nHFOV vs nCPAP: Effekter på gasutbyte för behandling av nyfödda som återhämtar sig från RDS

Bakgrund - Spädbarn med extremt låg födelsevikt (ELBW) utvecklar vanligtvis respiratory distress syndrome (RDS), på grund av lungomognad, brist på ytaktiva ämnen och omogna andningskontrollmekanismer (1). Även om mekanisk ventilation ofta är livräddande är komplikationer vanliga (2). Trakeal intubation och mekanisk ventilation är associerade med ventilatorinducerad lungskada (VILI) och luftvägsinflammation, vilket leder till bronkopulmonell dysplasi (BPD) (3). Mekanismerna för denna skada involverar alveolär överutvidgning, närvaron av skjuvkrafter och frisättning av pro-inflammatoriska cytokiner (6), dessutom är förlängd varaktighet av intubation och mekanisk ventilation associerad med en ökad risk för död eller överlevnad med neurologisk funktionsnedsättning (3 ). I ett försök att minska VILI och så BPD hos för tidigt födda barn har det funnits en trend mot ökad användning av icke-invasiva former av andningsstöd: nasal kontinuerligt positivt luftvägstryck (nCPAP), nasal intermittent positivt tryckventilation (NIPPV), hög -flöde näskanyl (HFNC), nasal högfrekvent oscillerande ventilation (nasal-HFOV)(2, 1, 7).

NCPAP är ett alternativ till intubation och en metaanalys av tidig nasal CPAP kontra intubation och ventilation visade att nasal CPAP minskar risken för BPD. Ändå kan användning av NCPAP i förlossningsrummet misslyckas vid ELBW, med 34 till 83 % av sådana spädbarn som kräver efterföljande intubation. Dessutom är stöd efter extubation med nCPAP hos dessa spädbarn associerat med en 16-40 % felfrekvens efter 1 vecka (3, 4, 5, 9). NCPAP stabiliserade alveolerna med brist på ytaktiva ämnen och förbättrar syresättningen, men förbättrar inte nödvändigtvis alveolär ventilation eller partialtrycket av koldioxid (pCO2) eliminering (2, 8).

Vissa författare rapporterade användningen av nasal högfrekvent ventilation (nHFOV) hos 14 spädbarn med mycket låg födelsevikt (VLBW) med andningssvikt, med hjälp av nasofaryngeal tub (3) och de har visat att denna teknik kan sänka pCO2 (1).

Andra författare undersökte effekten av nasal HFOV applicerad på ett enda nasofaryngealt rör i en heterogen grupp på 21 spädbarn med måttlig andningsinsufficiens och de visade att det var effektivt för att minska pCO2 (10).

Inga randomiserade kontrollerade studier har direkt utvärderat effekten av nasal HFOV jämfört med nCPAP med användning av nasala stift/mask vid ELBW. Det finns skäl och stöd för idén att högfrekvent oscillation med hjälp av nässtift kan förbättra koldioxidelimineringen hos spädbarn och minimera behovet av intubation och mekanisk ventilation. Hos för tidigt födda barn tros HFOV orsaka mindre lungskador än konventionell ventilation. Så frågan kan vara om fördelarna med HFOV och icke-invasiv (nasal) ventilation är synergistiska.

Slutpunkt - Vår första slutpunkt är att kortvarig applicering av nasal HFOV jämfört med nasalt kontinuerligt luftvägstryck (nCPAP) hos spädbarn med ihållande syre (O2) som behöver återhämta sig från RDS skulle förbättra CO2-avlägsnandet. Vi antog också att användningen av nHFOV kan minska den inspirerade fraktionen av O2 (FiO2) nivåer som kräver att upprätthålla normal perkutan mättnad av O2 (SpO2) nivåer.

Design - Icke-blindad, randomiserad, observationsstudie i fyra perioder med flera center Inställning/population Nivå III neonatal intensivvårdsavdelning (NICU): spädbarn med mycket låg födelsevikt (< 1500 g) och/eller graviditetsålder < 32 veckor som kräver nCPAP och syre under återhämtning från RDS.

Metoder - Spädbarn som behöver nasal CPAP (4-8 cm H2O) i > 24 timmar före studieregistrering, och FiO2 mer än 0,21, kommer att randomiseras till antingen nCPAP eller nHFOV levererad med Medin-CNO-enhet. En crossover-design med fyra behandlingsperioder på 1 timme kommer att användas så att varje spädbarn får båda behandlingarna två gånger. Syremättnad (SaO2), transkutan CO2 (tcCO2) och O2 (tcO2) och vitala tecken kommer att övervakas kontinuerligt. Kardio-andningsmonitors inspelningar kommer att analyseras för apné, bradykardi och syrgasdesaturationer.

Studie - Efter skriftligt informerat samtycke kommer patienten att placeras i ryggläge. En transkutan CO2- och O2-monitor samt pneumokardiografisensorer kommer att placeras på spädbarnet och övervakas. Patienten kommer att randomiseras genom blandning av förseglat kuvert till ett startbehandlingsläge av antingen nCPAP (4-8 cm H2O, med samma CPAP-nivå som användes innan studien påbörjades) eller nHFOV med följande startparametrar: CPAP-nivå: 4- 8 cm H2O med samma CPAP-nivå som användes innan studien påbörjades; Flöde: 7-10 l/min (tillhandahåller den önskade CPAP-nivån); Frekvens: 10 Hz, Amplitud: 10, (eventuellt modifierad för att erhålla tcPCO2-värden inom normalområdet (45-65 mmHg; 5,9-8,6 kPa). Korta binasala stift av rätt storlek kommer alltid att användas. Innan de går in i studien kommer alla patienter att få koffein.

