siesta:(should(dexmedetomidinebeusedfor(sedationinthe...

24
Siesta: Should Dexmedetomidine Be Used for Sedation in the Neonatal Intensive Care Unit? Letitia M. DeLaine, B.S., Pharm.D. PGY1 Pharmacy Resident 2013 – 2014 Children’s Hospital of San Antonio/CHRISTUS Santa Rosa Healthcare System April 4, 2014 Pharmacotherapy Rounds The University of Texas Health Science Center at San Antonio Learning Objectives Describe complications associated with preterm birth Discuss efficacy and safety concerns of current therapies used for neonatal sedation Evaluate literature supporting the use of dexmedetomidine for moderate sedation in neonates.

Upload: others

Post on 10-Oct-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

Siesta:  Should  Dexmedetomidine  Be  Used  for  Sedation  in  the  Neonatal  Intensive  Care  Unit?  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Letitia  M.  DeLaine,  B.S.,  Pharm.D.  PGY1  Pharmacy  Resident  2013  –  2014  

Children’s  Hospital  of  San  Antonio/CHRISTUS  Santa  Rosa  Healthcare  System  April  4,  2014  

Pharmacotherapy  Rounds  The  University  of  Texas  Health  Science  Center  at  San  Antonio  

 

Learning  Objectives  

• Describe  complications  associated  with  preterm  birth  • Discuss  efficacy  and  safety  concerns  of  current  therapies  used  for  neonatal  sedation  

• Evaluate  literature  supporting  the  use  of  dexmedetomidine  for  moderate  sedation  in  neonates.    

Page 2: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  2    

A. Pediatric  Pharmacokinetics  (1,2,3,4,6)  1. The  ongoing  growth  and  development  in  pediatric  patients  causes  drastic  pharmacokinetic  changes  2. Role  of  ontogeny  in  the  disposition  and  action  of  drugs  

a. Pediatric  patients  ≠  “miniature  men  and  women”  b. Neonates  ≠  “small  children”  

 

Table  1:  Comparison  of  Neonatal/Infant  and  Adults/Elderly  Pharmacokinetics  (1,2,3,4)  Pharmacokinetic  

Parameter   Neonate/Infant   Adults/Elderly  

Absorption  

• Decreased  oral  absorption  • Increased  gastric  pH  • Increasing  intestinal  motility  • Immature  enzyme  systems  • Prolonged  time  to  maximal  drug  plasma  

levels  

• Decreased  oral  absorption  • Increased  gastric  pH  • Delayed  gastric  emptying    • Reduced  GI  blood  flow  • Decreased  intestinal  motility  

Distribution  

• Increased  total  body  water  • Decreased  total  body  fat  • Decreased  total  plasma  proteins  

• Decreased  lean  body  mass    • Decreased  serum  albumin  • Decreased  total  body  water  • Increased  body  fat  

Metabolism  • Immature  active  transport  systems  • Immature  metabolism  • Immature  enzyme  systems  

• Increased  drug  potency  • Increased  drug  duration  of  action  • Delayed  metabolism  

Elimination  • Decreased  renal  tubular  mass  and  size  • Decreased  renal  clearance  

• Decreased  clearance  • Reduced  renal  blood  flow  and  renal  

mass    

 

B. Fetal  Development  (5,6,7,25,  26,  27,28,  30)  1. Fetus  –child  in  the  latter  stages  of  development  before  birth.  2. Neonate  –  a  newborn  child  in  the  first  28  days  after  birth  3. Preterm  neonate  –  infant  born  prior  to  37  weeks  gestational  age  

a. Advances  in  medicine  have  improved  survival  rates  for  preterm  neonates  and  infants  of  limited  viability,  those  born  between  22  –  25  weeks  gestational  age  

b. American  Academy  of  Pediatrics  recommends  withholding  or  discontinuing  resuscitation  measures  when  outcomes  include  almost  certain  death  or  unacceptable  levels  of  morbidity,  which  includes  infants  <23  weeks  or  <400  grams  

c. The  Apgar  Score1  may  be  used  to  determine  infant  status  and  response  to  resuscitation  1  minute,  5  minutes,  and  10  minutes  

d. Neonatal  morbidity  may  be  due  to  intraventricular  hemorrhage2  (IVH),  ventriculomegaly,  and  periventricular  leukomalacia  (PVL)    

                                                                                                                         1  See  Appendix  2  –  Fetal  Development  (Table  8)  2  See  Appendix  2  –  Fetal  Development  (Table  9)  

Page 3: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  3    

Table  2:  Fetal  Development  (5,6)  Gestational  Age  (GA)  (weeks)   Fetal  Age  (weeks)   Development  

24  –  26   22  –  24  

• Sleep/Wake  cycles  • Lung  formation  (bronchioles,  

alveolar  ducts)  continues  • Rapid  brain  development  

27  –  32   25  –  30  • Surfactant  is  produced  –  rhythmic  

breathing  occurs  • Eyelids  open  

33  –  36   31  –  34   • GI  motility  becomes  organized  • Nephrogenesis  has  completed  

 

 

C. Complications  Associated  with  Preterm  Birth  (7,  8,  9,  10,  11,  12,  13,  25,  26)  1. Most  common  neonatal  intensive  care  unit  (NICU)  admission  is  prematurity  2. Improvements  in  survival  rates  not  proportionally  associated  with  improvements  in  adverse  outcomes  3. >28  week  gestation  or  <1000  mg  birth  weight  is  a  risk  factor  of  significant  neurodevelopmental  impairment  

a. 20  –  32  weeks  gestation  is  important  for  brain  growth  and  development  i. Neurogenesis,  neuronal  migration,  maturation,  apoptosis  and  synaptogenesis  occur  

during  this  time  ii. Extremely  preterm  infants  (EPT)  have  a  higher  risk  of  compromised  neurodevelopment  

due  to  hypoxia,  ischemia,  infection,  poor  nutrition,  or  illness  b. Brain  damage  related  to  periventricular  hemorrhage  is  a  strong  predictor  or  future  neurodevelopmental  problems  

c. Clinical  consequences  include  serious  neuromotor  problems,  visual  and  hearing  impairments,  learning  difficulties,  psychological,  behavioral  and  social  problems  

d. Preterm  infants  are  at  an  increased  risk  of  developing  cerebral  palsy  (CP)  i. Most  common  functional  complications  of  cerebral  palsy  in  preterm  neonates  are  CP  

related  paralysis  leading  to  inability  to  walk  or  feed  independently  ii. 50%  of  infants  born  before  28  weeks  gestation  will  need  some  form  of  additional  

educational  support  iii. Decreased  brain  volume,  microstructure  abnormalities  and  alterations  in  neural  

connectivity  has  been  associated  with  low  gestational  age  and  may  attribute  to  learning  challenges  

e. Neurosensory  deficits  are  commonly  seen  in  this  patient  population  i. Retinopathy  of  prematurity  is  a  common  cause  of  visual  impairments  in  this  age  group  ii. Hearing  impairment  requiring  amplification  has  been  reported  in  3%  of  infants  born  at  

<28  weeks  GA  f. Respiratory  distress  syndrome  (RDS)  is  primarily  caused  by  surfactant  deficiency  and  structural  immaturity  

i. Natural  surfactant  production  occurs  around  27  –  32  weeks  gestation  ii. Neonatal  RDS  is  present  at  birth  and  quickly  progresses  to  respiratory  failure,  including  

pneumothorax  and  death,  without  intervention  iii. Incidence  increases  with  decreasing  gestation  iv. Characterized  by  cyanosis,  grunting,  sternal  and  intercostal  recession  and  tachypnea  v. The  invention  of  exogenous  surfactant  has  led  to  improved  survival  vi. Many  preterm  infants  require  ventilator  support  

g. Other  complications  include  inguinal  hernia,  necrotizing  entercolitis,  and  patent  ductus  arteriosis  

   

Page 4: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  4    

4. Late  preterm  infants  are  not  fully  mature  and  will  miss  critical  in-­‐utero  brain  and  lung  growth  a. LP  newborns  are  the  fastest  growing  subset  of  neonates  and  have  a  threefold  higher  infant  mortality  rate  compared  with  term  births  

b. Intrauterine  growth  retardation  (IUGR)  is  the  most  common  cause  for  birth  in  LP  infants  and  is  an  increased  risk  of  death  

c. LP  infants  are  at  increased  risk  of  resuscitation  at  birth,  feeding  difficulty,  jaundice,  hypoglycemia,  temperature  instability,  apnea,  and  respiratory  distress.  

d. arteriosis  (McPherson  &  Grunau)  5. Studies  have  shown  medical  and  social  disabilities  in  adulthood  will  increase  with  decreasing  gestational  age  

at  birth  6. Neonates  born  >  32  weeks  gestation  have  similar  neurodevelopmental  outcomes  to  babies  born  at  term  

 

D. Review  of  Pain  and  Sedation  Neonatal  Patients  (14,  15,  16)  1. Pain  in  the  preterm  neonate  has  been  unrecognized  and  misunderstood  

a. Ascending  neural  pathways  responsible  for  nociception  mature  earlier  than  descending  inhibitory  pathways  (responsible  for  localization  and  mitigation  of  pain)  

b. Nociceptive  neurons  in  the  dorsal  horn  of  the  spinal  cord  have  increased  excitability  leading  to  hyperalgesia  and  allodynia  in  infants  

c. Increase  exposure  to  stress  and  pain  has  been  associated  with  decreased  brain  growth  in  the  frontal  and  parietal  lobes  and  alterations  in  organization  and  neuronal  connections  in  the  temporal  lobes  

d. Repetitive  pain  exposure  has  been  associated  with  decreased  body  and  brain  growth,  poor  cognitive  and  motor  function  and  altered  spontaneous  cortical  oscillations  in  the  resting  brain  at  various  ages  

2. Neonates  in  the  neonatal  intensive  care  unit  (NICU)  experience  a  median  of  10  painful  procedures  day  a. Minor  procedures,  major  surgery,  to  life-­‐saving  interventions  such  as  mechanical  ventilation  

3. Pain  and  stress  result  from  labor  and  delivery  difficulties,  adaptation  to  the  extrauterine  environment,  diseases  associated  with  prematurity  and  multiple  procedures  required  after  birth  

