Limiting ventilator-induced lung injury through individual electronic medical record surveillance

Limiting ventilator-induced lung injury through individual electronic medical record surveillance Ateneo 264 Dra Andrea Nishioka Vitaly Herasevich, MD, PhD; Mykola Tsapenko, MD, PhD; Marija Kojicic, MD; Adil Ahmed, MBBS; Rachul Kashyap, MBBS; Chakradhar Venkata, MBBS Crit Care Med 2011; 39:34 39

Clínica Mayo/Rochester/Minnesota

Autores: Grupo METRIC/UT Jiajie Zhang, PhD Jiajie.Zhang@uth.tmc.edu Ínterin Dean and Professor School of Biomedical Informatics Texas University

Data Mart Herasevich V, et al. ICU data mart: a non-it approach. A team of clinicians, researchers and informatics personnel at the Mayo Clinic have taken a homegrown approach to building an ICU data mart. Healthc Inform 2011 Nov;28(11):42, 44-5.

Introduccion La Injuria Pulmonar Aguda (IPA) y su forma más severa, el Sindrome de Distress Respiratorio Agudo (SDRA) tienen una prevalencia del 7% en los pacientes ingresados en la Unidad de Terapia Intensiva (UTI). La mortalidad intrahospitalaria es del 40-50% La mayoria de los pacientes con ALI/SDRA requieren ventilacion mecánica como terapeutica esencial, pero esto puede presentar complicaciones como la injuria pulmonar asociada a ventilacion mecánica (IPAV) La ventilacion mecanica con un volumen corriente (VC) de 12-15 ml/kg del peso fue utilizada por muchos años como standart de cuidado en pacientes con IPA/SDRA.

Introduccion En 1994 un estudio observacional reporto una mejoria en el outcome con el uso de menor VC e hipercapnia permisiva. Un estudio posterior realizado por el NIH ARDS Network confirmo la superioridad de la ventilacion pulmonar protectiva, reportando una tasa de mortalidad menor (31% vs 41%) en pacientes con IPA/SDRA ventilados con VC de 6 ml/kg de peso ideal, comparado con un VC de 12 ml/kg de peso ideal. Un metaanalisis de trials clinicos asocio una mejoria del outcome con un VC de 7.7 ml/kg de peso ideal y una presion plateau de 30 cmh2o.

Introduccion A pesar de que la ventilacion protectiva es la unica intervencion que demuestra una mejoria de la supervivencia en los pacientes con IPA/SDRA la implementacion de esta estrategia a la practica clinica a menudo se retrasa o es aplicada en forma inconsistente. Un factor importante que contribuye a esto es la falla para reconocer este sindrome. La educacion y el feedback solos han tenido exito limitado en prevenir el IPAV y facilitando la ventilacion protectiva.

Introduccion Una herramienta util para identificar pacientes en riesgo durante el curso de la ventilacion mecánica aumenta la adherencia a la ventilacion protectiva. El monitoreo standart en la UTI y el sistema de alarmas no tiene la habilidad para reconocer sindromes fisiologicos tales como IPA/SDRA y sus complicaciones como el IPAV. Estas alarmas a menudo son clinicamente no significativas y distraen a los proveedores de salud. Sin embargo una conducta proactiva mas que reactiva para monitorear puede ayudar a identificar los problemas clinicamente relevante s tempranamente e iniciar una respuesta apropiada.

Atul Malhotra, M.D. Low-Tidal-Volume Ventilation in the Acute Respiratory Distress Syndrome. N Engl J Med 2007;357:1113-20

Lorraine B. Ware, M.D.,and Michael A. Matthay, M.D. The Acute Respiratory Distress Syndrome. NEJM, Volume 342, Number 18, May 4, 2000

Hipotesis La notificacion automatica de un seteo potencialmente injurioso al equipo tratante puede disminuir el riesgo de IPAV El proposito del estudio es evaluar la exactitud del alerta de IPAV en detectar al paciente en riesgo su efecto en la conducta del equipo tratante la adherencia a la ventilacion protectiva luego de la implementacion.

Materiales y métodos Este estudio fue realizado en la Mayo Clinic, Rochester, MN, en forma prospectiva, desde el 16 de febrero del 2008 al 16 de febrero del 2009. El grupo control consistio en pacientes admitidos a la UTI en los 8 meses previos. El Centro Medico Mayo es un Hospital escuela, de derivacion, con dos hospitales con 1900 camas. Las tres UTIs involucradas en el estudio eran 1. Clinica 2. Clinicoquirurgica 3. Toracica/vascular.

Materiales y metodos La herramienta de soporte de decision (Alerta de IPAV) evaluo pacientes consecutivos durante su internacion en la UTI, 24 hs al dia, 7 dias a la semana. Los pacientes que fueron ventilados por menos de 24 hs, los que fueron readmitidos en la UTI y los que no autorizaron una revision de sus historias clinicas fueron excluidos del analisis.

