Использование мягкого синхронизированного отрицательного давления для облегчения дыхания младенцев (Neovest)

Респираторный дистресс является распространенной причиной, по которой новорожденным требуется интенсивная терапия вскоре после рождения. У недоношенных детей существует риск незрелости легких и/или слабости дыхательных мышц, требующих респираторной поддержки с помощью аппарата искусственной вентиляции легких. Доношенным детям также может потребоваться респираторная поддержка при заболевании или незрелости легких. Наиболее часто используемой формой неинвазивной респираторной поддержки является положительное давление, подаваемое через назальные канюли или назальную маску, также известное как назальное постоянное положительное давление в дыхательных путях (nCPAP). Считается, что назальный CPAP эффективен при различных заболеваниях легких новорожденных, включая респираторный дистресс-синдром, транзиторное тахипноэ новорожденных и т. д. Хотя существует множество форм nCPAP, они обычно не синхронизируются с дыхательными усилиями ребенка (1,2).

Кроме того, из-за чувствительной кожи младенцев и недоразвитых переносиц длительное использование назальных устройств может привести к повреждению кожи и необратимому повреждению носа (3). Чтобы обеспечить оптимальную вентиляцию, эти устройства должны плотно прилегать к назальным интерфейсам, чтобы обеспечить отсутствие утечек (3). Существует также вариабельность успеха назальных интерфейсов в обеспечении равномерной вентиляции. Это связано с тем, что положительное давление, создаваемое на уровне ноздрей младенцев, рассеивается (через открытый рот и т. д.) по мере того, как оно проходит по дыхательным путям младенцев к альвеолам их легких (3). Кроме того, длительное использование методов назальной вентиляции может препятствовать установлению связи младенцев с их матерями из-за сокращения времени контакта кожа к коже и т. д. Назальный СРАР часто называют причиной задержки кормления (включая грудное вскармливание) у младенцев, нуждающихся в реанимации новорожденных.

Вентиляция с отрицательным давлением (NPV) предполагает применение давления ниже атмосферного вокруг брюшной полости для смещения диафрагмы. Это уникальная альтернатива НИВЛ у младенцев, позволяющая избежать осложнений, связанных с назальными интерфейсами. Ранее NPV применяли для лечения младенцев с респираторным дистресс-синдромом с использованием устаревших, больших и громоздких устройств «железо-легкие» (4-12). Одно из самых ранних исследований с использованием NPV у младенцев с дыхательной недостаточностью показало, что в серии из 26 пациентов NPV обеспечило устойчивое повышение PaO2 (5). Младенцы имели средний гестационный возраст от 32 до 33 недель и соответствовали критериям дыхательной недостаточности, определяемой как PaO2 < 40 мм рт. ст. при 100% вдыхаемом кислороде и/или PCO2 > 70 мм рт. ст. при искусственной вентиляции легких (5). Дальнейшие исследования NPV продолжали показывать эффективность вентиляции легких у детей раннего возраста с улучшением оксигенации (6-12).

В этом исследовании исследователи предлагают новый интерфейс отрицательного давления и устройство, которое синхронизируется с дыхательными движениями младенца и обеспечивает прерывистое приложение отрицательного давления. Устройство использует технологию Neurally Adjusted Ventilator Assist (NAVA) для достижения синхронизации с основными дыхательными движениями и контролем младенца.

Электрическая активность диафрагмы (Эди) измеряется с помощью специального катетера для кормления с миниатюрными датчиками на конце. На конце катетера имеется небольшой баллон, который измеряет давление в желудке, что свидетельствует о смещении диафрагмы. В предыдущей работе было показано, что катетер Edi эффективен при проведении как инвазивной, так и неинвазивной вентиляции с положительным давлением с одобренным FDA NAVA и различными интерфейсами (13-15). Катетер Edi обычно используется во многих отделениях интенсивной терапии новорожденных по всему миру в качестве обычного назального или орального катетера.

NAVA — это режим вентиляции, который нейронно интегрирован с врожденными защитными рефлексами легких за счет использования информации, полученной от катетера Эди. Во время спонтанного дыхания, по мере раздувания легких, рецепторы растяжения в легких в конечном итоге ощутят адекватный вдыхаемый объем и «выключат» вдох. Для пациента на NAVA, где нейронный вдох также контролирует доставку помощи, дыхание вентилятора будет отключено, когда начнется нервный выдох. Несколько исследований продемонстрировали, что младенцы спонтанно выбирают более низкие значения пикового давления вдоха (ПДД) и дыхательного объема во время NAVA по сравнению с обычной вентиляцией (назначенной врачом) (16–23).

«Традиционный» NAVA запускается и выключается с помощью Edi и оказывает помощь пропорционально Edi только при вдохе. ПДКВ фиксируется и определяется врачом. Во время этой «традиционной НАВА» присутствует изрядное количество тонизирующего Эди, которому не помогают. При непрерывной NAVA Edi используется для постоянной регулировки помощи. Edi контролирует как помощь на вдохе, так и помощь на выдохе. Было проведено исследование безопасности и переносимости у 20 недоношенных детей с использованием нейтрально отрегулированного PEEP (neuroPAP) с использованием назальных канюлей в качестве интерфейса доставки (см. Приложение 2).

В этом исследовании исследователи планируют контролировать устройство подачи отрицательного давления (NeoVest) для обеспечения синхронизированной отрицательной НИВЛ в течение короткого периода времени. Предварительные данные на мелких крысах (~400 г) и более крупных кроликах (~3-4 кг) продемонстрировали осуществимость и эффективность в экспериментальных условиях, имитирующих респираторный дистресс у новорожденных (см. Приложение 3). Neovest смог создать несколько эффективных уровней поддержки ИВЛ у этих животных без побочных эффектов.

Устройство доставки NeoVest представляет собой носимый жилет/оболочку, которая окружает живот младенца. Он был разработан с использованием серийных измерений тела младенцев, ранее поступивших в отделение интенсивной терапии больницы Святого Михаила (REB # 15-183). Он мягко тянет живот, оказывая отрицательное давление, тем самым смещая диафрагму. Материалы, используемые для NeoVest, легкие и подходят для чувствительной кожи младенцев.

Целью настоящего исследования является демонстрация возможности применения неинвазивной вентиляции с отрицательным давлением, которая синхронизирована и пропорциональна респираторным потребностям ребенка. Предварительные данные о целесообразности могут быть использованы для получения более крупных грантов от CIHR для исследования NeoVest у недоношенных детей меньшего размера.