Тенденции насыщения кислородом у здоровых доношенных детей в первые несколько дней жизни: исследование «ТОСТ»

ЗАДНИЙ ПЛАН:

Период новорожденности – это время перехода от внутриутробной к внеутробной среде. Насыщение артериальной крови плода кислородом до рождения составляет примерно 65%. В течение нескольких минут после родов и с началом дыхания насыщение новорожденного кислородом приближается к нормальным постнатальным значениям.

На практике насыщение кислородом измеряют непрерывно с помощью чрескожного датчика, подключенного к пульсоксиметру. Зонд освещает локальную ткань, и истинное насыщение кислородом оценивается путем измерения длины волны света, который не поглощается. Этот метод чрескожного измерения насыщения кислородом (SpO2) дает точную оценку истинного насыщения кислородом, сравнимую с измерениями, выполненными с помощью кооксиметрии с использованием цельной крови (1,2).

Описание проблемы: Здоровые новорожденные не проходят рутинный контроль насыщения крови кислородом. Следовательно, медицинские работники не знают, являются ли колебания насыщения кислородом нормальным явлением. Важно иметь четкое представление о тенденциях постнатального насыщения кислородом и их вариабельности у здоровых детей, чтобы помочь выявить детей, требующих дальнейшего обследования или вмешательства, как в отделении интенсивной терапии новорожденных (ОИТН), так и в «нормальном» отделении для новорожденных.

Выявление новорожденных «группы риска»:

Исследования насыщения кислородом у практически здоровых детей показывают, что постнатальное насыщение кислородом составляет 95-98% в первые несколько дней после рождения (3-5). В течение следующих 72 часов после закрытия артериального протока наблюдается дальнейшее небольшое увеличение SpO2 на 2–3%. В этих исследованиях насыщение кислородом ниже порогового значения потребовало дальнейшего обследования и/или изменения лечения. Одно исследование ослепило медицинскую бригаду относительно значений насыщения кислородом только у небольшой части набранных пациентов (6). Эти исследования определили «нормальное» насыщение кислородом на основании того, была ли обнаружена значительная патология при дальнейшем исследовании. Установив пороговое значение SpO2 для определения необходимости дальнейших исследований или вмешательств и выборочно нацелившись на эту группу, исследователи потенциально внесли предвзятость.

Часто бывает трудно клинически идентифицировать детей на ранних стадиях потенциально серьезных заболеваний, таких как инфекция или критический врожденный порок сердца. Такие дети могут выглядеть здоровыми в течение нескольких дней после рождения, и поэтому их выписывают домой до постановки диагноза. В этих случаях существует серьезный риск быстрого ухудшения состояния после выписки из больницы, что может привести к возвращению ребенка в отделение неотложной помощи с последующей повторной госпитализацией. Скрининг насыщения кислородом перед выпиской домой после рождения может помочь в выявлении хорошо выглядящих детей, у которых есть серьезное основное заболевание. По этим причинам многие центры проводят скрининговые измерения SpO2 у всех новорожденных. Недавний систематический обзор скрининга пульсоксиметрии для выявления критических врожденных пороков сердца у 229421 новорожденного показал чувствительность 76•5%, специфичность 99•9% и частоту ложноположительных результатов 0•14% (7). В этом обзоре было 748 ложноположительных результатов, что в шесть раз больше, чем истинно положительных тестов. Что еще более важно, 33 ребенка с критическими врожденными пороками сердца не были выявлены. Положительная прогностическая ценность этого теста была низкой (13%) из-за низкой распространенности заболевания и очень высокого уровня ложноположительных результатов. Высокий уровень ложноположительных результатов поддерживает потребность в высококачественных нормативных данных о насыщении перед внедрением этих тестов в сообществе. Существует неопределенность в отношении того, как интерпретировать такую ​​информацию, поскольку текущая политика, как правило, устанавливает одно пороговое значение SpO2 в качестве порога для дальнейших исследований, таких как эхокардиограмма. Это может быть чрезмерно упрощенным подходом, поскольку он не учитывает нормальные колебания сатурации кислорода, которые исследователи ожидают у здоровых новорожденных. Наличие высококачественных значений SpO2 у здоровых доношенных детей в качестве основы для сравнения может привести к более точной идентификации новорожденных «группы риска».

