Trabalho respiratório durante a ventilação não invasiva em recém-nascidos prematuros

Antecedentes/Justificativa:

Historicamente, a insuficiência respiratória e a insuficiência respiratória têm sido fontes frequentes de morbidade e mortalidade em neonatos prematuros. A intubação para ventilação mecânica invasiva tem sido uma terapia que salva vidas para muitos desses pacientes, mas não é isenta de riscos. Esses riscos incluem complicações pulmonares como volutrauma, síndromes de vazamento de ar extrapulmonar e lesão traumática das grandes vias aéreas; complicações não pulmonares como retinopatia da prematuridade; e complicações de longo prazo, como displasia broncopulmonar [Miller, Badiee]. A preocupação com esses efeitos da ventilação mecânica prolongada levou ao desenvolvimento de formas não invasivas de suporte respiratório.

A ventilação não invasiva (VNI) é uma modalidade frequentemente usada de suporte respiratório para neonatos prematuros no cenário de insuficiência respiratória ou desmame recente da ventilação invasiva. A VNI sincronizada é eficaz na diminuição do esforço respiratório em comparação com a VNI não sincronizada e a pressão positiva contínua nasal nas vias aéreas (NCPAP) [Chang]. A sincronização da VNI em neonatos prematuros com os esforços respiratórios do próprio paciente é difícil devido aos grandes vazamentos de ar, fracos esforços inspiratórios e altas frequências respiratórias inerentes a essa população [Vignaux].

Um novo método de sincronização, assistência ventilatória ajustada neuralmente (NAVA) usa eletrodos em um tubo naso/orogástrico funcional (cateter Edi) para detectar contrações do diafragma e cronometrar o início, a duração e o pico de pressão inspiratória das respirações de suporte com a atividade elétrica do diafragma (Edi) [Sinderby]. O NAVA pode ser usado com modalidades de ventilação invasiva e não invasiva, e existem vários estudos pequenos examinando o NAVA invasivo em crianças e adultos [Stein, de la Olivia]. Menos estudos examinaram a VNI NAVA nessas populações, e apenas dois ensaios clínicos examinaram a VNI NAVA em neonatos prematuros [Beck, Lee]. Beck e colegas no Canadá mostraram viabilidade e preservação da sincronia durante a VNI NAVA em neonatos prematuros [Beck]. Lee e colegas na Coréia mostraram menos eventos de assincronia, menor atraso no disparo e pressões inspiratórias de pico mais baixas com NIV NAVA em comparação com ventilação de suporte de pressão não invasiva em neonatos prematuros [Lee]. Nenhum dos estudos examinou o trabalho respiratório (WOB) em neonatos prematuros ventilados com VNI NAVA.

O trabalho respiratório durante a ventilação assistida é a porção da pressão motriz para a ventilação fornecida pelos músculos respiratórios do paciente. Uma equipe de pesquisa no Arkansas Children's Hospital foi capaz de demonstrar que o NAVA atinge tempo de resposta reduzido, trabalho respiratório e assincronia com respirações acionadas neuralmente em comparação com respirações acionadas pneumaticamente em um modelo animal [Heulitt]. Esta equipe também foi capaz de mostrar resultados semelhantes em um estudo clínico de pacientes pediátricos intubados com bronquiolite [Clement]. Um estudo recentemente concluído nesta instituição analisou o trabalho respiratório em porcos recém-nascidos comparando a NIV NAVA com o modo de pressão positiva intermitente nasal não sincronizada (NIPPV) atualmente usado neste hospital. Usando o produto pressão-tempo (PTP) como medida do WOB, este estudo foi capaz de mostrar que o WOB foi menor com o NAVA. O PTP não pode ser usado de forma confiável em lactentes em VNI porque a interface da sonda nasal permite grandes vazamentos de ar no nariz e na boca, o que interfere na precisão das medições.

A assincronia toracoabdominal (TAA) é um importante correlato de WOB e aumento da carga respiratória em prematuros e pode ser medida sem monitoramento invasivo. A TAA pode ser medida usando bandas de pletismografia de indutância respiratória (RIP) ao redor do tórax e abdômen do paciente para quantificar a parede torácica e o movimento abdominal. O grau de assincronia entre os dois compartimentos é refletido no ângulo de fase (θ), que pode ser calculado a partir das medições da banda RIP.