Materiales y metodos Las Reglas utilizadas incluyeron 1. Criterios de IPA/SDRA 2. Ventilacion protectiva 3. Pacientes en ventilacion mecanica (AC/SIMV/Bi-level) 4. Mayores de 16 años 5. Se efectuó el alerta solo cuando el umbral supero 4 lecturas consecutivas 6. No se realizo mas de una vez al dia 7. No se alerto mas de tres veces en el mismo paciente

Materiales y Metodos Todos los pacientes consecutivos fueron escaneados por el supervisor de IPA y los alertas se evaluaron por especialistas en UTI: PaO2/FIO2 de menos de 300 (200 para SDRA)de comienzo agudo Informes consistentes con infiltrados bilaterales o edema pulmonar en la radiografia de torax Sin evidencia clinica de hipertension auricular

Materiales y metodos Riesgo de IPAV, seteo ventilatorio: Presion plateau de mas de 30 cm H2O Presion pico en la Via Aerea de mas de 35 cm H2O VC de 8 ml/kg Se realizo monitoreo durante los tres primeros dias de AVM.

Materiales y Metodos La performance del alerta y su efecto en el personal de salud se evaluo midiendo luego de la notificacion: el valor predictivo positivo La distribucion de intervenciones

Materiales y Metodos Se compararon los procesos de ventilacion mecanica y el outcome de pacientes admitidos en la UTI 8 meses antes del alerta y 1 año luego de la implementacion del alerta.

Materiales y Metodos Variables Outcome primario: duracion de la ventilacion potencialmente injuriosa. Outcome secundario: Presiones medias, pico y plateau de la via aerea Dias libres de AVM Estadia en UTI Estadia Hospitalaria Mortalidad hospitalaria

Materiales y Metodos Se revisaron en forma manual las historias clinicas para evaluar la presencia de ALI/SDRA y el riesgo de IPAV Las radiografias fueron chequeadas por investigadores ciegos a los criterios del alerta El seteo del ventilador se estudio desde la HCE. Las caracteristicas basales y el outcome de los pacientes se extrajeron del Datamart.

Materiales y Metodos Encuesta: los kinesiologos respiratorios recibieron una breve encuesta de satisfaccion online una vez que el estudio se completo. Las preguntas fueron Recibio alguna alerta de IPA/IPAV? (si/no) Encontre util el alerta electronico para detectar parametros de ventilacion mecanica potencialmente injuriosa Las falsas alarmas son comunes y molestas Comentarios

El costo incremental de desarrollar un alerta de IPAV se calculo Valor por hora de trabajo de un programador certificado en JAVA El total de horas requeridos para desarrollar e implementar

Materiales y Metodos Tamaño muestral Basado en la proporcion de los pacientes expuestos a IPA/SDRA con IPAV del 50% de datos preliminares, se calculo un n de 300 pacientes con IPA/SDRA (150 antes y 150 despues) Esto deberia ser suficiente para detectar una diferencia clinicamente significativa (20%). Con una incidencia de IPA/SDRA del 10% se calculo que deberian evaluar un total de 1500 pacientes luego de la implementacion del alerta, y se predijo un tiempo de enrolamiento de 2 años (1 antes y otro despues).

Materiales y Metodos

Muestra

Materiales y Metodos Analisis Estadistico Se extrajeron todos los datos individualmente para cada periodo de tiempo como desvio standart o porcentajes. El valor predictivo positivo del alerta se calculo como el Nro de verdaderos positivos dividido el Nro total de alertas.

Materiales y metodos Analisis estadistico Para caracteristicas y outcomes continuos se uso el test de Wilcoxon de rangos asignados Para predictores y outcomes binarios el chi cuadrado a dos colas. Para suplementar estos analisis se utilizaron regresiones lineales multiples y regresiones logisticas para buscar diferencias en outcome entre los periodos luego de ajustar las caracteristicas relevantes basales de los pacientes

Resultados Desempeño del Alerta de IPAV 111 alertas se enviaron durante el estudio 65 fueron confirmadas por los expertos 59% de VPP 12 alertas fueron por una combinacion con VC o Pplateau y 53 por combinaciones de VC y PPico Durante el año que se realizo, el numero de alertas cayo de 22 en el primer mes a 6 en el ultimo mes.

Resultados

Resultado La exposicion a ventilacion injuriosa disminuyo durante las alertas en forma significativa (en horas) Asimismo disminuyo el VC maximo preseteado y la Pplateu maxima Las tasas de mortalidad hospitalaria, la estadia en UTI o los dias libres de uti no fueron significativamente diferentes entre los dos grupos. Luego de ajustar las caracteristicas basales de los grupos los dias de UTI disminuyeron y los dias libres de UTI aumentaron en el periodo de intervencion

Resultados Satisfaccion De 65 kinesiologos respiratorios, 40 respondieron una encuesta. 68 % habian recibido al menos un alerta de IPAV

Resultados

Resultados Costo estimado del alerta de IPAV El desarrollo y testeo de un alerta a la medida lo efectuo un programador JAVA en 160 horas. Se calculo 65 dolares/hora por el trabajo El costo calculado para llevar esta aplicación a la etapa de produccion fue de 10400 dolares.

