Effekten av aerosolboxanvändning under hjärt-lungstopp: en multicenterstudie

Problem som ska åtgärdas. Den överväldigande omfattningen och svårighetsgraden av pandemin Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) har utgjort ett allvarligt hot mot hälsan hos frontlinjens hälsovårdspersonal (HCW). Aerosolgenererande medicinska procedurer (AGMPs), såsom bag-valve-mask (BVM) ventilation, endotrakeal intubation (ETI) och hjärt-lungräddning (HLR) krävs vanligtvis för kritiskt sjuka COVID-19-patienter. AGMP:er producerar luftburna partiklar, vilket bidrar till den oproportionerligt höga risken för infektion bland HCW:er som arbetar i akuta vårdområden. Strategier för att minska HCWs exponering för och infektion från covid-19 krävs för att upprätthålla integriteten hos sjukvårdspersonalen. För att minimera HCW-exponering under AGMPs har aerosolboxanordningar utvecklats för att tillhandahålla en fysisk barriär mellan patienten och HCW, med avsikten att skydda HCW från sjukdomspartiklar.

Aerosollådan, och dess olika anpassningar, har implementerats av sjukhus runt om i världen för att hantera kritiskt sjuka patienter med COVID-19. Studier hittills har visat att användning av aerosolboxar potentiellt minskar spridningen av aerosoliserade partiklar, men användningen är också förknippad med tekniska utmaningar. Studier hittills har främst fokuserat på ETI:s uppgift, utan några bevis som beskriver effekten av användning av aerosolboxar på bröstkompressioner (CC). Dessutom lider de flesta studier av små provstorlekar, gav minimal (eller ingen) utbildning om användning av aerosolboxar, rekryterade individer (och inte återupplivningsteam) som deltagare, misslyckades med att kvantifiera graden av kontaminering hos leverantörer eller misslyckades med att mäta antalet luftburna partiklar . Vårt team slutförde nyligen en randomiserad multicenterstudie som jämförde aerosolbox med ingen boxanvändning och visade försenad tid till intubation med aerosolboxanvändning. Studien gjordes dock i ett begränsat sammanhang (kort procedur, luftvägsteam med 2 leverantörer, CC ej uppmätt), vilket gjorde generaliserbarheten till teambaserad återupplivningsvård tveksam. Hittills har det inte gjorts några enstaka eller multicenterstudier som samtidigt utvärderar effekten av aerosolboxanvändning på HLR-kvalitet, luftburna partikelkoncentration och HCW-kontamination under teambaserad återupplivningsvård. Som en konsekvens är det fortfarande okänt om aerosolboxar är effektiva för att skydda HCW och om användning av aerosolboxar negativt påverkar vården vid hjärt- och lungstopp.

Betydelsen och relevansen av simuleringsbaserade aerosoliseringsstudier är starkt beroende av användningen av en realistisk modell för aerosolisering. Flera grupper har rapporterat aerosoliseringsanordningar i form av hostsimuleringsanordningar, allt från handhållna sprutor, näsförstoftare, spraypistoler, maskering av påsventiler och mer avancerade luftflödesbaserade anordningar för att simulera hosta. Tyvärr var ingen av dessa hostsimulatorer designade för användarkontrollerade inställningar av andningsmekanik (t.ex. andningsfrekvens, volym, flöde) samtidigt som det möjliggör utförandet av intubation och bröstkompressioner. Vår studie representerar den första aerosolboxstudien som använder en aerosoliseringsanordning som består av en andningssimulator som tillåter kontroll av andningsmekanik som nära efterliknar en riktig patient, samtidigt som den tillåter prestanda för AGMPs.

Vår studie kommer att ge bevis för att: (a) utvärdera om användningen av en aerosollåda negativt påverkar tiden till slutförande och kvaliteten på kritiska återupplivningsuppgifter; och (b) avgöra om aerosollådor är effektiva för att minska antalet luftburna partiklar och kontaminering från leverantören under gruppbaserad hjärtstoppsåterupplivning. Vårt långsiktiga mål är att tillhandahålla empiriska bevis för att förbättra HCW-säkerheten samtidigt som vi levererar högkvalitativ vård under hjärt-lungräddning. Detta kommer att uppnås genom att skapa ett hjärtstilleståndsscenario i en kontrollerad simulerad klinisk miljö, eftersom att genomföra en liknande studie på riktiga patienter skulle vara fylld av utmaningar och risker.

