Pediatrisk luftväg: Noninferioritetsstudie av apparater för intuberingsbedömning (PANDA)

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO FAKULTETEN FÖR MEDICIN AVDELNINGEN FÖR ANESTESIOLOGI

Jämförelse av effektiviteten och kostnadseffektiviteten hos McGRATH™ MAC och Besdata videolaryngoskop vid orotrakeal intubation av barn: En icke-underlägsenhet randomiserad klinisk prövning.

RANDOMISERAD KLINISK PRÖVNINGSPROTOKOLL

Protokollversion: 1.0

Huvudforskare: Vinícius Caldeira Quintão

Utförande forskare: Lucas Ferreira Gomes Pereira

São Paulo 2025

Sammanfattning Abstract 3 Inledning 5 Mål 14 Hypotes 14 Primärt mål 14 Sekundära mål 14 Metoder 16 Studiedesign 16 Inklusionskriterier 16 Exklusionskriterier 17 Etik 17 Falldata 17 Studieflöde 18 Kostnadseffektivitetsutvärdering 18 Datalagring och tillgänglighet 19 Utbildning av personal 21 Publiceringsplan 21 Tidsplan 22 Budget 22 Referenser 24

Abstract BAKGRUND: Luftvägshantering hos spädbarn under ett år innebär betydande utmaningar, och framgång vid första intubationsförsök är avgörande för att minimera komplikationer. Videolaryngoskopi erbjuder förbättrad glottisvisualisering men används fortfarande i otillräcklig omfattning i resurssnåla miljöer, vilket understryker behovet av kostnadseffektivitetsstudier.

MÅL: Jämför den kliniska prestandan och kostnadseffektiviteten hos BESDATA BD-DF och McGrath™ MAC videolaryngoskop hos spädbarn som genomgår elektiv kirurgi. Det primära utfallet är framgång vid första intubationsförsök; sekundära utfall inkluderar kostnadseffektivitet, antal försök, Cormack-Lehane-grad, intubationsrelaterade komplikationer och POGO-poäng.

METODER: Detta är en prospektiv, randomiserad, dubbelblind prövning. Spädbarn kommer att fördelas till en av de två enheterna. Stickprovsstorlek beräknades för 80% styrka, 2,5% signifikans (ensidig) och en icke-underlägsenhetsmarginal på -10%. Data kommer att samlas in i REDCap® och analyseras i R. Etiskt godkännande har erhållits och informerat samtycke kommer att krävas.

Inledning Det uppskattas att cirka 3,9 miljoner kirurgiska ingrepp utförs varje år på pediatriska patienter (ålder 0 till 17) i USA.¹ Att exakt fastställa det totala antalet kirurgiska ingrepp i denna åldersgrupp är dock utmanande – särskilt i låg- och medelinkomstländer – på grund av bristen på omfattande demografiska databaser.² Den överväldigande majoriteten av pediatrisk kirurgi utförs under generell anestesi, vilket vanligtvis kräver etablering och underhåll av en avancerad luftväg – oftast genom orotrakeal eller nasotrakeal intubation, eller användning av en larynxmask.¹³ Noterbart är att incidensen av svår laryngoskopi – definierad som Cormack-Lehane grad III eller IV – är betydligt högre hos spädbarn under ett år jämfört med äldre barn, med frekvenser på 4,7% respektive 0,7%.⁴ Luftvägen i den pediatriska populationen har vissa särdrag jämfört med den vuxna luftvägen, såsom: anteriorisering av struphuvudet, smalare luftrör, större struplock, stort tungben, kortare underkäke och mer framträdande occipitalregion. 3,5 Dessutom har barn lägre syrereserver, vilket gör framgångsrik intubation vid första försök särskilt viktigt för att undvika komplikationer som hypoxi, svalg- eller strupskada, luftvägssvullnad eller ett "kan inte intubera, kan inte ventilera" scenario.⁵⁶ Laryngoskopet med Miller-blad utvecklades och introducerades i klinisk praxis på 1940-talet. Videolaryngoskop blev tillgängliga i början av 2000-talet, följt kort därefter av pediatriska specifika blad, som sedan dess har blivit ett alternativ för hantering av svåra luftvägar eller till och med ett förstahandsval i vissa åldersgrupper.⁵⁷ Även om videolaryngoskop utgör ett viktigt alternativ för luftvägshantering hos barn, är de inte allmänt tillgängliga – särskilt i låg- och medelinkomstländer.⁸ Enligt Mullapudi et al. saknar uppskattningsvis 1,7 miljarder barn världen över tillgång till säker kirurgi och anestesi.⁹ Därför är det, för att säkerställa hållbarheten i hälso- och sjukvårdssystem, väsentligt att utvärdera inte Det finns för närvarande ingen konsensus i litteraturen gällande den optimala enheten för pediatrisk intubation. Detta beror till stor del på anatomiska skillnader mellan pediatriska och vuxna luftvägar, som tidigare diskuterats, samt det breda utbudet av tillgängliga enheter på marknaden.⁸¹⁰ För att hantera detta genomförde Ming et al.¹⁰ en nätverksmeta-analys som utvärderade olika enheter som används för pediatrisk intubation och fann att Airtraq hade den högsta framgångsfrekvensen vid första försök.

