Ta strona została przetłumaczona automatycznie i dokładność tłumaczenia nie jest gwarantowana. Proszę odnieść się do angielska wersja za tekst źródłowy.

Different Flow Rates on Gas Exchange in Children During Apnea

11 października 2026 zaktualizowane przez: Yasser S Mostafa, MD

Effect of Nasal Oxygen at 2, 4, and 8 L/Min on PaCO₂ and PaO₂ During Apneic Oxygenation in Anesthetized Children: A Prospective Randomized Trial

Background: Children desaturate rapidly during apnea following anesthetic induction. The optimal apneic oxygenation flow rate and its effect on CO2 accumulation remain unclear.

Objective: To compare nasal oxygen at 2, 4, and 8 L/min on the rise in arterial partial pressure of CO2 (PaCO2) between minutes 2 and 3 of apnea (primary outcome), oxygenation, and safety in anesthetized children.

Przegląd badań

Status

Zakończony

Warunki

Interwencja / Leczenie

Szczegółowy opis

Introduction Patients undergoing general anesthesia with neuromuscular blockade experience a period of apnea between cessation of mask ventilation and initiation of mechanical ventilation. This interval is particularly critical in infants and toddlers, who are prone to rapid desaturation because of higher oxygen consumption and lower functional residual capacity than older children and adults [1]. Accordingly, hypoxemia during induction and airway manipulation is associated with an increased incidence of postoperative complications and serious adverse events, including death [2,3].

Apneic oxygenation refers to the continuous insufflation of oxygen into the airway during apnea [4]. Several studies have shown that this approach effectively maintains oxygenation and reduces the risk of hypoxemia during tracheal intubation [5,6]. An ongoing challenge in pediatric anesthesia is to ensure adequate oxygenation while limiting lung volume loss and carbon dioxide accumulation during apnea, particularly during airway manipulation. Therefore, techniques that extend the duration of safe apnea without introducing additional risks are of considerable clinical relevance [7]. Accordingly, apneic oxygenation has gained attention as an adjunctive technique, with similar benefits reported in children using both low-flow and high-flow nasal oxygen, although pediatric data remain more limited [8].

Multiple studies have examined low-flow apneic oxygenation in children, showing that it reduces the incidence of hypoxemia and extends the duration of safe apnea, in some reports by up to several minutes, compared with no apneic oxygenation. Comparative data on CO2 kinetics across different low-flow rates in children are limited [9-11]. Therefore, this study aimed to examine the effect of different flow oxygen rates applied during a standardized 6-minute period of apnea on the increase in arterial partial pressure of CO2 (PaCO2) in anesthetized, paralyzed children.

Sample size No previous data were available for the primary outcome, the rise in PaCO₂ between the 2nd and 3rd minutes of apnea (ΔPaCO₂, mmHg), so a pilot study of five children per group was performed. These pilot children were a separate, non-randomized cohort and were excluded from the modified intention-to-treat analysis. The mean ± SD ΔPaCO₂ was 4.2 ± 1.6, 3.4 ± 1.5 and 2.8 ± 1.4 mmHg at 2, 4 and 8 L/min. The largest difference (2 vs 8 L/min) was 1.4 mmHg, a one-third reduction, considered clinically meaningful as it would delay hypercapnia and respiratory acidosis during apnea; the pooled SD for these two groups was 1.5 mmHg (Cohen's d = 0.93). For three pairwise comparisons with 1:1:1 allocation, a two-sided alpha of 0.0167 (0.05/3) and 80% power, at least 26 children per group were required (independent-samples t-test, G*Power 3.1.9.7), used as an approximation for the three-group ANOVA design. Allowing for 15% loss of data, 30 children were enrolled per group (90 total).

Typ studiów

Interwencyjne

Zapisy (Rzeczywisty)

90

Faza

  • Nie dotyczy

Kontakty i lokalizacje

Ta sekcja zawiera dane kontaktowe osób prowadzących badanie oraz informacje o tym, gdzie badanie jest przeprowadzane.

Lokalizacje studiów

    • Faiyum Governorate
      • Al Fayyum, Faiyum Governorate, Egipt, 63514
        • Fayoum University Hospital

Kryteria uczestnictwa

Badacze szukają osób, które pasują do określonego opisu, zwanego kryteriami kwalifikacyjnymi. Niektóre przykłady tych kryteriów to ogólny stan zdrowia danej osoby lub wcześniejsze leczenie.

Kryteria kwalifikacji

Wiek uprawniający do nauki

1 rok do 6 lat (Dziecko)

Akceptuje zdrowych ochotników

Nie

Płeć kwalifikująca się do nauki

Wszystko

Opis

Inclusion Criteria:

  • Children aged 1 to 6 years old weighting 10-20 kg.
  • American Society of Anesthesiologists (ASA) physical status I or II.
  • Children will be scheduled for elective surgery under general anesthesia.

Exclusion Criteria:

  • Parent refusal
  • Patient required nasal intubation
  • Children with a cardio-respiratory disease like asthma or recent upper respiratory infection.
  • Anemia.
  • Obstructive sleep apnea, sepsis.
  • Children prone to hypoxia or hypercarbia, and upper airway obstruction.
  • Children reported to have nasal obstruction .

