Högflödes näskanyl kontra konventionell näskanyl under endobronkial ultraljudsprocedur

Introduktion

1. EBUS - bronkoskopi Ur en fysiologisk synvinkel är bronkoskopi en introduktion av en främmande kropp i luftvägarna. Svarsmekanismer inkluderar laryngospasm, bronkospasm, hosta, ökad utsöndring av bronkial slem och minskat andningsdjup. Sympatisk respons med ökad hjärtfrekvens och blodtryck är vanligt redan innan ingreppet, medan patienten förbereds på undersökningsbordet. Bronkoskopet upptar 10 till 15 % av tvärsnittsarean i de stora luftvägarna och ökar luftflödesmotståndet. Sug som appliceras under proceduren orsakar luftstöld genom bronkoskopets arbetskanal, vilket minskar inandnings- och utandningsvolymerna i slutändan, vilket leder till alveolär derekrytering med ökad intrapulmonell shuntning som följd.

   EBUS-bronkoskopi är associerad med förlängd procedurtid, ökad luftvägskontakt, ett tjockare instrument och flera nålpunkteringar genom luftstrupen och/eller bronkialväggen. Alla dessa faktorer orsakar ytterligare stress för patienten och kräver ytterligare lokalbedövning och djupare sedering.

2. Sedation Även om lokalbedövning av de övre luftvägarna, stämbanden, luftstrupen och bronkierna möjliggör en tolerabel bronkoskopisk procedur, är en måttlig nivå av sedering under bronkoskopi för närvarande den gyllene standarden. Användning av sedering underlättar passagen genom stämbanden, hämmar luftvägsskyddsreflexer och ökar patientsäkerheten (2,3). I kombination med fysiologiska svar på bronkoskopi som ökar syrebehovet, minskar lugnande medel som används under bronkoskopi andningsdriften och äventyrar patienterna ytterligare, särskilt de med kroniska sjukdomar. När det inträffar kan hypoxemi inducera periprocedurala arytmier och ischemi bör därför generellt undvikas och, om den påträffas, måste återställas snabbt (4). En syresättningsstrategi med lämplig syretillskott krävs därför under de flesta bronkoskopiska ingrepp.

3. Syrgastillskott Lågflödessyre upp till 6 liter per minut applicerat genom en näskateter är den mest använda metoden för syrgastillskott vid flexibel bronkoskopi. Inspirerad syrefraktion (FiO2) kan nå upp till 45 % men kan inte på ett tillförlitligt sätt förutsägas och kanske inte räcker i alla fall.

   High flow nasal cannula (HFNC), en anordning som först introducerades i nyfödda och barnsjukvård, används för närvarande vid ett brett spektrum av indikationer inom andnings- och intensivvårdsmedicin för vuxna (5-7). Det är en relativt ny metod inom bronkoskopi med flera anmärkningsvärda teoretiska fördelar jämfört med lågflödessyre via konventionell näskanyl (CNC):

   • Högt flöde upp till 60 liter per minut säkerställer en mer stabil FiO2 och bättre matchar den ökade patientens inandningsflöde
   • Högt flöde genererar ett litet positivt utandningsluftvägstryck (upp till 5 cm H2O) som kan stabilisera de övre luftvägarna under sedering och ha en gynnsam effekt i de nedre luftvägarna
   • Högt flöde minskar dödutrymmet i de övre luftvägarna och ökar alveolventilationen.

   CPAP och NIV kan ge liknande fördelaktiga effekter, men deras användning är utmanande eftersom de kräver en tättslutande ansiktsmask som begränsar användningen av ett bronkoskop, aspiration av sekret från de övre luftvägarna, svalget eller munhålan och upphostning av sputum.