I en meta-analys från 2020 som utvärderade effektiviteten och säkerheten hos videolaryngoskopi jämfört med direkt laryngoskopi hos pediatriska patienter som genomgår kirurgi, fann Hu et al.¹¹ att videolaryngoskopi inte erbjöd signifikanta fördelar när det gäller intubationstid eller framgångsfrekvens vid första försök. Det var dock associerat med förbättrad glottisvisualisering och en lägre incidens av intubationsrelaterat trauma.

I en systematisk översikt och meta-analys publicerad 2024 fokuserade Kuitunen et al.¹² specifikt på videolaryngoskopi hos nyfödda och spädbarn under ett år. Studien fann en högre framgångsfrekvens vid första intubationsförsök med videolaryngoskopi, även om ingen förbättring observerades i intubationstid.

Kostnadseffektiviteten av videolaryngoskopi utvärderades i en retrospektiv studie av Zhang et al.¹³ med användning av Premier Healthcare Database. Studien drog slutsatsen att videolaryngoskopi kan vara att föredra framför direkt laryngoskopi vid elektiva kirurgiska ingrepp ur ett kostnadseffektivitets-perspektiv; emellertid var beviskvaliteten låg på grund av begränsad efterlevnad av korrekt databasdokumentation.

Hittills har inga studier utvärderat kostnadseffektiviteten av videolaryngoskopi specifikt i den pediatriska populationen.

När det gäller Besdata videolaryngoskopet, som är fokus för föreliggande studie, har inga jämförande studier publicerats som utvärderar det mot andra videolaryngoskopienheter – endast en studie som jämför det med direkt laryngoskopi är tillgänglig.¹⁴ Däremot utvärderades McGrath Mac videolaryngoskopet i en randomiserad klinisk prövning publicerad 2025, som jämförde det med HugeMed videolaryngoskopet hos barn under tre år.¹⁵ Studien drog slutsatsen att McGrath Mac gav överlägsna Cormack-Lehane-vyer och högre procentandel glottisöppning (POGO) poäng, även om inga statistiskt signifikanta skillnader hittades i de andra utfallen.

Beskrivning av enheterna som kommer att jämföras i studien:

Enheterna som kommer att vara studieobjekt är: BESDATA BD-DF Återanvändbart Videolaryngoskop och McGrath™ MAC Videolaryngoskop. Nedan följer specifikationerna för enheterna och bladen:

\ Återanvändbart videolaryngoskop: Blad och kamera med dimmingsskyddade linser; Högkvalitativ 1024x720 upplösningsmonitor; Kompatibel med BD-M3 3-tums bärbar monitor; Blad: Mill0, MAC1, MAC2, MAC3, MAC4 och DBlade. MAC1-bladet har en diameter på 4,0-5,0mm och är 10,45cm långt.