Plan studiów

Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat planu badania, w tym sposób zaprojektowania badania i jego pomiary.

Jak projektuje się badanie?

Szczegóły projektu

  • Główny cel: Leczenie podtrzymujące
  • Przydział: Randomizowane
  • Model interwencyjny: Przydział równoległy
  • Maskowanie: Podwójnie

Broń i interwencje

Grupa uczestników / Arm
Interwencja / Leczenie
Aktywny komparator: Low group

Low flow 100% O2 AT 2 L/min

After induction, bag-mask ventilation with 100% oxygen and flow rates of 6 L/ min will be carried out until the expired oxygen concentration will be >90%, saturation of oxygen was 100%, and end tidal carbon dioxide was 30-40 mmHg. Once this will be reached, bag-mask ventilation will be stopped and apneic oxygenation will be initiated for 3 minutes

Inne nazwy:
  • kaniula donosowa z tlenem
Aktywny komparator: Moderate group

Low flow 100% O2 AT 4 L/min

After induction, bag-mask ventilation with 100% oxygen and flow rates of 6 L/ min will be carried out until the expired oxygen concentration will be >90%, saturation of oxygen was 100%, and end tidal carbon dioxide was 30-40 mmHg. Once this will be reached, bag-mask ventilation will be stopped and apneic oxygenation will be initiated for 3 minutes

Inne nazwy:
  • kaniula donosowa z tlenem
Aktywny komparator: High group

Low flow 100% O2 AT 8 L/min

After induction, bag-mask ventilation with 100% oxygen and flow rates of 6 L/ min will be carried out until the expired oxygen concentration will be >90%, saturation of oxygen was 100%, and end tidal carbon dioxide was 30-40 mmHg. Once this will be reached, bag-mask ventilation will be stopped and apneic oxygenation will be initiated for 3 minutes

Inne nazwy:
  • kaniula donosowa z tlenem

Co mierzy badanie?

Podstawowe miary wyniku

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
rise of arterial pressure of carbon dioxide
Ramy czasowe: between 120s and 180s time points of apnea

mmHg

between 120s and 180s time points of apnea

Miary wyników drugorzędnych

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Time to oxygen desaturation
Ramy czasowe: 5 seconds after the onset of apnea

below 95%

5 seconds after the onset of apnea
Number of patients reached 6 minutes of apnea
Ramy czasowe: 1 minute after end of apneic oxygenation

Count number of patients in each group

1 minute after end of apneic oxygenation
Pressure difference between the end-tidal carbon dioxide and the arterial carbon dioxide
Ramy czasowe: Between the end of apnea and the preceding blood gas

mmHg

Between the end of apnea and the preceding blood gas
Mean difference in arterial pressure of oxygen
Ramy czasowe: at the beginning of apnea

mmHg

at the beginning of apnea
Mean difference in arterial pressure of oxygen
Ramy czasowe: at the end of apnea time

mmHg

at the end of apnea time
Lowest recorded oxygen saturation
Ramy czasowe: throughout the apneic oxygenation

in percentage (%)

throughout the apneic oxygenation
Heart rate
Ramy czasowe: Before anaesthetizing child

beat/minute

Before anaesthetizing child
Mean arterial blood pressure
Ramy czasowe: Before anaesthetizing child

mmHg

Before anaesthetizing child
Heart rate
Ramy czasowe: During apnea time

beat/minute

During apnea time
Mean arterial blood pressure
Ramy czasowe: During apnea time

mmHg

During apnea time
Occurence of sore throat
Ramy czasowe: in first postoperative day

Yes or no

in first postoperative day

Inne miary wyników

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Age
Ramy czasowe: 1 hour preoperatively

Years

1 hour preoperatively
Weight
Ramy czasowe: 1 hour preoperatively

Kilogram

1 hour preoperatively

Współpracownicy i badacze

Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.

Śledczy

  • Dyrektor Studium: Safaa G Ragab, MD, Fayoum University
  • Dyrektor Studium: Ahmed A Lotfy, MD, Fayoum University

Publikacje i pomocne linki

Osoba odpowiedzialna za wprowadzenie informacji o badaniu dobrowolnie udostępnia te publikacje. Mogą one dotyczyć wszystkiego, co jest związane z badaniem.

Publikacje ogólne

Daty zapisu na studia

Daty te śledzą postęp w przesyłaniu rekordów badań i podsumowań wyników do ClinicalTrials.gov. Zapisy badań i zgłoszone wyniki są przeglądane przez National Library of Medicine (NLM), aby upewnić się, że spełniają określone standardy kontroli jakości, zanim zostaną opublikowane na publicznej stronie internetowej.

Główne daty studiów

Rozpoczęcie studiów (Rzeczywisty)

1 listopada 2024

Zakończenie podstawowe (Rzeczywisty)

1 maja 2026

Ukończenie studiów (Rzeczywisty)

1 czerwca 2026

Daty rejestracji na studia

Pierwszy przesłany

24 października 2024

Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości

24 października 2024

Pierwszy wysłany (Rzeczywisty)

26 października 2024

Aktualizacje rekordów badań

Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)

13 października 2026

Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości

11 października 2026

Ostatnia weryfikacja

1 października 2026

Więcej informacji

Terminy związane z tym badaniem

Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)

Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?

NIE

Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze

Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .

Subskrybuj