Компьютерная оксигенотерапия при отлучении от груди у детей в критическом состоянии

Исследователи проведут технико-экономическое обоснование, за которым последует рандомизированное контролируемое исследование новорожденных и детей в критическом состоянии, получающих кислородную терапию.

Исследователи будут использовать архитектуру адаптивного управления на основе моделей для регулирования параметров FiO2. Основным преимуществом использования «адаптивной» системы управления является то, что реакция пациента на предыдущие настройки FiO2 используется для повторного расчета наиболее подходящей настройки FiO2 через фиксированные интервалы времени. В результате этого повторяющегося и самокорректирующегося процесса значение FiO2 сходится к наиболее подходящему значению в течение определенного периода времени.

Исследуемая популяция:

Дети до 18 лет, госпитализированные в педиатрическое отделение интенсивной терапии, нуждающиеся в оксигенотерапии.

Дизайн исследования:

Пятнадцать пациентов будут набраны для технико-экономического обоснования и 50 пациентов для исследования эффективности. Размер выборки был рассчитан для обеспечения 85% мощности с частотой ошибок типа I, равной 0,05, для обнаружения 10% уменьшения продолжительности времени в гипероксическом состоянии.

Определения:

Гипоксия: насыщение кислородом по пульсовой оксиметрии (SpO2) <91% >1 мин Длительная гипоксия: гипоксия в течение >2 мин Тяжелая гипоксия: SpO2 <85% Длительная тяжелая гипоксия: SpO2 <85% в течение >1 мин Гипероксия: SpO2 >96% в течение FiO2 >0,21 >1 мин Целевой диапазон насыщения: SpO2 91-96% Повышенная потребность в FiO2: FiO2 >0,60

Пациентов будут ежедневно проверять на соответствие требованиям. Информированное согласие будет получено от родителей подходящих пациентов. Таблица рандомизации, созданная статистиком, будет использоваться для рандомизации пациентов в соотношении 1:1 в группу ручного или компьютерного отлучения. Исследование будет проводиться после того, как пациент будет госпитализирован в отделение более чем на 24 часа. Перед началом исследования потребуется два часа стабилизации дыхания без необходимости устойчивого повышения FiO2 или изменения настроек вентилятора. Целевой диапазон SpO2 будет составлять 91-96% для пациентов детского отделения интенсивной терапии. Если это часть их обычного лечения, пациенты получат запланированные респираторные процедуры (например, отсасывание, физиотерапия грудной клетки) до начала периода исследования.

В течение 4-часового периода исследования пациенты в группе ручного отлучения от груди будут получать рутинный уход с изменениями FiO2 медсестрой или респираторным терапевтом в соответствии с распоряжением врача. Второй пульсоксиметр будет использоваться для мониторинга.

В компьютерной группе специальный исследователь будет находиться у постели больного в течение 4-часового исследования. Насыщение кислородом будет контролироваться с помощью второго пульсоксиметра, подключенного к запрограммированному компьютеру. Компьютер будет обеспечивать поддержку принятия клинических решений, давая рекомендации по отлучению FiO2 каждые 5-10 минут. Если происходят более частые изменения насыщения кислородом выше или ниже целевого значения, компьютер будет давать более частые рекомендации (каждые 30–60 с), пока насыщение не окажется в целевом диапазоне. Исследователь отключит FiO2 на основании рекомендации компьютера, если будет установлено, что предложенное изменение безопасно. Если рекомендация будет отклонена, следователь задокументирует причину. Никаких других изменений в течение этого времени производиться не будет, если у пациента нет гипоксии или гипероксии.

Параметры респираторной поддержки (поток, давление вдоха, дыхательный объем, положительное давление в конце выдоха (PEEP), поддержка давлением) останутся неизменными в течение периода исследования, за исключением случаев, когда требуется расширение настроек из-за изменений в клиническом состоянии.

В случае гипоксии или гипероксии может быть выполнена ручная регулировка FiO2 и любые клинически необходимые вмешательства (например, аспирация, небулайзерная терапия) будут выполняться, если компьютер не даст рекомендации в течение 1 мин. Если необходимо вмешательство, отличное от увеличения FiO2, исследователь может приостановить дальнейшие рекомендации по отлучению до завершения вмешательства. Сбор данных может быть приостановлен, если обнаружен артефакт.

