Intervention Review

Caffeine versus theophylline for apnea in preterm infants

  1. David J Henderson-Smart1,
  2. Peter A Steer2

Editorial Group: Cochrane Neonatal Group

Published Online: 20 JAN 2010

Assessed as up-to-date: 17 AUG 2009

DOI: 10.1002/14651858.CD000273.pub2

How to Cite

Henderson-Smart DJ, Steer PA. Caffeine versus theophylline for apnea in preterm infants. Cochrane Database of Systematic Reviews 2010, Issue 1. Art. No.: CD000273. DOI: 10.1002/14651858.CD000273.pub2.

Author Information

  1. 1

    Faculty of Medicine, University of Sydney, (Deceased) Central Clinical School, Sydney, Australia

  2. 2

    Children's Health Services District, Queensland Health, School of Medicine, Faculty of Health Sciences, University of Queensland, Brisbane, Queensland, Australia

*Diane Haughton, Department of Pediatrics and Clinical Epidemiology and Biostatistics, McMaster University, 1280 Main Street West, CRL, Room B102, Hamilton, Ontario, L8S 4K1, Canada. haughton@mcmaster.ca.

Publication History

  1. Publication Status: Edited (no change to conclusions)
  2. Published Online: 20 JAN 2010

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Abstract

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Background

Recurrent apnea is common in preterm infants, particularly at very early gestational ages. These episodes of loss of effective breathing can lead to hypoxemia and bradycardia, which may be severe enough to require resuscitation including use of positive pressure ventilation. Two forms of methylxanthine (caffeine and theophylline) have been used to stimulate breathing in order to prevent apnea and its consequences.

Objectives

To evaluate the effect of caffeine compared with theophylline treatment on the risk of apnea and use of mechanical ventilation in preterm infants with recurrent apnea.

Search methods

The standard search strategy of the Cochrane Neonatal Review Group was used. This included searches of electronic databases in August 2009: Oxford Database of Perinatal Trials; Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL, The Cochrane Library, Issue 2, 2009); MEDLINE (1966 to April 2009); and EMBASE Drugs and Pharmacology (1990 to April 2009), previous reviews including cross references.

Selection criteria

Randomized and quasi-randomized trials comparing caffeine to theophylline for treating apnea in preterm infants and reporting effects on apnea event rates.

Data collection and analysis

Each author assessed eligibility and trial quality, extracted data separately and compared and resolved differences. Study authors were contacted for additional information.

Main results

Five trials involving a total of 108 infants were included. The quality of most of these small trials was fair to good. No difference in treatment failure rate (less than 50% reduction in apnea/bradycardia) was found between caffeine and theophylline after one to three days treatment (based on two studies) or five to seven days treatment (based on one study). There was no difference in mean apnea rate between caffeine and theophylline groups after one to three days treatment (based on five trials) and five to seven days treatment (based on four trials).

Adverse effects, indicated by tachycardia or feed intolerance leading to change in dosing, were lower in the caffeine group (summary relative risk 0.17, 95% CI 0.04 to 0.72). This was reported and consistent in three studies.

No trial reported the use of ventilation and no data were available to assess effects on growth and development.

Authors' conclusions

Caffeine appears to have similar short-term effects on apnea/bradycardia as does theophylline although caffeine has certain therapeutic advantages over theophylline. Theophylline is associated with higher rates of toxicity. The possibility that higher doses of caffeine might be more effective in extremely preterm infants needs further evaluation in randomized clinical trials.

 

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Caffeine versus theophylline for apnea in preterm infants

There is some evidence that caffeine is as effective as theophylline in the short-term for reducing apnea in premature babies, is better tolerated and is easier to give.

Apnea is a pause in breathing of greater than 20 seconds. It may occur repeatedly in preterm babies (born before 34 weeks gestation). Persistent apnea may be harmful to the developing brain or organs. Methylxanthines (such as theophylline and caffeine) are drugs that are believed to stimulate breathing efforts and have been used to reduce apnea. This review of trials found that caffeine has similar effects to theophylline but has a larger gap between levels that are therapeutic and those with toxic effects. Caffeine is more easily absorbed and has a longer half-life that allows for once daily dosing.