All support kommer att levereras av Medin-cno-enheten. Forskningspersonal kommer att justera FiO2 för att uppnå en målsatt syremättnad på 87-94%. Patienterna kommer att hållas i den vanliga termoneutrala miljön (inkubatorn) under hela studien och kommer att få vanlig rutinvård av primärvårdsteamet.

Vid start av studien kommer spädbarnet att startas med det randomiserade startläget för antingen nCPAP eller nHFOV. Studien kommer att bestå av fyra 1 h studieblock, alternerande från det initiala läget till det alternativa läget två gånger. Under studien kommer nyfödda att övervakas kontinuerligt med en cardio-respiratorisk monitor, en pulsoximeter och en transkutan gasövervakning. Alla data kommer att registreras kontinuerligt med 1-minuters intervall direkt från monitorn och/eller observeras direkt av en erfaren neonatolog och registreras manuellt på ett andningsskydd. Under varje studieblock kommer följande data att registreras: transkutant partialtryck av CO2 (tcPCO2), transkutant partialtryck av O2 (tcPO2), hjärtfrekvens, andningsfrekvens, SaO2, Silverman-poäng. Apnéiska episoder kommer att definieras som frånvaro av thoraximpedansförändring under minst 20 s. Bradykardiska episoder kommer att definieras som ihållande hjärtfrekvens <80 slag per minut i minst 10 sekunder. Signifikanta desaturationsepisoder kommer att definieras som ihållande pulsoximetrivärden <80 % under minst 10 sekunder. Manuellt blodtryck kommer att tas med lämplig storlek neonatal blodtrycksmanschett 30 minuter efter början av varje behandlingsblock.

Omedelbart efter inträdet i studien, i början av den första studieperioden, kommer en transkutan övervakning av TcPCO2 och TcPO2 att startas och en kapillärblodgasanalys (BGA) kommer att utföras för att testa TcPCO2-datas tillförlitlighet. En andra kapillär BGA kommer att utföras i slutet av den andra studieperioden i både CPAP och nHFOV. Cerebral (cer-rSO2) och renal (ren-rSO2) vävnadssyresättning kommer att mätas med nära-infraröd spektroskopi (NIRS) som ytterligare variabel under studieperioden, baserat på instrumentets tillgänglighet i varje deltagande center.

Studien kommer att avslutas när patienten kommer att slutföra 4 timmars studien eller kommer att avslutas tidigt om patienten kommer att utveckla några tecken på intolerans under studien, inklusive en ökning med >50 % i antalet episoder av apné eller bradykardi jämfört med förstudiens baslinje noterades 1 timme före studiestart, eller ökad tillskott av FiO2 > 0,3 från förstudiens baslinje under minst 15 minuter (dvs. från 0,30 till 0,60). För att möjliggöra jämvikt kommer vi att gruppera och analysera datapunkter från de sista 20 minuterna av varje behandlingsblock.

En provstorlek på 30 har beräknats för att detektera en medelskillnad på 3 mmHg tcCO2 baserat på ett tvåsidigt p-värde på 0,05, en effekt på 0,9 och en standardavvikelse inom patienten (SD) på 2,5 mmHg (2).

Studiens varaktighet - Fastställs, beroende på antalet deltagande NICUs.

Överensstämmelse med protokoll - Överensstämmelse kommer att definieras som fullständig överensstämmelse med protokoll. Överensstämmelse med protokollet kommer att säkerställas genom ett antal procedurer som beskrivs nedan.

Platsuppställning - Lokala huvudutredare kommer att delta i förberedande möten där detaljer om studieprotokoll, datainsamling och procedurer kommer att diskuteras noggrant. Alla centra kommer att få detaljerade skriftliga instruktioner om webbaserad registreringsdata, och för att lösa eventuella svårigheter kommer det att vara möjligt att kontakta chefsutredarna. Dessutom har det konstaterats att förfarandet är lika i alla deltagande centra.

Databehandling och övervakning - Alla studiedata kommer att vara

1. Screenad för data utanför intervallet, med korskontroller för motstridiga data inom och mellan datainsamlingsformulär av en datahanterare.
2. Remitteras tillbaka till relevant centrum för förtydligande i händelse av saknade föremål eller osäkerhet.

Chefsutredaren och försöksstatistikern kommer att granska resultaten som genereras för logik och för mönster eller problem. Avvikande data kommer att undersökas.

Säkerhet - Säkerhetsmått för slutpunkten kommer att inkludera incidens, svårighetsgrad och orsakssamband av rapporterade allvarliga biverkningar (SAE), nämligen förändringar i förekomsten av de förväntade vanliga prematuritetskomplikationerna och kliniska laboratorietestbedömningar, och utvecklingen av oväntade SAE i denna högrisk befolkning. Alla SAE kommer att följas tills tillfredsställande lösning eller tills den utredare som ansvarar för vården av deltagaren anser att händelsen är kronisk eller att patienten är stabil. Alla förväntade och oväntade SAE, oavsett om de kan hänföras till studieinterventionen eller inte, kommer att granskas av de lokala huvudutredarna för att avgöra om det finns ett rimligt misstänkt orsakssamband till interventionen. Om förhållandet är rimligt kommer SAE att rapporteras till chefsutredarna som kommer att rapportera till etikkommittén och informera alla utredare för att garantera deltagarnas säkerhet.