Intervention Review

Elective high frequency oscillatory ventilation versus conventional ventilation for acute pulmonary dysfunction in preterm infants

  1. Filip Cools1,*,
  2. David J Henderson-Smart2,
  3. Martin Offringa3,
  4. Lisa M Askie4

Editorial Group: Cochrane Neonatal Group

Published Online: 8 JUL 2009

Assessed as up-to-date: 31 JAN 2009

DOI: 10.1002/14651858.CD000104.pub3


How to Cite

Cools F, Henderson-Smart DJ, Offringa M, Askie LM. Elective high frequency oscillatory ventilation versus conventional ventilation for acute pulmonary dysfunction in preterm infants. Cochrane Database of Systematic Reviews 2009, Issue 3. Art. No.: CD000104. DOI: 10.1002/14651858.CD000104.pub3.

Author Information

  1. 1

    Universitair Ziekenhuis Brussel, Neonatology, Brussels, Belgium

  2. 2

    Queen Elizabeth II Research Institute, NSW Centre for Perinatal Health Services Research, Sydney, NSW, Australia

  3. 3

    Academic Medical Center, Pediatrics, H3-145, Amsterdam, Netherlands

  4. 4

    University of Sydney, NHMRC Clinical Trials Centre, Camperdown, NSW, Australia

*Filip Cools, Neonatology, Universitair Ziekenhuis Brussel, Laarbeekaan 101, Brussels, 1090, Belgium. Filip.Cools@uzbrussel.be.

Publication History

  1. Publication Status: Edited (no change to conclusions)
  2. Published Online: 8 JUL 2009

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Abstract

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Background

Respiratory failure due to lung immaturity is a major cause of mortality in preterm infants. Although the use of intermittent positive pressure ventilation (IPPV) in neonates with respiratory failure saves lives, its use is associated with lung injury and chronic lung disease (CLD). A newer form of ventilation called high frequency oscillatory ventilation (HFOV) has been shown to result in less lung injury in experimental studies.

Objectives

The objective of this review is to determine the effect of the elective use of high frequency oscillatory ventilation (HFOV) as compared to conventional ventilation (CV) on the incidence of chronic lung disease, mortality and other complications associated with prematurity and assisted ventilation in preterm infants who are mechanically ventilated for respiratory distress syndrome (RDS).

Search methods

Searches were made of the Oxford Database of Perinatal Trials, MEDLINE, EMBASE, previous reviews including cross references, abstracts, conferences and symposia proceedings, expert informants, journal hand searching by the Cochrane Collaboration, mainly in the English language. The search was updated in January 2009.

Selection criteria

Randomised controlled trials comparing HFOV and CV in preterm or low birth weight infants with pulmonary dysfunction, mainly due to RDS, who required assisted ventilation. Randomisation and commencement of treatment needed to be as soon as possible after the start of CV and usually in the first 12 hours of life.

Data collection and analysis

The methodological quality of each trial was independently reviewed by the various authors. The standard effect measures are relative risk (RR) and risk difference (RD). From 1/RD the number needed to treat (NNT) to produce one outcome were calculated. For all measures of effect, 95% confidence intervals were used. In subgroup analyses the 99% CIs are also given for summary RRs in the text. Meta-analysis was performed using a fixed effects model. Where heterogeneity was over 50%, the random effects RR is also given.

Main results

Seventeen eligible studies of 3,652 infants were included. Meta-analysis comparing HFOV with CV revealed no evidence of effect on mortality at 28 - 30 days of age or at approximately term equivalent age. These results were consistent across studies and in subgroup analyses. The effect of HFOV on CLD in survivors at term equivalent gestational age was inconsistent across studies and the reduction was of borderline significance overall. The effect was similar in trials with a high lung volume strategy for HFOV targeting at very low FiO2 and trials with a high lung volume strategy with somewhat higher or unspecified target FiO2. Subgroups of trials showed a significant reduction in CLD with HFOV when no surfactant was used, when piston oscillators were used for HFOV, when lung protective strategies for CV were not used, when randomisation occurred at two to six hours of age, and when inspiratory:expiratory ratio of 1:2 was used for HFOV. In the meta-analysis of all trials, pulmonary air leaks occurred more frequently in the HFOV group.