Тестирование автокресла:

Многим детям, поступившим в отделение интенсивной терапии новорожденных, перед выпиской домой в течение 90 минут непрерывно регистрируют SpO2, пока они находятся в автокресле. Процедура, называемая тестированием в автокресле, предназначена для выявления детей, которые не могут переносить согнутое положение тела, возникающее в результате сидения в автокресле. 90-минутная запись представлена ​​в виде частотной гистограммы значений SpO2, чтобы клиницист мог идентифицировать детей, которые проводят слишком большую часть времени со слишком низким насыщением кислородом. Интерпретация результатов тестирования автомобильных кресел во многом субъективна. Сравнивая результаты тестирования с гистограммами SpO2 здоровых детей, клиницист может более объективно идентифицировать детей, которые «прошли» или «не прошли» тест с использованием автомобильного кресла.

Интерпретация гистограммы насыщения кислородом:

Недоношенным детям со сроком беременности 37 недель, которым требуется постоянная искусственная вентиляция легких, постоянное положительное давление в дыхательных путях или подача кислорода через носовые канюли, обычно создаются гистограммы частоты SpO2, чтобы помочь решить, когда они готовы к экстубации или переходу от постоянного положительного давления в дыхательных путях. В настоящее время нет качественных нормативных данных SpO2, которые помогли бы определить критерии оценки гистограмм SpO2 для определения готовности ребенка к переходу от респираторной поддержки.

МЕТОДЫ

ДИЗАЙН ИССЛЕДОВАНИЯ: Проспективное, лонгитюдное, обсервационное исследование.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР: Это исследование будет проводиться в городе Калгари, Альберта (высота над уровнем моря 1054 метра) в послеродовых отделениях 3 географически разделенных больниц: Медицинского центра Футхилс, больницы общего профиля Роки Вью и больницы Питера-Лугида. В Калгари рождается около 18 000 человек в год.

В эталонных исследованиях насыщения кислородом, проведенных на разных высотах, постнатальное насыщение кислородом в центрах ниже 1500 метров существенно не отличалось от показателей, измеренных на уровне моря. Поэтому исследователи ожидают, что наши результаты будут применимы ко всем центрам ниже 1500 метров над уровнем моря.

В рамках этого исследования исследователи также проводят пилотное исследование того же дизайна в Боготе, Колумбия. Богота находится на высоте 2625 метров. В пилотном исследовании будет изучено, являются ли модели насыщения кислородом у здоровых детей такими же на большой высоте, как и в Калгари (высота 1045 метров).

ИДЕНТИФИКАЦИЯ УЧАСТНИКА И РЕГИСТРАЦИЯ:

Следователи будут ежедневно просматривать электронные медицинские карты младенцев, поступивших в родильное и родильное отделения, чтобы выявлять потенциальных субъектов. В электронной медицинской карте отображается возраст каждого пациента. Новорожденных идентифицируют по возрасту 0 дней. После того, как персонал, ухаживающий за матерью, подтвердит ее готовность поговорить с нами о нашем исследовании, местный со-исследователь свяжется с матерью потенциальных субъектов, чтобы запросить согласие на участие в исследовании. Для зарегистрированных младенцев к уведомлению о рождении будет прикреплена этикетка, предупреждающая медсестру общественного здравоохранения о том, что ребенок участвует в исследовании. Для тех родителей, которые отказываются участвовать в исследовании, исследователи будут запрашивать разрешение на последующее наблюдение за этими младенцами в течение 8 недель для выявления посещений скорой помощи и госпитализаций. Сравнение данных этих младенцев с данными других младенцев в исследовании поможет нам обнаружить предвзятость при наборе.

ДАННЫЕ, ПОДЛЕЖАЩИЕ СБОРУ Гестационный возраст, возраст (часы/дни жизни), пол, масса тела при рождении, многоплодие, способ родоразрешения, статус стрептококков группы В, продолжительность разрыва плодных оболочек, наличие родов, хориоамнионит, история болезни матери и акушерские анамнез, курение матери, гестационный диабет, гипертензия, вызванная беременностью, результаты антенатального УЗИ, результаты амниоцентеза / забора проб ворсин хориона, баллы по шкале Апгар, сведения о реанимации и результаты газов пуповинной крови будут собраны из электронной и бумажной медицинской карты пациента. Данные о насыщении кислородом будут собираться, как описано ниже.