4. Approximately  20%  of  preterm  infants  undergo  a  surgical  procedure  prior  to  discharge  from  the  NICU  5. Sedation  is  not  a  primary  therapy  but  a  treatment  of  procedural  side  effects  6. Reasons  to  sedate  pediatric  patients:  

a. Reduction  in  crying  and  struggling  b. Increased  parental  satisfaction  

7. Inadequate  sedation  has  been  linked  to  anxiety  in  children  and  their  families  8. Procedure  completion  is  considered  a  successful  sedation  regimen  9. Goals  of  pediatric  sedation:  

a. Anxiety  relief  b. Pain  control  c. Control  of  excessive  movement  

10. Pain  and  stress  have  been  shown  to  aid  in  development/exacerbation  of  early  IVH  or  ischemic  lesions  leading  to  PVL  

11. Studies  have  shown  that  preterm  infants  exposed  to  surgery  and  anesthesia  have  a  greater  incidence  of  moderate  to  severe  white  matter  injury  and  smaller  total  brain  volumes  

12. Preclinical  data  from  newborn  rodents  and  nonhuman  primates  demonstrated  early  anesthetic  exposure  leads  to  neuroapoptosis  

a. Cell  death  begins  early  after  exposure  and  increases  with  each  subsequent  exposure  b. Limited  data  exist  about  long  term  neurodevelopmental  outcomes  associated  with  sedatives  and  analgesics  in  preterm  neonates    

Page 5: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  5    

E. Measurement  of  Pain  and  Sedation  in  Neonates  (15,  16,  19,  29,  30,  31,  32)  1. Many  assessment  tools3  are  used  to  assess  pain,  agitation,  and  sedation  in  neonate,  however  none  

validated  or  used  consistently  a. Each  measure  behavioral  and  physical  responses  to  pain  b. COMFORT  Scale  

i. 8  indicators  (alertness,  calmness/agitation,  respiratory  response,  physical  movement,  blood  pressure,  heart  rate,  muscle  tone,  facial  tension)  

ii. Score  range  of  8  –  40  iii. Scores  between  17  –  26  indicate  adequate  pain  control  and  sedation  

c. Premature  Infant  Pain  Profile  (PIPP)  i. Seven  item,  four  point  scale  of  assessment  ii. Takes  gestational  age  into  account  to  discriminate  between  pain  and  nonpain  situations  iii. Higher  scores  indicate  painful  situations  for  the  infant  

d. Neonatal  Pain,  Agitation  and  Sedation  Scale  i. Sedation  is  scored  from  0  –  -­‐2  for  each  criteria  ii. Desired  levels  of  sedation  will  cause  score  variation  

a. Deep  sedation  –score  of  -­‐10  to  -­‐5  as  a  goal    b. Light  sedation  –  score  of  -­‐5  to  -­‐2  as  a  goal  

iii. Pain  is  scored  from  0  –  +2  for  each  criteria  a. Higher  scores  indicate  increased  pain  b. Treatment/intervention  is  recommended  if  score  >3  

 

F. Management  of  Pain  and  Sedation  in  Neonates  (14,  15,  16,  17,  18,  19,  20)  1. Nonpharmacological  Methods  of  Sedation/Analgesia  

a. Foundation  of  pain  and  agitation  relief  for  mildly  painful  routine  procedures  b. Nonnutritive,  swaddling,  kangaroo  care  with  or  without  breastfeeding,  music  therapy,  multisensorial  stimulation  has  been  shown  to  reduce  pain  scores  

2. Pharmacological  Methods  of  Sedation/Analgesia  a. Pharmacologic  sedation  during  mechanical  ventilation  is  not  currently  recommended  in  preterm  neonates  due  to  concerns  with  safety  and  efficacy  

b. Benzodiazepine  and  opiate  (morphine  and  fentanyl)  use  is  common  in  clinical  practice  due  to  lack  of  alternatives  

c. Sucrose  i. Mechanism  of  action  is  not  completely  understood  ii. Data  suggest  pain  response  is  mediated  through  opioid  receptors,  dopaminergic  

pathways,  and  cholinergic  pathways  iii. Neonatal  pain  markers  –  facial  grimacing,  crying,  and  motor  activity  –  have  been  shown  

to  decrease  after  sucrose  administration  for  minor  painful  procedures  iv. It  may  exert  a  sedative,  rather  than  analgesic,  effect  in  the  brain  of  the  neonate  based  

on  clinical  and  electroencephalographic  findings  v. No  impact  on  measures  of  motor  development  when  compared  to  placebo  when  given  

for  invasive  procedures  in  the  first  week  of  life  in  preterm  infants  born  at  <31  weeks  gestation  

d. Midazolam  i. Binds  to  stereospecific  benzodiazepine  receptors  on  the  postsynaptic  ɣ-­‐aminobutyric  

acid  (GABA)  neuron  in  the  central  nervous  system  ii. Water  solubility  and  rapid  clearance  makes  this  drug  ideal  for  use  in  neonates  

                                                                                                                         3  See  Appendix  3  –  Measurement  of  Pain  and  Sedation  in  Neonates  (Table  10,  11,  12)  

Page 6: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  6    

iii. Elimination  is  delayed  in  preterm  neonates  due  to  functional  immaturity  of  hepatic  and  renal  systems  

iv. Increased  risk  of  myoclonus  in  neonates  when  compared  to  older  populations  that  may  complicate  sedation/analgesic  assessments  

v. Bolus  dosing  of  200  mcg/kg  may  produce  hypotension  that  results  in  decreased  oxygen  saturation,  cerebral  oxygenation  index,  and  cerebral  blood  flow  velocity  

vi. No  data  currently  on  long-­‐term  neurodevelopmental  impact  in  this  population  

 

Table  3:  Anand  K,  Barton  B,  McIntosh  N,  et  al.  Analgesia  and  Sedation  in  Preterm  Neonates  Who  Require  Ventilatory  Support:  Results  from  the  NOPAIN  Trial.  Neonatal  Outcome  and  Prolonged  Analgesia  in  Neonates.  Arch  Pediatr  Adolesc  Med.  1999;153(4):331  –  338.  19  

Purpose  • To  define  the  incidence  of  clinical  outcomes  of  preterm  neonates  • To  estimate  the  effect  size  and  adverse  effects  associated  with  analgesia  and  sedation  • To  calculate  the  sample  size  for  a  definitive  test  of  this  hypothesis  

Design   • Double  blind,  randomized,  placebo-­‐controlled,  multicenter  trial  

Methods  

• Neonates  randomized  to  receive  one  of  three  treatments  as  long  as  clinically  necessary  for  a  maximum  of  14  days  

o Midazolam  0.01  mg/mL  in  10%  dextrose  o Morphine  0.05  mg/mL  in  10%  dextrose  o Placebo  (10%  dextrose)  

• Additional  morphine  analgesia  was  provided  if  deemed  necessary  by  a  clinician  • Level  of  sedation  and  pain  response  measured  prior  to  study  drug  initiation,  at  24  hours  of  

continued  infusion,  at  10  hour  post  infusion  and  12  hours  post  infusion  • Severity  of  illness  was  measured  by  Clinical  Risk  Index  for  Babies4  (CRIB)  and  the  Neonatal  Medical  

Index    • Level  of  sedation  was  assess  by  the  COMFORT  score  • Responses  to  pain  were  measure  by  the  Premature  Infant  Pain  Profile  (PIPP)  score  

Inclusion  Criteria   • Preterm  neonates  between  24  –  32  weeks  gestation  • Intubation  requiring  ventilator  support  <8  hours  

Exclusion  Criteria  

• Postnatal  age  >72  hours  • Continuous  positive  airway  pressure  ventilation  ≥  8  hours  • Major  congenital  abnormalities  (having  surgical,  medical  or  cosmetic  importance  and  requiring  

therapeutic  interventions  within  7  days  after  birth)  • Severe  intrapartum  asphyxia  (defined  as  5-­‐minute  APGAR  score  ≤3)  • Participation  in  other  research  studies  that  interfered  with  NOPAIN  study  procedures  or  outcomes  

Randomization  

• Balanced  randomization  in  blocks,  stratified  by  each  center  • Performed  via  automated  telephone  response  system  • Randomized  group  allocation  faxed  to  participating  NICU  and  hospital  pharmacy  • One  pharmacist  per  site  had  access  to  codes  regarding  drug  assignment  

Efficacy  Assessment  • Poor  neurological  outcomes  were  defined  as  neonatal  death  (0  –  28  days  of  life  without  NICU  

discharge),  IVH  grade  III  or  IV,  or  PVL  • Satisfactory  outcomes  were  defined  as  survival  without  IVH  or  maximal  grade  II  and  no  PVL  

Statistics  

• Intent-­‐to-­‐treat  analysis  • Binary  and  categorical  outcomes  were  compared  using  Χ2  • Linear  regression  analysis  used  to  compare  mean  outcome  levels  • Type  1  error  level  of  p<0.05  was  specified  for  the  primary  clinical  outcome  

   

                                                                                                                         4  See  Appendix  3  –  Measurement  of  Pain  and  Sedation  in  Neonates  (Table  13)  

Page 7: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  7    

Table  3  (cont’d):  Anand  K,  Barton  B,  McIntosh  N,  et  al.  Analgesia  and  Sedation  in  Preterm  Neonates  Who  Require  Ventilatory  Support:  Results  from  the  NOPAIN  Trial.  Neonatal  Outcome  and  Prolonged  Analgesia  in  Neonates.  Arch  Pediatr  Adolesc  Med.  1999;153(4):331  –  338.  19  Results   • 170  neonates  identified  from  9  participating  centers  

o 37  met  exclusion  criteria  o 57  excluded  for  parental  refusal  o 9  excluded  for  various  other  reasons  (religious  objections,  lack  of  central  line  access,  change  

in  health  maintenance  organization  assignment  or  research  staff  not  notified)  o 67  recruited  and  completed  study  