McGrath™ MAC videolaryngoskop:

Högupplöst 2,5" LCD-skärm; Dimmingsskyddat polymerblad; Icke-uppladdningsbart batteri med en kapacitet på 250 minuter; Engångsblad (engångsanvändning) Macintosh 1, 2, 3, 4 och X3. Blad 1 är 19x101mm.

Studiens betydelse:

Även om flera studier har jämfört videolaryngoskopi och direkt laryngoskopi i den pediatriska populationen, är den kliniska evidensen som specifikt involverar BESDATA videolaryngoskopet fortfarande knapp. Hittills har inga studier jämfört BESDATA BD-DF-modellen med andra videolaryngoskopenheter. Däremot har McGrath™ MAC videolaryngoskopet studerats mer omfattande, troligen på grund av dess bredare tillgänglighet i klinisk praxis.

Den föreslagna studien är innovativ inte bara i sitt ämne utan också genom att vara den första som utvärderar kostnadseffektiviteten av att jämföra två videolaryngoskop i den pediatriska populationen. Denna typ av ekonomisk analys är särskilt relevant i det nuvarande sammanhanget, där ekonomisk hållbarhet är ett växande bekymmer för hälso- och sjukvårdssystem.

Mål Hypotes

BESDATA BD-DF videolaryngoskopet är inte underlägset McGrath™ MAC videolaryngoskopet när det gäller framgångsfrekvens vid första intubationsförsök i den pediatriska populationen.

Primärt mål Det primära målet med denna studie är att utvärdera effektiviteten av två videolaryngoskop hos patienter under ett år, med fokus på framgångsfrekvens vid första intubationsförsök och total tid till orotrakeal intubation.

Sekundära mål

Studiens sekundära mål är att utvärdera:

Kostnadseffektivitet, med hänsyn till kostnaden för förbrukningsvaror, enhetskostnaden, vårdtidens längd, och incidensen av postoperativa lunginfektioner, kardiovaskulära komplikationer och respiratoriska komplikationer potentiellt associerade med svår orotrakeal intubation; Antal intubationsförsök; Cormack-Lehane-grad; Intubationsmisslyckandefrekvens; Intubationsrelaterade komplikationer, inklusive mekaniskt trauma och desaturation; Procentandel glottisöppning (POGO) poäng. Nollhypotes (H₀): Det finns ingen signifikant skillnad i effektivitet mellan BESDATA BD-DF videolaryngoskopet och McGrath™ MAC videolaryngoskopet hos patienter under ett år. Alternativhypotes (H₁): McGrath™ MAC videolaryngoskopet är mer effektivt än BESDATA BD-DF videolaryngoskopet hos patienter under ett år.

Metoder Studien (CAAE 93730325.9.0000.0068) godkändes av etikprövningsnämnden vid Hospital das Clínicas, Fakulteten för Medicin, Universidade de São Paulo, under motiverat yttrande nummer 93730325.9.0000.0068. Den har också registrerats på ClinicalTrials.gov (Registreringsnummer XXXXX).

Studiedesign Detta är en prospektiv, randomiserad, dubbelblind klinisk prövning utformad för att utvärdera kostnadseffektiviteten och kliniska utfall av BESDATA BD-DF och McGrath™ MAC videolaryngoskop hos pediatriska patienter under ett år som genomgår elektiv kirurgi under generell anestesi som kräver orotrakeal intubation.

Inklusionskriterier Studien kommer att inkludera barn i åldern 6 månader till 3 år som är schemalagda för elektiv kirurgi under generell anestesi vid Barninstitutet (Instituto da Criança - ICr) i Hospital das Clínicas Complex, Universidade de São Paulo Medicinska fakulteten (HC-FMUSP), förutsatt att informerat samtycke erhålls från deras föräldrar eller lagliga förmyndare.

