Background The ability to accurately determine extubation readiness in extreme preterm infants is important but difficult. Clinical decision making results in a 20-40% rate of extubation failure and strategies developed to predict successful extubation have shown limited success. Heart rate variability (HRV) and respiratory variability (RV) can distinguish weaning outcome in ventilated adults but have never been assessed in preterm infants undergoing disconnection from MV. Objectives Studies performed in extreme preterm neonates evaluated differences in HRV and RV prior to extubation between infants that would fail or succeed extubation. An additional study evaluated HRV and RV in healthy full-term newborns and determined the effect of position and feeding. Methods Mechanically ventilated infants with a birth weight ≤ 1250g were included in studies evaluating preterm infants. HRV data was collected for 60 min prior to extubation during assist control or synchronized intermittent mandatory ventilation. RV data was collected for 3 min prior to extubation during endotracheal tube continuous positive airway pressure. Extubation failure was defined as the need for re-intubation within 72h of initial disconnection from MV. HRV data was collected using electrocardiography and quantified using frequency analysis. RV data was collected using respiratory inductive plethysmography and quantified using time-domain analysis. Similar methods of data collection and analysis were applied in healthy, full-term infants. Results A significant decrease in HRV prior to extubation was demonstrated in infants that failed extubation. An initial retrospective analysis revealed a significant decrease in mean inspiratory flow variability in infants that required re-intubation. However, a subsequent prospective evaluation showed no differences in RV prior to extubation between success and failure groups. In healthy full-term newborns, reduced HRV and RV were observed in the prone position. No feeding effect was described. ConclusionsThese studies provide a first assessment of HRV and RV in extreme preterm infants being extubated, with additional evaluation in a normative population using similar methodology. HRV and RV can function as biomarkers of extubation outcome and improve clinical decision making. The results described provide a solid basis for improved and refined investigations of both measurements as predictors of successful extubation in future. / Contexte La capacité de déterminer avec précision la facilité d'extubation parmi les nouveau-nés extrêmement prématurés, est importante mais difficile. La prise de décision clinique confère un taux d'échec d'extubation de 20 à 40% et les stratégies développées pour prédire une réussite à l'extubation ont démontré un succès limité. La variabilité du rythme cardiaque (VRC) et la variabilité respiratoire (VR) permettent de distinguer le sevrage de la ventilation mécanique (VM) chez les adultes, mais n'ont jamais été évalués chez les nouveau-nés extrêmement prématurés qui subissent une déconnexion de la VM. Objectif Les études réalisées chez les nouveau-nés extrêmement prématurés ont évalué les différences dans la VRC et RV avant l'extubation, entre les bébés qui seront extubé avec succès et les bébés qui échoueront l'extubation. Une étude additionnelle a évaluée la VRC et VR chez les nouveau-nés à terme et de bonne santé ainsi que l'effet de la position et de l'alimentation ces mesures susmentionnées. Méthodes Les bébés ventilés mécaniquement avec un poids de naissance ≤ 1250 g ont été inclus dans les études évaluant les nouveau-nés extrêmement prématurés. Les données de VRC ont été enregistrées pendant 60 min avant l'extubation lors d'un mode ventilatoire assisté contrôlé intermittent. Les données de VR ont été enregistrées pendant 3 min de pression expiratoire positive à travers le tube endotrachéale. Un échec d'extubation était défini par le besoin de réintubation avant 72h de la déconnexion initiale de VM. Les données de VRC ont été recueillies en utilisant l'électrocardiographie et quantifiés dans le domaine fréquentiel. Les données de VR ont été recueillies par pléthysmographie et quantifiés dans le domaine temporel.Des méthodes de collection de données et d'analyse similaires ont été appliquées pour les nouveau-nés à terme de bonne santé. RésultatsUne diminution significative de VRC avant extubation a été démontrée chez les nouveau-nés qui ont échoué l'extubation. Une analyse rétrospective initiale a révélé une diminution significative de la variabilité du volume courant par durée du temps inspiratoire chez les nouveau-nés ré-intuber. Cependant, une évaluation prospective ultérieure, n'a démontré aucune différence de VR avant extubation entre les bébés qui ont été extubé avec succès et les bébés qui ont échoué l'extubation. Parmi les nouveau-nés à terme de bonne santé, une réduction de VRC et VR a été observée dans la position décubitus ventrale. Aucun effet d'alimentation n'a été décrit. Conclusions Ces études sont les premiers à évaluer les mesures de VRC et VR parmi les nouveau-nés extrêmement prématurés extubés, avec une évaluation supplémentaire dans une population normative utilisant une méthodologie similaire. La VRC et VR peuvent fonctionner comme des « biomarkeurs » du résultat d'extubation et par suite, améliorer la prise de décision clinique. Les résultats décrits dans cette étude fournis une base solide démontrant le rôle de ces deux mesures dans la prédiction d'extubation réussie et donc, des investigations complémentaires seraient d'un intérêt pour évaluer d'avantage l'utilisation de ces mesures dans le milieu clinique.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.106351 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Kaczmarek, Jennifer |
| Contributors | Guilherme Sant Anna (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Medicine) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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