In some studies, short-term neurological morbidity with HFOV was found, but this effect was not statistically significant overall. The subgroup of two trials not using a high volume strategy with HFOV found increased rates of Grade 3 or 4 intraventricular haemorrhage and of periventricular leukomalacia. An adverse effect of HFOV on long-term neurodevelopment was found in one large trial but not in the five other trials that reported this outcome. The rate of retinopathy of prematurity is reduced overall in the HFOV group.

Authors' conclusions

There is no clear evidence that elective HFOV offers important advantages over CV when used as the initial ventilation strategy to treat preterm infants with acute pulmonary dysfunction. There may be a small reduction in the rate of CLD with HFOV use, but the evidence is weakened by the inconsistency of this effect across trials and the overall borderline significance. Future trials on elective HFOV should target those infants who are at most risk of CLD (extremely preterm infants), compare different strategies for generating HFOV and CV, and report important long-term neurodevelopmental outcomes.

 

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Elective high frequency oscillatory ventilation versus conventional ventilation for acute pulmonary dysfunction in preterm infants

Insufficient evidence exists to support the routine use of high frequency oscillatory ventilation (HFOV) instead of conventional ventilation for preterm infants with lung disease who are given positive pressure ventilation. High frequency oscillatory ventilation is a way of providing artificial ventilation of the lungs that theoretically may produce less injury to the lungs and therefore reduce the rate of chronic lung disease. This review of the evidence from seventeen randomised controlled trials showed variable results between studies and no clear overall benefit or harm resulting from HFOV.

 

Résumé

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Ventilation oscillatoire à haute fréquence non urgente versus ventilation conventionnelle pour le traitement des troubles pulmonaires aigus chez les nouveau-nés prématurés

Contexte

L'insuffisance respiratoire due à l'immaturité des poumons est une cause majeure de mortalité chez les nouveau-nés prématurés. L'utilisation de la ventilation en pression positive intermittente (VPPI) chez les nouveau-nés atteints d'insuffisance respiratoire permet de sauver des vies, mais elle est associée à des lésions pulmonaires et à une maladie pulmonaire chronique (MPC). Des études expérimentales ont montré qu'une nouvelle forme de ventilation, connue sous le nom de ventilation oscillatoire à haute fréquence (VOHF), entraînait moins de lésions pulmonaires.

Objectifs

L'objectif de cette revue était de déterminer l'effet de la ventilation oscillatoire à haute fréquence (VOHF) non urgente par rapport à la ventilation conventionnelle (VC) sur l'incidence de la maladie pulmonaire chronique, la mortalité et les autres complications associées à la prématurité et à la ventilation assistée chez les nouveau-nés prématurés sous ventilation mécanique pour cause de syndrome de détresse respiratoire (SDR).

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons consulté l'Oxford Database of Perinatal Trials, MEDLINE, EMBASE, ainsi que les revues précédentes, y compris les références croisées, les résumés et les actes de congrès et de symposium. Des experts ont également été consultés et des recherches manuelles ont été réalisées par la Collaboration Cochrane dans des revues médicales, principalement de langue anglaise. Les recherches ont été mises à jour en janvier 2009.

Critères de sélection

Les essais contrôlés randomisés comparant une VOHF à une VC chez des nourrissons prématurés ou de faible poids de naissance atteints de troubles pulmonaires, principalement dus à un SDR, qui nécessitaient une ventilation assistée. La randomisation et l'initiation du traitement devaient se produire le plus tôt possible après le début de la VC, généralement au cours des 12 premières heures de vie.

Recueil et analyse des données

La qualité méthodologique de chaque essai a été examinée par les différents auteurs de manière indépendante. Le risque relatif (RR) et la différence de risques (DR) ont été utilisés comme mesures de l'effet standard. Le nombre de sujets à traiter (NST) pour produire un résultat a été calculé sur la base de 1/DR. Des intervalles de confiance à 95 % ont été utilisés pour toutes les mesures de l'effet. Dans les analyses en sous-groupe, les IC à 99 % sont également fournis dans le texte pour les RR résumés. Une méta-analyse a été réalisée à l'aide d'un modèle à effets fixes. Lorsque l'hétérogénéité était supérieure à 50 %, le RR à effets aléatoires est également présenté.