Критерии приостановки отлучения от груди с помощью компьютера:

• Острое ухудшение дыхания > 2 мин: кислородная десатурация, требующая отсасывания или лечения через небулайзер. В это время FiO2 можно отрегулировать вручную.
• Острое ухудшение гемодинамики >2 мин: гипотензия, тахикардия или брадикардия (в зависимости от возраста).
• Острое неврологическое ухудшение > 2 мин: возбуждение, препятствующее респираторной поддержке и влияющее на насыщение кислородом.
• Артефакт в показаниях насыщения кислородом.

Общее время приостановления исследования будет записано для каждого пациента.

Критерии прекращения исследования для отдельного субъекта:

• Ухудшение дыхания сохраняется более 5 минут, и необходим более высокий уровень поддержки.
• Ухудшение гемодинамики сохраняется более 5 минут, и начинают лечение инотропами или вазопрессорами.
• У пациента развивается измененное психическое состояние по сравнению с состоянием до исследования или судорожная активность > 2 мин.
• Заявление родителей о выходе из исследования.

Сбор данных:

Пациентам будет присвоен уникальный идентификационный номер субъекта (ID). Идентифицируемые данные (например, номер медицинской карты, дата рождения) с соответствующим идентификатором будут перечислены отдельно от других данных и сохранены в защищенной базе данных, защищенной паролем (Box.com через Стэнфордский университет). Во время исследования данные будут собираться под идентификационным номером субъекта (обезличенным). Все электронные данные будут храниться в Боксе, а листы сбора будут храниться в запираемом шкафчике в педиатрическом отделении интенсивной терапии до момента перевода информации в электронный вид.

Демографические данные: возраст, пол, раса, рост, вес, острый диагноз, хронические диагнозы, исходная потребность в кислороде/респираторной поддержке, дата госпитализации, часы на респираторной поддержке, тип респираторной поддержки, результаты газов крови, если они получены, день пребывания в больнице. Кровь не будет собираться специально для этого исследования, но если у пациента были получены газы крови, они будут зарегистрированы. Результаты визуализации будут записаны.

В период обучения:

SpO2, частоту дыхания, частоту сердечных сокращений, артериальное давление и температуру каждую 1 мин. Лекарства, вводимые во время и в течение 1 часа до периода исследования. Изменения FiO2 (компьютерные рекомендации и прочее), параметры респираторной поддержки и неотложные вмешательства (например, отсасывание, дыхательная обработка, седация) и причину. Анализ газов крови по указанию врача.

Статистический анализ Первичным результатом будет продолжительность воздействия гипероксии. Вторичными результатами будут частота и продолжительность гипоксии, продолжительность насыщения кислородом в целевом диапазоне, частота и продолжительность повышенной потребности в кислороде и количество ручных корректировок FiO2. Продолжительность времени будет рассчитываться как доля от общего времени записи. Насыщение кислородом и FiO2 будут усреднены для пациентов в группе с ручным управлением и сравнены с таковыми у пациентов в группе с компьютерной поддержкой с использованием двухвыборочного одностороннего t-критерия с запасом для проверки того, выполняет ли группа с компьютерной поддержкой по крайней мере На 10% лучше, чем в ручной группе. Среднее количество ручных изменений FiO2 для пациентов в ручном режиме и среднее количество ручных изменений в компьютерной группе также будут сравниваться с использованием t-критерия.

Основываясь на предыдущих измерениях у новорожденных и после поправки на потенциальное выпадение данных, исследователи подсчитали, что для проверки гипотезы будет достаточно популяции из 25 пациентов в каждой группе с ручной и компьютерной поддержкой. Хотя для этого расчета использовались параметрические двухвыборочные односторонние t-критерии, не ожидается, что результаты использования непараметрической статистики (на основе ранговых критериев Уилкоксона) будут существенно отличаться. В расчетах исследователи использовали оценку ошибки типа I, равную 0,05 (ложноположительный результат), и мощность 0,85 (тип II).

Чтобы контролировать эффективность эксперимента, исследователи также будут оценивать его эффективность на промежуточной стадии после обследования 25 пациентов. Кроме того, главный исследователь также будет внимательно следить за результатами каждого эксперимента, чтобы отслеживать любые существенные отклонения в производительности.

Поскольку это исследование сопряжено с минимальным риском, мониторинг объекта или аудит не являются частью плана.

Сбор данных и внесение в реестр, а также мониторинг будут осуществляться двумя следователями. Если данные отсутствуют, пациент может быть исключен из статистического анализа, если недостающие данные достаточно значительны, чтобы привести к ложным выводам.