4. Tidigare studier om HFNC

   En färsk metaanalys som inkluderade sex randomiserade kontrollerade studier fann att patienter som genomgick bronkoskopi med användning av HFNC upplevde färre hypoxemiska händelser och desaturationer, hade färre proceduravbrott och pneumothorax jämfört med patienter kompletterade med CNC (10). De tre studierna som utvärderade HFNC under EBUS visade alla att HFNC är mer effektivt än CNC under proceduren och att HFNC kan betraktas som ett alternativ till CNC. Studierna hade dock flera viktiga begränsningar såsom ett lågt antal patienter inkluderade med en historisk kontroll (Takakuwa O et al), en stor skillnad i FiO2 mellan försöksgrupperna (2L/min i CNC vs. 100% FiO2 och 70L/ min flödeshastighet i HFNC-gruppen) (Irfan et al) och bristande bedömning av CO2-nivåer under proceduren (Ulcar et al). Icke desto mindre antydde slutsatserna att HFNC är tillräckligt säkert och ger adekvat syresättning för de flesta bronkoskopiundersökningar inklusive EBUS (8,9).

5. Studiefrågor

Vår hypotes är att HFNC ger bättre kontroll över hypoxemi under EBUS-TBNA-proceduren än CNC. Det primära resultatet av studien är därför andelen patienter med framgångsrikt kontrollerad hypoxemi under EBUS TBNA i varje arm. Sekundära utfall är förekomsten av komplikationer i varje arm (antal hypoxemiska händelser, genomsnittlig lägsta syremättnad under proceduren, genomsnittlig mättnad, minskning av mättnad, pulsfrekvens, blodtryck, incidens av arytmi), antal patienter som upplevde mild, måttlig eller svår hypoxemi, antal patienter som krävde upptrappning av stödet och vilket stöd som är effektivt, vad är riskfaktorer för desaturation.

Metoder

1. Studiedesign och studiepopulation

   Studien är utformad som multicenter randomiserad kontrollerad prospektiv studie. Studien kommer att registrera patienter som behöver EBUS-TBNA-procedur med provtagning av mediastinala lymfkörtlar för diagnos och/eller stadieindelning.

   Patienter kommer att rekryteras från fyra universitetssjukhus i Slovenien, Kroatien, Portugal och Grekland.

   Studien godkändes av Republiken Sloveniens nationella medicinska etiska kommitté och registrerades som 0120-294/2023/3.

2. Rekrytering, konsensus och randomisering

   Bronkoskopikoordinator kommer att screena de schemalagda patienterna och meddela studieutredaren om berättigade patienter. Studiens utredare kommer att förklara studien för berättigade patienter och inhämta informerat samtycke. Inklusions- och uteslutningskriterier kommer att kontrolleras på undersökningsdagen från de data som rutinmässigt erhålls före proceduren, inklusive laboratoriedata.

   Patienterna kommer att randomiseras i bronkoskopi enligt tilldelningsgrupp skriven i sekventiellt numrerade, förseglade och ogenomskinliga kuvert. Kuvert kommer att förberedas av en oberoende statistiker på basis av blockrandomisering med blockstorleken 4.

3. Bronkoskopi och sedering

   Topikal anestesi med lidokain kommer att tillhandahållas rutinmässigt innan bronkoskopet sätts in. Patienterna kommer att bedövas av narkosläkare vid sängkanten med kombination av midazolam, fentanyl och propofol. Sedationsdjupet kommer att bedömas med hjälp av Modified Observer's Assessment of Alertness / Sedation-skala (MOAA/S). Nivån av sedering kommer att bibehållas mellan 1 och 2 under hela proceduren. Patienterna kommer att övervakas av BIS-monitorn för ytterligare analys och jämförelse.

   Standardgruppen av patienter kommer att få syre genom näskanyl med dubbla ben med syreflödet inställt på 6 liter per minut, vilket motsvarar FiO2 45 %. HFNC-gruppen kommer att få en blandning av syre och luft vid FiO2 45 % med initialt flöde på 60 liter per minut förvärmt till 37 grader Celsius. Näskanyl kommer att väljas efter patientens ansiktsstorlek. Före proceduren kommer patienter från båda grupperna att testas med HFNC med ett flöde på 60 l/min om de kan tolerera det.

