Porównanie automatycznej kontroli tlenu z i bez automatycznej kontroli ciśnienia u wentylowanych niemowląt przedwcześnie urodzonych. (CLIO-VG)

Uzupełniający tlen pozostaje zdecydowanie najczęściej stosowanym „lekiem” na oddziałach intensywnej terapii noworodków. Celem tlenoterapii jest utrzymanie prawidłowego utlenowania przy jednoczesnym zminimalizowaniu hiperoksemii i hipoksemii. Wcześniaki są szczególnie podatne na toksyczność tlenu i stres oksydacyjny prowadzący do retinopatii wcześniaków (ROP), dysplazji oskrzelowo-płucnej (BPD) i leukomalacji okołokomorowej (PVL) [1]. Podobnie ekspozycja na epizody hipoksemii może prowadzić do zwiększonej śmiertelności [2, 3]. Tradycyjnie celowanie w wysycenie tlenem (SpO2) odbywa się poprzez ręczne dostosowanie frakcji wdychanego tlenu (FiO2) przez opiekuna. Jednak w praktyce jest to tylko częściowo osiągane podczas rutynowej opieki[4]. Hagadorn i wsp. przeprowadzili badanie w 14 ośrodkach i wykazali, że wcześniaki poniżej 28. czas ze SpO2 poniżej zakresu docelowego Występowały duże i znaczące różnice w zgodności zakresu docelowego SpO2 pomiędzy uczestniczącymi ośrodkami[5].

Wcześniaki mają częste wahania SpO2 z powodu ich niestabilności oddechowej, co wymaga częstych korekt FiO2 [6]. W rezultacie te szczególnie wrażliwe niemowlęta spędzają dużo czasu z SpO2 poza zamierzonym zakresem i często są narażone na skrajne hipoksemię i hiperoksemię. W tym celu istnieje teraz możliwość automatycznej kontroli wdychanego tlenu za pomocą urządzenia (CLiO2™) wbudowanego w respirator Avea®. Bezpieczeństwo, wykonalność i skuteczność tego urządzenia zostały już ustalone [7-12]. Algorytm pulsoksymetru wbudowanego w respirator Avea® został dodatkowo udoskonalony w celu uzyskania lepszego rozkładu normatywnego wokół mediany wartości SpO2[13]. Zautomatyzowana kontrola FiO2 znacznie poprawia przestrzeganie docelowego nasycenia tlenem i znacznie zmniejsza narażenie na hipoksemię i hiperoksemię [7-12, 14].

Innym mechanizmem niestabilności oddechowej i hipoksemii są duże wahania objętości oddechowej u wentylowanych wcześniaków. Tryby wentylacji ukierunkowane na objętość są stosowane od kilku lat w celu dokładniejszego kontrolowania objętości oddechowych dostarczanych wentylowanym niemowlętom. Jain i wsp. wykazali skrócenie czasu trwania epizodów hipoksemii podczas stosowania wentylacji ukierunkowanej objętościowo w porównaniu z wentylacją kontrolowaną ciśnieniem [15]. Respiratory Avea mogą zapewniać kilka typów wentylacji ukierunkowanej na objętość, w tym Volume Guarantee® (VG) i wentylację kontrolowaną objętością (VCV). VCV ma na celu dostarczenie określonej objętości gazu niezależnie od podatności płuc, podczas gdy VG® wykorzystuje sterowaną serwomechanizmem pętlę sprzężenia zwrotnego do automatycznej regulacji ciśnień wdechowych w celu kontrolowania dostarczania objętości oddechowej.

Obecnie nie ma dostępnych danych na temat tego, czy dostosowanie algorytmu automatycznej kontroli wdychanego tlenu i objętości oddechowej łącznie prowadzi do dalszej poprawy w utrzymaniu profilu SpO2 w wyznaczonym zakresie docelowym, a co ważniejsze, do zmniejszenia epizodów przedłużonej hipoksemii i hiperoksemii u wentylowanych przedwcześnie noworodków. Dlatego badacze proponują to badanie.

Celem tego badania jest zbadanie, czy automatyczna kontrola wdychanego tlenu i objętości oddechowej razem prowadzi do dalszej poprawy w utrzymaniu profilu SpO2 w zalecanym zakresie docelowym u wcześniaków wentylowanych niemowląt.

Celem jest ocena skuteczności funkcji automatycznej kontroli tlenu z lub bez trybu wentylacji VG® (automatyczna kontrola ciśnienia w respiratorze w celu dostarczenia ustawionej objętości) w utrzymywaniu poziomów tlenu w bezpiecznym zakresie docelowym (90 do 95%) w wentylowanych wcześniaki wymagające tlenoterapii.