ИЗМЕРЕНИЕ НАСЫЩЕННОСТИ КИСЛОРОДА:

После регистрации у новорожденных будет измеряться насыщение кислородом в течение 90 минут с помощью пульсоксиметра Masimo Radical 7. Этот пульсоксиметр был выбран из-за его устойчивости к артефактам движения и хорошей работы в условиях низкой перфузии (14,15). Пульсоксиметр будет настроен на нормальную чувствительность с 8-секундным временем усреднения и будет сохранять точки данных каждые 2 секунды. Один датчик пульсоксиметра будет помещен на правое запястье (преддуктальный), а другой датчик будет помещен на любую ногу (постдуктальный) для проведения непрерывных измерений в течение 10 минут, начиная с точки, в которой индекс перфузии, мера перфузии тканей и качества сигнала является приемлемым (>1,0). Эта начальная фаза записи будет происходить под наблюдением соисследователя в детской комнате для осмотра, когда ребенок находится в спокойном состоянии, чтобы обеспечить получение точных показаний. Состояние бдительности каждого младенца будет классифицироваться в соответствии с описанием March of Dimes «Состояния доношенного новорожденного» (16).

Ребенок будет возвращен матери с одним пульсоксиметром, все еще прикрепленным к правому запястью, для завершения 90-минутного периода регистрации. В течение этого 80-минутного периода исследователи будут регистрировать только преддуктальную сатурацию, поскольку матери будет неудобно иметь два датчика, прикрепленных к ребенку.

Еще 15 минут одновременных измерений SpO2 до и после протока будут выполняться в клинике Медсестры общественного здравоохранения (PHN) через 2-3 дня после выписки врачом, обученным использованию пульсовой оксиметрии.

НЕОНАТАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ:

Неонатальное состояние представляет собой группу характерных форм поведения и физиологических изменений, которые регулярно повторяются (17). При каждом неонатальном состоянии могут быть изменения частоты сердечных сокращений, кровотока, изменения электроэнцефалограммы и сатурации (18-20). Идентификация неонатального состояния во время записи насыщения кислородом может помочь в интерпретации тенденций насыщения в контексте каждого неонатального состояния, и поэтому оно будет контролироваться при анализе. Чтобы классифицировать состояние младенца, будем использовать состояния «Марш десятицентовиков» доношенного новорожденного (см. «Марш десятицентовиков») (см. Приложение). Несмотря на то, что этот метод не прошел валидацию по сравнению с электрофизиологическими исследованиями, он прост и быстр в выполнении, неинвазивен и не требует сложного оборудования.

ВРЕМЯ ЗАПИСЕЙ:

Записи оксиметрии будут проводиться каждые 12-24 часа перед выпиской в ​​обычное рабочее время, при этом первая запись будет производиться между 6 и 24 часами после рождения (21). Записи не будут выполняться до 6-часового возраста, чтобы обеспечить нормальный переход во внеутробную среду. Еще одна запись SpO2 будет проведена PHN через 2-3 дня после выписки из Клиники общественного здравоохранения. Обратите внимание, что в Калгари все дети обычно находятся под наблюдением службы общественного здравоохранения в течение нескольких дней после выписки.

ОСЛЕПАНИЕ:

Показания пульсоксиметра будут скрыты, если на дисплей оксиметра надеть непрозрачную крышку. Индекс перфузии, мера силы сигнала, останется видимым, чтобы исследователь мог убедиться, что получен сигнал хорошего качества. Функция тактового сигнала будет отключена, а сигналы тревоги высокого/низкого SpO2 будут отключены, поскольку они являются косвенными индикаторами насыщения крови кислородом. Таким образом, исследователи и персонал не будут видеть показания насыщения кислородом.

СОГЛАШЕНИЕ МЕЖДУ НАБЛЮДАТЕЛЯМИ ПО ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ НОВОРОЖДЕННЫХ (MARCH OF DIMES):

При наличии нескольких исследователей в нашем исследовании важно единообразно определить неонатальное состояние. Исследователи ожидают, что с помощью этого простого метода оценки согласие между наблюдателями будет высоким. Чтобы оценить межнаблюдательную изменчивость, за первыми 10 младенцами в каждом центре (всего 30 младенцев в 3 центрах), включенными в исследование, будут наблюдать одновременно 2 исследователя. Каждое наблюдение будет происходить в течение первых 10 минут записи (в обычном отделении для новорожденных) и будет независимо записываться исследователями в предварительно напечатанных формах.

