Volume corrente elevato durante Pressure Support Ventilation: che fare?

Un paziente (non sedato) con pressione di supporto di 17 cmH₂O (e 4 cmH₂O di PEEP) ha un volume corrente di circa 720 ml. Puoi vedere a fianco la traccia di pressione (in alto) e flusso (in basso) di un atto respiratorio. Il peso ideale del paziente è  66 kg.

Certamente avrai notato che il volume corrente è 11 ml/kg di peso ideale. Un valore che usualmente riteniamo opportuno evitare, preferendo limitarlo a circa 8 ml/kg di peso ideale,  che in questo paziente corrisponderebbe a 530 ml. Come possiamo ridurre questo volume corrente durante ventilazione in pressione di supporto?

Molti pensano che la soluzione sia quella di ridurre la pressione di supporto, ma purtroppo questa convinzione (largamente diffusa) spesso non è corretta. Vediamo infatti cosa succede al variare del livello di pressione di supporto.

In questo paziente facciamo una occlusione delle vie aeree a fine inspirazione (figura 1):

Figura 1

Vediamo che la pressione di plateau è 25 cmH₂O (valore mostrato in alto a destra, misurato dove è collocata la linea verticale bianca, cioè sulla parte di pressione costante dopo l’occlusione). Ricordiamo che la pressione di plateau è la somma di pressione elastica (la pressione generata dal volume corrente) e PEEP totale (vedi post del 24/06/2011).

In questo caso la pressione erogata dal ventilatore meccanico è 21 cmH₂O, cioè la somma di 17 cmH₂O di pressione di supporto e 4 cmH₂O di PEEP. Una pressione di plateau più elevata della pressione erogata dal ventilatore è segno di attività dei muscoli inspiratori (vedi post del 08/05/2016). Se il paziente attiva i propri muscoli inspiratori, probabilmente il supporto inspiratorio applicato è insufficiente per soddisfare completamente la richiesta di ventilazione dei suoi centri respiratori.

La figura 2 mostra cosa accade quando si riduce il supporto inspiratorio a 13 cmH₂O (4 cmH₂O in meno del basale), mentre la figura 3 quando lo si aumenta a 21 cmH₂O (4 cmH₂O in più rispetto al basale).

Figura 2

Figura 3

Nonostante la cospicua variazione di pressione di supporto (il 25% in più o in meno del basale), la variazione associata di volume corrente è insignificante. Non variando significativamente il volume corrente e la PEEP totale, è prevedibile che la pressione di plateau rimanga costante a 25 cmH₂O.

Quello che cambia è la pressione generata dai muscoli inspiratori (cioè la differenza tra pressione di plateau e pressione applicata dal ventilatore), che aumenta al ridursi del supporto inspiratorio: 0 cmH₂O con pressione di supporto 25 cmH₂O (figura 3), 4 cmH₂O con pressione di supporto 17 cmH₂O (figura 1) e 8 cmH₂O con pressione di supporto 13 cmH₂O (figura 2).*

La traduzione clinica di queste misurazioni è: riducendo la pressione di supporto abbiamo fatto faticare di più il paziente senza ridurre il volume corrente. Il suo “cervello” vuole questo livello di ventilazione, indipendentemente dal livello di supporto inspiratorio. Questa dinamica è però vera fino a un certo punto, fino a quando il paziente riesce a permetterselo…

Vediamo infatti cosa succede se riduciamo il supporto di pressione di altri 4 cmH₂O rispetto alla figura 2, portandolo cioè a 9 cmH₂O.

Figura 4

Finalmente il volume corrente (circa 580 ml) si riduce in maniera significativa! Questo però non significa che stiamo facendo un favore al nostro paziente…. La stima della pressione generata dai muscoli inspiratori è 7 cmH₂O (pressione di plateau 20 cmH₂O – 13 cmH₂O applicati dal ventilatore), un valore simile agli 8 cmH₂O calcolati nella figura 2 con supporto inspiratorio 13 cmH₂O.

La traduzione clinica di questa osservazione è: i muscoli inspiratori probabilmente non riescono a generare più di 7-8 cmH₂O di pressione ad ogni inspirazione. Ne consegue che, arrivati a questo punto, ogni ulteriore riduzione del supporto ventilatorio si traduce in una riduzione del volume corrente: probabilmente stiamo mantenendo il paziente al massimo sforzo di cui è capace durante l’inspirazione, con il conseguente rischio di fatica dei muscoli inspiratori.

