2. vento m oxygen in delivery room and in nicu...

11
31/3/17 1 IPOKRATES SEMINAR Neonatal Respiratory Support: Stateoftheart in respiratory support, delivery room care, hemodynamic, monitoring, prevenCon and treatment of chronic lung disease. . La Spezia, Liguria, Italy April 2017 Máximo Vento MD PhD Spanish Maternal and Neonatal Network SAMID InsCtute Carlos III (Ministry of Economy, Industry, CompeCCveness) Health Research Center / Division of Neonatology University & Polytechnic Hospital La Fe Valencia (Spain) F E D E R How to approach oxygenaCon in the preterm infant: DR and beyond. Schneider H Resp Physiol Neurobiol 2011 ParCal pressure of oxygen in the intervillous space OxygenaCon in the fetal life La Spezia 3 Embryo Placenta>on Mature placenta Placenta 50mmHg Exocelomic cavity (10-20mmHg) 30 Oxygen partial pressure (mmHg) inspired air (150mmHg) alveolar air (120mmHg) maternal arterial blood (90mmHg) 20 10 Embryo (10-20mmHg) Fetus (25-50mmHg) NEWBORN 70-80 mmHg 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 TorresCuevas I et al Redox Biol 2017 La Spezia 4 OxygenaCon in the fetal life La Spezia High combined Ventricular Output (400 ml x kg 1 x min 1 ) High haemoglobin content (1617 g/dL) Fetal haemoglobin (HgbF) 100% Murphy JP Anaesth, Crit Care & Pain 2005 5 Forkner et al Anesthesiology 2007 Oxygen administraCon to the mother: fetal response p<0.001 p<0.001 100 200 300 400 500 mmHg Maternal arterial pO2 Fetal pO2 mmHg 60 50 40 30 20 10 Umbilical vein Umbilical artery La Spezia 6

Upload: phungkhanh

Post on 19-Feb-2018

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

31/3/17

1

 IPOKRATES  SEMINAR  

 Neonatal  Respiratory  Support:  State-­‐of-­‐the-­‐art  in  respiratory  support,  

delivery  room  care,  hemodynamic,  monitoring,  prevenCon  and  treatment  of  chronic  lung  disease.  

.  

La  Spezia,  Liguria,  Italy  April  2017  

Máximo  Vento  MD  PhD  Spanish  Maternal  and  Neonatal  Network  SAMID  

 InsCtute  Carlos  III  (Ministry  of  Economy,  Industry,  CompeCCveness)  Health  Research  Center  /  Division  of  Neonatology  

University  &  Polytechnic  Hospital  La  Fe  Valencia  (Spain)  

 

 

F  E  D  E  R  

How  to  approach  oxygenaCon  in  the  preterm  infant:  DR  and  beyond.  

Schneider    H  Resp  Physiol  Neurobiol  2011  

ParCal  pressure  of  oxygen  in  the  intervillous  space  

OxygenaCon  in  the  fetal  life  

La  Spezia   3  

Embryo   Placen

ta>o

n   Mature  placenta  

Placenta 50mmHg

Exocelomic cavity (10-20mmHg)

30 Oxy

gen

part

ial p

ress

ure

(mm

Hg)

inspired air (150mmHg)

alveolar air (120mmHg)

maternal arterial blood

(90mmHg)

20

10 Embryo

(10-20mmHg)

Fetus (25-50mmHg)

NEWBORN 70-80 mmHg

40 50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

Torres-­‐Cuevas  I  et  al  Redox  Biol  2017   La Spezia 4  

OxygenaCon  in  the  fetal  life  

La  Spezia  

•  High  combined  Ventricular  Output    (400  ml  x  kg-­‐1x  min-­‐1)  

•  High  haemoglobin  content    (16-­‐17  g/dL)  

•  Fetal  haemoglobin  (HgbF)    100%  

Murphy  JP  Anaesth,  Crit  Care  &  Pain  2005   5   Forkner  et  al  Anesthesiology  2007  

Oxygen  administraCon  to  the  mother:  fetal  response  

p<0.001  

p<0.001  

100                      200                      300                  400                  500                mmHg  

Maternal  arterial  pO2  

Fetal  pO2  mmHg

 

60    50    40    30    20    10  

Umbilical  vein  

Umbilical  artery  

La  Spezia   6  

31/3/17

2

Khaw  KS  et  al  BJ  Anaesth  2002  

MATERNAL  [MDA]   UMBILICAL  VEIN  8-­‐ISOPROSTANES  

La  Spezia  

Oxygen  administraCon  to  the  mother:  fetal  response  

7  

META-­‐TYR/PHENYL  RATIO   8dG/2dG  RATIO  

Escobar  JJ  et  al  –  Neonatology  2012   La  Spezia  

0

10

20

30

40

50

60

1,00 10,00 100,00 1000,00

Meta-­‐tyrosine

 /  Phe

nylalanine

 ra>o

 

