Long-term benefits in sleep, breathing and growth and changes in adherence and complications in children using noninvasive ventilation

Abstract

RATIONALE: Long-term noninvasive ventilation (NIV) is a standard therapy for children with impaired sleep breathing and chronic respiratory insufficiency. Evidence of longitudinal benefits, however, is lacking.

OBJECTIVES: The aim of this study is to determine the long-term NIV efficacy, its impact on growth and changes in adherence and complication rates over time.

METHODS: This multicenter retrospective longitudinal cohort study examines children started on long-term NIV, both continuous and bi-level positive airway pressure, over a 10-year period. Data were collected at NIV initiation, initial follow-up and most recent visit including: 1) polysomnography parameters; 2) body mass index (BMI); 3) adherence; and 4) NIV-related complications. Mixed effects models were used for longitudinal analysis.

MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: Sufficient data were available for 429 children. Sleep parameters, apnea-hypopnea index and gas exchange improved after NIV initiation with sustained benefits over time. Changes in BMI differed by BMI at NIV initiation; z-score in normal-weight children increased by 0.11 per year of therapy, 0.44 per year in underweight children with no change for overweight children and a drop of 0.15 per year in obese children. The number of complications remained low and unchanged (1.32, 95%CI 1.00–1.68) while adherence improved by 4% in percentage of days with use >4 hours per month and 19 extra minutes per night for each year of therapy.

CONCLUSIONS: Long-term NIV is efficacious in correcting sleep and breathing parameters and demonstrated benefits in growth for underweight and obese children. Improvement in adherence and complication rates over time suggests the burden of NIV use decreases over time.

RÉSUMÉ

JUSTIFICATION: La ventilation non invasive à long terme est un traitement usuel pour les enfants souffrant de troubles respiratoires du sommeil et d'insuffisance respiratoire chronique. Toutefois, les preuves de ses avantages longitudinaux font défaut.

OBJECTIFS: Le but de cette étude est de déterminer l'efficacité de la ventilation non invasive à long terme, son effet sur la croissance et les changements dans les taux d'adhésion et de complication au fil du temps.

MÉTHODES: Cette étude de cohorte longitudinale rétrospective multicentrique porte sur les enfants ayant commencé un traitement de ventilation non invasive à long terme, à la fois en pression positive continue et à deux niveaux, sur une période de 10 ans. Les données ont été collectées au début de la ventilation non invasive, lors du suivi initial et lors de la dernière visite, et comprenaient notamment: 1) les paramètres de la polysomnographie; 2) l'indice de masse corporelle (IMC); 3) l'observance; et 4) les complications liées à la ventilation non invasive. Des modèles à effets mixtes ont été utilisés pour l'analyse longitudinale.

MESURES ET PRINCIPAUX RÉSULTATS: Des données suffisantes étaient disponibles pour 429 enfants. Les paramètres du sommeil, l'indice d'apnée - hypopnée et les échanges gazeux se sont améliorés après le début de la ventilation non invasive et ont démontré des bénéfices durables dans le temps. Les variations de l'indice de masse corporelle différaient selon l’indice de masse corporelle au début de la ventilation non invasive; le score Z chez les enfants de poids normal a augmenté de 0,11 par année de traitement et de 0,44 par année chez les enfants de poids insuffisant, tandis qu’aucun changement n’a été observé chez les enfants de poids excessif, et qu’une baisse de 0,15 par année a été enregistrée chez les enfants obèses. Le nombre de complications est resté faible et inchangé (1,32, 95 % IC 1,00 - 1,68) tandis que l'observance s'est améliorée de 4 % en pourcentage de jours avec une utilisation > 4 h par mois et 19 minutes supplémentaires par nuit pour chaque année de traitement.

CONCLUSIONS: La ventilation non invasive à long terme est efficace pour corriger les paramètres du sommeil et de la respiration et a démontré des avantages en termes de croissance pour les enfants en sous-poids et les enfants obèses. L'amélioration des taux d'observance et de complication au fil du temps indique que le fardeau de l'utilisation de la ventilation non invasive diminue avec le temps.

Keywords:

• Artificial respiration
• noninvasive ventilation
• pediatrics
• longitudinal
• growth
• complications

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No conflicts for specified authors.

Funding

Salary for a research fellowship has been funded by the generous support of the Stollery Children’s Hospital Foundation through the Women and Children’s Health Research Institute at the University of Alberta. Project funding was received the Respiratory Health Strategic Clinical Network of Alberta Health. The funders had no role in the study design, data collection and analysis, decision to publish or preparation of the manuscript.