Varför behövs en rättegång nu? Nya COVID-19-varianter, varierande upptag av immuniseringar och avtagande immunitet bland den immuniserade befolkningen bidrar till det ihållande hotet från covid-19-pandemin. Vi har lärt oss hur snabbt pandemin kan ändra kurs, och hur det är viktigt att planera för framtida pandemier orsakade av olika virus. Nu, mer än någonsin, är det viktigt att identifiera strategier för att skydda vårdpersonal från infektion. HCW-infektion har lett till arbetskraftsbrist som negativt påverkar patienternas resultat. Aerosollådor har använts i vissa delar av världen för att skydda HCWs under pandemin, men befintliga bevisluckor har förhindrat att den antas i stor utsträckning. En bättre förståelse av partikelspridningsmönster, HCW-kontaminationsmönster och inverkan på klinisk uppgiftsutförande under återupplivningsvård kommer att bidra till att informera internationella riktlinjer för hjärtstopp.

Hur kommer resultaten av denna prövning att användas? Forskning som utvärderar strategier för att mildra HCW-riskerna för kontaminering är avgörande för att upprätthålla en livskraftig vårdpersonal under pandemin. Vår föreslagna studie ger ytterligare bevis som informerar om den potentiella användningen av aerosollådor under simulerat hjärt- och lungstopp. Vår forskning kommer att vara den första som ger ett kvantitativt mått på luftburna partiklar och HCW-kontaminationsmönster i samband med kliniskt viktiga resultatmått. I kombination ger dessa mätvärden nyckelinformation som kommer att informera klinisk praxis, institutionell luftvägshantering och hjärtstilleståndspolicyer. Genom partnerskap (t.ex. Heart and Stroke Foundation of Canada) och longitudinellt engagemang från viktiga lokala och nationella folkhälsomyndigheter, resultaten av denna studie kommer att delas med beslutsfattare för att möjliggöra evidensbaserade anpassningar till kliniska protokoll. Befintliga partnerskap inom det internationella nätverket för simuleringsbaserad pediatrisk innovation, forskning och utbildning (INSPIRE-nätverket) kommer att möjliggöra snabb spridning av utbildningsmaterial för aerosolboxar över alla kontinenter om resultaten är positiva. Som författare till internationella riktlinjer för återupplivning av covid-19 och hjärtstopp, kommer PI att engagera intressenter för att säkerställa att resultat informerar framtida riktlinjer för International Liaison Committee on Resuscitation (ILCOR) för eller emot användning av aerosollådan.

Provdesign. Vi kommer att genomföra en prospektiv, randomiserad kontrollerad studie på fem platser i Nordamerika. Simuleringsbaserad forskning ger fördelen att svara på forskningsfrågor utan risk för skada på HCWs eller patienter. Tre deltagare kommer att rekryteras för att spela rollen som luftvägsvårdare och två HLR-leverantörer i hanteringen av en simulerad, kritiskt sjuk COVID-19-patient. HLR-leverantörer kommer att utbildas för att ge varandra HLR-coachning. Två utbildade forskningsassistenter kommer att delta i återupplivningsteamet som teamledare och sängsköterska/luftvägsassistent och utföra dessa roller på ett standardiserat sätt. Teamledare kommer inte att ge någon vägledning eller coachning om HLR-kvalitet. Deltagarna kommer att randomiseras av team till antingen kontrollarmen (dvs. ingen aerosollåda) eller interventionsarmen (dvs. användning av aerosollåda) (Figur 1). Efter randomisering kommer alla deltagare att se en kort video som orienterar dem till den simulerade kliniska miljön. Interventionsarmsteam kommer att se ytterligare en 5-minuters video som orienterar dem om designen av aerosollådan och inkluderar expertmodellerad demonstration av strategier för optimal luftvägshantering och leverans av HLR. Detta inkluderar hur man flyttar patienten i aerosollådan för att optimera leveransen av HLR. Utbildningsvideon kommer att filmas på engelska och franska för att möjliggöra visning på alla studieplatser. Efter att ha sett videon kommer deltagarna att arbeta i team för att träna intubation och HLR (med aerosollåda på plats) i högst 15 minuter, vilket ger dem möjlighet att koordinera sina rörelser för att optimera effektiviteten. Efter varje procedur kommer de att få feedback från en lokal expert på luftvägar och aerosolboxar (dvs. platsundersökare). Kontrollarmsteam kommer också att ha möjlighet att träna intubation och/eller HLR i 15 minuter (utan aerosollåda). Efter orientering och träning kommer teamen att delta i två sekventiella simuleringsscenarier. Ordningen för scenarioleverans kommer att randomiseras för att eliminera scenarioordning som en potentiell konfounder. I slutet av hela sessionen kommer deltagarna att få en pedagogisk debriefing för att diskutera prestationsfrågor, infektionskontrollåtgärder och tekniska färdigheter med hjälp av en blandad metod för debriefing. Vi valde att inte använda en cross-over studiedesign på grund av otillräcklig tvättningstid (mellan scenarierna) och de potentiella överföringseffekterna av att lära av det tidigare scenariot som påverkar prestandan i det efterföljande scenariot.