Este estudo examinará o WOB estimado em uma população de neonatos prematuros com insuficiência respiratória atualmente em suporte não invasivo. Os bebês servirão como seus próprios controles e serão estudados em NIV NAVA e NIPPV. A ordem de atribuição será aleatória. Os pesquisadores usarão bandas RIP para medir o movimento torácico e abdominal e, em seguida, calcularão o ângulo de fase (θ) como uma estimativa do WOB. A equipe do estudo medirá outros parâmetros respiratórios correlacionados com a ventilação e troca gasosa, incluindo o seguinte: volume corrente (unidades arbitrárias, AU), ventilação minuto (UA/min), frequência respiratória, oxigênio transcutâneo e dióxido de carbono, saturação de oxigênio e necessidade de FiO2, pico pressão inspiratória e pressão expiratória final fornecida. Os investigadores também avaliarão as medidas de assincronia respiratória para incluir o atraso do disparo (tempo entre o aumento inicial do sinal Edi e o início do fluxo fornecido pelo ventilador) e o índice de assincronia (número de eventos assincrônicos dividido pelo total de eventos, como uma porcentagem).

Desenho do Estudo/Procedimentos/População:

Quinze recém-nascidos prematuros com peso atual entre 1-2 kg, com idade gestacional ao nascer entre 24-34 semanas e recebendo ventilação não invasiva serão incluídos no estudo. Os critérios de inclusão serão os seguintes: insuficiência respiratória que atualmente requer ventilação não invasiva (NIPPV ou NAVA), exigência atual de FiO2 inferior a 0,40 e estabilidade clínica. Os critérios de exclusão serão os seguintes: suporte ionotrópico, instabilidade clínica (instabilidade de temperatura, insuficiência cardíaca, sangramento, infecção ativa, apnéia significativa ou bradicardia), anomalias congênitas importantes conhecidas (doença cardíaca congênita, defeitos da parede abdominal, defeitos do trato gastrointestinal, fenda palatina, ou defeitos neurológicos), fibrose cística conhecida, uso de óxido nítrico e cardiopatia congênita cianótica.

No início do estudo, bandas RIP serão colocadas ao redor do tórax e abdômen do bebê. Um cateter Edi será colocado e o cateter gástrico atual pode ou não ser removido. Os bebês serão ventilados com o ventilador Servo i equipado com o software NIV NAVA {Maquet, Solna, Suécia}. Os dados serão adquiridos contínua e simultaneamente usando o sistema de aquisição de dados MP100 Biopac. Os dados adquiridos serão os seguintes: frequência cardíaca, saturação de oxigênio, CO2 e O2 transcutâneos, PIP, PEEP, caixa torácica e sinais RIP abdominais, volume corrente somado e Edi. Os bebês receberão testes de 15 minutos de NIV NAVA e NIPPV em ordem aleatória, com os primeiros 10 minutos após a mudança para serem considerados um período de washout e os últimos 5 minutos usados ​​para coleta de dados. Os dados registrados das duas bandas RIP serão usados ​​para calcular o ângulo de fase (θ) como uma estimativa de WOB.

Riscos e Benefícios:

Os bebês geralmente têm engasgos e podem ter vômitos quando um tubo gástrico, como o cateter NAVA, é removido ou substituído. Raramente, os pacientes podem ter um tubo gástrico em um local além do estômago ou bobina no esôfago. Os pesquisadores devem ser capazes de detectar se isso ocorre usando a tela de colocação no ventilador porque o cateter NAVA possui eletrodos que detectam a atividade elétrica do coração e do diafragma, que podem ser usados ​​para determinar a localização.

Em recém-nascidos com peso extremamente baixo, monitores transcutâneos (TCOMs) podem causar queimaduras na pele. Esses efeitos não são observados em bebês maiores como os incluídos neste estudo.

Existe um pequeno risco de perda de confidencialidade inerente a todas as pesquisas. Os investigadores farão todo o possível para proteger a confidencialidade dos participantes.