Badanie to zostanie przeprowadzone na oddziale intensywnej terapii noworodków trzeciego stopnia w Szpitalu Uniwersyteckim im. Jamesa Cooka w Middlesbrough w Wielkiej Brytanii po zatwierdzeniu przez Lokalną Komisję ds. Etyki Badań i Instytucjonalną Komisję Rewizyjną.

To badanie zostanie przeprowadzone w ciągu 2 kolejnych 12-godzinnych okresów w losowo przydzielonej sekwencji automatycznej kontroli FiO2 (CLiO2™) z VG® i automatycznej kontroli FiO2 bez VG®.

Zautomatyzowany system FiO2 CLiO2™ jest integralną częścią respiratora dla niemowląt Avea® (CareFusion, Yorba Linda, CA) i umożliwia automatyczną regulację FiO2 w celu utrzymania SpO2 w wyznaczonym zakresie docelowym za pomocą pulsoksymetru dla noworodków Radical (Masimo, Irvine, CA). Przy pierwszym uruchomieniu przyjmuje FiO2 ustawione wcześniej przez lekarza jako początkowy poziom „Baseline FiO2”. Następnie zmiany FiO2 i ich częstotliwość zależą od tego, czy SpO2 jest poniżej, powyżej lub w zakresie docelowym, trend w SpO2 i wszystkie zmiany są proporcjonalne do poziomu „Podstawowego FiO2”. FiO2 jest stopniowo zmniejszane, gdy SpO2 przekracza zakres docelowy. Stopniowe zmniejszanie się FiO2 skutkuje stopniową redukcją FiO2. Kiedy SpO2 spada poniżej zakresu docelowego, przyrosty FiO2 są na ogół większe i częstsze. Są one proporcjonalne do różnicy między SpO2 a zakresem docelowym oraz trendu spadkowego lub wzrostowego SpO2. Zmiany FiO2 na ogół mieszczą się w zakresie od 0,01 do 0,05. Ich częstotliwość wzrasta, aby osiągnąć szybsze tempo zmian FiO2 i może wynosić nawet jedną na sekundę. Wyjściowy poziom FiO2 jest stopniowo dostosowywany do zmian zapotrzebowania niemowlęcia na FiO2, aby utrzymać SpO2 na odpowiednim poziomie. Domyślne ustawienia pulsoksymetru to normalna czułość, 8-sekundowy czas uśredniania, 20-sekundowe opóźnienie alarmu oraz wąski limit alarmowy 90% i 95% SpO2. Sonda noworodkowa Masimo (LNOP Neo-L) będzie zakładana na prawy nadgarstek, kiedy tylko będzie to możliwe. W przypadku utraty sygnału SpO2 (spadków saturacji) mechanizm zabezpieczający przed awarią dostosowuje zapasowe FiO2 do poziomu mediany z ostatnich 15 sekund lub do linii bazowej, jeśli jest wyższa.

Wentylacja z gwarancją objętości (VG)® to tryb wentylacji ukierunkowany na objętość, mający na celu dostarczenie ustawionej objętości oddechowej gazu poprzez automatyczną regulację szczytowego ciśnienia wdechowego (PIP) na zasadzie oddech po oddechu. Teoretycznie powinno to zminimalizować wahania dostarczanej objętości oddechowej w miarę zmian podatności płuc i stanu niemowlęcia. Ta funkcja jest realizowana przez zautomatyzowany mechanizm sterowany serwomechanizmem. Górna granica PIP może zostać ustawiona przez lekarza jako mechanizm bezpieczeństwa. Brakuje danych na temat VG®, ale uważa się, że umożliwia osiągnięcie porównywalnej wymiany gazowej przy niższych średnich poziomach PIP[15].

Wentylacja sterowana objętościowo (VCV) to rodzaj trybu „docelowej objętości”. Ma na celu osiągnięcie pożądanej objętości oddechowej poprzez dostarczenie określonej objętości (wybranej przez lekarza) niezależnie od podstawowej mechaniki płuc. Respirator wygeneruje takie szczytowe ciśnienie wdechowe, jakie jest niezbędne do dostarczenia tej objętości. Występuje stały wzorzec przepływu wdechowego (kwadratowy kształt fali przepływu), a szczytowa objętość i ciśnienie wdechowe są osiągane pod koniec wdechu. Podczas „okresu kontrolnego” trwającego 12 godzin bez VG niemowlęta będą stosować VCV A/C (kontrola wspomagana), zgodnie z naszym obecnym standardem klinicznym.