   EBUS bronkoskop kommer att föras in genom munbitblocket av erfaren bronkoskopist och hela proceduren kommer att utföras enligt ERS rekommendationer. Efter systematisk utvärdering av mediastinala och hilar lymfkörtlar kommer EBUS TBNAs att utföras enligt den individuella procedurplanen.

   Patienterna kommer att övervakas med kontinuerlig pulsoximetri, periodiska blodtrycksmätningar, EKG och BIS.

4. Hypoxemi-eskaleringsprotokoll, komplikationer och uppsägningskriterier

Syre kommer att levereras till patienten enligt tilldelningsgruppen (6l/min O2 CNC eller 45% FiO2 60 l/min HFNC). Om desaturation inträffar, definierad som SpO2<90 % i mer än 10 s kommer patienterna att kontaktas enligt eskaleringsprotokollet (Figur 1):

1. käktrycksmanöver
2. patienter i CNC-gruppen kommer att bytas till 45 % FiO2 60 l/min HFNC
3. patienter med 45 % FiO2 60 l/min HFNC kommer att bytas till 100 % FiO2

4. patienter med HFNC-svikt kommer att bytas till avancerat andningsstöd (ballongventilation, larynxmask, intubation, reversering av sedering)

   Vid måttlig hypoxemi kommer bronkoskopin att upphöra i tiden men vid svår hypoxemi övervägs avbrytande av proceduren om det inte finns någon omedelbar förbättring efter eskalering av ventilationsstödet.

   Proceduren kommer att avbrytas även vid andra allvarliga biverkningar som hemodynamisk instabilitet, myokardischemi eller pneumothorax. Återupplivningsutrustning kommer att förberedas på en dedikerad medicinsk vagn inne i bronkoskopi-sviten. Alla patienter med biverkningar kommer att övervakas tills fullständig återhämtning (Alderete-poäng 9 eller mer).

   Komplikationer som är relevanta för besluten och studieresultaten definieras som (1):

   • Desaturation <90 % i mer än 10 sekunder
   • Måttlig desaturation 75%<= SpO2 <90% mindre än 60s
   • Allvarlig desaturation <75% eller 75%<= SpO2 <90% mer än 60s
   • Takykardi >100 eller +25 %
   • Bradykardi <50 eller -25 %
   • Hypertoni +25%
   • Hypotension <90 mmHg eller -25 %

5. Datainsamling

   Demografiska data om patienter (ålder, kön, längd, vikt, BMI, STOP-BANG-poäng, ASA-poäng) och laboratorieresultat (lungfunktionstestning) som är relevanta för studien kommer att samlas in före proceduren. Under och efter ingreppet kommer det att ske kontinuerlig (SpO2, puls, EKG) eller periodisk (blodtryck) övervakning av vitala tecken och sederingens djup (BIS, MOAA/S). Startpunkten för proceduren T0 definieras som tiden omedelbart innan lugnande medel ges till patienten. T1 är tidpunkten där bronkoskopet sätts in och Tend är slutet av proceduren när bronkoskopet dras ut. Venöst blod för pCO2-analys kommer att tas vid T0 (på procedurtabellen före sedering) och vid Tend (borttagning av bronkoskopet).

   Tidpunkt och varaktighet för desaturation, lägsta SpO2 och alla behandlingsupptrappningar kommer att registreras såväl som andra möjliga komplikationer.

6. Provstorlek

   Protokollet är utformat för att visa en överlägsenhet av HFNC över CNC. Enligt hämtade data i nyligen publicerade metaanalyser förväntar vi oss en desaturationsgrad på 12 % i HFNC-gruppen och en desaturationsgrad på 34 % i CNC-gruppen. Urvalsstorleken ska vara 112 med en konfidensnivå (alfa) på 95 %, effekt (1-beta) på 80 %. Med ett förväntat avhopp på 25 % är det slutliga antalet inkluderade deltagare satt till 150. En webbaserad applikation användes för beräkning av provstorlek (https://clincalc.com/stats/samplesize.aspx).