EPO (mU/ml)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100 1000 8-­‐oxo-­‐dihydrogua

nosine

 /  2  dihydroguan

osine  

ra>o

 

EPO (mU/ml)

Fetal  hypoxia  and  oxidaCve  stress    and    maternal  condiCons  (pre-­‐eclampsia;  diabetes)  

8  

OxygenaCon  in  the  fetal  to  neonatal  transiCon  and  stabilizaCon  

La  Spezia   9  

Defining  the  reference  range  for  SpO2  in  term  and  preterm  infants  

La  Spezia   10  

0  

10  

20  

30  

40  

50  

60  

70  

80  

90  

100  

0   2   4   6   8   10   12   14   16   18   20  Time  aaer  birth  (min)  

Pred

uctal  SpO

2  (%

)  

SpO2  in  ELGA  neonates  ≤  28  weeks  gesta>on  (n=29)  

La  Spezia   11  Vento  M  et  al  SFNM  2010  

SpO2  polynomial  adjustment  curve  (±  std)  in  “control”    ELGA  neonates  (≤  28  weeks  gesta>on)  (n=29).  

La  Spezia   12  Vento  M  et  al  SFNM  2010  

31/3/17

3

Data  set  characterisCcs  160 (34%) 308 (66%)

Dawson  Ja  et  al  Pediatrics  2010   La  Spezia   13  

JA  Dawson  

OM  Kamlin  

010

2030

4050

6070

8090

100

Oxy

gen

satu

ratio

n (%

)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10minutes from birth

10-90th centile median

Term  Neonates  >  37  weeks  gestaCon  

Dawson  Ja  et  al  Pediatrics  2010   La  Spezia   14  

010

2030

4050

6070

8090

100

Oxy

gen

satu

ratio

n (%

)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10minutes from birth

10-90th centile median

Preterm  <  37  weeks  gestaCon  

Dawson  JA  et  al  Pediatrics  2010   La  Spezia   15  

Suggested level for administration of oxygen0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Oxy

gen

satu

ratio

n(%

)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Minutes after birth

10th 25th 50th 75th 90th

How  could  SpO2  cenCles  be  used  to  inform  decision  making  in  the  DR?  

Suggested level for administration of oxygen0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Oxy

gen

satu

ratio

n(%

)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Minutes after birth

10th 25th 50th 75th 90th

Suggested level for administration of oxygen0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Oxy

gen

satu

ratio

n(%

)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Minutes after birth

10th 25th 50th 75th 90th

La  Spezia   16  Dawson  JA  et  al  J  Pediatr  2012  

25

35

45

55

65

75

85

95

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Pred

ucta

l SpO

2 (%

)

Time after birth (min)

TitraCon  of  FiO2  against  measured  SpO2  

La  Spezia   17  Gandhi  B  et  al  J  Pediatr  2013  

TRANSITIONAL  OXYGEN  TRACKING  SYSTEM  

FiO2  adjustments  in  10%  intervals  according  to  oximeter  readings  

La  Spezia   18  Gandhi  B  et  al  J  Pediatr  2013  

31/3/17

4

Oxygen  supplementaCon  in  preterm  infants  during  postnatal  stabilizaCon  

• What  iniCal  oxygen  inspiratory  fracCon  (FIO2)  is  best?  

• What  SpO2  targets  should  be  achieved  upon  stabilizaCon?  

La  Spezia   19  

IniCal  FiO2  for  preterm  in  the  delivery  room  

La  Spezia   20  

21%  

30%  

60%  

100%  

Feasibility  study  in  preterm  with  different  iFiO2    

La  Spezia   21  Escrig  R  et  al      Pediatrics      2008  Vento  M  et  al  Pediatrics      2009  Wang  CL  et  al  Pediatrics      2009  

30%  vs  90%  

21%  vs  100%  

Hydroxyl  radical  derived  oxidaCve  stress  and  BPD  

0  

5  

10  

15  

20  

BPD   NO  BPD  

O-­‐tyr/phenyl  day  7   8oxodG/2dg  day  7  

40.0  

30.0  

20.0  

10.0  

O-­‐tyr/Phe

nyl   8-­‐oxodG/2dG  

**   **  

22  Vento  M  et  al  Pediatrics  2009   La  Spezia  

TORPIDO  21%  vs.  100%  :  SpO2  (95%  CI)  first  10  min    

La  Spezia   23  Oei  JL  al  Pediatrics  2017  

SpO2 ≤28 weeks gestation

TORPIDO:  overall  mortality  

La  Spezia   24  

    21%  O2   100%  O2   Rela>ve  Risk  (RR)  [95%  CI]  