Zarówno VG®, jak i VCV można podawać niemowlętom za pomocą respiratorów używanych obecnie w naszym oddziale, respiratorów AVEA® (Carefusion, Yorba Linda, CA). Wszystkie urządzenia i wyposażenie używane u niemowląt w obu ramionach badania będą takie same, jak te używane obecnie w naszym oddziale. Będą one używane zgodnie z instrukcją obsługi systemów respiratorów Carefusion AVEA®, L2786, wersja M, lipiec 2011 r.

Ustne i pisemne informacje (w postaci Karty Informacyjnej Uczestnika) dotyczące badania zostaną przekazane rodzicom przy najbliższej okazji po intubacji niemowlęcia. Zostanie ona zaoferowana dopiero po przedyskutowaniu z nimi wszystkich innych informacji dotyczących opieki medycznej nad ich dzieckiem i postępów, i tylko wtedy, gdy będą chcieli otrzymać informacje dotyczące procesu w tym czasie. Zgoda nie zostanie uzyskana przed urodzeniem się dziecka.

Po intubacji i wentylacji niemowlęcia rodzice zostaną poproszeni o zgodę na udział dopiero po przedyskutowaniu odpowiednich informacji na temat opieki medycznej i postępów dziecka. Rodzice otrzymają pisemną i ustną informację o procesie. Rodzice wyrażający zgodę na udział dziecka w badaniu zostaną poproszeni o podpisanie pisemnej zgody. Niemowlęta zostaną losowo przydzielone do okresów przejściowych wentylacji objętej Gwarancją Objętościową® lub Kontrolowaną Objętością wyłącznie po uzyskaniu pisemnej zgody rodziców.

Jeśli ze względów klinicznych opieka nad oddychaniem niemowląt zostanie eskalowana do niekonwencjonalnego trybu wentylacji, zostanie określony czas spędzony w 12-godzinnym skrzyżowaniu. Jeśli niemowlę spędziło co najmniej 50% czasu w trybie cross-over, zostanie to uznane za dopuszczalne, a dane wykorzystane do analizy. Jeśli niemowlę wydało mniej niż 50%, rodzice zostaną ponownie poproszeni o ponowne potwierdzenie zgody na badanie, gdy niemowlę będzie gotowe do konwencjonalnej wentylacji.

Po uruchomieniu trybu Volume Guarantee® ustawieniem początkowym będzie 5 ml/kg, z możliwością zmniejszenia do 4 ml/kg lub zwiększenia do 6 ml/kg w zależności od stanu klinicznego. To standardowa praktyka noworodkowa. Alokacja pielęgniarek pozostanie na poziomie 1:1 (jedna pielęgniarka opiekująca się 1 niemowlęciem na intensywnej terapii), zgodnie z naszą standardową praktyką kliniczną w okresie badania. Docelowy zakres SpO2 od 90 do 95% będzie miał zastosowanie do obu okresów badania, podobnie jak nasza obecna praktyka kliniczna. Wszystkie zabiegi planowe/planowe zostaną wykonane przed rozpoczęciem badania. Wszystkie „rutynowe zabiegi i opieka nad pacjentem”, takie jak odsysanie rurki dotchawiczej, fizjoterapia klatki piersiowej, pielęgnacja jamy ustnej, zmiana pozycji, pielęgnacja kangura, wprowadzanie linii / kaniuli i cewników, pobieranie krwi będą rejestrowane w okresie badania. Wszystkie dzieci otrzymają nasycającą dawkę cytrynianu kofeiny (20 mg/kg dożylnie), a następnie 5 mg/kg raz dziennie, zgodnie ze standardową praktyką.

Analiza statystyczna:

Analiza zamiaru leczenia będzie miała zastosowanie do obu 12-godzinnych okresów. Analiza statystyczna będzie się składać z porównań wewnątrz pacjenta z sparowanymi testami t dla danych o rozkładzie normalnym lub nieparametrycznymi testami rang ze znakiem Wilcoxona. Zastosowany zostanie test Shapiro-Wilka na normalność. Wyniki zostaną przedstawione jako średnia ± odchylenie standardowe (SD) lub mediana i rozstęp międzykwartylowy. Wartości P mniejsze niż 0,05 będą uważane za istotne statystycznie. Do podsumowania odpowiedzi na pytania zawarte w kwestionariuszu zostaną wykorzystane statystyki opisowe. Analiza danych i oprogramowanie statystyczne Stata® w wersji 11, Stata Corp LP Texas, USA będą wykorzystywane do wszystkich statystyk.