Impacto do uso da caixa de aerossol na contaminação do profissional de saúde

Os investigadores planejam realizar um estudo prospectivo, randomizado e controlado em quatro locais da rede INSPIRE (Alberta Children's Hospital, Ste. Hospital Justine e Hospital Infantil de Los Angeles e Hospital para Crianças Doentes). A pesquisa baseada em simulação confere a vantagem de responder a perguntas de pesquisa sem risco de danos aos profissionais de saúde ou pacientes, o que é particularmente importante ao estudar um processo de doença com alta mortalidade. A aprovação ética foi enviada em todos os sites. Dois participantes formarão uma equipe de vias aéreas, recrutados para desempenhar as funções de provedor de vias aéreas e assistente de vias aéreas para o manejo de um paciente simulado e gravemente doente com COVID-19. Os participantes serão randomizados por equipe para o braço de controle (ou seja, sem caixa de aerossol) ou o braço de intervenção (i.e. uso de caixa de aerossol). Após a randomização, todos os participantes assistirão a um pequeno vídeo orientando-os para o ambiente clínico simulado. As equipes do braço de intervenção assistirão a um vídeo adicional de 5 minutos orientando-as sobre o uso da caixa de aerossol e receberão até 15 minutos de treinamento prático (veja abaixo os detalhes). Após a orientação, as equipes participarão de três cenários de simulação sequenciais. A ordem de entrega do cenário será aleatória para eliminar a ordem do cenário como um possível fator de confusão. A localização e natureza do equipamento, temperatura e umidade dentro da sala de ressuscitação serão padronizadas em todos os locais. Um manequim Laerdal Resusci-Anne será usado como um paciente simulado.

A caixa de aerossol é um cubo de plástico transparente que cobre a cabeça e os ombros do paciente, com portas de acesso circulares na frente da caixa, permitindo o acesso para o manejo das vias aéreas. Quatro orifícios de acesso adicionais (ou seja, dois em cada lado da caixa) permitem que os assistentes das vias aéreas acessem as vias aéreas do paciente. Como nosso estudo inclui apenas um assistente de via aérea, os dois orifícios que não estão em uso serão selados durante o estudo. O assistente de vias aéreas será instruído a ficar em uma posição padronizada, imediatamente à direita do provedor de vias aéreas. Em um estudo anterior, uma caixa de aerossol colocada sobre a cabeça de um voluntário adulto demonstrou vazamentos de ar durante a expiração e tosse que poderiam ser eliminados com a adição de um pano plástico. Por esta razão, os investigadores incorporaram um campo plástico que se estende desde o topo da caixa até o tórax do paciente para evitar a propagação de aerossóis. Em outro experimento, a adição de sucção de parede contínua à configuração da caixa de aerossol resultou em exposição significativamente diminuída a partículas transportadas pelo ar (para o provedor de vias aéreas) em comparação com o uso da caixa de aerossol sem sucção. Dado que a sucção de parede está disponível e acessível na maioria das áreas de cuidados intensivos, a configuração da caixa de aerossol incluirá sucção de parede, com tubulação de sucção entrando na caixa de aerossol em um ponto ao longo da parte inferior da caixa perto da cabeça do paciente. A sucção da parede será ajustada para 200 mmHg, o que é consistente com a pressão usada em estudos anteriores para gerar um fluxo de ar negativo de aproximadamente 50 L/min.

Todos os participantes (ou seja, provedor de vias aéreas e assistente de vias aéreas) randomizados para o braço de intervenção receberão treinamento em caixa de aerossol. Um vídeo de 5 minutos orientará os participantes sobre o design da caixa de aerossol e incluirá demonstração de estratégias para ventilação ideal de BVM, ETI e inserção de LMA usando uma caixa de aerossol com uma equipe de vias aéreas de 2 pessoas. O vídeo de treinamento será filmado em inglês e francês para permitir a visualização nos locais de estudo em Alberta, Ontário e Quebec. Depois de assistir ao vídeo, os participantes trabalharão em duplas para praticar os três procedimentos por no máximo 15 minutos, dando-lhes a oportunidade de coordenar seus movimentos para otimizar a eficiência. Após cada procedimento, os participantes receberão feedback de um especialista local em vias aéreas e caixas de aerossol (ou seja, investigador local).

A quantidade de aerossolização que ocorre em pacientes reais é altamente variável e depende de muitos fatores (p. carga viral, método de aerossolização, etc.), tornando impossível replicar exatamente a aerossolização do vírus SARS-CoV-2 no ambiente simulado. Neste estudo, os investigadores pretendem criar um modelo de aerossolização padronizando vários aspectos do atendimento (por exemplo, pressões ventilatórias, tamanho das partículas e volume depositado, complacência pulmonar), permitindo-nos assim fazer comparações entre diferentes contextos (ie. caixa de aerossol vs nenhuma caixa; BVM vs. LMA vs. ETI). Para visualizar a aerossolização de partículas, a equipe de estudo adaptará a metodologia utilizada com sucesso em estudos que avaliam a aerossolização durante o gerenciamento das vias aéreas. GloGerm©™ (Glo Germ Company, Moab, UT, EUA) é um marcador de resina fluorescente invisível e não tóxico que ilumina quando exposto à luz ultravioleta (UV). O vírus SARS-CoV-2 requer um envelope de água e muco para se espalhar, com o tamanho desses envelopes contendo vírus variando de gotículas maiores (> 60 µm) a partículas menores transportadas pelo ar ou núcleos de gotículas infecciosas (5-10 µm de diâmetro). Com um tamanho de partícula de aproximadamente 5 µm, o Glo Germ™ representa um substituto razoável para o SARS-CoV-2 em aerossol. Os AGMPs podem gerar aerossóis de duas maneiras: induzindo e dispersando aerossóis mecanicamente ou induzindo o paciente a tossir para produzir aerossóis. Este estudo se concentra em aerossóis induzidos mecanicamente por três AGMPs comumente executados: ventilação BVM, inserção de LMA e ETI. Glo Germ™ (0,5 mL) será aplicado na orofaringe e traquéia do manequim para simular secreções. O Glo Germ™ será aerossolizado a partir das pressões mecânicas e do fluxo de ar associados ao ensacamento ou da manipulação das vias aéreas, o que é consistente com o entendimento atual da mecânica de aerossolização em AGMPs. Os participantes irão titular as pressões de ventilação para pressão inspiratória de pico de 20 cm H2O e pressão expiratória final de pico de 5-6 cm H2O usando um manômetro de pressão digital que fornece feedback em tempo real. O trabalho piloto feito usando os métodos (e pressões de ventilação) descritos acima resultou em contaminação nas mãos, tronco, protetor facial e pés dos provedores de vias aéreas durante a ventilação BVM. Isso sugere que esses métodos são suficientes para produzir uma quantidade mensurável de partículas Glo Germ™ durante a ventilação manual.