P    

<28  weeks   10/46  (22%)   3/54  (6%)   3.9  (1.1-­‐13.3)   0.03  >28  weeks   4/98  (4%)   2/89  (2%)   1.8  (0.3-­‐9.6)   0.68  

Oei  JL  al  Pediatrics    2017  

No  paCents  >29  completed  weeks’  gestaCon  died  

31/3/17

5

Canadian  Neonatal  Network  

La  Spezia   25  

100%   2005  ILCOR  

2006  <100%  

2008-­‐9  <100%  

•  RetrospecCve  study  •  17  NICUS  2326  infants  ≤  27  wks  •  1244  OxCtrate  /1082  OX100  •  AOR  for  severe  neurologic  injury  or  death:  •  OXCtrate  vs.  OX100  AOR  1.36;95%CI  1.11,1.66  •  Oxair  vs.  OX100  AOR  1.33;95%  CI  1.04,  1.69  

•  Higher  risk  of  Severe  Neurologic  Injury  or  Death  among  preterm  ≤  27  wks  with  reduced  iniCal  FiO2  

Rabi  Y  et  al  Resuscita>on  2015   La  Spezia   26  Oei  JL  al  ADCFNE  2016  

Death  before  hospital  discharge  for  preterm  <  28  weeks  gestaCon:  all  studies.  

La  Spezia   27  

Low  Ox:  13.5%;  High  Ox:  12.4%  

Oei  JL  et  al  ADC  FNE  2016  

Death  before  hospital  discharge  for  preterm  <  28  weeks  gestaCon:  only  masked  studies  

La  Spezia   28  

Low  Ox:  10.2%;  High  Ox:  21.7%  

Oei  JL  ET  AL  ADC  FNE  2016  

Death  before  hospital  discharge  preterm  <  28  weeks  gestaCon:  only  unmasked  studies  

La  Spezia   29  

Low  Ox:  15.7%;  High  Ox:  8.0%  

Oei  JL  et  al  ADC  FNE  2016  

NecroCzing  enterocoliCs  

La  Spezia   30  Oei  JL  et  al  ADC  FNE  2016  

31/3/17

6

La  Spezia   31  

SpO2  target  =  85%  at  5  min  

Achievement  of  target  saturaCons    

SpO2  Targets:  Neonatal  ResuscitaCon  Program  available  at:  hrps://cprguidelines.eu    

 

Time   SpO2  1  minute   60-­‐65%  2  minutes   65-­‐70%  3  minutes   70-­‐75%  4  minutes   75-­‐80%  5  minutes   80-­‐85%  10  minutes   85-­‐95%  

La  Spezia   32  

Hypothesis  

Preterm  babies  (regardless  of  starCng  FiO2)  who  did   not   reach   SpO2   85%   at   5   minutes   in  randomized   controlled   studies   will   be   at   an  increased  risk  of:  1.  Death    2.  Major  intraventricular  hemorrhage  (IVH)  

La  Spezia   33  Oei  JL  et  al  (under  review)  2017  

Methods  

•  Individual  paCent  data  from  8  RCT  studies  of  lower  (≤30%)  vs.  higher  (≥65%)  iFiO2  for  preterm  infants  resuscitaCon.    

•  Infants  categorized  according  to  5  min  SpO2  readings  as:  – Met  guideline  SpO2  targets  (80-­‐85%)  – Met  study  SpO2  targets  – Overshot  (>85%)  

La  Spezia   34  Oei  JL  et  al  (under  review)  2017  

Outcomes  

•  Primary  outcome:    –  “Death  before  hospital  discharge”.  