Nella figura 5 vediamo invece un cospicuo aumento di volume corrente (circa 950 ml) quando si aumenta la pressione di supporto di 4 cmH₂O rispetto ad una condizione di passività, come quella descritta in figura 3:

Figura 5

La traduzione clinica è: quando i muscoli inspiratori sono già passivi (come con pressione di supporto 21 cmH₂O), ogni ulteriore aumento di pressione applicata si traduce in un incremento di volume corrente (come nelle ventilazioni controllate).

Una regola importante (e spessissimo trascurata) è che la pressione di supporto si dovrebbe regolare valutando anche (e soprattutto) lo sforzo inspiratorio del paziente e non solo (e non tanto) il valore del volume corrente/kg di peso ideale.

Torniamo al quesito iniziale: quando ci troviamo un paziente come in figura 1, che fare per ridurre un volume corrente eccessivo? Pensiamo solo ad una strategia ventilatoria che non contempli l’utilizzo di sedazione e paralisi (scelta raccomandabile solo in casi particolari).

La via di uscita  può essere nell’impostare una ventilazione controllata con un volume corrente accettabile, ad esempio 8 ml/kg di peso ideale. Nel caso del nostro paziente circa 530 ml. Ovviamente la frequenza respiratoria deve essere sufficientemente elevata da iperventilare (almeno inizialmente) il paziente, superando le sue necessità di ventilazione al fine di renderlo passivo.

In questo caso abbiamo iniziato una ventilazione pressometrica a target di volume  con 530 ml di volume corrente e 32 di frequenza respiratoria. Nel giro di 5 minuti il paziente diventa passivo alla ventilazione (dopo essersi un pochino “ribellato” per i primi minuti). A questo punto riduciamo la frequenza impostata fino ad avere la comparsa solo occasionale di atti respiratori triggerati. Ecco il risultato finale.

Figura 6

Il paziente è stato “catturato” da un volume corrente appropriato. Nelle modalità assistite-controllate ricordo che è fondamentale il controllo della duranta del tempo inspiratorio che deve essere normalmente tra 0.8″-1″ (da adeguare osservando il monitoraggio, come insistiamo nei corsi di Ventilazione Meccanica) (vedi anche post del 15/03/2014).

Valutiamo anche il risultato di questa ventilazione anche alla luce delle occlusioni a fine inspirazione e fine espirazione:

Figura 7

La pressione di plateau è 23 cmH₂O con una PEEP totale di 10 cmH₂O, ed una driving pressure di 13 cmH₂O: i valori di pressione e volume, valutati congiuntamente, sono ampiamente accettabili.

Potremo poi ridare un maggior controllo della ventilazione (ed una maggior attività) al paziente riducendo ulteriormente la frequenza respiratoria impostata dopo un ragionevole periodo di riposo.

Non sempre l’approccio descritto in questo post è efficace, ma, quando lo è (e cioè spesso), risolve rapidamente situazioni imbarazzanti.

Ricordo infine che un po’ di autoPEEP in un paziente passivo è, il più delle volte, un evento assolutamente benigno, che non richiede alcuna contromisura.

Come ultima cosa, ti lascio un piccolo calcolo da fare da solo: come è variata la compliance dalla ventilazione iniziale (figura 1) a quella finale (figura 7)? Da questo punto di vista quale ventilazione preferisci?

Terminiamo il post, come sempre, riepilogando i punti essenziali:

• la ventilazione con pressione di supporto può portare ad un volume corrente pericolosamente elevato;
• spesso la riduzione della pressione di supporto non è una scelta saggia: affatica il paziente, spesso senza ridurre il volume corrente;
  
• per ridurre il volume corrente in un ambito di normalità si può impostare una ventilazione a target di volume con elevata frequenza respiratoria;
• dopo un breve periodo (5′-10′) ad elevata frequenza respiratoria, questa può essere progressivamente ridotta fino alla occasionale comparsa di atti respiratori triggerati;
• è sempre determinante mantenere un tempo inspiratorio (e non il rapporto I:E) ragionevole, spesso compreso tra 0.8″-1″.