Antes de cada cenário, todos os participantes usarão equipamento de proteção individual (EPI), composto por: avental, luvas nitrílicas, protetor facial, óculos de proteção e respirador N95. A marca, o tipo e o tamanho das batas e protetores faciais serão padronizados em todos os locais. O EPI será colocado com um parceiro, guiado por uma lista de verificação padronizada de colocação de EPI e verificado por um assistente de pesquisa antes dos cenários. Todos os cenários têm 5 minutos de duração e são rigorosamente padronizados usando um modelo de cenário com progressão pré-programada do paciente. As equipes do braço de intervenção usarão a caixa de aerossol em todos os três cenários, enquanto as equipes do braço de controle não usarão a caixa de aerossol. No final de toda a sessão, os participantes receberão um debriefing educacional para discutir questões de desempenho, medidas de controle de infecção e habilidades técnicas usando uma abordagem de método combinado para o debriefing. A retirada ocorrerá em conjunto com um parceiro de EPI e guiada por uma lista de verificação padronizada de troca de EPI para garantir a consistência.

Cenário A: Ventilação BVM - retrata um paciente adolescente com suspeita de COVID-19, apresentando desconforto respiratório progressivo e dessaturação. Os participantes serão orientados a iniciar a ventilação BVM com um filtro HEPA de acordo com as diretrizes para o gerenciamento de pacientes pediátricos com COVID-19. A aerossolização de partículas ocorre durante a ventilação manual, enquanto a máscara está no rosto do paciente. O cenário durará um total de 5 minutos.

Cenário B: IET - retrata um paciente adulto com suspeita de COVID-19, apresentando insuficiência respiratória progressiva com necessidade de intubação. Nesse cenário, os provedores serão aconselhados pelo líder da equipe a não iniciar a ventilação BVM, o que é consistente com as diretrizes da AHA para pacientes adultos com COVID-19 que requerem controle das vias aéreas. Os participantes serão orientados a sedar, paralisar e intubar o paciente usando um videolaringoscópio (por exemplo, GlideScopeTM) e forneça ventilação manual após a intubação com um filtro HEPA colocado. O cenário durará no máximo 5 minutos ou até que o paciente seja intubado com sucesso, o que for mais longo.

Cenário C: Inserção de LMA - retrata o mesmo paciente do Cenário B. Neste cenário, os provedores serão aconselhados pelo líder da equipe a inserir um LMA. Os participantes serão orientados a sedar, paralisar e intubar o paciente e fornecer ventilação manual após a inserção da LMA com um filtro HEPA instalado. O cenário durará no máximo 5 minutos ou até que o paciente seja intubado com sucesso, o que for mais longo.

A coleta de dados ocorrerá imediatamente após cada cenário, antes e depois da retirada do EPI (ver resultados abaixo). Após a coleta de dados, a sala de ressuscitação e o simulador de vias aéreas serão limpos. EPI limpo será fornecido para todos os participantes para cada cenário. Essas medidas garantirão que não haja acúmulo incremental de partículas GloGermTM de cenários anteriores. Todos os cenários serão filmados de um ângulo de visão panorâmica na cabeceira da cama. O vídeo do dispositivo de videolaringoscopia será capturado durante o Cenário B.

A randomização ocorrerá no nível da equipe, estratificada por local de estudo e sexo do provedor de vias aéreas (para garantir distribuição igual de sexo em ambos os braços) e conduzida em blocos de 4 para garantir uma distribuição uniforme das equipes nos braços do estudo. Os pacotes de randomização serão preparados em um estudo central usando um gerador de números aleatórios baseado na web. Os pacotes de recrutamento numerados sequencialmente fornecidos para cada local conterão envelopes opacos selados (ou seja, um envelope por braço de estudo) com atribuições de braço de estudo e códigos de identificação exclusivos para os participantes.

A estimativa do tamanho da amostra é baseada na medida de resultado primário. Dada a escassez de pesquisas quantitativas nessa área, os investigadores propõem uma amostra de 60 equipes (120 participantes) no total, ou 30 equipes (60 participantes) por braço de estudo. Como cada equipe receberá medidas repetidas (ou seja, 3 cenários), esse tamanho de amostra permite detectar um tamanho de efeito médio (d de Cohen = 0,65), com um nível de significância de 0,05, um poder de 0,8 e um alto coeficiente de correlação intra-cluster (rho = 0,7) para fazer uma estimativa conservadora. Contabilizando dados ausentes devido a problemas técnicos, os investigadores recrutarão uma equipe extra por grupo de estudo em cada local. Portanto, o tamanho total da amostra será de 66 equipes (132 participantes).