•  Secondary  outcomes:  –  “Severe  IVH  (≥  grade  3)”  –  “Bronchopulmonary  dysplasia”  

La  Spezia   35  Oei  JL  et  al  (under  review)  2017  

Pa>ent  demographics  and  outcomes  in  rela>on  to  study  targets  

Did  not  meet  343  (49%)  

Met  159  (23%)  

Overshot  204  (29%)  

Total  N  =  706  

Gesta>on   27.2  (2.0)*   28.0  (2.1)   28.2  (1.9)   27.7  (2.1)  

>29  weeks   86  (25%)   68  (43%)   95  (47%)   249  (35%)  

Masked  study   153  (44.6%)   52  (33%)   30  (15%)   235  (33%)  

FiO2  21%   105  (31%)   50  (31%)   29  (14%)   184  (26%)  

FiO2  30%   119  (35%)   36  (23%)   11  (5.4%)   166  (23.5%)  

FiO2  60-­‐65%   53  (15.5%)   25  (15.7%)   21  (10.3%)   99  (14.0%)  

FiO2  90-­‐100%   66  (19.2%)   48  (30.2%)   143  (70.1%)   257  (36.4%)  

*p<0.001  

La  Spezia  36  

Oei  JL  et  al  (under  review)  2017  

31/3/17

7

SpO2  achieved  during  stabiliza>on  with  different  iFiO2’s  

La  Spezia   37  

All  gesta>onal  ages  

Minutes  aaer  birth  

GA  >  29  weeks  

Minutes  aaer  birth  

GA  <  29  weeks  

Minutes  aaer  birth  

Oei  JL  et  al  (under  review)  2017  

Babies  Who  Did  Not  Reach  SpO2  85%  by  5  min  were  more  likely  to  die  or  develop  IVH  

0"

5"

10"

15"

20"

25"

30"

Dead" IVH">"grade"3" BPD*"<80%" 80785%" >85%"

OR  4.5  (2.1-­‐9.8)  OR  2.4  (1.3-­‐4.4)  

38  La  Spezia  Oei  JL  et  al  (under  review)  2017  

AssociaCons  awer  adjustment  

Death    Adjusted  OR  (95%  CI)  

IVH    Adjusted  OR  (95%  CI)  

 5  min  HR  <100  bpm   4.2  (1.6-­‐10.6)    

p=0.02  0.7  (0.2-­‐3.1)  

5  min  SpO2  <80%   1.6  (0.8-­‐3.3)   4.5  (2.0-­‐10.3)    p<0.001  

StarCng  FiO2  <  30%   1.3  (0.7-­‐2.4)   0.6  (0.3-­‐1.2)  

La  Spezia   39  Oei  JL  et  al  (under  review)  2017  

Conclusions  

•  Almost  50%  of  infants  <  32  weeks  did  not  reach  5  minute  SpO2  study  targets  in  RCTs.  

•  Those  who  did  not  reach  SpO2  85%  by  5  minutes  were  at  higher  risk  of  death  and/or  IVH.  

•  We  don’t  know  why  masked  studies  did  not  show  any  differences  while  unmasked  studies  did.  

•  Larger  well  designed  randomized  controlled  studies  of  outcomes  of  infants  randomized  to  different  SpO2  targets  are  needed  to  review  current  oxygen  management  strategies  

La  Spezia   40  Oei  JL  et  al  (under  review)  2017  

La Spezia 41  

Oxygen  supplementaCon  awer  the  immediate  neonatal  period  

La  Spezia  42  

31/3/17

8

ROP  BPD  CP  NEC  

M  O  R  T  A  L  I  T  Y  

43  La  Spezia  

The  NEOPROM  trials  

La  Spezia  44  

NEOPROM  TRIALS:  basic  study  design  

•  InternaConal  mulCcenter  randomized  controlled  trials.  

•  Blinded  for  the  pulse  oximetry  •  Eligible  infants  ≤28  weeks’  gestaCon  •  Randomly  assigned  

–  Low  SpO2:  85%-­‐89%  – High  SpO2:91%-­‐95%  

•  SpO2  was  conCnuously  registered  

La  Spezia   45  Askie  LM  et  al  BMC  Pediatr  2011  

NEOPROM  TRIALS  

DISPLAYED   REAL   ALARMS  LOW  GROUP   88%  -­‐  92%   85%  -­‐  89%   <84%  >96%  HIGH  GROUP   88%  -­‐  92%   91%  -­‐  95%   <84%  >96%  