Un sorriso a tutti gli amici di ventilab.

* La pressione resistiva (vedi post del 5/12/2011) non è considerata in queste stime.

PS: segnalo che il 22 febbraio 2019 si terrà il convegno “EMERGENZE IN SALA PARTO – APPROCCIO MULTIDISCIPLINARE” presso Fondazione Poliambulanza a Brescia (clicca qui per scaricare la locandina). Ci sarò anche io 🙂

Riproduciamo qui i commenti CON IMMAGINI originariamente pubblicati su ventilab.org (per i nuovi commenti, vedi la sezione al termine del post):

 

 

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Come utilizzare la ventilazione meccanica per favorire il sonno

La ventilazione meccanica disturba il sonno dei pazienti ventilati e oggi cercheremo di discutere come impostarla correttamente per favorire il più possibile il sonno fisiologico.

L’interferenza della ventilazione meccanica sul sonno è un fenomeno clinicamente rilevante. Infatti il 60% dei pazienti ventilati in Terapia Intensiva ha disturbi del sonno attribuibili alla ventilazione meccanica (1). Limitare le turbe del sonno (nei limiti del possibile) è importante sia per migliorare il comfort del paziente che per ridurre complicanze legate all’alterazione del sonno, come ad esempio il delirium. Infatti sappiamo bene che la privazione di sonno può essere causa di delirium (2,3) e che l’insorgenza di delirium è associata ad una incremento sia della mortalità che della disabilità a lungo termine (4,5).

La respirazione durante il sonno.

Normalmente la frequenza respiratoria è condizionata dalla soglia eupnoica di PaCO₂, cioè dal livello di PaCO₂ che in condizioni normali si associa all’innesco dell’inspirazione spontanea. Pochi mmHg al di sotto della soglia eupnoica, si ha la soglia apnoica di PaCO₂, cioè il livello di PaCO₂ al di sotto del quale l’attività respiratoria spontanea si arresta. Se per un qualsiasi motivo si ha una fase di iperventilazione (cioè di aumento di frequenza respiratoria e/o volume corrente), la PaCO₂ può ridursi al di sotto della soglia apnoica: ne consegue una apnea che si prolungherà fintanto che la risalita della PaCO₂ non ricomincerà a stimolare i centri respiratori.

Come si può vedere nelle figura 1, nelle prime fasi del sonno, la soglia apnoica aumenta (con una estrema variabilità individuale) e può superare la soglia eupnoica. Ne consegue una breve fase di apnea durante la quale la PaCO₂ aumenta al di sopra della nuova soglia apneica e quindi la respirazione può ricominciare.

Figura 1

Il problema è che questa apnea può risvegliare il soggetto e che il processo ricomincia non appena si riaddormenta (6), generando quindi un respiro periodico con frequenti apnee e interruzioni del sonno evidenti all’elettroencefalogramma. Quando il sonno riesce ad approfondirsi, l’attività respiratoria diventa più regolare ed il respiro periodico scompare.

Durante la degenza in Terapia Intensiva aumenta la durata delle prime fasi del sonno e si riduce quella del sonno più profondo e quindi il paziente critico è maggiormente vulnerabile al respiro periodico ed ai frequenti risvegli che frammentano il sonno.

La ventilazione meccanica durante il sonno.

Quando impostiamo la ventilazione meccanica dobbiamo tenere conto di questi meccanismi se vogliamo favorire il sonno dei pazienti ventilati.

La ventilazione con pressione di supporto favorisce la frammentazione del sonno. Quando il livello di pressione di supporto supera un livello critico (che nei soggetti sani è tra i 7 e gli 11 cmH₂O), si produce respiro periodico, che come abbiamo visto disturba il sonno. Ciò si verifica perché il volume corrente aumenta rispetto a quello spontaneo (cioè quello del periodo di veglia), non si ha un’immediata consensuale riduzione della frequenza respiratoria e quindi si sviluppa ipocapnia che si risolve con l’insorgenza di periodi di apnea (7). Dobbiamo essere consapevoli che il supporto inspiratorio che regoliamo appropriatamente durante la veglia può diventare eccessivo durante il sonno, quando diminuiscono le necessità metaboliche (e quindi la produzione di CO₂) e quindi superare il livello critico che abbiamod erscritto sopra.