Exklusionskriterier Patienter under ett år kommer att exkluderas om informerat samtycke inte erhålls från deras lagliga förmyndare, om de klassificeras som ASA fysiskt status IV eller högre, uppvisar hemodynamisk instabilitet, eller har kraniofaciala abnormaliteter eller muntliga deformationer som tyder på en potentiellt svår luftväg.

Etik Studien godkändes av forskningsetikkommittén, och informerat samtycke erhölls från de lagliga förmyndarna för alla deltagare före inkludering. Falldata Stickprovsstorleken beräknades med hjälp av R-programvara (version 4.5.0; släppt 11 april 2025), med hjälp av TrialSize-paketet. Funktionen TwoSampleProportion.NIS tillämpades för att bestämma den erforderliga stickprovsstorleken per grupp, baserat på framgångsfrekvenser i två oberoende grupper för ett icke-underlägsenhetstest.

Följande statistiska parametrar definierades för stickprovsstorleksberäkningen:

Statistisk Styrka: Satt till 80% (0,80), vilket representerar sannolikheten att korrekt förkasta nollhypotesen om underlägsenhet om BESDATA-enheten verkligen är icke-underlägsen McGrath MAC. Signifikansnivå (α): Satt till 2,5% (0,025) för ett ensidigt test, som är standard i icke-underlägsenhetsprövningar. Detta återspeglar sannolikheten för ett typ I-fel (dvs. felaktigt dra slutsatsen om icke-underlägsenhet när BESDATA faktiskt är underlägsen). Icke-Underlägsenhetsmarginal (δ₀): Definierad som -0,10 (eller -10 procentenheter). Detta innebär att BESDATA kommer att anses vara icke-underlägsen McGrath om dess framgångsfrekvens vid första intubationsförsök är högst 10 procentenheter lägre än McGraths.

Flera scenarier övervägdes för de förväntade framgångsfrekvenserna vid första intubationsförsök:

p₁ (andel framgång vid första försök med McGrath MAC - kontrollgrupp): Värden sträckte sig från 70% till 95%, i steg om 5%. Δ (skillnad mellan framgångsandelen för McGrath och BESDATA): Sträckte sig från -2% till -16%, i steg om 2%. p₂ (andel framgång vid första försök med BESDATA - interventionsgrupp): Beräknad som p₂ = p₁ + Δ för varje kombination av scenarier.

Tabellen nedan presenterar de uppskattade stickprovsstorlekarna (antal deltagare per grupp) som krävs för varje kombination av den förväntade framgångsfrekvensen vid första intubationsförsök i kontrollgruppen (p₁) och den antagna skillnaden mellan grupperna (Δ), baserat på de definierade statistiska parametrarna för en icke-underlägsenhetsdesign.

Δ BESDATA-MacGrath % framgång McGrath (p_1) 70% 75% 80% 85% 90% 95% 2% 234 210 181 147 107 62 4% 174 158 138 113 85 52 6% 136 124 109 90 69 - 8% 108 99 88 74 58 - 10% 89 82 73 62 50 - 12% 74 69 62 53 - - 14% 63 58 53 46 - - 16% 54 50 46 - - - Tabell: Uppskattad stickprovsstorlek per grupp för att demonstrera icke-underlägsenhet med en 10% marginal, 80% styrka och en ensidig signifikansnivå på 2,5%.

Analys av tabellen avslöjar att den erforderliga stickprovsstorleken per grupp minskar när den förväntade framgångsfrekvensen för McGrath-gruppen (p₁) ökar och/eller när den förväntade skillnaden till förmån för Besdata-gruppen (Δ) ökar. Detta inträffar på grund av minskad variabilitet eller en mer uttalad effektstorlek, respektive, vilket förbättrar statistisk styrka och möjliggör detektion av icke-underlägsenhet med färre deltagare.