Résultats Principaux

Dix-sept études éligibles portant sur 3 652 nourrissons ont été incluses. La méta-analyse comparant la VOHF à la VC ne révélait aucune preuve d'effet sur la mortalité à l'âge de 28-30 jours, ce qui équivaut approximativement à l'âge de naissance à terme. Ces résultats étaient constants dans les études et les analyses en sous-groupe. L'effet de la VOHF sur la MPC chez les survivants d'âge gestationnel correspondant au terme de la grossesse n'était pas constant entre les études, et la réduction globale était à la limite de la signifiance. L'effet était similaire dans les essais utilisant une stratégie de volume pulmonaire élevé ciblant une FiO2 très faible et les essais utilisant une stratégie de volume pulmonaire élevé ciblant une FiO2 quelque peu supérieure ou indéterminée. Les sous-groupes d'essais révélaient une réduction significative de la MPC sous VOHF lorsqu'aucun surfactant n'était utilisé, lorsque des oscillateurs à piston étaient utilisés dans la VOHF, lorsque les stratégies de protection des poumons pour la VC n'étaient pas utilisées, lorsque la randomisation se produisait entre deux et six heures après la naissance, et lorsqu'un rapport inspiratoire/expiratoire de 1:2 était utilisé dans la VOHF. Dans la méta-analyse de tous les essais, des fuites d'air pulmonaire se produisaient plus fréquemment dans le groupe de la VOHF.

Dans certaines études, une morbidité neurologique était observée à court terme sous VOHF mais, dans l'ensemble, cet effet n'était pas statistiquement significatif. Le sous-groupe de deux essais n'utilisant pas de stratégie à haut volume dans la VOHF montrait une augmentation des taux d'hémorragie intraventriculaire de grade 3 ou 4 et de leucomalacie périventriculaire. Un effet indésirable de la VOHF sur le développement neurologique à long terme était observé dans un essai à grande échelle mais pas dans les cinq autres essais qui documentaient ce critère de jugement. Le taux de rétinopathie du prématuré diminuait globalement dans le groupe de la VOHF.

Conclusions des auteurs

Aucune preuve solide n'indique que la VOHF non urgente confère des avantages notables par rapport à la VC en tant que stratégie de ventilation initiale dans le traitement des nouveau-nés prématurés atteints de troubles pulmonaires aigus. L'utilisation de la VOHF pourrait entraîner une petite réduction du taux de MPC, mais les preuves sont affaiblies par le manque de cohérence de cet effet dans les différents essais et sa significativité globale limite. Les futurs essais portant sur la VOHF non urgente devraient examiner spécifiquement les nourrissons présentant le risque de MPC le plus élevé (nouveau-nés extrêmement prématurés), comparer différentes stratégies de mise en œuvre de la VOHF et de la VC, et rapporter des critères de jugement importants en matière de développement neurologique à long terme.

 

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Ventilation oscillatoire à haute fréquence non urgente versus ventilation conventionnelle pour le traitement des troubles pulmonaires aigus chez les nouveau-nés prématurés

Ventilation oscillatoire à haute fréquence non urgente versus ventilation conventionnelle pour le traitement des troubles pulmonaires aigus chez les nouveau-nés prématurés

Les preuves disponibles sont insuffisantes pour recommander l'utilisation systématique d'une ventilation oscillatoire à haute fréquence (VOHF) au lieu d'une ventilation conventionnelle chez les nouveau-nés prématurés atteints de pneumopathie et recevant une ventilation en pression positive. La ventilation oscillatoire à haute fréquence est une méthode qui permet de ventiler artificiellement les poumons, qui produit théoriquement moins de lésions pulmonaires et qui pourrait donc permettre de réduire le taux de maladie pulmonaire chronique. Cette revue des preuves issues de dix-sept essais contrôlés randomisés a observé des résultats variables entre les études et n'a identifié aucun effet bénéfique ou délétère global notable associé à la VOHF.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 1st February, 2013
Traduction financée par: Instituts de Recherche en Sant� du Canada, Minist�re de la Sant� et des Services Sociaux du Qu�bec, Fonds de recherche du Qu�bec-Sant� et Institut National d'Excellence en Sant� et en Services Sociaux