Il modo più semplice di risolvere questo problema è l’utilizzo della ventilazione assistita-controllata, cioè l’impostazione di una ventilazione con un volume corrente predeterminato, lasciando al paziente il compito di triggerare il ventilatore, cosa che otteniamo impostando una bassa frequenza respiratoria (ed un appropriato tempo inspiratorio!, vedi post del 15/03/2014). Personalmente preferisco, per questo scopo, la pressione controllata a target di volume rispetto alla ventilazione con volume controllato.

Figura 2

Durante il sonno la frequenza respiratoria si riduce sia con la pressione di supporto (PSV) che con la ventilazione assistita-controllata (ACV) (figura 2), ma con quest’ultima il volume corrente non aumenta (come invece accade con la pressione di supporto)(figura 3). La ventilazione assistita-controllata  (a target di volume) evita pertanto l’instaurarsi del respiro periodico, lasciando semplicemente guidare la frequenza respiratoria dalla soglia eupnoica di PaCO₂ (8).

Figura 3

La soluzione di utilizzare una pressione di supporto bassa (6 cmH₂O) durante il sonno non risolve il problema: la ventilazione assistita-controllata determina comunque un sonno di maggior qualità rispetto alla pressione di supporto (9).

La pressione di supporto garantisce la stessa qualità del sonno della ventilazione assistita-controllata solo ad una condizione: il supporto inspiratorio deve essere adeguato continuamente per ottenere un volume corrente stabilmente inferiore a 450 ml (vicino ai 6 ml/kg di peso ideale) ed una frequenza respiratoria tra i 20/min ed i 30/min (10). Questo può essere ottenuto con l’attivo impegno di medici ed infermieri (preziosissimi, se motivati ed addestrati, nel collaborare al monitoraggio intelligente della ventilazione meccanica) oppure con modalità di ventilazione con la regolazione automatica del supporto inspiratorio.

Potemmo sintetizzare in pochi punti operativi quello che abbiamo visto fino ad ora. Se vogliamo favorire il sonno dei nostri pazienti durante le fasi di ventilazione assistita, possiamo scegliere queste modalità di ventilazione:

1) durante il giorno:

– indifferentemente pressione di supporto o ventilazione assistita-controllata;

– paradossalmente, nei pazienti che tendono a dormire di giorno, potremmo addirittura preferire la pressione di supporto, che concilia meno il sonno…

2) durante la notte:

– ventilazione assistita-controllata: non richiede continui “aggiustamenti” durante la notte. Un’impostazione iniziale ragionevole potrebbe essere: 450 ml di volume corrente (da adeguare evidentemente alle caratteristiche del paziente), frequenza 6/min, tempo inspiratorio di circa 1 secondo (che a questa frequenza respiratoria impostata corrisponde ad un I:E di 1:9);

– pressione di supporto: richiede continui “aggiustamenti” durante la notte. Il supporto inspiratorio deve essere variato attivamente per mantenere sempre un volume corrente tra i 350 ed i 450 ml ed una frequenza respiratoria attorno ai 20/min.

 

Come sempre, un sorriso agli amici di ventilab… e buone vacanze!

 

Bibliografia.

1) Bergbom-Engberg I et al. Assessment of patients’ experience of discomforts during respirator therapy. Crit Care Med 1989; 17:1068-72

2) Maldonado JR. Neuropathogenesis of delirium: review of current etiologic theories and common pathways. Am J Geriatr Psychiatry 2013; 21:1190-222

3) J. Patel et al. The effect of a multicomponent multidisciplinary bundle of interventions on sleep and delirium in medical and surgical intensive care patients. Anaesthesia 2014; 69:540-9

4) Ely EW et al. Delirium as a predictor of mortality in mechanically ventilated patients in the intensive care unit. JAMA 2004; 291:1753-62

5) Girard TD et al. Delirium as a predictor of long-term cognitive impairment in survivors of critical illness. Crit Care Med 2010; 38:1513-20

6) Ozsancak A. Sleep and mechanical ventilation. Crit Care Clin 2008; 24:517-31

7) Meza S et al. Susceptibility to periodic breathing with assisted ventilation during sleep in normal subjects. J Appl Physiol 1998; 85:1929-40

8) Parthasarathy S et al. Effect of ventilator mode on sleep quality in critically ill patients. Am J Respir Crit Care Med 2002; 166:1423-9

9) Toublanc B et al. Assist-control ventilation vs. low levels of pressure support ventilation on sleep quality in intubated ICU patients. Intensive Care Med 2007; 33:1148-54

10) Cabello B et al. Sleep quality in mechanically ventilated patients: Comparison of three ventilatory modes. Crit Care Med 2008; 36:1749-55

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Monitoraggio grafico della ventilazione meccanica: un piccolo esercizio. Il commento.