Discusion Este trabajo evalua el desempeño prospectivo de una herramienta de soporte de decision que notifica al usuario sobre el seteo ventilatorio potencialmente nocivo. Lo lleva a cabo realizando un screening de la HCE, utilizando caracteristicas del ventilador y del paciente. Demostro una disminucion en el seteo potencialmente injurioso. Se implemento con un costo modesto (dentro de un sistema realizado para este tipo de desarrollos)

Discusion Transladar la investigacion a la practica en la UTI es una tarea dificil, siendo que la educacion y el feedback han tenido un éxito limitado. Para ser efectivo el feedback debe ser provisto lo mas cerca de la cama como sea posible y antes de que evento adverso haya ocurrido

Discusion El atractivo de estas herramientas en la UTI y en la emergencia, donde el momento de una intervencion es de enorme importancia, es enorme. Debido a que la mayoria de los pacientes se tratan de la manera apropiada, reglas contextuales en los sistemas de soporte de decision deben ser incorporadas Las interrupciones se a menudo vistas como distractores o en ocasiones como elementos devastadores que deben ser eliminados o minimizados.

Discusion La unica estrategia que ha demostrado disminuir la mortalidad por IPAV es la prevencion del mismo. La notificacion fue ignorada en el 23% de los casos de verdadero IPAV sugiriendo que hay intereses (miedo a la sedacion excesiva o al bloque neuromuscular) que prevalecieron en estas circunstancias. La Terapia Intensiva en la que se realizo esta intervencion tiene una implementacion de la ventilacion protectiva basal muy alta.

Discusion Debilidades No hubo beneficios en el outcome clinico por la implementacion en si. Diseño antes y despues que limita las inferencias causales. No se establecio una respuesta standarizada por los kinesiologos respiratorios ante el alerta. No se tomo en cuenta la exclusion de la hipertension auricular izquierda en el diagnostico de IPA. Las medidas de los parametros ventilatorios se realizaron durante el cuidado de rutina (ej Pplateau)

Discusion Otras limitantes Estimacion de un tamaño muestral menor al optimo Uso de una escala de Likert de 5 puntos El poder generabilizar los hallazgos de este estudio depende de una infraestructura similar con acceso inmediato o near real time. El concepto de la herramienta de soporte de decision en ventilacion mecanica no es nuevo.

Discusion Fortalezas Este estudio podria replicarse en otro lugar con resultados que demuestren un mayor impacto en el outcome del paciente. El costo se considero muy bajo comparativamente con el impacto potencial. Estudio prospectivo, realizado en una institucion con una infraestructura electronica bien establecida y con acceso a un numero elevado de pacientes.

Discusion No se reportaron efectos adversos significativos como resultado de los cambios efectuados en el manejo ventilatorio En la mayoria de los hospitales de Estados Unidos la infraestructura apropiada se implementara pronto La definicion del meaningful use es la utilizacion de la HCE para mejorar la calidad, seguridad y eficiencia del cuidado. EL alerta de IPAV es uno de los primeros ejemplos de la implementacion practica en la UTI

Conclusiones Se ha demostrado la plausibilidad y la efectividad preliminar de la vigilancia automatizada de la HCE en pacientes ventilados en riesgo de IPAV. Esta herramienta podria mejorar la seguridad de los pacientes en la emergencia y los cuidados criticos, donde los errores son comunes y el timing de la intervencion apropiada es de enorme importancia.

Comentario del Analista Lo positivo del articulo Utiliza en forma proactiva datos multiparametricos para lograr mayor seguridad en la atencion del paciente Informa outcomes que en muchos estudios no estan investigados (mortalidad/dias de internacion totales/en UTI) Estudia e informa el costo de desarrollar la herramienta Podria aplicarse a muchos otros sindromes de la Terapia Intensiva, a la investigacion o a la gestion.

Comentario Lo negativo Utiliza intervenciones que probablemente ya tienen una alta adherencia dentro de el ambito que estudia El costo que se informa es del alerta, la cual funciona dentro de un sistema mas complejo El numero de pacientes termina siendo insuficiente. No informa PEEP/no mide presiones o volumenes de llenado de la auricula izquierda/no informa la causa del IPA/SDRA Se alerta a los kinesiologos, no al medico.

Evalucion de la calidad Malo Regular Bueno Muy bueno Excelente Significancia Contenido cientifico Originalidad Claridad y organizacion Bibliografia

Muchas Gracias!