Baseline  Characteristics  

Variable   Midazolam  (n=22)   Morphine  (n=24)   Placebo/D10W  (n=21)   pValue  Gestation,  mean  (SD),  week   28.6  (2.5)   29.2(2.2)   28.1  (2.2)   0.33  Male  %   54.5   46.2   57.1   0.73  Birth  weight,  mean  (SD),  grams   1245  (445)   1230  (475)   1049  (419)   0.36  Entry  weight,  mean  (SD),  grams   1224  (491)   1265  (501)   1188  (524)   0.91  Duration  of  study  drug,  mean  (SD),  hours  of  infusion   122.2  (122.1)   81  (94.1)   121.1  (120.8)   0.37  CRIB  score,  mean  (SD)   5.7  (3.5)   4.5  (3.1)   6.6  (4)   0.24  

 • Severity  of  illness  at  birth,  measured  by  CRIB  score,  was  similar  • Maternal  data  such  as  age,  education  level,  income  and  drug  use  (prescription  vs.  nonprescription)  

was  collected  and  no  statistically  significant  differences  were  noted  

Efficacy  Outcomes  

• Poor  neurologic  outcomes  o 24%  of  placebo  group  o 32%  of  midazolam  group  o 4%  of  morphine  group  o Likelihood  ratio  Χ2  =  7.04,  P=0.3  

 Frequency  of  Neurologic  Outcomes  by  Treatment  Group,  No.  (%)  

  Midazolam   Morphine   Placebo  Mortality   1  (4.6)   0   2  (9.5)  Pneumothorax   1  (4.6)   0   1  (4.8)  PVL   4  (18.2)   1  (4.2)   1  (4.8)  IVH  grade  I   4  (18.2)   2  (8.3)   1  (4.8)    VH  grade  II   1  (4.6)   1  (4.2)   0  IVH  grade  III   3  (13.6)   0   2  (9.5)  IVH  grade  IV   2  (9.1)   0   1  (4.8)  

Preterm  Infant  Pain  Profile  (PIPP)  and  COMFORT  scores,  Mean  (SD)  COMFORT  Before  drug   15.9  (3.8)   17.3  (4.6)   15.6  (3.2)  During  drug   14.9  (4.6)   14.7  (3.2)   17.5  (4.2)  After  drug   15.8  (4.7)   18.9  (4)   16.2  (4.1)  PIPP  Before  drug   10.5  (4.1)   11.5  (4.0)   11.4  (3.8)  During  drug   8.9  (3.3)   7.9  (2.3)   12.7  (3.8)  After  drug   8.9  (4.4)   10.2  (2.9)   9.9  (3.7)  

 • COMFORT  scores  were  not  altered  significantly  from  baseline  in  any  group  

o Before,  during  and  after  drug  infusion  scores  were  similar  in  all  groups  except  morphine  group  

o Decreased  sedation  was  noted  in  the  morphine  group  (p=0.005)  • Pain  response  during  endotracheal  suctioning,  measured  by  PIPP  scores,  were  reduced  during  

morphine  and  midazolam  infusions  (p<0.001  and  p=0.002,  respectively)  when  compared  to  placebo  o PIPP  decreases  were  reduced  during  morphine  infusion  compared  to  baseline  (p=0.002)  

Page 8: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  8    

 • No  differences  were  noted  in  secondary  outcomes  –  assessed  by  number  of  days  required  for  

mechanical  ventilation,  continuous  positive  airway  pressure  or  oxygen  therapy,  duration  of  NICU  stay  and  tolerance  of  enteral  feeds  

• Additional  morphine  usage  on  days  1,  2,  3  and  4  –  14  was  not  statistically  significant  for  any  group  

Safety  Outcomes  

• Death  o 2  neonates  from  placebo  group  o 1  neonate  in  midazolam  group  o 0  neonates  in  morphine  group  

• Pneumothorax  o 1  neonate  from  placebo  group  o 1  neonate  from  midazolam  group  o 0  neonates  in  morphine  group  

Author’s  Conclusions  

• Data  supports  the  benefit  of  short-­‐term  sedation  and  analgesia  in  preterm  neonates  that  require  ventilator  support  

• Data  suggest  that  morphine  administered  prophylactically  may  improve  neurological  outcomes  • Decreased  PIPP  scores  in  morphine  and  midazolam  group  could  reflect  sedation  effects  of  study  drugs  

or  analgesic  effects  of  additional  morphine  • Lack  of  statistical  difference  in  COMFORT  scores  could  be  due  to  lack  of  tool  validation  in  this  

population  • Increase  in  COMFORT  scores  in  the  morphine  group  post  infusion  may  demonstrate  agitation  

associated  with  opioid  withdrawal  

Strengths  

• Study  design  • Randomization  with  masked  study  drug  infusions  • Attempt  to  decrease  confounding  data  by  assessment  of  maternal  data  • Appropriate  morphine  bolus  dosing  (50  –  200  mcg/kg)  

Limitations   • Usage  of  non-­‐validated  assessment  tools  

Conclusions   • Well-­‐designed  study  that  attempts  to  demonstrate  morphine  superiority  compared  to  midazolam  and  placebo  

 

e. Opioids  i. Fentanyl  is  a  synthetic  µ-­‐opioid  agonist  

a. Ideal  for  procedural  sedation  due  to  fast  onset  and  short  duration  of  action  b. Metabolism  to  inactive  metabolites  is  delayed  in  neonates  c. Tachyphylaxis  develops  quickly  due  to  delayed  renal  elimination  and  drug  

accumulation  d. Decreases  stress  response  and  behavioral  state  scores  in  preterm  neonates  e. Increased  ventilator  pressure  requirements  indicate  respiratory  depression  f. Severe  GI  effects  and  chest  wall  rigidity  may  occur  

ii. Morphine  is  the  prototypical  µ-­‐opioid  receptor  agonist  a. Incomplete  metabolism  in  preterm  neonates  leads  to  rapid  tachyphylaxis    b. Delayed  elimination  results  in  accumulation  of  morphine  and  metabolites  

when  administered  via  continuous  infusion  c. Increases  ventilator  synchrony  and  decreases  stress  responses,  measured  by  

adrenaline  concentrations  d. Prolongs  duration  of  mechanical  ventilation  due  to  respiratory  depression  e. Decreases  GI  motility  and  delays  time  required  to  reach  full  enteral  feeds  f. NOPAIN  demonstrated  decreased  incidence  of  (IVH,  PVL,  death)  when  

compared  to  midazolam  and  placebo  g. Preclinical  data  demonstrate  negative  impacts  on  developing  brains  including  

apoptosis  and  decreased  neuronal  density  and  dendritic  length  h. Studies  are  conflicting  about  long-­‐term  neurodevelopment  after  morphine  

administration    

Page 9: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  9    

Table  4:  Anand  K,  Hall  R,  and  Desea  N  et  al.  Effects  of  morphine  analgesia  in  ventilated  preterm  neonates:  primary  outcomes  from  the  NEOPAIN  randomized  trial.  Neurologic  Outcomes  and  Pre-­‐emptive  Analgesia  in  Neonates.  Lancet.  2004  May  22;363  (9422):1673  –  1682.  20  

Purpose   • To  investigate  whether  pre-­‐emptive  morphine  analgesia  decreases  the  rate  of  composite  primary  outcome  of  neonatal  death,  severe  IVH  and  PVL  in  preterm  neonates  

Design   • Randomized,  blinded,  multicenter  trial  

Methods  

• Neonates  randomized  to  receive  either  morphine  or  placebo  o Doses  determined  by  gestational  age  and  pharmacokinetic  data  o Study  drug  bolus  for  analgesia  or  increase  in  infusion  rate  was  not  permitted  o Infusion  rate  was  increased  if  neonate  grew  to  a  higher  gestational  stratum  

• Open-­‐label  morphine  was  allowed  for  both  study  groups  • Use  of  midazolam  or  other  sedative  analgesics  was  not  permitted  • Cranial  ultrasound  was  used  to  asses  composite  primary  outcome  at  4  –  7  days  and:  

o Days  28  –  35  days  for  infants  born  <30  weeks  gestation  o Days  14  –  28  days  for  infants  born  ≥30  weeks  gestation  

• Pain  was  assessed  during  tracheal  suctioning  before  start  of  study  drug  infusion,  at  hour  24  of  infusion,  hour  72  of  infusion  and  12  hours  post  infusion  

o Heart  rate  and  oxygen  saturation  were  recorded  2  minutes  before  and  after  suctioning  

Inclusion  Criteria  • Neonates  born  at  23  –  32  weeks  gestation  • Intubation  within  72  hours  of  birth  • Mechanical  ventilation  use  for  <8  hours  at  enrollment  

Exclusion  Criteria  

• Major  congenital  anomalies  (requiring  surgical,  medical  or  cosmetic  importance  and  necessitating  therapeutic  intervention  within  7  days  of  birth)  

• Birth  asphyxia  (APGAR  at  5  min  ≤3  or  cord-­‐blood  pH  <7.00)  • Intrauterine  growth  retardation  (IUGR)  (birth  weight  <5th  percentile  for  gestational  age)  • Maternal  opioid  addiction  (history  of  drug  intake  within  72  hours  before  delivery  or  positive  maternal  

urine  test)  • Participation  in  other  clinical  trials  

Randomization  

• Automated  telephone  response  system  with  faxed  confirmation  of  treatment  codes  to  participating  NICU  and/or  hospital  pharmacy  

• Neonates  were  stratified  based  upon  gestational  age  (23  –  26  weeks,  27  –  29  weeks,  and  30  –  32  weeks)  

Outcomes  • Grade  III  or  IV  IVH  by  Papile  method  of  classification  • PVL  defined  by  cystic  echolucency  adjacent  to  lateral  ventricles  • Death  within  28  days  of  birth  without  discharge  from  the  NICU  • Composite  outcome  –  severe  IVH,  PVL  and/or  neonatal  death  

Statistics  

• 470  neonates  per  group  according  to  sample  size  calculations  to  show  a  reduction  of  rate  of  composite  primary  outcome  from  25%  in  placebo  group  and  17.5%  in  morphine  group  

o α  =  0.05  o 80%  power  o Intention-­‐to-­‐treat  analysis  

• Group  outcomes  were  compared  by  Fisher’s  exact  tests  and  Χ2  

Results  

• 4253  preterm  neonates  screened  o 1574  did  not  meet  inclusion  criteria  o 444  met  excluded  