Изменчивость между наблюдателями будет определяться с использованием номинальной каппа-статистики с 95% доверительными интервалами, скорректированными с помощью бутстрепной погрешности. Значения Каппа можно классифицировать следующим образом: ниже нуля = плохое, от 0 до 0,20 = слабое, от 0,21 до 0,4 = удовлетворительное, от 0,41 до 0,6 = среднее, от 0,61 до 0,8 = существенное, от 0,81 до 1 = почти идеальное. Поскольку основной целью этой оценки является не подтверждение оценки неонатального состояния, а понимание степени изменчивости среди наблюдений, исследователи выбрали удобную выборку из 30 младенцев.

УПРАВЛЕНИЕ ДАННЫМИ:

Данные автоматически записываются и сохраняются в пульсоксиметре в режиме реального времени. Перед каждым измерением второй исследователь или медсестра общественного здравоохранения записывает дату и время на пульсоксиметре в начале измерения SpO2. Это облегчит связывание каждого пациента с его данными оксиметрии при загрузке записанной информации с пульсоксиметра.

Пульсоксиметр сохраняет 3 различных типа данных для каждой временной точки: насыщение кислородом, частота сердечных сокращений и шестнадцатеричный код, содержащий информацию о качестве записи. Данные будут импортированы из пульсового оксиметра в Microsoft Excel с помощью исследовательского портативного компьютера, на котором запущена программа гипертерминала. Каждый пульсоксиметр может вместить все измерения без превышения объема памяти. Однако загрузка пульсоксиметра будет происходить вскоре после сбора, чтобы обеспечить безопасное своевременное хранение данных.

Данные исследования будут собираться и управляться с помощью REDCap (Research Electronic Data Capture), интерактивной исследовательской базы данных.1 REDCap — это безопасное веб-приложение, предназначенное для поддержки сбора данных для научных исследований, обеспечивающее: 1) интуитивно понятный интерфейс для проверенных данных. вход; 2) контрольные журналы для отслеживания манипулирования данными и процедур экспорта; 3) автоматизированные процедуры экспорта для бесшовной загрузки данных в общие статистические пакеты; и 4) процедуры импорта данных из внешних источников(22) . Идентифицирующая информация будет храниться в папке исследования и не будет внесена в базу данных REDCap.

НАБЛЮДЕНИЕ ЗА МЛАДЕНЦАМИ:

Младенцы будут находиться под наблюдением до 8-недельного возраста, просматривая их электронную медицинскую карту, чтобы определить тех, кто умер, нуждался в повторной госпитализации или посетил отделение неотложной помощи. Для этих младенцев исследователи изучат больничные карты и электронные медицинские записи, чтобы определить любые важные диагнозы, которые были поставлены. Исследователи также рассмотрят любые эхокардиограммы, которые были выполнены в течение периода наблюдения. Младенцы, у которых впоследствии будет диагностирован врожденный порок сердца, респираторное заболевание (врожденные респираторные нарушения/пороки развития), дискразия крови или внутриутробная/перинатально приобретенная инфекция (на основании клинических признаков или микробиологических данных, а также индивидуального анализа карты), не будут включены в данные. номограмма. Младенцы с любым из вышеперечисленных состояний будут проанализированы отдельно, чтобы определить, отличается ли их насыщение кислородом от показателей здоровых детей.

РАЗМЕР ОБРАЗЦА:

Предполагая, что среднее значение измерения насыщения кислородом находится в пределах погрешности 0,25%, и основываясь на опубликованных оценках стандартных отклонений измерений насыщения кислородом в этой популяции, исследователи приняли стандартное отклонение 3,35. Это также будет служить для оценки среднего коэффициента вариации в пределах такой погрешности. Расчет фактического размера выборки составляет 14. Однако, учитывая нашу основную цель создания номограммы с процентилями насыщения кислородом, необходимо зарегистрировать большее количество детей. Предполагая 10–15% отсева и 1–2% детей, исключенных из исследования после выписки из-за сердечных заболеваний и т. д., исследователи планируют зарегистрировать 625 детей, чтобы получить окончательный размер выборки в 500 детей.

