The work of breathing in preterm infants Is there a difference in the electrical activity in the diaphragm and cardio-respiratory parameters during heated humidified high flow nasal cannula vs. nasal continuous positive airway pressure? A Randomised Crossover Pilot Study Master Thesis in Clinical Health Research Hilde Brenne 2014 1
Bakgrunn Nasal continuous positive airway pressure(ncpap) er regnet som en av de mest effektive medisinske behandlingsmetoder for premature barn (Colin Morley) I dag en utbredt bruk av heated humidified high flow nasal cannula (HFNC) - HFNC kan gi et ende-ekspiratorisk trykk (Dysart m.fl 2009, Kubicka m.fl 2008) - HFNC ansees som komfortabel for barnet, bedrer interaksjon med foreldre og forebygger nasalt traume (Manley m.fl 2012, Yoder m.fl 2013, Dysart m.fl 2009, Klingenberg m.fl 2013) Manglende evidens for hva som er optimal noninvasiv respirasjonsstøtte til premature barn. (Manley m.fl 2012, Yoder m.fl 2013). 2
Hensikten med studien? Pilotstudie for å teste gjennomførbarheten av en metode for å måle work of breathing (WOB) hos premature barn på ncpap vs. HFNC. Forskningsspørsmålet: Er det er forskjell i WOB hos premature barn målt med Edi signaler, respirasjonsfrekvens og hjertefrekvens i sekvenser med ncpap og HFNC? 3
The work of breathing (WOB) = respirasjonsarbeid Respirasjonsmusklenes arbeid for å overvinne forandringer i lungevolum og trykk når man puster 4
Edi signaler - diafragmatisk elektromyografi Edi signal fra mellomgulvsmuskelen (diafragma) Aksjonspotensialet via nervus phrenicus til diafragma Gir «bedside», online informasjon om WOB med en minimal invasiv metode 5
Fig.1 1. Komplekse feedbackmekanismer gir neural respons ved hvert pust 2. Nerveceller i respirasjonssentret sender nerveimpulser via nervus phrenicus til diafragma. Fig.2 3. Aksjonspotensialet (Edi peak = maksimal elektrisk aktivitet ved et innpust, Edi min = baseline mellom inspirasjonene). Fig.3 6
7
Neurally Adjusted Ventilatory Assist NAVA Gir synkron støtte (proposjonal faktor - NAVA nivå) til barnets egenrespirasjon basert på Edi signaler Edi signaler er et vindu inn til hjernen 8
Inklusjonskriterier Stabile barn på ncpap som har innfridd kriterier for oppstart av ncpap avvenning: > 28 u PMA Vekt> 1 kg FiO 2 < 30% Apnoer/bradycardier med stimulering < 3 siste 3 døgn pco 2 < 9 kpa 9
Barna og foreldrene Minimum 1 time «hud mot hud» ved hver intervensjon Normal daglig aktivitet for barnet Foreldre blir en naturlig del av studien 10
Etikk Kan oppfattes som en studie med komplekse medisinske tema Foreldre i en sårbar situasjon Informasjon til riktig tidspunkt Ingen ny metode eller måleinstrument Design og intervensjon setter ingen begrensning 11
Forsøksdesign Randomisert cross-over studie Stratifisering: GA ved fødsel 28 u og <28 u Balansert med AB/BA sekvenser «Wash out» periode for å forebygge «carry over» effekt Sammenlikning mellom pasientene 12
ncpap 4-5 cm H 2 O Innfridd stabilitetskriterier STRATIFISERING < 28 GA eller 28 GA ved fødsel RANDOMISERING 30 min baselinedata ncpap 2-3 cm H 2 O 4timer HFNC 6/lmin 4 timer «WASH OUT» periode ncpap 4-5 cm H 2 O 1 time HFNC 6 l/min 4 timer ncpap 2-3 cm H 2 O 4timer 13
Modifisert Silverman-Anderson retraction score Bevegelse Brystbevegelse, thorax og abdomen Intercostale inndragninger Sternale inndragninger Lik/synkron (0) Ingen (0) Ingen (0) Mild asynkroni (1) Lett synlig (1) Lett synlig (1) Asynkroni (2) Markert (2) Markert (2) 14
Analyse Data lagret i Critical Care Manager, Picis i 30 sekunders intervaller. Overføres til Microsoft Excel og deretter SPSS. Paired T-test for data med normal spredning. Nonparametric Wilcoxon signed rank test for data uten normal spredning. Signifikans nivå P-verdi< 0,05. 15
Resultater n = 10 Edi peak og Edi min Outcome HFNC NCPAP diff - mean p - value Edi peak µv mean 11,84 12,09-0,25 0,646 (Signals/30 sec) Edi min µv mean 1,93 2,01-0,07 0,308 (Signals/30 sec) 16
Resultater n = 10 kardiorespiratoriske parametre 95 % CI Outcome HFNC NCPAP lower upper p - value Respiratory rate mean 49,24 56,92-14,59-0,77 0,033 (Breaths /30 sec) Heart rate mean 160,25 162,82-7,76 2,61 0,291 (Beats /30 sec) 17
18
19
20
Konklusjon En standardisert metode for målinger av neural respirasjonsdrive ved bruk av elektromyografi er sikker og effektiv Ingen forskjell i Edi peak, Edi min og hjertefrekvens i sekvenser med ncpap og HFNC Respirasjonsraten var lavere med HFNC vs. ncpap 21
Videre arbeid 1. Klinisk skåring av inndragninger og thoraco-abdominal synkroni/asynkroni (modifisert Silverman- Anderson retraction score). Blindet og ikke blindet. 2. Avslutte hovedstudie n=20 3. Videre studier av neural respirasjonsdrive ved forskjellige typer pustestøtte 22