• 2236  eligible  for  enrollment  o 1338  not  enrolled  (parental  refusal,  extubation,  hospital  transfer,  research  staff  not  notified  

or  other  reasons)  • 898  randomized  

o 449  enrolled  in  morphine  group  –  446  complete  assessments  o 449  enrolled  in  placebo  group  –  444  complete  assessments  

   

Page 10: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  10    

Table  4  (cont’d):  Anand  K,  Hall  R,  Desea  N  et  al.  Effects  of  morphine  analgesia  in  ventilated  preterm  neonates:  primary  outcomes  from  the  NEOPAIN  randomized  trial.  Neurologic  Outcomes  and  Pre-­‐emptive  Analgesia  in  Neonates.  Lancet.  2004  May  22;363  (9422):1673  –  1682.  20  

Baseline  Characteristics  

  Morphine  group  (n=449)  

Placebo  group  (n=449)  

Male   235  (52.3%)   232  (51.7%)  Female   214  (47.7%)   217  (48.3%)  23  –  26  weeks  GA   176  (39.2%)   174  (38.8%)  27  –  29  weeks  GA   190  (42.3%)   190  (42.3%)  30  –  32  weeks  GA   83  (18.5%)   85  (18.9%)  Small  for  GA5   25  (5.6%)   28  (6.2%)  Mean  (SD)  birth  weight,  grams   1037  (340)   1054  (354)  Median  (IQR)  CRIB  score   4  (1  –  8)   4  (1  –  8)  

 • No  differences  noted  between  treatment  groups  

Efficacy  Outcomes  

  Morphine  group   Placebo  group   pValue  OVERALL  Severe  IVH   55/411  (13%)   46/429  (11%)   0.2362  PVL   27/367  (7%)   34/367  (9%)   0.3493  Death   58/449  (13%)   47/449  (11%)   0.2533  Composite  Outcome   115/419  (27%)   105/408  (26%)   0.5777  

 • No  statistically  significant  difference  was  noted  in  frequency  of  composite  outcomes  overall  or  in  each  

gestational  stratum  • Open-­‐label  morphine  was  given  to  fewer  neonates  in  the  morphine  group  than  the  placebo  group  

o 202  (45.3%)  versus  242  (54.6%)  o p  =  0.0054  

 

  Open-­‐Label  Morphine   No  Open-­‐Label  Morphine   pValue  

Morphine  Group  –  Overall  Results  Severe  IVH   36/190  (19%)   19/219  (9%)   0.0024  PVL   14/163  (9%)   13/202  (6%)   0.4346  Death   32/202  (16%)   26/244  (11%)   0.1051  Composite  outcome   62/193  (32%)   53/225  (24%)   0.0505  

Placebo  Group  –  Overall  Results  Severe  IVH   40/235  (17%)   6/189  (3%)   <0.0001  PVL   26/199  (13%)   8/166  (5%)   0.0070  Death   33/242  (14%)   14/201  (17%)   0.0232  Composite  outcome   78/228  (34%)   27/179  (15%)   <0.0001  

 • Heart  rates  and  respiratory  rates  were  lower  in  the  morphine  group  compared  to  the  placebo  group  

o HR  p  =  0.0048  o RR  p  <  0.0001  

 • PIPP  scores  at  24  hours  post  infusion  were  lower  in  the  morphine  group  compared  to  the  placebo  

group  overall    • Hypotension  occurred  more  frequently  in  the  morphine  group  compared  to  the  placebo  group  after  

the  loading  dose  (p=0.0085)  and  24  hours  post  infusion  (p=0.0006)  o 39  neonates  that  developed  hypotension  were  assessed  (26  in  morphine  group  and  13  in  

placebo  group)  o 5  developed  severe  IVH  –  3  in  morphine  group;  2  in  placebo  group  o 4  developed  PVL  –  2  in  morphine  group;  2  in  placebo  group  

                                                                                                                         5  Birth  weight  <10th  percentile  for  gestational  age  

Page 11: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  11    

o 5  deaths  –  2  in  morphine  group;  3  in  placebo  group  o 33%  composite  primary  outcome  in  neonates  that  develop  hypotension  (n=6  –  25%  

morphine  group;  n=7  –  64%  placebo  group)    • Duration  of  mechanical  ventilation  and  time  to  tolerate  full-­‐volume  nasogastric  (NG)  feeds  was  longer  

in  the  morphine  group  when  compared  to  placebo  o Duration  of  mechanical  ventilation  p  =  0.0446  o Time  to  full-­‐volume  NG  feeds  p  =  0.0338  

Safety  Outcomes  

• Death  o Morphine  group  –  58/449  (13%)  o Placebo  group  –  47/449  (11%)  

Author’s  Conclusions  

• Continuous  morphine  infusions  did  not  change  the  frequency  of  primary  study  outcomes  in  preterm  neonates  overall  

• During  subgroup  analysis,  those  receiving  open-­‐label  morphine  exhibited  higher  neonatal  mortality,  severe  IVH  and  PVL  over  those  who  did  not  receive  open-­‐label  morphine  

• Severe  IVH  and  pain  may  be  misconstrued  in  this  patient  population  as  they  both  present  as  irritability  • 5  –  7  year  follow-­‐up  of  a  subset  of  NEOPAIN  subjects  showed  no  difference  in  overall  intelligence  

quotient  but  morphine-­‐treated  children  had  smaller  head  circumference,  impaired  short-­‐term  memory  and  more  social  problems  when  compared  to  placebo-­‐treated  children  

Strengths   • Large  sample  size  • Randomization  with  masked  study  drug  infusions  • Minimization  of  bias  • Appropriate  infusion  rates/doses  (10  –  30  mcg/kg/hour)  

Limitations   • No  comparator  used  • Did  not  meet  power  • Cranial  ultrasounds  not  performed  prior  to  study  drug  initiation  

Conclusions   • Although  power  was  not  met,  data  prove  that  bolus  doses  of  morphine  not  continuous  morphine  infusions  are  associated  with  an  increased  frequency  of  worse  neurological  outcomes  

• However,  continuous  morphine  infusion  does  increase  the  rate  of  neurological  events  in  preterm  neonates  that  are  mechanically  ventilated  but  not  hypotensive  prior  to  the  start  of  morphine  infusions  

 

G. Summary  of  Current  Pain  and  Sedation  Strategies  (14,  15,  19,  20)  

Table  5:  Advantages  and  Disadvantages  of  Available  Agents  in  Preterm  Neonates  (15,  19,  20)  Agent   Advantages   Disadvantages  

Morphine  

• Increased  ventilator  synchrony  • Decreased  adrenaline  

concentrations  • No  impact  on  incidence  of  severe  

IVH,  PVL,  or  death  

• Tachyphylaxis  • Hypotension  • Prolongation  of  mechanical  

ventilation  • Prolongation  of  time  to  full  enteral  

feedings  

Fentanyl  

• Decreased  adrenaline  and  cortisol  concentrations  

• Less  impact  on  GI  motility  compared  to  morphine  

• Rapid  tachyphylaxis  • Limited  trials  assessing  acute  

neurologic  outcomes  • Increased  ventilator  requirements  

during  continuous  infusion  • Chest  wall  rigidity  during  rapid  

infusion  

Midazolam  • Decreased  sedation  scores   • Increased  severe  IVH,  PVL,  or  death  

• Hypotension  • Myoclonus  

   

Page 12: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  12    

H. Novel  Strategies  of  Pain  And  Sedation  Control  in  Neonates  (15,  18,  21,  22,  23)  1. Dexmedetomidine  

a. Highly  selective  α2-­‐adrenergic  agonist  shown  to  provide  analgesia,  anxiolysis  and  sedation  b. FDA  approved  for  sedation  in  adult  patients  c. Not  FDA  approved  for  use  in  pediatric  patients  however  data  regarding  its  use  in  pediatrics  is  increasing  

d. May  cause  rapid  changes  in  heart  rate  and  blood  pressure  secondary  to  smooth  muscle  constriction  and  direct  stimulation  of  peripheral  α  receptors  

e. Bradycardia  and  hypotension  could  be  life-­‐threatening  if  used  concomitantly  with  negative  inotropes  or  chronotropes  or  in  patients  with  cardiovascular  compromise  

f. Advantages  to  its  use  over  other  agents  is  lack  of  respiratory  depression,  fast  onset  of  action,  and  the  ability  for  repeat  administration  

 

Table  6:  Chrysostomou  C,  Schulman  S,  Castellanos  H  et  al.  A  Phase  II/III,  Multicenter,  Safety,  Efficacy,  and  Pharmacokinetic  Study  of  Dexmedetomidine  in  Preterm  and  Term  Neonates.  J  Pediatr.  2014  Feb;164(2):276  –  282.  21  Purpose   • To  investigate  safety,  efficacy,  and  pharmacokinetic  profile  of  dexmedetomidine  in  preterm  and  full-­‐term  

neonates  ≥28  weeks  to  ≤44  weeks  gestational  age  Design   • Phase  II/III,  open-­‐label,  multicenter  trial  Methods   • Patients  assigned  to  either  group  I  (≥28  to  <36  weeks)  or  group  II  (≥36  weeks  to  ≤44  weeks)  based  on  

gestational  age  determined  by  the  date  of  the  mother’s  last  menstrual  cycle  plus  the  weeks  after  birth  to  the  day  of  enrollment  

• Patients  in  each  group  were  sequentially  assigned  to  1  of  3  escalating  dose  levels  o Level  1  

Loading  dose  (LD)  0.05  mcg/mg   Maintenance  dose  (MD)  0.05  mcg/kg/hour  

o Level  2   LD  0.1  mcg/kg   MD  0.1  mcg/kg/hour  

o Level  3   LD  0.2  mcg/kg   MD  0.2  mcg/kg/hour  

• Study  drug  was  administered  via  controlled  infusion  device  • LD  given  over  10  –  20  minutes  followed  by  MD  continuous  infusion  given  over  6  –  24  hours  • The  need  for  sedation/analgesia  was  assessed  using  Neonatal  Pain,  Agitation,  Sedation  Scale  (N-­‐PASS)  

o Significant  pain  or  agitation  (score  >3)  warranted  supplemental  therapy  o Supplemental  therapy  could  also  be  administered  at  investigator  discretion  o Midazolam  0.05  –  0.15  mg/kg/dose  o Fentanyl  0.5  –  2  mcg/kg  bolus  or  1  –  2  mcg/kg/hour  infusion  o Morphine  0.025  –  0.1  mg/kg  bolus  or  0.01  –  0.02  mg/kg/hour  infusion  