АНАЛИЗ:

Исследователи проанализируют тенденции постдуктального SpO2, вариабельность SpO2 и различия между пред- и постдуктальным насыщением кислородом для этой начальной фазы. Пакет статистических вычислений «R project» будет использоваться для анализа под наблюдением одного из наших соисследователей (A Nettel-Agguire, доктор философии по статистике). Исследователи представят описательную статистику характеристик населения. Категориальные переменные будут представлены в виде пропорций и 95% ДИ, а числовые переменные будут представлены в виде среднего (стандартное отклонение) или медианы (IQR) в зависимости от ситуации.

Для каждого ребенка будут рассчитываться средние значения насыщения кислородом вместе со стандартным отклонением (SD) и коэффициентом вариации (SD/среднее значение) для каждого периода времени (день 0, день 1, день 2 и т. д.). Выборочные средние значения этих трех параметров будут рассчитаны с соответствующими доверительными интервалами.

Исследователи рассчитывают процентили насыщения кислородом с использованием метода LMS (метод асимметрии-медианы-коэффициента вариации) на основе индивидуальных средних значений отдельно для каждого дня, когда производились измерения SpO2.

Исследователи ожидают, что SpO2 останется стабильным с течением времени. Для оценки этого, по крайней мере графически, будет выполнен функциональный анализ данных (FDA) по всем полным индивидуальным профилям. FDA создает профиль кривой (путем статистической штрафной подгонки сплайнов) для данных SpO2 в зависимости от времени для каждого человека. Следовательно, средний профиль или средняя кривая могут быть получены для всех субъектов с соответствующими 95% доверительными интервалами. Это будет сделано отдельно для дня 0 и дня 1, дня 2 и т. д.

Будет проведена логистическая регрессия для оценки ковариат насыщения кислородом, вариабельности насыщения кислородом, гестационного возраста, массы тела при рождении и пола для 8-недельных исходов смерти, серьезного заболевания или повторной госпитализации.

НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ:

Это исследование дополняет эту область следующими способами:

1. Насколько нам известно, это первое исследование, в котором медицинская бригада, соисследователи и родители не видят показания пульсоксиметра для всех зарегистрированных младенцев. Ослепление показаний пульсоксиметра устраняет потенциально важный источник систематической ошибки.

2. Предыдущие исследования предоставили либо одно значение насыщения кислородом в один момент времени, либо одно значение насыщения кислородом в несколько моментов времени. Исследователи будут измерять непрерывное насыщение кислородом несколько раз. Это имеет 2 основных потенциальных преимущества:

   1. Исследователи смогут строить гистограммы SpO2 минимального, среднего, стандартного отклонения и коэффициента вариации на основе отдельных наблюдаемых значений.
   2. Выполнение пульсоксиметрии более одного раза позволит нам выявить и количественно оценить изменения насыщения крови кислородом с течением времени.
3. Это исследование уникально своим определением «здорового», которое будет определяться благополучием младенца в возрасте 8 недель. Такой подход позволит исследователям выявлять младенцев, которые при рождении выглядели здоровыми, но впоследствии были идентифицированы как «нездоровые».
4. Регистрация насыщения крови кислородом с помощью PHN является новой концепцией скрининга в другой момент времени и в то время, когда критический врожденный порок сердца с большей вероятностью может быть обнаружен с помощью пульсоксиметрии, поскольку артериальный проток обычно закрывается в течение 72 часов после рождения (23). . Недавний систематический обзор показал, что частота ложноположительных результатов снижается в 10 раз, если измерения SpO2 проводятся после 24-часового возраста (7).
5. Измерение как пре-, так и постпротокового SpO2 может повысить способность обнаруживать заболевания, которые не проявляются клинически (24).

ЭТИКА:

Заявка на этику была подана в Совет по этике совместных исследований в области здравоохранения. Информированное согласие будет получено до включения детей в исследование. Использование пульсоксиметрии у новорожденных в отделении интенсивной терапии является рутинным. Это безопасная процедура с неизвестными вредными последствиями. Поскольку рутинное использование пульсоксиметрии в настоящее время не является стандартом медицинской помощи в послеродовых и родильных отделениях, ослепление персонала показаниями пульсоксиметра не представляет этических проблем. Кроме того, ослепление медицинского персонала показаниями SpO2 может предотвратить потенциально неуместные изменения в тактике ведения ребенка на основе показаний SpO2.