7. Statistisk analys

   Data kommer att samlas in i specialdesignade fallrapportformler (CRF) och analyseras med GraphPad Prism 9.5. programvara (Boston, MA). Kategoriska variabler kommer att presenteras i procent och analyseras med chi-kvadrattest. Numeriska variabler kommer att presenteras som medelvärde och standardavvikelse eller median och intervall. Distributionen kommer att testas med Kolmogorov - Smirnov-testet och ytterligare analys utförs med t-test eller Mann Whitney-test beroende på normaliteten i distributionen. Tvåsidigt p-värde kommer att betraktas som statistiskt signifikant om < 0,05.

8. Patient och allmänhetens engagemang

Patienter och allmänheten var inte involverade i studiedesignen.

Referenser:

1. Mason KP, Green SM, Piacevoli Q; Internationell Sedation Task Force. Rapporteringsverktyg för biverkningar för att standardisera rapportering och spårning av biverkningar under procedursedering: ett konsensusdokument från World SIVA International Sedation Task Force. Br J Anaesth. 2012 Jan;108(1):13-20. doi: 10.1093/bja/aer407. PMID: 22157446.
2. Sazak H, Tunç M, Alagöz A, Pehlivanoğ Lu P, Demirci NY, Alıcı İO, et al. Bedömning av peranestesiska data hos patienter som genomgår endobronkial ultraljudsstyrd transbronkial nålaspiration. Andningsvård. 2015;60(4):567-76.
3. Douglas N, Ng I, Nazeem F, Lee K, Mezzavia P, Krieser R, et al. En randomiserad kontrollerad studie som jämför högflödes nasal syre med standardbehandling för medveten sedering under bronkoskopi. Anestesi. 2018;73(2):169-76.
4. Du Rand IA, Blaikley J, Booton R, Chaudhuri N, Gupta V, Khalid S, et al. British Thoracic Societys riktlinjer för diagnostisk flexibel bronkoskopi hos vuxna: ackrediterad av NICE. Bröstkorg. 2013 aug;68 Suppl 1:i1-44.
5. Sreenan C, Lemke RP, Hudson-Mason A, Osiovich H. High-Flow Nasal Cannulae in Management of Apnea of ​​Prematurity: A Comparison With Conventional Nasal Continuous Positive Airway Pressure. Pediatrik [Internet]. 1 maj 2001;107(5):1081-3. Tillgänglig från: https://doi.org/10.1542/peds.107.5.1081
6. Roca O, Riera J, Torres F, Masclans JR. Högflödessyreterapi vid akut andningssvikt. Respirvård [Internet]. 2010 apr 1;55(4):408 LP - 413. Tillgänglig från: http://rc.rcjournal.com/content/55/4/408.abstract
7. Nishimura M. High-Flow Näskanyl Syreterapi enheter. Respirvård [Internet]. 1 juni 2019;64(6):735 LP - 742. Tillgänglig från: http://rc.rcjournal.com/content/64/6/735.abstract
8. Takakuwa O, Oguri T, Asano T, Fukuda S, Kanemitsu Y, Uemura T, et al. Förebyggande av hypoxemi under endobronkial ultraljudsstyrd transbronkial nålaspiration: Användbarhet av högflödesnäskanyl. Respir Utred. 2018;56(5):418-23.
9. Irfan M, Ahmed M, Breen D. Bedömning av High Flow Nasal Cannula Oxygenation in Endobronchial Ultrasound Bronchoscopy: A Randomized Controlled Trial. J Bronchol Interv Pulmonol. 2021;28(2):130-7.
10. Su C-L, Chiang L-L, Tam K-W, Chen T-T, Hu M-C (2021) Högflödesnäskanyl för att minska hypoxemiska händelser hos patienter som genomgår bronkoskopi: En systematisk översikt och metaanalys av randomiserade studier. PLoS ONE 16(12): e0260716. https://doi.org/10.1371/journal. pone.0260716