Med tanke på den starka förväntningen att McGrath-gruppens framgångsfrekvens (p₁) kommer att överstiga 80%, på grund av den höga träningsnivån och specialiseringen hos det kliniska teamet, och att den primära analysen kommer att fokusera på scenarier där den förväntade skillnaden till förmån för Besdata-gruppen (Δ) är minst 5%, bestämde forskningsteamet att en stickprovsstorlek på n = 113 deltagare per grupp skulle vara tillräcklig.

Därför, för att uppnå 80% statistisk styrka och en ensidig signifikansnivå på 2,5% för att demonstrera icke-underlägsenheten hos BESDATA videolaryngoskopet jämfört med McGrath MAC, med en icke-underlägsenhetsmarginal på -10%, och baserat på de mest sannolika och relevanta scenarierna för framgångsfrekvensen hos McGrath-gruppen och den förväntade skillnaden mellan grupperna, kräver studien totalt 226 deltagare – 113 i McGrath-gruppen och 113 i BESDATA-gruppen.

Studieflöde På vardagar kommer alla barn under ett år som genomgår elektiv kirurgi vid Instituto da Criança att vara berättigade att delta i studien. Inkluderade patienter kommer att få generell anestesi som bestäms och administreras av den anestesiolog som ansvarar för ingreppet. Orotrakeal intubation kommer att utföras av en av studiens utredare, som också kommer att vara ansvarig för datainsamling.

Kostnadseffektivitetsutvärdering Efter att effektivitetsdata har samlats in kommer en utvärdering att genomföras av kostnaderna associerade med förvärvet av de studerade enheterna, förbrukningsvarorna som krävs för orotrakeal intubation, och kostnaderna relaterade till potentiella postoperativa komplikationer associerade med orotrakeal intubation.

Datalagring och tillgänglighet Detta projekt kommer att generera data om framgångsfrekvensen vid första intubationsförsök, orotrakeal intubationstid för varje videolaryngoskopmodell, antal intubationsförsök, POGO (Percentage of Glottic Opening) poäng och Cormack-Lehane-klassificering. Antropometriska data kommer också att samlas in för alla deltagande patienter, inklusive vikt, längd, ålder och kön.

All data kommer att samlas in med ett standardiserat protokoll utvecklat av forskningsteamet och registreras i REDCap® datahanteringssystem. Dessutom kommer manuella anteckningar gjorda av forskarna under datainsamling att lagras och göras tillgängliga om nödvändigt.

Vid slutförandet av studien kommer resultaten att spridas i form av en avhandling och en peer-granskad publikation inom anestesiologiområdet. När studien publiceras kommer en säker onlinelänk att tillhandahållas för att komma åt anonymiserade data på individnivå, vilket säkerställer deltagarnas konfidentialitet. Data lagrade i REDCap® relaterade till patientegenskaper kommer endast att användas för andra forskningsändamål efter lämplig auktorisering.

Utbildning av personal Forskningsteamet inkluderar en doktorand från forskarutbildningsprogrammet i pediatrik vid Universidade de São Paulos medicinska fakultet. Dessutom förväntas XXX grundutbildningsstudenter delta i studien. Deras deltagande har redan skickats för godkännande till den institutionella etikkommittén och institutionens vetenskapliga initieringsprogram.

Publiceringsplan Delresultat kan presenteras vid anestesiologikongresser och vetenskapliga möten. Slutdata kommer att analyseras och resultaten skickas för publicering i peer-granskade anestesiologitidskrifter med en impact factor på minst 2.

Doktorsavhandlingen som härrör från denna studie kommer att försvaras i enlighet med institutionella riktlinjer, och den slutliga versionen kommer att arkiveras i avhandlingsarkivet vid Universidade de São Paulo.

Projekttidsplan Åtgärder och tid (månader) 1-2 3-4 5-6 7-8 9-12 12-15 15-18 18-21 21-24 Projektförberedelse X Litteraturgenomgång X X X X X X X X X Godkännande av etikkommittén X x Inlämning av projektet till FAPESP X Datainsamling X X X X X Utkast till artikel X X X Inlämning för publicering och kommunikation med redaktörer X Budget Under studien kommer de förbrukningsvaror som används att inkludera McGrath MAC-enhetens batteri och engångsblad, samt desinfektionskostnaderna associerade med BESDATA videolaryngoskopets blad.