• Use  of  other  sedatives/analgesics  (other  than  dexmedetomidine,  midazolam,  fentanyl  and  morphine)  continuous  infusion  or  repeated  dosing  of  any  neuromuscular  blocking  agent,  alpha-­‐2  agonist/antagonists  other  than  dexmedetomidine  and  anesthetics  or  analgesics  administered  via  the  epidural  or  spinal  route  were  prohibited  

Inclusion  Criteria  

• Initially  intubated  and  mechanically  ventilated  neonates  • Gestational  age  ≥28  –  ≤44  weeks  • Anticipated  to  require  a  minimum  of  6  hours  of  continuous  intravenous  sedation  in  an  intensive  care  setting  

   

Page 13: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  13    

Table  6  (cont’d):  Chrysostomou  C,  Schulman  S,  Castellanos  H  et  al.  A  Phase  II/III,  Multicenter,  Safety,  Efficacy,  and  Pharmacokinetic  Study  of  Dexmedetomidine  in  Preterm  and  Term  Neonates.  J  Pediatr.  2014  Feb;164(2):276  –  282.  21  Exclusion  Criteria  

• Weight  <1  kg  • Heart  rate  (HR)  <120  bpm  • Second  or  third  degree  heart  block  (unless  a  pacemaker  was  in  place)  • Neurologic  conditions  prohibiting  accurate  evaluation  of  sedation,  such  as  catastrophic  brain  injury  

(patients  who  survive  extensive  brain  damage  but  with  residual  severe  neurologic  impairment)  or  other  severe  mental  disorders  that  would  make  the  response  to  sedative  unpredictable  and/or  assessment  of  the  Neonatal  Pain,  Agitation,  Sedation  Scale  (N-­‐PASS)  unreliable  

• Immobility  from  neuromuscular  disease  or  continuous  infusion  of  neuromuscular  blocking  agent  • Exposure  to  any  investigational  drug  within  30  days  before  dexmedetomidine  administration  • Previous  exposure  to  dexmedetomidine  as  part  of  an  investigational  study  • Allergies  to/contraindications  to  fentanyl,  morphine,  midazolam  or  dexmedetomidine  • ALT  >115  U/L  (2  –  2.5  times  the  upper  limit  of  normal)  

Outcomes   • Primary  efficacy  endpoint  was  the  number  of  patients  requiring  midazolam  for  sedation  during  dexmedetomidine  administrations  

• Secondary  endpoints  included  the  use  of  medications  (fentanyl  or  morphine)  for  analgesia,  change  from  baseline  in  vital  signs  (HR,  blood  pressure,  respiratory  rate)  and  oxygen  saturation,  time  spent  with  a  total  N-­‐PASS  score  >3  and  time  to  extubation  from  dexmedetomidine  initiation  

Statistics   • Authors  assumed  90%  of  subjects  in  the  low-­‐dose  group  and  45%  of  subjects  in  the  high-­‐dose  group  would  require  additional  sedation  

• 14  subjects  in  each  group  would  be  72%  power  to  detect  a  difference  with  α  =  0.05  Results   • Study  was  completed  in  2  phases  with  initial  enrollment  of  42  patients  

o 18  in  group  I  o 24  in  group  II  

Baseline  Characteristics     Group  I  

(n=18)  Group  II  (n=24)  

Total  (n=42)  

Gestational  age,  week,  mean  (SD)   31.8  (2.1)   38.7  (2.0)   35.7  (4)  Age  at  screening,  week,  mean  (SD)   0.78  (0.9)   1.99  (1.7)   1.48  (1.5)  Sex,  female,  n  (%)   11  (61)   5  (21)   16  (38)  Weight,  kg,  mean  (SD)   1.7  (0.6)   3.3  (0.6)   2.6  (1)  

 • Baseline  characteristics  in  patients  were  similar  

Efficacy  Outcomes     Dose  level  1  

(n=14)  Dose  level  2  

(n=14)  Dose  level  3  

(n=14)  Total  (n=42)  

I:  rescue  sedation,  n  (%)   0   0   0   0  II:  rescue  sedation,  n  (%)   1  (12)   1  (12)   2  (25)   4  (17)  I:  rescue  analgesia,  n  (%)   1  (17)   1  (17)   1  (17)   3  (17)  II:  rescue  analgesia,  n  (%)   4  (50)   4  (50)   6  (75)   14  (58)  I:  time  in  N-­‐PASS>3,  h  median  (range)   0.5  (0  –  1)   0  (0)   0  (0  –  1.9)   0  (0–1.9)  II:  time  in  N-­‐PASS>3,  h  median  (range)   0  (0  –  1)   0.1  (0  –  5)   0.3  (0  –  2)   0.1  (0–5)  

 • 5%  of  all  N-­‐PASS  assessments,  taken  at  various  times,  were  >3  • Patients  at  all  dose  levels  had  a  total  N-­‐PASS  score  >3  for  only  a  short  time  • 8  patients  (20%)  were  extubated  at  a  median  of  4.3  hours  (0.17  –  21  hours)  after  dexmedetomidine  

initiation  • HR  and  BP  decreased  by  an  average  of  12%  and  14%,  respectively    • Patients  in  group  I  had  lower  clearance  (0.3  vs.  0.9  L/hr/kg),  increased  elimination  (7.6  vs.  3.2  hours)  

and  increased  area  under  the  curve  concentrations  (2049  vs.  357  pg/mL/mcg)  compared  to  group  II      

Page 14: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  14    

Table  6  (cont’d):  Chrysostomou  C,  Schulman  S,  Castellanos  H  et  al.  A  Phase  II/III,  Multicenter,  Safety,  Efficacy,  and  Pharmacokinetic  Study  of  Dexmedetomidine  in  Preterm  and  Term  Neonates.  J  Pediatr.  2014  Feb;164(2):276  –  282.  21  Safety  Outcomes  

• AEs  reported  in  a  total  of  26  patients  (62%)  o 11  (61%)  in  group  I  o 15  (62.5%)  in  group  II  

• 3  patients  (7%)  reported  4  AEs  related  to  dexmedetomidine  o Diastolic  hypertension  in  group  1,  dose  level  2  o Hyper  tension  in  group  II,  dose  level  1  o Significant  agitation  in  group  II,  dose  level  3  

• No  serious  AEs  reported  and  no  AEs  that  led  to  drug  discontinuation  Author’s  Conclusions  

• Data  from  this  study  provide  pivotal  information  on  efficacy,  safety,  and  pharmacokinetics  of  dexmedetomidine  in  term  and  preterm  neonates  

• The  majority  of  patients  were  adequately  sedated  only  a  few  required  extra  sedation  • Adverse  effects  related  to  drug  exposure  were  predictable  and  dose-­‐dependent  • Increased  unbound  drug  concentrations,  elimination  half-­‐life  and  area  under  the  curve  concentrations  

and  decreased  clearance  in  preterm  neonates  demonstrate  the  need  for  lower  dosing  in  this  population  to  avoid  increased  sedative/analgesic  effects  and  side  effects  

Strengths   • First  study  assessing  pharmacokinetics,  efficacy  and  safety  in  preterm  and  term  neonates  • Multicenter  study  with  large  sample  size  • Provides  information  about  dosing  in  neonatal  population  

Limitations   • Potential  bias  due  to  confounders  • Did  not  include  patients  ≤28  weeks  gestational  age  • No  long-­‐term  neurodevelopmental  data  available  

Conclusions   • Data  from  this  study  provides  the  groundwork  for  further  studies  assessing  use  of  dexmedetomidine  in  this  patient  population.    This  also  provides  data  on  the  pharmacokinetics  of  dexmedetomidine  associated  with  this  patient  population  

 

 

Table  7:  O’Mara  K,  Gal  P,  Wimmer  J.  Dexmedetomidine  Versus  Standard  Therapy  with  Fentanyl  for  Sedation  in  Mechanically  Ventilated  Premature  Neonates.  J  Pediatr  Pharmacol  Ther.  2012;17(3):252  –  262.  22  

Purpose   • To  compare  the  efficacy  and  safety  of  dexmedetomidine  and  fentanyl  for  sedation  in  mechanically  ventilated  premature  neonates  

Design   • Retrospective  observational  historical  case  control  trial  

Methods  

• Subjects  were  matched  in  cohort  pairs  based  on  gestational  age  being  within  one  week  of  the  other  • Dexmedetomidine  was  initiated  within  48  hours  of  life  (either  empirically  or  in  those  who  met  

predefined  criteria  for  continuous  infusion  sedation)  o Patients  who  required  at  least  5  doses  of  fentanyl  1  mcg/kg,  lorazepam  0.1  mg/kg  or  any  

combination  of  the  2  agents  in  a  24  hour  period  • Adjunctive  sedation  was  defined  as  any  bolus  dose(s)  of  fentanyl  1  mcg/kg  or  lorazepam  0.1  mg/kg  

given  in  addition  to  the  continuous  infusion  or  scheduled  boluses  of  treatment  drug  

Inclusion  Criteria  

• Premature  neonates  born  at  Women’s  Hospital  of  Greensboro  • Fentanyl  historical  controls  were  selected  from  the  NICU  database  when  matched  with  baseline  

characteristics  • Dexmedetomidine  neonates  

o <36  weeks  gestation  at  birth  o Less  than  2  weeks  of  life  at  study  entry  o Receiving  mechanical  ventilation  o Born  between  September  2008  and  May  2010  

• Fentanyl  neonates  o Received  fentanyl  via  continuous  infusion  or  scheduled  intravenous  (IV)  boluses  for  sedation  

within  the  first  48  hours  of  life  o Born  between  January  2005  and  May  2010  

Exclusion  Criteria   • Any  major  congenital  anomaly  considered  incompatible  with  life  

Outcomes   • Primary  efficacy  outcome  was  the  need  for  adjunctive  analgesia  or  sedation  during  the  treatment  period  

