Automated versus manual oxygen control in preterm infants on respiratory support: a randomised crossover trial

नवजात देखभाल की नाजुक दुनिया में, जहाँ नन्हे फेफड़े खुद से सांस लेने के लिए संघर्ष करते हैं, ऑक्सीजन एक जीवन रेखा भी है और एक संभावित खतरा भी। समय से पूर्व जन्मे शिशुओं के लिए, शरीर की ऑक्सीजन के स्तर को नियंत्रित करने की क्षमता अक्सर अपरिपक्व होती है, जिससे वे बहुत कम या बहुत अधिक उतार-चढ़ाव के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं। बहुत कम ऑक्सीजन मस्तिष्क और अन्य महत्वपूर्ण अंगों को भूखा रख सकती है, जबकि बहुत अधिक ऑक्सीजन विकसित होते आंखों और फेफड़ों को नुकसान पहुंचा सकती है। त्रुटि की इस संकीर्ण गुंजाइश के कारण, डॉक्टर और नर्स लगातार उस हवा में मिश्रित ऑक्सीजन की मात्रा को समायोजित करते हैं जिसमें ये बच्चे सांस लेते हैं, और एक मॉनिटर पर नज़र रखते हैं जो उनके रक्त ऑक्सीजन स्तर को वास्तविक समय में प्रदर्शित करता है। इस कार्य के लिए तीव्र एकाग्रता और पलक झपकते ही निर्णय लेने की आवश्यकता होती है, फिर भी मानवीय ध्यान स्वाभाविक रूप से भटक जाता है, और डेटा की विशाल मात्रा भारी पड़ सकती है। आधुनिक चिकित्सा के सामने प्रश्न यह है कि क्या एक मशीन, जिसे तुरंत और सटीक रूप से प्रतिक्रिया देने के लिए प्रोग्राम किया गया है, एक मानव देखभालकर्ता की तुलना में इस संतुलन को बेहतर ढंग से प्रबंधित कर सकती है, विशेष रूप से उन अस्पतालों में जहाँ कर्मचारी काम के बोझ से दबे होते हैं।

कराची, पाकिस्तान के आगा खान यूनिवर्सिटी अस्पताल के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक प्रत्यक्ष तुलना के साथ इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास किया। उन्होंने पच्चीस समय से पूर्व जन्मे शिशुओं को नामांकित किया जो पहले से ही श्वसन सहायता प्राप्त कर रहे थे, या तो श्वास नली में एक ट्यूब के माध्यम से या मास्क और नेज़ल प्रोंग्स के माध्यम से। प्रत्येक बच्चे ने एक सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किए गए प्रयोग में स्वयं के नियंत्रण (कंट्रोल) के रूप में कार्य किया। बारह घंटों के लिए, एक नर्स मॉनिटर रीडिंग के आधार पर ऑक्सीजन के स्तर को मैन्युअल रूप से समायोजित करती थी, ठीक वैसे ही जैसे वे एक सामान्य शिफ्ट में करती हैं। फिर, अगले बारह घंटों के लिए, एक स्वचालित प्रणाली ने कमान संभाल ली। यह प्रणाली, जिसे 'ऑक्सीजीनी' (OxyGenie) के रूप में जाना जाता है, एक क्लोज्ड-लूप कंट्रोलर है जो बच्चे के ऑक्सीजन स्तर को हर सेकंड पढ़ती है और बिना किसी मानवीय हस्तक्षेप के ऑक्सीजन के मिश्रण में सूक्ष्म, निरंतर समायोजन करती है। इन दोनों अवधियों का क्रम रैंडमाइज्ड (यादृच्छिक) था, जिसका अर्थ है कि कुछ बच्चों ने मशीन के साथ शुरुआत की और अन्य ने नर्स के साथ, यह सुनिश्चित करने के लिए कि परिणाम दिन के समय या बच्चे के प्राकृतिक सुधार से प्रभावित न हों।

परिणामों ने स्वचालित प्रणाली के लिए एक स्पष्ट लाभ दिखाया। जब मशीन प्रभारी थी, तो बच्चे रक्त ऑक्सीजन के आदर्श लक्ष्य सीमा (जो शोधकर्ताओं ने 90 और 94 प्रतिशत के बीच निर्धारित की थी) के भीतर काफी अधिक समय बिताते थे। मैनुअल अवधियों के दौरान, बच्चे इस सुरक्षित क्षेत्र में लगभग 38 प्रतिशत समय रहते थे। जब स्वचालित नियंत्रक ने कमान संभाली, तो यह आंकड़ा बढ़कर लगभग 56 प्रतिशत हो गया। यह सुधार केवल बीच में रहने के बारे में नहीं था; मशीन ने बच्चों को चरम सीमाओं पर भी अधिक सुरक्षित रखा। खतरनाक रूप से कम ऑक्सीजन के स्तर के साथ बिताया गया समय लगभग 12 प्रतिशत से घटकर 7 प्रतिशत हो गया, और खतरनाक रूप से उच्च स्तर के साथ बिताया गया समय और भी नाटकीय रूप से गिरकर 16 प्रतिशत से मात्र 3 प्रतिशत रह गया, लेकिन यह केवल तब हुआ जब बच्चे वास्तव में पूरक ऑक्सीजन प्राप्त कर रहे थे।