Pode ou não haver benefício médico direto para as crianças envolvidas neste estudo. Os bebês terão monitoramento contínuo de dióxido de carbono e oxigênio durante o estudo e, se algum paciente tiver algum problema, a equipe do estudo será capaz de detectar e responder a isso rapidamente. Se um paciente apresentar melhora durante o uso do NAVA, os investigadores poderão sugerir à equipe de tratamento que esse modo seja continuado. Se o uso do NAVA melhora o trabalho respiratório em bebês, os pesquisadores esperam que as informações aprendidas com este estudo beneficiem outras crianças que precisam de suporte respiratório no futuro.

Manuseio de Dados/Manutenção de Registros:

O investigador principal monitorará cuidadosamente os procedimentos do estudo para proteger a segurança dos participantes da pesquisa, a qualidade dos dados e a integridade do estudo. Cada paciente receberá um código ou número de identificação exclusivo. A chave do código será mantida em um arquivo trancado no escritório do investigador principal. Somente o investigador principal e os coinvestigadores terão acesso ao código e às informações que identificam o sujeito do estudo.

Análise de dados:

A hipótese primária é que o ângulo de fase (θ) usando pletismografia de indutância respiratória será diminuído com o uso de NAVA em comparação com NIPPV em nossa amostra de estudo.

Os dados coletados serão verificados quanto a outliers e valores extremos, bem como as hipóteses distribucionais dos testes estatísticos paramétricos. ANOVA de medidas repetidas será usada para comparar os resultados primários e secundários sob os dois métodos de ventilação quando tais suposições forem atendidas. Quando um desvio significativo das suposições for encontrado, alternativas não paramétricas serão usadas. As análises estatísticas serão realizadas usando o software estatístico Stata (College Station, TX).

Tamanho da amostra, cálculo de poder:

Os investigadores planejam recrutar de 15 a 20 recém-nascidos com 24 a 34 semanas de gestação com insuficiência respiratória. Com base nos resultados do modelo animal, espera-se uma redução de 30% no desfecho primário. Uma vez que o ângulo de fase médio foi variável entre os prematuros (variando de 2,8-162,9), existem vários cenários do tamanho da amostra e cálculo de poder apresentados para análise [Ulm]. Um tamanho de amostra de 15 recém-nascidos atinge 82% de poder para detectar uma mudança de 30% no resultado primário com um desvio padrão estimado de diferenças de 18,8, 37,5 ou 56,3, respectivamente, para um ângulo de fase médio de 50, 100 e 150 graus com o uso de VNIPP. Todos os cálculos assumem um nível de significância de 0,05 usando um teste t pareado bilateral.

Considerações éticas:

Este estudo será conduzido de acordo com todos os regulamentos governamentais aplicáveis ​​e com as políticas e procedimentos de pesquisa da University of Arkansas for Medical Sciences (UAMS). Este protocolo e quaisquer emendas serão submetidos e aprovados pelo UAMS Institutional Review Board (IRB). O consentimento formal de cada sujeito, usando o formulário de consentimento aprovado pelo IRB, será obtido antes que o sujeito seja submetido a qualquer procedimento do estudo. Todos os indivíduos deste estudo receberão um formulário de consentimento descrevendo este estudo e fornecendo informações suficientes em linguagem adequada para que os indivíduos tomem uma decisão informada sobre sua participação neste estudo. A pessoa que obtiver o consentimento explicará minuciosamente cada elemento do documento e descreverá os riscos e benefícios, tratamento(s) alternativo(s) e requisitos do estudo. O processo de consentimento ocorrerá em uma sala silenciosa e privativa ou por telefone, e os sujeitos poderão levar o tempo necessário para tomar uma decisão sobre sua participação. O consentimento por telefone será obtido com uma testemunha e o consentimento será enviado por fax para os pais. O consentimento por telefone só será obtido no caso de os pais não poderem estar presentes.

A privacidade da participação será mantida e as perguntas sobre a participação serão respondidas. Nenhuma coerção ou influência indevida será usada no processo de consentimento. O formulário de consentimento deve ser assinado pelo sujeito, pelos pais e pelo indivíduo que obteve o consentimento. Uma cópia do consentimento assinado será entregue ao participante, e o processo de consentimento informado será documentado no registro de pesquisa de cada sujeito.

Divulgação de dados:

Os resultados deste estudo podem ser usados ​​para apresentações, pôsteres ou publicações. As publicações não conterão nenhuma informação identificável que possa ser vinculada a um participante.