 

摘要

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背景

早產兒急性肺功能障礙選擇性使用使用高頻振動換氣與傳統式換氣比較

因肺不成熟造成呼吸衰竭是一個是早產兒死亡的重要原因。雖然使用間歇正壓呼吸治療(IPPV)拯救呼吸衰竭新生兒的生命,但它的使用與肺部損傷和慢性肺部疾病(CLD)有關。傳統IPPV提供每分鐘30 – 80次呼吸,而一種稱為高頻振動換氣的新型換氣方式(HFOV)提供每秒10  15轉的‘呼吸’。在實驗研究中已被證明減少肺部損傷。

目標

本回顧目的是確定對因呼吸窘迫症候群(RDS)使用機械性換氣的早產兒,比較選擇性使用高頻振動換氣與傳統換氣對慢性肺疾病發生率、死亡率和其他與早產及輔助換氣有關併發症之影響。

搜尋策略

檢索Oxford Database of Perinatal Trials、MEDLINE、EMBASE、先前回顧包括交叉引用,摘要,會議和研討會論文集,專家資訊,Cochrane Collaboration 人工檢索,主要是英語著作。此次檢索是2007年4月更新。

選擇標準

針對肺功能障礙(主要是由於呼吸窘迫症候造成)的早產或低出生體重兒接受IPPV,比較HFOV和CV的隨機對照試驗。在患者開始IPPV後,盡快隨機分派和開始執行,通常在出生後12小時內。

資料收集與分析

每個試驗的品質由不同作者獨立審查。標準效果評量是相對危險度(RR)和風險差(RD)。從1/RD計算要產生一個評估結果的益一需治數(number needed to treat, NNT)。對於所有措施的效果,用95%信賴區間(confidence intervals, CI)評估所有的效果評量。在亞組分析時,在文中各RR總結時也有以99% CI呈現。綜合分析以固定效應模型分析。當異質性超過50%時,同時也有隨機效應RR分析。

主要結論

共收納15 個試驗,3585位嬰兒。綜合分析HFOV與CV在出生28至30天或年齡相當死亡率兩者沒有差別。這些結果不論在整體或亞組分析都是一致的。高頻振動對存活者於胎齡相當於足月時的慢性肺病影響,各研究不盡一致,整體只有邊緣性的減少。亞組分析在下列狀況HFOV有顯著減少慢性肺病產生:使用高容積策略的HFOV、HFOV使用活塞振盪器、CV沒有使用肺保護策略,出生2至6小時隨機分配,和HFOV用吸氣:呼氣比1:2。在綜合分析的所有試驗,HFOV組肺部漏氣的發生較頻繁。某些試驗HFOV組有短期神經疾病,但整體統計上不顯著。兩個沒有使用高容積策略的亞組,HFOV的病人3 級或4腦室內出血和腦室周圍白質發生率增加。在一大型試驗有HFOV產生長期神經發育不良案例,但其他5個試驗沒有類似結果。早產兒視網膜病變發生率在HFOV組整體是降低。

作者結論

沒有明確的證據證明急性肺功能障礙早產兒呼吸治療起始治療策略,選擇性使用HFOV比CV有重要優勢。可能用HFOV減少一點點慢性肺病機會,但因各試驗不一致且整體只是邊緣性的顯著效果減弱這效果。未來選擇性使用HFOV試驗應著重於有慢性肺病高風險嬰兒(極端早產兒),比較產生HFOV和CV的不同策略,並報告重要長期神經發育結果。

翻譯人

本摘要由臺中榮民總醫院葉惠英翻譯。

此翻譯計畫由臺灣國家衛生研究院(National Health Research Institutes, Taiwan)統籌。

總結

沒有足夠證據支持在有肺病早產兒間歇正壓呼吸治療時常規以高頻振動換氣(HFOV)取代傳統換氣。高頻振動換氣是一種提供肺部人工換氣的方法,理論上可能產生較少肺部傷害,因而降低慢性肺部疾病機率。本回顧納入15個隨機對照試驗所得結果不一,整體上HFOV沒有明確的利益或損傷。