Referenser

1. Rabbitts JA, Groenewald CB. Epidemiologi av pediatrisk kirurgi i USA. Paediatr Anaesth. 2020;30(10):1083-1090. doi:10.1111/pan.13993
2. Abbas A, Samad L. Barn i hjärtat av global kirurgi: barnkirurgi i låg- och medelinkomstländer. J Public Health Emerg 2020;4:34.
3. Hu X, Jin Y, Li J, Xin J, Yang Z. Effektivitet och säkerhet av videolaryngoskopi kontra direkt laryngoskopi vid pediatrisk intubation: En meta-analys av 27 randomiserade kontrollerade prövningar. J Clin Anesth. 2020;66:109968.
4. Fiadjoe JE, Nishisaki A, Jagannathan N, Hunyady AI, Greenberg RS, Reynolds PI, et al. Luftvägshanteringskomplikationer hos barn med svår trakeal intubation från pediatriska svår intubationsregistret (PeDI): En prospektiv kohortanalys. Lancet Respir Med 2016;4:37-48.
5. Gupta A, Sharma R, Gupta N. Evolution av videolaryngoskopi i pediatrisk population. J Anaesthesiol Clin Pharmacol. 2021;37(1):14-27.
6. Ming Y, Chu S, Yang K, Zhang Z, Wu Z. Nätverksmeta-analys av jämförande effektivitet och säkerhet hos intubationsenheter hos barn. Sci Rep. 2023;13(1):18626.
7. Pieters BM, Eindhoven GB, Acott C, van Zundert AA. Pionjärer inom laryngoskopi: indirekt, direkt och video laryngoskopi. Anaesth Intensive Care. 2015;43 Suppl:4-11.
8. Zhang J, Jiang W, Urdaneta F. Ekonomisk analys av användningen av videolaryngoskopi kontra direkt laryngoskopi i kirurgisk miljö. J Comp Eff Res. 2021;10(10):831-844.
9. Mullapudi B, Grabski D, Ameh E, et al. Uppskattningar av antal barn och ungdomar utan tillgång till kirurgisk vård. Bull World Health Organ. 2019;97(4):254-258.
10. Ming Y, Chu S, Yang K, Zhang Z, Wu Z. Nätverksmeta-analys av jämförande effektivitet och säkerhet hos intubationsenheter hos barn. Sci Rep. 2023;13(1):18626.
11. Hu X, Jin Y, Li J, Xin J, Yang Z. Effektivitet och säkerhet av videolaryngoskopi kontra direkt laryngoskopi vid pediatrisk intubation: En meta-analys av 27 randomiserade kontrollerade prövningar. J Clin Anesth. 2020;66:109968.
12. Kuitunen I, Räsänen K, Huttunen TT. Videolaryngoskopi vid nyfödda och spädbarn intubation – en systematisk översikt och meta-analys. Eur J Pediatr. 2024;184(1):34.
13. Zhang J, Jiang W, Urdaneta F. Ekonomisk analys av användningen av videolaryngoskopi kontra direkt laryngoskopi i kirurgisk miljö. J Comp Eff Res. 2021;10(10):831-844.
14. Venkatesh V, Srinivasan G, Bidkar PU, Rudingwa P. Jämförelse av ett Besdata Video Laryngoskop med ett Direkt Laryngoskop hos Nyfödda och Spädbarn på 6 Månaders Ålder – En Randomiserad Kontrollerad Prövning. Paediatr Anaesth. 2025;35(5):394-400.
15. Cabakli GT, Saracoglu KT, Abdullayev R, Guclu E, Ratajczyk P, Saracoglu A. En Jämförelse av McGrath Mac och HugeMed Video Laryngoskop hos Pediatriska Patienter Under 3 År Gamla – En Prospektiv Randomiserad Prövning. Healthcare (Basel). 2025;13(7):842.