 

Résumé

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Caféine versus théophylline pour le traitement de l'apnée chez les nouveau-nés prématurés

Contexte

L'apnée récurrente est courante chez les nouveau-nés prématurés, en particulier à un très jeune âge gestationnel. Ces épisodes de perte d'efficacité respiratoire peuvent entraîner une hypoxémie et une bradycardie, qui peuvent être suffisamment sévères pour exiger une réanimation et le recours à une ventilation en pression positive. Deux types de méthylxanthines (caféine et théophylline) sont utilisés pour stimuler la respiration afin de prévenir l'apnée et ses conséquences.

Objectifs

Évaluer les effets de la caféine par rapport à la théophylline sur le risque d'apnée et le recours à une ventilation mécanique chez les nouveau-nés prématurés atteints d'apnée récurrente.

Stratégie de recherche documentaire

La stratégie de recherche documentaire standard du groupe de revue Cochrane sur la néonatologie a été utilisée. Cela inclut notamment des recherches dans des bases de données électroniques jusqu'en août 2009 : Oxford Database of Perinatal Trials ; registre Cochrane des essais contrôlés (CENTRAL, Bibliothèque Cochrane, numéro 2, 2009) ; MEDLINE (1966 à avril 2009) ; et EMBASE Drugs and Pharmacology (1990 à avril 2009), ainsi que les revues précédentes, y compris les références croisées.

Critères de sélection

Les essais randomisés et quasi-randomisés comparant de la caféine à de la théophylline dans le traitement de l'apnée chez des nouveau-nés prématurés et rapportant les effets sur les taux d’événements apnéiques.

Recueil et analyse des données

Chaque auteur a évalué l'éligibilité et la qualité des essais et extrait les données séparément avant de comparer les résultats avec ses collègues et de résoudre les divergences. Les auteurs de l'étude ont été contactés pour des informations supplémentaires.

Résultats Principaux

Cinq essais portant sur un total de 108 nourrissons ont été inclus. La qualité de la plupart de ces petits essais était moyenne à bonne. Aucune différence en termes de taux d'échec du traitement (réduction de moins de 50 % de l'apnée/bradycardie) n'était observée entre la caféine et la théophylline au bout d'un à trois jours de traitement (sur la base de deux études) ou de cinq à sept jours de traitement (sur la base d'une étude). Aucune différence n'était observée en termes de taux d'apnée moyen entre les groupes de la caféine et de la théophylline au bout d'un à trois jours de traitement (sur la base de cinq essais) et de cinq à sept jours de traitement (sur la base de quatre essais).

Les effets indésirables, caractérisés par une tachycardie ou une intolérance alimentaire entraînant une modification de la posologie, étaient inférieurs dans le groupe de la caféine (risque relatif résumé de 0,17, IC à 95 %, entre 0,04 et 0,72). Cet effet était rapporté de manière constante dans trois études.

Aucun essai ne documentait le recours à une ventilation et aucune donnée n'était disponible pour évaluer les effets du traitement sur la croissance et le développement.

Conclusions des auteurs

La caféine semble présenter les mêmes effets à court terme que la théophylline sur l'apnée/bradycardie, mais la caféine présente certains avantages thérapeutiques par rapport à la théophylline. La théophylline est associée à un taux de toxicité supérieur. L'éventualité que des doses supérieures de caféine soient plus efficaces chez les nouveau-nés extrêmement prématurés devrait être examinée dans le cadre d'essais cliniques randomisés.

 

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Caféine versus théophylline pour le traitement de l'apnée chez les nouveau-nés prématurés

Caféine versus théophylline pour le traitement de l'apnée chez les nouveau-nés prématurés

Certaines preuves indiquent que la caféine est aussi efficace à court terme que la théophylline pour réduire l'apnée chez les bébés prématurés, est mieux tolérée et est plus facile à administrer.

L'apnée est une interruption de la respiration de plus de 20 secondes. Elle peut se produire de manière répétée chez les bébés prématurés (nés avant la 34ème semaine de gestation). Une apnée persistante peut nuire au développement du cerveau ou des organes. Des méthylxanthines (telles que la théophylline et la caféine), dont on pense qu'elles stimulent l'impulsion respiratoire, sont utilisées pour réduire l'apnée. Cette revue des essais a observé que la caféine avait des effets similaires à ceux de la théophylline mais qu'elle présentait une marge supérieure entre les niveaux thérapeutiques et toxiques. La caféine est plus facilement absorbée et présente une période de demi-vie plus longue, ce qui permet de limiter l'administration à une dose quotidienne.

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