Page 15: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  15    

Table  7  (cont’d):  O’Mara  K,  Gal  P,  Wimmer  J.  Dexmedetomidine  Versus  Standard  Therapy  with  Fentanyl  for  Sedation  in  Mechanically  Ventilated  Premature  Neonates.  J  Pediatr  Pharmacol  Ther.  2012;17(3):252  –  262.  22  

Statistics   • Data  are  presented  as  means  ±  standard  deviations  • Student’s  t-­‐test  and  Χ2  were  used  for  statistical  analysis  of  selected  data  

Results  • A  total  of  48  patients  were  included  in  the  analysis  

o 24  in  the  fentanyl  historical  control  group  o 24  in  the  dexmedetomidine  group  

Baseline  Characteristics  

  Fentanyl  group  (n=24)  

Dexmedetomidine  group  (n=24)   pValue  

GA  (wk)   24.9  ±  1.6   25.5  ±  1.7   0.095  Birth  weight  (g)   675  ±  164.2   832  ±  204.2   0.051  Male/female   15/9   13/11   0.55  5-­‐min  APGAR   6.3  ±  1.5   6.4  ±  1.7   0.78  CRIB-­‐II6  score   11  ±  2   10  ±  2.4   0.167  

 • No  statistical  differences  between  baseline  characteristics  however  there  was  a  substantial  difference  

in  birth  weight  between  groups  

Efficacy  Outcomes  

  Fentanyl  group   Dexmedetomidine  group  Adjunctive  Fentanyl  (mean  #  doses/day)  

Prior  to  study  entry   4.8  ±  1.6   3.5  ±  2.8  During  study  period   1.4  ±  0.68   1  ±  0.91  

Adjunctive  Lorazepam  (mean  #  of  doses/day)  Prior  to  study  entry   3.5  ±  1.6   3  ±  3  During  study  period   1.6  ±  0.69   0.73  ±  0.62  %  of  treatment  days  requiring  no  adjunctive  sedation   16.5   54.1  

 • Mean  treatment  durations  for  fentanyl  and  dexmedetomidine  were  20  and  12.4  days,  respectively  • Mean  number  of  sedative  boluses  per  day  was  similar  (fentanyl  +  lorazepam  boluses  in  fentanyl  group  

=  3  vs.  1.73  in  dexmedetomidine  group)  • Dexmedetomidine  patients  had  a  larger  percentage  of  treatment  days  that  did  not  require  adjunctive  

sedation  compared  to  the  fentanyl  group  (54.1  %  vs.  16.5  %,  respectively)  • Dexmedetomidine  patients  also  had  lower  mean  total  fentanyl  and  lorazepam  exposures    • No  patients  required  intervention  for  hypotension  and  no  patients  in  the  dexmedetomidine  group  

experienced  any  appreciable  effect  on  either  blood  pressure  or  heart  rate    

  Fentanyl  group  (n=24)  

Dexmedetomidine  group  (n=24)   pValue  

Respiratory  Outcomes  Days  on  mechanical  ventilation   28.4  ±  9.9   14.4  ±7.3   <0.0001  %  of  patients  requiring  dexamethasone  for  ventilator  weaning   45.8   18.2   <0.02  Number  of  chest  x-­‐rays  during  hospitalization   49  ±  13.8   28.8  ±  8.8   <0.0001  

Gastrointestinal  Outcomes  Meconium  stool  (day  of  life)   12.4  ±7.7   7.6  ±  6.4   <0.03  Time  from  meconium  to  transitional  stool  (days)   22.4  ±  13.2   7.5  ±5.2   <0.0002  Transitional  stool  (day  of  life)   33.6  ±  13.8   15.2  ±  8.8   <0.0001  Start  of  enteral  feeds  (day  of  life)   11.3  ±  5.5   8.5  ±  3.4   0.0574  Time  from  start  of  feeds  to  full  feeds  (days)   50.8  ±  18.1   26.8  ±  10.8   <0.0001  

                                                                                                                         6  See  Appendix  3  –  Measurement  of  Pain  and  Sedation  in  Neonates  (Table  14)  

Page 16: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  16    

 • Significantly  shorter  duration  of  mechanical  ventilation  was  noted  in  the  dexmedetomidine  group  

compared  to  the  fentanyl  group  • 83%  of  patients  were  extubated  while  receiving  dexmedetomidine  while  no  patients  were  extubated  

while  receiving  fentanyl    • Patients  in  the  dexmedetomidine  group  experienced  an  insignificant  decreased  in  combined  outcomes  

of  severe  IVH  (grades  III-­‐IV)  and  PVL  compared  to  the  fentanyl  group  (2%  vs.  7%,  respectively)  Author’s  Conclusions  

• Dexmedetomidine  presents  a  novel  option  for  the  management  of  pain  and  sedation  of  premature  neonates  

• Data  demonstrates  dexmedetomidine  provides  adequate  sedation  development  of  hemodynamic  instability  

• Premature  neonates  treated  with  dexmedetomidine  in  this  study  required  less  adjunctive  analgesia  and  sedation  medications  

• Despite  having  similar  baseline  respiratory  disease,  as  evidenced  by  CRIB-­‐II  scores,  patients  in  the  dexmedetomidine  were  extubated  approximately  2  weeks  earlier  than  patients  in  the  fentanyl  group  

Strengths   • Comparator  used  • Patient  population  • Adds  to  current  literature  about  dexmedetomidine  usage  in  premature  neonates  

Limitations   • Retrospective,  case-­‐control  design  • Small  sample  size  • Differences  in  birth  weight/baseline  characteristics  • No  long-­‐term  neurological  developmental  outcome  data  available  

Conclusions   • This  study  adds  to  the  limited  data  available  about  dexmedetomidine  usage  in  premature  neonates  • Dexmedetomidine  usage  appears  to  be  advantageous  against  fentanyl  in  premature  neonates  when  

comparing  usage  of  adjunctive  sedation  and  analgesia      

 

Table  5  (revised):  Advantages  and  Disadvantages  of  Available  Agents  in  Preterm  Neonates  (15)  Agent   Advantages   Disadvantages  

Morphine  

• Increased  ventilator  synchrony  • Decreased  adrenaline  concentrations  • No  impact  on  incidence  of  severe  IVH,  PVL,  or  

death  

• Tachyphylaxis  • Hypotension  • Prolongation  of  mechanical  ventilation  • Prolongation  of  time  to  full  enteral  feedings  

Fentanyl  

• Decreased  adrenaline  and  cortisol  concentrations  • Less  impact  on  GI  motility  compared  to  morphine  

• Rapid  tachyphylaxis  • Limited  trials  assessing  acute  neurologic  

outcomes  • Increased  ventilator  requirements  during  

continuous  infusion  • Chest  wall  rigidity  during  rapid  infusion  

Midazolam  • Decreased  sedation  scores   • Increased  severe  IVH,  PVL,  or  death  

• Hypotension  • Myoclonus  

Dexmedetomidine  

• Decreased  adjunctive  sedation  compared  to  fentanyl  

• Decreased  incidence  of  delirium  compared  to  benzodiazepine  and  opioid  

• Minimal  respiratory  depression  • Minimal  impact  on  GI  motility  • Decreased  incidence  of  sepsis  

• Potential  hypotension  

   

Page 17: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  17    

I. Should  Dexmedetomidine  Be  Used  for  Sedation  In  Neonates?  (7,  9,  10,  15,  16,  21,  22,  23)  1. Premature  birth  is  associated  with  many  complications  2. Current  medications  used  for  sedation  in  premature  infants  are  effective  but  associated  with  many  adverse  

effects  a. Opiates  are  associated  with  prolonged  respiratory  depression,  increased  ventilator  pressures,  prolonged  time  to  enteral  feeds,  and  tachyphylaxis  

b. Midazolam  has  shown  increased  incidence  of  severe  neurologic  outcomes  3. Further  studies  with  larger  patient  populations  are  needed  to  determine  short-­‐term  and  long-­‐term  safety  

and  efficacy  of  medications  used  for  sedation  and  analgesia  in  neonates  4. Currently,  dexmedetomidine  is  only  approved  for  use  in  adults  but  its  use  should  be  expanded  to  include  

pediatric  and  neonatal  patients  a. Long-­‐term  safety  and  efficacy  data  is  needed  b. Dexmedetomidine  has  demonstrated  efficacy  and  safety  over  current  medications  used  for  moderate  sedation  in  this  population  

c. The  risk  of  adverse  effects,  primarily  cardiac  in  nature,  should  limit  its  use  to  hemodynamically  stable  pediatric  and  neonatal  patients  

d. Doses  should  be  initiated  at  0.3  mcg/kg/hour  and  increased  incrementally  for  desired  response  by  a  provider  credentialed  to  administer  sedatives  

   

Page 18: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  18    

References  

1. Holford  N,  Young-­‐A  H,  and  Anderson  B.  A  Pharmacokinetic  Standard  for  Babies  and  Adults.  J  Pharm  Sci  2013;102:2941  –  2952.  