Eccomi qua per il analizzare il monitoraggo grafico della ventilazione meccanica proposto nel post del 26 aprile. Prima di iniziare, un vivo ringraziamento agli amici che hanno lasciato un commento al post.

Iniziamo analizzando l'impostazione "A" (figura 1).

Figura 1

Ripropongo il consueto schema ABCDEF (vedi post 20/08/2010 e 29/08/2010).

A) identifichiamo le curve di pressione delle vie aeree (in giallo nella figura) e flusso (in verde). Ignoriamo tutto il resto del monitoraggio perchè non aggiunge nulla alle informazioni contenute in queste due curve del monitoraggio grafico della ventilazione meccanica.

B) cerchiamo l'inspirazione sulla traccia di flusso, individuata dalla curva al di sopra della linea dello zero. Il flusso inspiratorio, dopo un picco iniziale, diventa decrescente. Il flusso inspiratorio decrescente è il marker delle ventilazioni pressometriche con paziente passivo durante l'inspirazione. Vediamo 3 onde di flusso inspiratorio nei 10 secondi di registrazione delle curve: la frequenza respiratoria sarà quindi di 18 atti/minuto.

C) la pressione nelle vie aeree aumenta rapidamente durante l'inspirazione, quindi raggiunge un plateau. E' approssimativamente un'onda quadra di pressione. Anche questo è un marker di una ventilazione pressometrica con paziente passivo.

D) la pressione delle vie aeree non aumenta alla fine dell'inspirazione. Non c'è quindi segno di attivazione dei muscoli espiratori prima che l'inspirazione termini: il paziente è ben sincrono con il termine della fase inspiratoria del ventilatore. Altro segno di paziente passivo.

E) il flusso espiratorio, al di sotto della linea dello zero, inizia con un picco e successivamente decresce esponenzialmente. In altre parole ha l'aspetto di una curva con la concavità verso il basso. Questo è il tipico aspetto di una espirazione passiva. Ma come è passivo questo paziente!

F) cerchiamo alla fine dell'espirazione una riduzione della pressione delle vie aeree o una decelezione del flusso come segno dell'inizio dell'attività dei muscoli respiratori per l'inspirazione successiva. In altre parole vediamo se il paziente si attiva per il respiro successivo (cioè se triggera). In questo caso vediamo una quasi impercettibile riduzione della pressione delle vie aeree associata ad una minima decelerazione (=avvicinamento più rapido verso la linea dello zero) del flusso espiratorio. Unico segno di attività del paziente è questa minima, quasi impercettibile attività di triggeraggio.

In sintesi abbiamo una ventilazione pressometrica con paziente passivo durante inspirazione ed espirazione. Gli atti respiratori sono triggerati. Abbiamo due possibilità: una ventilazione assistita controllata pressometrica (APCV) o una ventilazione a pressione di supporto con pieno supporto della funzione ventilatoria. In realtà il paziente aveva una pressione di supporto di 12 cmH2O con 5 cmH2O di PEEP ed un trigger a flusso molto sensibile (10 su Servoi Maquet).

Ed ora passiamo alla più complessa analisi dell'impostazione "B". Facciamo il ABCDEF anche in questo caso, quindi scegliamo solo le curve di pressione e flusso (A).

Quindi identifichiamo l'inspirazione sulla curva di flusso (B) (figura 2).

Figura 2

Qui vediamo cinque atti inspiratori nei dieci secondi di monitoraggio grafico della schermata. Cinque respiri in 10 secondi sono 30 respiri/minuto. Ora analizziamo la forma della curva di flusso durante l'inspirazione. Per ora escluiamo dall'analisi il respiro 1. Nei respiri dal 2 al 5 vediamo chiaramente un flusso decrescente, tipico delle ventilazioni pressometriche.

