Funktionell restkapacitet under apnéisk syresättning med olika flödeshastigheter hos barn (FUTURE)

High-flow nasal oxygen (HFNO) är administrering av uppvärmd, fuktad och blandad luft/syre via näskanyl med hastigheter ≥ 2 L/kg/min. HFNO är ett öppet system som kan användas med nasala utsprång av olika storlekar och utvecklades på neonatal intensivvårdsavdelning för för tidigt födda barn med apné som alternativ till kontinuerligt positivt luftvägstryck (CPAP). På grund av sin enkla användning och säkerhet att applicera på ett brett spektrum av indikationer får HFNO alltmer intresse för att tillhandahålla andningsstöd hos pediatriska patienter och hos vuxna på intensivvårdsavdelning med andningssvikt. I vuxna populationer tillåter användningen av HFNO att förhindra desaturation under trakeal intubation av intensivvårdspatienter med mild till måttlig hypoxemi. En ansökan om HFNO hos vuxna och barn är en förlängning av säker apné hos patienter som genomgick generell anestesi för hypofaryngeal eller laryngo-trakeal kirurgi. Denna metod, den så kallade säkra apnéiska syresättningen, förebygger även hypoxemi hos barn under intubation. Genom att använda denna teknik har Patel et al. visade en signifikant förlängning av apnétiden och föreslog en ventilationseffekt, eftersom dessa studier visade en långsammare ökning av pCO2 än vad fysiologiskt förväntats. I dessa studier jämförde forskarna sina data med studier från 1950-talet, där CO2-ökning under apné undersöktes. Däremot bekräftade inte utredarnas tidigare forskningsprojekt med HFNO den påstådda ventilationseffekten hos barn och vuxna.

Vidare har studier utförda på spontant andande nyfödda och vuxna visat förmågan hos HFNO att generera en viss ökning av svalgtrycket, vilket kan förklara förbättringen av syresättning trots förlängning av apnétiden. Utredarnas tidigare studie på vuxna patienter visade att en relevant tryckökning nästan saknades medan patientens mun var öppen. För närvarande finns det inga data om det fysiologiska trycket som genereras i den subglottiska luftvägen hos barn med apné som behandlas med HFNO. Den traditionella mätningen av intratrakealt tryck med kateter i luftstrupen anses utgöra en risk hos små barn.

Huvudsyftet med denna studie är således att undersöka variationerna av dåligt ventilerade lungenheter (dvs tysta utrymmen) som ett surrogat för funktionell restkapacitet mätt med elektrisk impedanstomografi för att dynamiskt bedöma atelektasbildning och regression under apnöisk syresättning med olika flödeshastigheter.

Berättigade barn kommer att få premedicinering med Midazolam rektal/oral 0,5 mg/kg eller Dexmedetomidin nasal 2 mcg/kg 30 minuter innan ingreppet påbörjas (lokala SOP:er för pediatriska anestesiavdelningar). Obligatorisk övervakning kommer att bestå av icke-invasiv perifer syremättnad (SpO2), hjärtfrekvens (HR) och icke-invasivt blodtryck (NIBP). En intravenös linje för läkemedelsinjektion kommer att placeras.

Efter påbörjad anestesi (="induktion") kommer adekvat ansiktsmaskventilation att etableras. Det förseglade kuvertet för randomisering öppnas sedan. Standardbedövning kommer att fortsätta med intravenös propofol. Anestesidjupet kommer att bedömas med hjälp av NarcotrendTM (NarcotrendTM, Hannover, Tyskland) och bibehåller värden mellan 40 och 60. Ytterligare studierelaterad icke-invasiv övervakning: transkutan tcCO2 och O2 (ToscaTM, Radiometer, Neuilly-Plaisance, Frankrike) mätning, thorax elektrisk impedanstomografi (EIT, PulmoVista 500, Draeger, Luebeck, Tyskland) och NIRS (Niro-200NX, (Hamamatsu,) Tokyo, Japan). EKG, pulsoximetri, blodtryck, Narcotrend (NarcotrendTM, Hannover, Tyskland), thorax EIT kommer att mätas kontinuerligt, med start före induktion vid spontan andning och slutar 1 minut efter rekryteringsmanövern. Alla patienter kommer att få neuromuskulär blockadmedicin på 2 x ED95 (standard intubationsdos) för att underlätta luftvägshantering. Neuromuskulär blockering kommer att bedömas med hjälp av tåg av fyra (TOF) övervakning (TOF-Watch, Organon Ltd, Dublin, Irland). Ett TOF-värde på noll före start av apné och under hela proceduren kommer att anses vara nödvändigt.

Efter det en minuts tryckstödsmaskventilation (Pmax 20 cm H20) med en reservandningsfrekvens på 20/min, normaliserad till en volym av 6-8 ml.kg-1 med 100 % syre och kommer att appliceras. Ventilationen kommer att avbrytas och barnet kommer att lämnas med apné i 5 minuter med syrgas enligt randomiseringen.

Barn kommer att randomiseras för att få tre olika flödeshastigheter av 100 % syre, värmda och fuktade med OptiFlow-enheten (Fisher&PaykelTM, Auckland, Nya Zeeland):

• grupp 1): 0,2 l/kg/min + kontinuerlig käkkraft
• grupp 2): 2 l/kg/min + kontinuerlig käkkraft
• grupp 3): 4 l/kg/min + kontinuerlig käkkraft (kontrollgrupp).

Näsborrarna får inte vara tilltäppta av näskanylen med mer än 50 %. Tiden till desaturation från SpO2 100 % till SpO2 95 % kommer att mätas. Ett ultraljud av bröstkorgen i slutet av interventionen efter definitiv luftvägsbehandling kommer att bevisa att ingen pneumothorax utvecklades under proceduren.

Kriterier för uppbrott under apné är: SpO2 under 95 %, transkutan CO2 över 70 mmHg eller tid för apné >5 minuter, en minskning med NIRS >30 % från baslinjen.