2. Bressler  R  and  Bahl  J.  Principles  of  Drug  Therapy  for  the  Elderly  Patient.  Mayo  Clin  Proc.  2003;78:1564-­‐1577.  3. Kearns  G,  Abdel-­‐Rahman  S,  Alander  S  et  al.  Developmental  Pharmacology  –  Drug  Disposition,  Action  and  Therapy  in  Infants  

and  Children.  N  Engl  J  Med.  2003  Sept  18:349(12):1157  –  1167.  4. Dotta  A  and  Chukhlantseva  N.  Ontogeny  and  Drug  Metabolism  in  Newborns.  J  Matern  Fetal  Neonatal  Med.  2012  Oct;25  

Suppl  4:83  –  84.  5. Moore  K  and  Persaud  T.  The  Developing  Human:  Clinically  Oriented  Embryology.  9th  Ed.  Philadelphia,  PA:  Saunders;  2011.  6. Smits  A,  Annaert  P,  Allegaert  K.  Drug  disposition  and  clinical  practice  in  neonates:  Cross  talk  between  developmental  

physiology  and  pharmacology.  Int  J  Pharm  2013  Aug  16;452(1  –  2):8  –  13  7. Vohr  B.  Neurodevelopmental  Outcomes  of  Extremely  Preterm  Infants.  Clin  Perinatol.  2014  Mar;41(1):241-­‐255.  8. Kugelman  A  and  Colin  A.  Late  Preterm  Infants:  Near  Term  But  Still  in  a  Critical  Developmental  Time  Period.  Pediatrics.  2013  

Oct;132(4):741  –  751  9. Colvin  M,  McGuire  W  and  Fowlie  P.  ABCs  of  preterm  birth:  Neurodevelopmental  outcomes  after  preterm  birth.  BMJ.  2004  

Dec  11;329(7479):1390  –  1393)  10. Moster  D,  Lie  RT,  and  Markestad  T.  Long-­‐term  medical  and  social  consequences  of  preterm  birth.  N  Engl  J  Med.  2008  Jul  

17;359(3):262  –  273  11. Speer  C,  Sweet  D,  Halliday  H.  Surfactant  therapy:  past,  present  and  future.  Early  Hum  Dev.  2013  Jun;89  Suppl  1:  S22  –  S24.  12. Jeenakeri  R.  and  Drayton  M.  Management  of  respiratory  distress  syndrome.  J  Paeditr  Child  Health.  2009  April;  19(4):158  –  

164  13. Subiramanian  S  and  Sweet  D.  Management  of  neonatal  respiratory  distress  syndrome.  J  Paeditr  Child  Health.  2012  Dec;  

22(12):  518  –  522.  14. Cravero  J  and  Blike  G.  Review  of  Pediatric  Sedation.  Anesth  Analg  2004;99:1355  –  1364  15. McPherson  C.  Sedation  and  Analgesia  in  Mechanically  Ventilated  Preterm  Neonates:  Continue  Standard  of  Care  or  

Experiment?  J  Pediatr  Pharmacol  Ther.  2012;17(4):351  –  264  16. McPherson  C  and  Grunau  R.  Neonatal  Pain  Control  and  Neurologic  Effects  of  Anesthetics  and  Sedatives  in  Preterm  Infants.  

Clin  Perinatol.  2014  Mar;41(1):209  –  227  17. Young  T  and  Mangum  B.  Neofax.  2010.  Thomas  Reuters.  23rd  Ed.  18. Lexi-­‐Comp  Online  Database.  Hudson,  OH:  Lexi-­‐Comp;  2013.  www.online.lexi.com.  Accessed  January  3,  2014.  19. Anand  K,  Barton  B,  McIntosh  N,  et  al.  Analgesia  and  Sedation  in  Preterm  Neonates  Who  Require  Ventilatory  Support:  

Results  from  the  NOPAIN  Trial.  Neonatal  Outcome  and  Prolonged  Analgesia  in  Neonates.  Arch  Pediatr  Adolesc  Med.  1999;153(4):331  –  338  

20. Anand  K,  Hall  R,  and  Desea  N  et  al.  Effects  of  morphine  analgesia  in  ventilated  preterm  neonates:  primary  outcomes  from  the  NEOPAIN  randomized  trial.  Neurologic  Outcomes  and  Pre-­‐emptive  Analgesia  in  Neonates.  Lancet.  2004  May  22;363  (9422):1673  –  1682  

21. Chrysostomou  C,  Schulman  S,  Castellanos  H  et  al.  A  Phase  II/III,  Multicenter,  Safety,  Efficacy,  and  Pharmacokinetic  Study  of  Dexmedetomidine  in  Preterm  and  Term  Neonates.  J  Pediatr.  2014  Feb;164(2):276  –  282  

22. O’Mara  K,  Gal  P,  Wimmer  J.  Dexmedetomidine  versus  Standard  Therapy  with  Fentanyl  for  Sedation  in  Mechanically  Ventilated  Premature  Neonates.  J  Pediatr  Pharmacol  Ther.  2012;17(3):252  –  262  

23. Lam  F,  Bhutta  A,  Tobias  J,  et  al.  Hemodynamic  Effects  of  Dexmedetomidine  in  Critically  Ill  Neonates  and  Infants  with  Heart  Disease.  Pediatric  Cardiology;  Published  online:  11  February  2012.  

24. American  College  of  Obstetricians  and  Gynecologists.  ACOG  Committee  Opinion  No  579:  Definition  of  term  pregnancy.  Obstet  Gynecol.  2013  Nov;122(5):1139-­‐40  

25. MacDorman  M,  Hoyert  D,  and  Matthews  T.  Recent  declines  in  infant  mortality  in  the  United  States,  2005  –  2011.  NCHS  Data  Brief.  2013  Apr;(120):1  –  8.  

26. National  Institute  of  Neurological  Disorders  and  Stroke.  National  Institutes  of  Health.  United  States  Department  of  Health  and  Human  Services.  NINDS  Periventricular  Leukomalacia  Information  Page.  http://www.ninds.nih.gov/disorders/periventricular_leukomalacia/periventricular_leukomalacia.htm.  Updated  March  4,  2014.  Accessed  March  17,  2014.  

Page 19: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  19    

27. Papile  L,  Burstein  J,  Burstein  R  et  al.  Incidence  and  evolution  of  subependymal  and  intraventricular  hemorrhage:  a  study  of  infants  with  birth  weights  less  than  1,500  grams.  J  Pediatr.  1978  Apr:92(4):529  –  534  

28. American  Academy  of  Pediatrics;  Committee  on  Fetus  and  Newborn.  American  College  of  Obstetricians  and  Gynecologists;  Committee  on  Obstetric  Practice.  The  Apgar  Score.  Adv  Neonatal  Care.  2006  Aug;6(4):220  –  223  

29. De  Jonghe  B,  Cook  D,  Appere-­‐De-­‐Vecchi  C  et.  al.  Using  and  Understanding  sedation  scoring  systems:  a  systematic  review.  Intensive  Care  Med.  2000  Mar;  26(3):275  –  285  

30. Ambuel  B,  Hamlett  K,  Marx  C  et  al.  Assessing  distress  in  pediatric  intensive  care  environments:  The  COMFORT  Scale.  J  Pediatr  Psychol.  1992  Feb;17(1):95  –  109)  

31. Stevens  B,  Johnston  C,  Petryshen  P  et  al.  Premature  Infant  Pain  Profile:  development  and  initial  validation.  Clin  J  Pain.  1996  Mar;12(1):13  –  22  

32. Hummel  P,  Puchalski  M,  Creech  S  et  al.  Clinical  Reliability  and  validity  of  the  N-­‐PASS:  neonatal  pain,  agitation  and  sedation  scale  with  prolonged  pain.  J  Perinatol.  2008  Jan;28(1):55  –  60  

33. Cockburn  F,  Cooke  R,  et  al.  The  CRIB  (clinical  risk  index  for  babies)  score:  a  tool  for  assessing  initial  neonatal  risk  and  comparing  performance  of  neonatal  intensive  care  units.  The  International  Neonatal  Network.  Lancet.  1993  Jul  24;342(8865):193  –  198  

34. Parry  G,  Tucker  J,  and  Tarnow-­‐Mordi  W  et  al.  CRIB-­‐II:  an  update  of  the  clinical  risk  index  for  babies  score.  Lancet.  2003  May  24;361(9371):1789  –  1791  

35. American  Society  of  Anesthesiologists  Task  Force  on  Sedation  and  Analgesia  by  Non-­‐Anesthesiologists.  Practice  guidelines  for  sedation  and  analgesia  by  non-­‐anesthesiologists.  Anesthesiology.  2002  Apr;96(4):1004  –  1017.    

Page 20: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  20    

Appendix  1  –  Definitions7  

1. Allodynia  –  pain  resulting  from  a  stimulus  which  would  not  normally  provoke  pain  (e.g.  light  touch  of  the  skin).  2. Cerebral  Palsy  (CP)  –  disorder  of  movement  and  posture  that  involves  abnormalities  in  tone,  reflexes,  coordination,  

and  movement,  delays  in  motor  milestone  achievement,  and  aberration  in  primitive  reflexes  that  is  permanent  but  not  unchanging  and  is  causes  my  non-­‐progressive  interference,  lesion,  or  abnormality  of  the  developing  immature  brain.  

3. Deep  Sedation/Analgesia  –  a  drug-­‐induced  depression  of  consciousness  during  which  patients  cannot  be  aroused  but  respond  purposefully  following  repeated  or  painful  stimulation.  The  ability  to  independently  maintain  ventilator  function  may  be  impaired.  Patients  may  require  assistance  in  maintaining  a  patent  airway  and  spontaneous  ventilation  may  be  inadequate.  Cardiovascular  function  is  usually  maintained.  

4. Extremely  preterm  infant  (EPT)  –  gestational  age  ≤26-­‐6/7  weeks.  5. Fetal  Age  –  actual  age  of  the  growing  baby.  6. General  anesthesia  –  a  drug-­‐induced  loss  of  consciousness  during  which  patients  are  not  arousable,  even  if  by  painful  

stimulation.  The  ability  to  independently  maintain  ventilator  function  is  often  impaired.  Patients  often  require  assistance  in  maintaining  a  patent  airway  and  positive  pressure  ventilation  may  be  required  because  of  depressed  spontaneous  ventilation  or  drug-­‐induced  depression  of  neuromuscular  function.  Cardiovascular  function  may  be  impaired.  

7. Gestational  Age  (GA)  –  age  of  the  pregnancy  from  the  last  normal  menstrual  period.  8. Hyperalgesia  –  increased  sensitivity  to  pain  or  enhanced  intensity  of  pain  sensation.  9. Intraventricular  hemorrhage  (IVH)  –  bleeding  into  the  fluid-­‐filled  areas  (ventricles)  inside  the  brain.  10. Late  preterm  (LP)  infants  –  those  born  at  34-­‐0/7  to  36-­‐6/7  week  gestational  age.  11. Minimal  sedation  (anxiolysis)  –  a  drug  –induced  state  during  which  patients  respond  normally  to  verbal  commands.  

Although  cognitive  function  and  coordination  may  be  impaired,  ventilator  and  cardiovascular  functions  are  unaffected.  

12. Moderate  Sedation/Analgesia  (conscious  sedation)  –  a  drug-­‐induced  depression  of  consciousness  during  which  patients  respond  purposefully  to  verbal  commands,  either  alone  or  accompanied  by  light  tactile  stimulation.  No  interventions  are  required  to  maintain  a  patent  airway  and  spontaneous  ventilation  is  adequate.  Cardiovascular  function  is  usually  maintained.  