La curva di pressione delle vie aeree (C) aumenta durante l'inspirazione. In particolare il valore di pressione di picco (o quasi) è spesso raggiunto nella prima parte dell'inspirazione, e poi si assesta su un un plateau più o meno regolare, caratteristica propria delle ventilazioni pressometriche.

Nelle ventilazioni pressometriche, tanto più il paziente è passivo, tanto più il flusso inspiratorio è esponenzialmente decrescente e la pressione durante l'insufflazione rimane prevalentemente sul livello della pressione di picco. Nel nostro paziente l'inspirazione 3 è passiva dal momento in cui inizia il flusso, nelle altre inspirazioni il paziente invece sembra un po' più attivo.

L'inspirazione 1 è molto strana: il flusso è decrescente fino a circa metà dell'inspirazione, quindi aumenta e decresce nuovamente. Contemporaneamente la pressione scende e poi risale al valore di picco. Cosa è successo? Mentre il paziente stava smettendo di inspirare (flusso decrescente) ha effettuato una nuova inspirazione (il flusso è risalito). Questa inspirazione in realtà si associa a due atti inspiratori dei muscoli respiratori del paziente. Ne consegue che gli atti inspiratori dei muscoli respiratori sono 6 e non cinque come avevamo dedotto da una prima analisi. La frequenza respiratoria (dei muscoli respiratori del paziente) è quindi di 36 atti al minuto, e non 30 come misurato dal ventilatore .

Nella figura 4 vediamo le ultime tre fasi (D-E-F) dell'analisi.

Figura 3

Con la D analizziamo se c'è una sufficiente sincronia tra l'espirazione del paziente ed il ciclaggio del ventilatore, cioè se le pressioni delle vie aeree a fine inspirazione sono simili alla somma di PS più PEEP (linea azzurra). Mi sembra che non ci siano grossolane differenze tra pressioni misurate ed attese: l'inspirazione del paziente e del ventilatore sono sincrone.

Vediamo ora l'espirazione (E). Nelle prime due espirazioni e nell'ultima il flusso espiratorio è grossolanamente decrescente: non sembrano esserci quindi ostruzione bronchiale né espirio forzato. Nella terza espirazione vediamo che il flusso espiratorio prima si azzera, resta sula linea dello zero per circa mezzo secondo, quindi ricomincia l'espirazione da dove si era interrotta. Questo è uno sforzo inefficace. Il paziente ha terminato la propria inspirazione quando questa ha toccato la linea dello zero. In effetti la durata di questa espirazione non sarebbe stata molto diversa dalla precedente e dalla successiva. Ma quando ha tentato di inspirare non è riuscito a triggerare l'inspirazione successiva. Questo avviene in caso di PEEP intrinseca e/o trigger poco sensibile. Dopo il tentativo fallito di inspirazione, il paziente riprende l'espirarzione, riducendo la PEEP intrinseca. Al termine di questa doppia espirazione riesce finalmente ad attivare l'inspirazione successiva. Anche lo sforzo inefficace deve essere considerato un'inspirazione dal punto di vista muscolare: i muscoli respiratori hanno inspirato, purtroppo senza riuscire a fare entrare gas nei polmoni. Quindi anche questo sforzo inefficace va aggiunto alla frequenza respiratoria dei muscoli respiratori del paziente. Gli atti inspiratori "muscolari" sono quindi 7 (e non 6) nei dieci secondi, per una frequenza di 42 al minuto, contro i 30 misurati dal monitoraggio del ventilatore. Non è proprio la stessa cosa!

Finalmente andiamo all'ultimo step (F), l'attivazione dei muscoli inspiratori. Questa si evidenzia come una rapida riduzione del flusso espiratorio ed una consensuale caduta della pressione nelle vie aeree (frecce tratteggiate). Il paziente ha una attività molto intensa per attivare il trigger.

In sintesi, il nostro paziente con l'impostazione "B" aumenta la frequenza respiratoria (30/min quella apparente, 42/min quella dei muscoli respiratori), presenta fenomeni di asincronia sia inspiratoria che espiratoria, ha una marcata attività per triggerare l'inspirazione, è meno passivo durante l'inspirazione.

L'unica modifica dell'impostazione del ventilatore è il trigger. Il trigger a flusso molto sensibile è stato sostituito da un trigger a pressione di -2 cmH2O. Le due curve sono state registrate a pochi minuti l'una dall'altra.