PULSE  OXIMETRY  

La  Spezia   46  Askie  LM  et  al  BMC  Pediatr  2011  

NEOPROM  TRIALS  

Outcome     SUPPORT   BOOST  II   COT  Primary    Outcome  

Severe  ROP/Death  before  discharge  

Death  or  severe  disability  18-­‐24  m  

Death  <  18  m  or  severe  neurosensory  

Mortality   18-­‐22  m   Before  discharge   Before  18  m  

Severe  ROP   Threshold  ROP,  eye  surgery,  BVZM  

ETROP  treatment   Stage  4-­‐5,  cryo/laser  BVZM  

BPD   Physiologic   Physiologic   Physiologic  

NEC   Stage  ≥2   Surgery  or  death   Pneumatosis/free  air/surgery  or  death  

BRAIN  INJURY   IVH  ¾   IVH  ¾   IVH  4,  cys>c  PVL,  porencephalic  cyst/VMG  

PDA   Any  therapy   Any  therapy   Any  therapy  

La  Spezia   47  Askie  LM  et  al  BMC  Pediatr  2011  

NEOPROM:  basic  characterisCcs  N=  4911  enrolled  

SUPPORT   BOOST  II   COT  LOW   HIGH   LOW     HIGH   LOW     HIGH  

GA  wks   26  (1)   26  (1)   26.0  (1.2)   26.0  (1.2)   25.6  (1.2)   25.6  (1.2)  BW  g   836  (193)   825  (193)   826  (184)   837  (189)   827  (190)   844  (199)  AS  %   96.8   95.6   89.6   90.7   88.2   90.0  N   654   662   1224   1224   578   569  

La  Spezia   48  

31/3/17

9

La  Spezia  

2-­‐3  week  

Carlo  WA  et  al  NEJM  2010  

Support  Trial  

MORTALITY  

49  

NEOPROM  TRIALS  -­‐  ALGORITHM  

•  New  calibraCon  algorithm  for  pulse  oximeter  was  introduced  in  2009  

•  In  1055  infants  recruited  awer  2009  mortality  was  significantly  higher  in  the  low  SpO2  targeted  group  (21.8%  vs.  13.3%;  p<0.001)  

La  Spezia  BOOST  TRIAL  II  NEJM  2011   50  

NEOPROM  TRIALS:  BOOST  II  

La  Spezia   51  

NEOPROM:    Pulse  oximeter  algorithm  modificaCon  

La  Spezia  52  

IniCal  algorithm   Modified  algorithm  

Updated  review  and  meta-­‐analysis  Acta  Paediatr  2014  

 

La  Spezia  53  

Saugstad  OD  et  al  Acta  Paediatr  2014  

Results:  composite  for  mortality  

La  Spezia  Saugstad  OD  et  al  Acta  Paediatr  2014  

Low  Ox   High  Ox  

54  

31/3/17

10

Results:  severe  ROP  

La  Spezia  Saugstad  OD  et  al  Acta  Paediatr  2014  

Low  Ox   High  Ox  

55  

Results:  NEC  

La  Spezia  Saugstad  OD  et  al  Acta  Paediatr  2014  

Low  Ox   High  Ox  

56  

Results:  BPD  

La  Spezia  Saugstad  OD  et  al  Acta  Paediatr  2014  

Low  Ox   High  Ox  

57  

Results:  PDA    

La  Spezia  Saugstad  OD  et  al  Acta  Paediatr  2014  

Low  Ox   High  Ox  

58  

Results:  IVH  grade  IV  

La  Spezia  Saugstad  OD  et  al  Acta  Paediatr  2014  

Low  Ox   High  Ox  

59  

31/3/17

11

La  Spezia  

0     10-­‐15  min  

55%    

65%  

80%  

85%  

90%  

14-­‐21  days   neonatal  period  

SpO2  limits  at  different  Cme  points  

Dawson  JA  et  al  Pediatrics  2010  Vento  M  et  al  J  Pediatr  2012  Carlo  WA  et  al  NEJM  2010  Stenson  B  et  al  NEJM  2011  Vento  M  et  al  Clin  Perinatol  2012  

95%   BPD  ROP  

61  

Achieved  vs.  intended  SpO2  

La  Spezia   62  

La  Spezia  

95  %  

85  %  

HYPEROXIA  

HYPOXIA  

90  %  

63   La Spezia

10  

20  

30  

40  

50  

60  

70  

80  

90  

Below  intended   Within  intended   Above  intended  

17%  

44%  39%  

Achieved    vs.  intended  SpO2  in  preterm  <  28  wks  

Hagadorn  JI  et  al  Pediatrics  2006   64  

Conclusions  

•  Risk  raCo  for  MORTALITY  &  NEC  are  significantly  increased  and  severe  ROP  significantly  reduced  with  low  SpO2  limits.  

•  No  differences  regarding  BPD  were  found.  •  It  is  suggested  that  funcConal  SpO2  should  be  targeted  at  90%-­‐95%  in  infants  with  GA  ≤28  weeks’  gestaCon  unCl  36  weeks  postmenstrual  age.  

•  Reliable  systems  for  assuring  that  intended  SpO2  range  is  respected  are  mandatory.    

La  Spezia   65