13. Periventricular  leukomalacia  (PVL)  –  characterized  by  death  of  white  matter  brain  tissue  caused  by  lack  of  oxygen  or  blood  flow  to  the  periventricular  area  of  the  brain;  results  in  death  or  loss  of  brain  tissue.  

14. Preterm  Birth  –  birth  before  37  completed  weeks  of  gestation    15. Respiratory  distress  syndrome  (RDS)  –  pulmonary  insufficiency  due  to  the  lack  of  surfactant  and  structural  immaturity  

of  the  lungs.  16. Retinopathy  of  prematurity  (ROP)  –  a  disorder  commonly  affecting  infants  born  <32  weeks  gestation  and  the  most  

common  cause  of  visual  impairments  in  premature  infants.  17. Surfactant  –  a  surface  active  lipoprotein  mixture  which  coats  the  alveoli  and  prevents  collapse  of  the  lungs  by  

reducing  surface  tension  of  pulmonary  fluids.  18. Term  Pregnancy  –  all  deliveries  between  37  0/7  weeks  gestation  and  41  6/7  weeks  gestation.  Use  of  this  phrase  is  

discouraged  by  the  American  College  of  Obstetricians  and  Gynecologists.  19. Very  low  birth  weight  infant  (VLBW)  –  infant  weighing  <1501  grams  at  birth    

                                                                                                                         7  Word/phrases  are  underlined  

Page 21: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  21    

Appendix  2  –  Fetal  Development  

 

Table  8:  APGAR  Scoring  Scale  (28)     0  points   1  point   2  points   Total  points  

Activity  (muscle  tone)   Absent   Arms  and  legs  flexed   Active  movement    Pulse   Absent   Below  100  bpm   Over  100  bpm    

Grimace  (reflex  irritability)  

Flaccid   Some  flexion  of  extremities  

Active  motion  (sneeze,  cough,  pull  away)    

Appearance  (skin  color)   Blue,  pale  Body  pink,  extremities  

blue   Completely  pink    

Respiration   Absent   Slow,  irregular   Vigorous  cry    Severely  depressed  0  –  3  

Moderately  depressed  4  –  6  Excellent  condition  7  -­‐  10  

 

 

Table  9:  Intraventricular  Hemorrhage  Grading  Scale  (27)  Grade   Location   Prognosis  

I   Restricted  to  subependymal  region/germinal  matrix   Good  

II  Extension  into  normal  sized  ventricles  and  typically  filling  less  than  50%  of  ventricle  volume   Overall  good  

II   Extension  into  dilated  ventricles   ~20%  mortality  

IV   Extension  into  dilated  ventricles  with  parenchymal  hemorrhage  (represents  a  venous  infarction)   ~90%  mortality  

   

Page 22: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  22    

Appendix  3  -­‐  Measurement  of  Pain  and  Sedation  in  Neonates  

 

Table  10:  COMFORT  Scale  (29,  30)     1   2   3   4   5  

Alertness   Droopily  asleep   Lightly  asleep   Drowsy   Fully  awake  &  alert   Hyper-­‐alert  

Calmness/Agitation   Calm   Slightly  Anxious   Anxious   Very  Anxious   Panicky  

Respiratory  Response  

No  coughing  and  no  spontaneous  respiration  

Spontaneous  respiration  minimal  responses  to  vent  

Occasional  cough  or  resistance  to  vent  

Actively  breathing  against  ventilator  or  coughs  regularly  

Fights  ventilator,  coughing  or  choking  

Physical  Movement   No  spontaneous  movement  

Occasional  slight  movement  

Frequent,  slight  movement  

Vigorous  movement  in  extremities  only  

Vigorous  movement  including  head  and  

torso  Mean  Arterial  Pressure  (baseline  measurement  required)  

Blood  pressure  below  baseline  

Blood  pressure  consistently  at  

baseline  

Infrequent  elevations  of  15%  or  more  (1  –  3  during  observation  period)  

Frequent  observations  of  15%  or  more  (more  than  3  during  observation  

period)  

Sustained  elevation  greater  than  or  equal  to  15%  

Heart  Rate  (baseline  measurement  required)  

Heart  rate  below  baseline  

Heart  rate  consistently  at  

baseline  

Infrequent  elevations  of  15%  or  more  (1  –  3  during  observation  period0  

Frequent  elevations  of  15%  or  more  

(more  than  3  during  observation  period)  

Sustained  elevation  greater  than  or  equal  to  15%  

Muscle  Tone   Relaxed/none   Relaxed  muscle  tone   Normal  muscle  tone  Increased  

tone/flexion  –fingers  or  toes  

Extreme  rigidity/flexion  of  fingers  or  toes  

Facial  Tension   relaxed   Normal  tone   Some  tension   Full  facial  tension   Hyper-­‐alert  

 

 

 

 

Table  11:  Premature  Infant  Pain  Profile  (PIPP)  (31)  Process   Indicator   0   1   2   3   Score  

Chart   Gestational  age   ≥36  weeks  32  –  36-­‐6/7  

weeks   28  –  31-­‐6/7  weeks   <28  weeks    

Observe  Infant  15  seconds  

Behavioral  state  Active/awake  Eyes  open  

Facial  movements  

Quiet/awake  Eyes  open  No  facial  

movements  

Active/sleep  Eyes  closed  

Facial  movements  

Quiet/sleep  Eyes  closed  No  facial  

movements  

 

Observe  baseline  heart  rate  (HR)  &  oxygen  saturation  

(SaO2)  

Heart  rate  max   0  –  4  bpm  increase  

5  –  14  bpm  increase  

15  –  24  bpm  increase   ≥25  bpm  increase    

Oxygen  saturation  min   0  –  2.4%  decrease  

2.5  –  4.9%  decrease   5  –  7.4%  decrease   ≥7.5%  increase  

 

Observe  infant  30  seconds  

Brow  bulge  None  

0  –  9  %  of  time  Minimum  

10  –  39%  of  time  Moderate  

40  –  69%  of  time  Maximum  

≥70%  of    time    

Eye  squeeze   None  0  –  9  %  of  time  

Minimum  10  –  39%  of  time  

Moderate  40  –  69%  of  time  

Maximum  ≥70%  of  time  

 

Nasolabial  furrow  

None  0  –  9  %  of  time  

Minimum  10  –  39%  of  time  

Moderate  40  –  69%  of  time  

Maximum  ≥70%  of  time  

 

   

Page 23: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  23    

Appendix  3  (cont’d)  -­‐  Measurement  of  Pain  and  Sedation  in  Neonates  

 

Table  12:  Neonatal  Pain,  Agitation  and  Sedation  Scale  (N-­‐PASS)  (32)  Assessment  Criteria   Sedation   Normal   Pain/Agitation  

  -­‐2   -­‐1   0   1   2  

Crying/Irritability   No  cry  with  painful  stimuli  

Moans  or  cries  minimally  with  painful  stimuli  

Appropriate  crying  Not  irritable  

Irritable  or  crying  at  intervals  Consolable  

High-­‐pitched  or  silent-­‐continuous  cry  

Inconsolable  

Behavior  state  

No  arousal  to  any  stimuli  

No  spontaneous  movement  

Arouses  minimally  to  stimuli  

Little  spontaneous  movement  

Appropriate  for  gestational  age  

Restless,  squirming  Awakens  frequently  

Arching,  kicking  Constantly  awake  

Arouses  minimally/no  movement  (not  

sedated)  

Facial  Expression   Mouth  is  lax  No  expression  

Minimal  expression  with  stimuli  

Relaxed  Appropriate  

Any  pain  expression  intermittent  

Any  pain  expression  continual  

Extremities  tone   No  grasp  reflex  Flaccid  tone  

Weak  grasp  reflex  Decreased  muscle  

tone  

Relaxed  hands  and  feet  

Normal  tone  

Intermittent  clenched  toes,  fists  or  finger  splay  

Body  is  not  tense  

Continual  clenched  toes,  fists  or  finger  

splay  Body  is  tense  

Vital  signs  (HR,  RR,  BP,  SaO2)  

No  variability  with  stimuli  

Hypoventilation  or  apnea  

<10%  variability  from  baseline  with  

stimuli  

Within  baseline  or  normal  for  

gestational  age  

>10  –  20%  increase  from  baseline  

SaO2  76  –  85%  with  stimulation  and  quick  increase  

>20%  increase  from  baseline  

SaO2  ≤75%  with  stimulation  with  slow  increase  

Out  of  sync  with  vent  

 

 

 

Table  13:  Clinical  Risk  Index  for  Babies  (CRIB)  (33)  Factor   Score  

Birth  weight  (grams)  

>1350   0  851  –  1350   1  701  –  850   4  ≤700   7  

Gestation  (weeks)   >24   0  ≤24   1  

Congenital  malformations  (excluding  inevitably  lethal  malformations)  

None   0  Not  acutely  life-­‐threatening   1  Acutely  life-­‐threatening   3  

Maximum  base  excess  in  first  12  hours  (mmol/L)  

>  -­‐7.0   0  -­‐7  to  -­‐9.9   1  

-­‐10  to  -­‐14.9   2  ≤15.0   4  

Minimum  appropriate  fraction  of  inspired  oxygen  (FiO2)  in  first  12  hours  

<0.40   0  0.41  –  0.80   2  0.81  –  0.90   3  0.91  –  1.00   5  

Maximum  appropriate  FiO2  in  first  12  hours  

<0.40   0  0.41  –  0.80   1  0.81  –  0.90   3  0.91  –  1.0   5  

   

Page 24: Siesta:(Should(DexmedetomidineBeUsedfor(Sedationinthe ...sites.utexas.edu/.../files/2015/09/delaine04-03-14.pdf · DeLaine’ Page’5’! E. Measurement!of!Pain!and!Sedation!in!Neonates!(15,16,!19,29,30,31,32)!

DeLaine   Page  24    

Appendix  3  (cont’d)  -­‐  Measurement  of  Pain  and  Sedation  in  Neonates  

 

Table  14:  Clinical  Risk  Index  for  Babies  –  II  (34)