महत्वपूर्ण रूप से, शोधकर्ताओं ने पाया कि यह बेहतर नियंत्रण समग्र रूप से बच्चों को अधिक ऑक्सीजन के संपर्क में लाने की कीमत पर नहीं आया। शिशुओं को प्राप्त होने वाली ऑक्सीजन की औसत मात्रा समान रही, चाहे नर्स प्रभारी हो या मशीन। अंतर इस बात में था कि वह ऑक्सीजन कैसे दी जा रही थी। मानवीय समायोजन मोटे (कोर्स) होते हैं, जो अक्सर ऑक्सीजन के स्तर को बड़े, गोल चरणों में बदलते हैं, जिससे बच्चे के ऑक्सीजन स्तर के लक्ष्य से ऊपर जाने और फिर वापस लौटने की संभावना बढ़ जाती है। इसके विपरीत, मशीन ने हजारों सूक्ष्म, बार-बार समायोजन किए, जिससे स्तर स्थिर और केंद्रित रहा। इस सटीकता का अर्थ था कि बच्चों ने कम ऑक्सीजन के गंभीर उतार-चढ़ाव का अनुभव किया, जो कि वे घटनाएं हैं जिनके कारण दीर्घकालिक नुकसान होने की सबसे अधिक संभावना होती है। वास्तव में, जब मशीन देखभाल का प्रबंधन कर रही थी, तो दस सेकंड से अधिक समय के लिए बच्चे का ऑक्सीजन स्तर 80 प्रतिशत से नीचे गिरने की संख्या आधी हो गई।

अध्ययन ने यह भी रेखांकित किया कि ऑक्सीजन सुरक्षा को कैसे मापा जाता है, इसमें एक सूक्ष्म लेकिन महत्वपूर्ण विवरण है। जब एक बच्चा सामान्य कमरे की हवा में सांस ले रहा होता है और उसका ऑक्सीजन स्तर लक्षित सीमा से थोड़ा ऊपर होता है, तो इसे खतरनाक नहीं माना जाता है क्योंकि उसे अतिरिक्त ऑक्सीजन नहीं मिल रही होती है। हालांकि, मानक माप अक्सर इसे स्रोत की परवाह किए बिना "बहुत अधिक" के रूप में गिनते हैं। शोधकर्ताओं ने इस विश्लेषण को समायोजित किया, और जब उन्होंने ऐसा किया, तो स्वचालित प्रणाली के लाभ और भी स्पष्ट हो गए। मशीन बच्चों को पूरक ऑक्सीजन से अधिक प्रभावी ढंग से हटाने (वीनिंग) में सक्षम थी, उन्हें कमरे की हवा पर जल्दी वापस लाने और वहीं बनाए रखने में, जबकि मानव देखभालकर्ता ऑक्सीजन को थोड़ा लंबे समय तक चालू रखने की प्रवृत्ति रखते थे। यह सुझाव देता है कि मशीन की सूक्ष्म निर्णय लेने की क्षमता इसे यह पहचानने में सक्षम बनाती है कि बच्चे को अब मदद की आवश्यकता नहीं है, जो कि एक व्यस्त नर्स के लिए निरंतर बनाए रखना कठिन होता है।

यह शोध एक ऐसे परिवेश में हुआ जो उन धनी, अच्छी तरह से सुसज्जित अस्पतालों से भिन्न है जहाँ इस तरह के अधिकांश अध्ययन किए जाते हैं। कराची की इकाई बिना समर्पित श्वसन विशेषज्ञों (रेस्पिरेटरी थेरेपिस्ट) के संचालित होती है और वहां कर्मचारियों के बदलने की दर (स्टाफ टर्नओवर) अधिक है, जो मैन्युअल ऑक्सीजन टाइट्रेशन के कार्य को और भी चुनौतीपूर्ण बनाता है। तथ्य यह है कि स्वचालित प्रणाली ने इस वातावरण में इतना अच्छा प्रदर्शन किया, यह सुझाव देता है कि ऐसी तकनीक कम संसाधन वाले क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण उपकरण हो सकती है जहाँ विशेषज्ञ कर्मचारियों की कमी है। हालांकि इस अध्ययन ने सीधे तौर पर आंखों या फेफड़ों के रोग जैसे दीर्घकालिक स्वास्थ्य परिणामों को नहीं मापा, लेकिन इसने यह प्रदर्शित किया कि मशीन नैदानिक स्थिरता का एक ऐसा स्तर प्राप्त कर सकती है जिसे मानवीय हाथ मिलाने में संघर्ष करते हैं। निष्कर्ष बताते हैं कि स्वचालित नियंत्रण एक विश्वसनीय तरीका प्रदान करता है जिससे नवजात शिशुओं को बहुत कम और बहुत अधिक, दोनों प्रकार की ऑक्सीजन के खतरों से सुरक्षित रखा जा सकता है, जिससे कर्मचारियों का बोझ कम होता है और संभावित रूप से नवजात के जीवन के सबसे नाजुक क्षणों में जान बचाई जा सकती है।