Per oggi mi sono dilungato fin troppo. Ci rivediamo su ventilab per parlare un po' di trigger.

Un saluto a tutto. E tanti auguri alle mamme.

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Ventilazione assistita controllata, tempo inspiratorio e rapporto inspirazione/espirazione: il commento.

Nel precedente post abbiamo analizzato l'importanza del tempo inspiratorio nell'impostazione della ventilazione assistita controllata.

Oggi commentiamo il monitoraggio grafico dei due casi proposti. Per farlo cerchiamo di applicare il semplice approccio sistematico suggerito nei post del 20 agosto e del 29 agosto 2010.

Consideriamo la prima impostazione proposta nel post della scorsa settimana che determinava un tempo inspiratorio di 1 secondo. Qui sotto sono riprodotte le curve del monitoraggio grafico.

Il primo passo (A) richiede la selezione delle curve di pressione (pressione-tempo) e flusso (fusso-tempo). Ricordiamo che grazie a queste due semplici curve possiamo ottenere almeno il 99% delle informazioni che il monitoraggio grafico può offrire.

Nello step successivo (B) identifichiamo la fase inspiratoria sulla traccia di flusso, che si caratterizza come la parte di curva che rimane al di sopra della la linea dello zero. Includiamo anche la parte di curva che resta sulla linea dello zero prima dell'espirazione: questa rappresenta una pausa di fine inspirazione.

Ora vediamo cosa succede alla curva di pressione durante l'inspirazione (C): in questo caso la pressione, dopo un piccolo calo, aumenta rapidamente. La breve riduzione iniziale della pressione è il segno del triggeraggio del paziente, come ci attendiamo in tutte le ventilazioni assistite. Dopo il segno del trigger, identifichiamo un'assistenza inspiratoria con l'aumento della pressione nelle vie aeree. In questo caso si verifica immediatamente dopo il trigger. Quindi deduciamo che il paziente viene assistito efficacemente fin dalle prime fasi dell'inspirazione. L'analisi dell'onda di pressione è molto più articolata di quanto non sia proposto oggi. Ne parleremo in altre occasioni. Sono sicuro che gli amici che hanno frequentato il nostro Corso di Ventilazione Meccanica avranno riconosciuto tutte le caratteristiche di una ventilazione volumetrica con paziente poco attivo dopo la fase di trigger.

In questo grafico non riconosciamo nessun aumento di pressione verso la fine dell'inspirazione (D). Deduciamo quindi che il paziente non attiva i muscoli espiratori già durante l'inspirazione. Un segno di buon adattamento al ciclaggio (cioè al passaggio dall'inspirazione all'espirazione) programmato dal ventilatore.

Il flusso espiratorio (E) è decrescente ed accenna ad avere una concavità rivolta verso il basso, come avviene nelle espirazioni passive.

L'inizio dell'attivazione dei muscoli inspiratori (F) determina come una brusca interruzione dell'espirazione, se questa non è già stata completata. In questo caso vediamo che quando il flusso espiratorio si interrompe quando è tra 0 e -0,2 l/s. Un segnale indiretto di espirazione incompleta ed iperinflazione dinamica (PEEP intrinseca).

Ora analizziamo con lo stesso approccio il monitoraggio grafico con 1.5 secondi di tempo inspiratorio. Lo rivediamo qui sotto.

Dopo aver scelto le curve pressione e volume (A) ed identificato il periodo inspiratorio (B), vediamo cosa succede alla pressione durante l'inspirazione (C). Questa sale solo dopo la metà dell'inspirazione, e dopo essere scesa sotto il livello di PEEP (linea tratteggiata). La mancata o ritardata salita della pressione durante l'inspirazione (o addirittura la sua riduzione sotto il livello di PEEP) sono un segno evidente di insufficiente supporto dell'inspirazione da parte del ventilatore. Nelle ventilazioni volumetriche questo avviene perchè il flusso inspiratorio è troppo basso rispetto al flusso generato attivamente dall'attività inspiratoria del paziente.

Vediamo che quando inizia la breve pausa di fine inspirazione, la pressione nelle vie aeree scende un istante e poi risale subito (D). Questo è un segno di attivazione dei muscoli espiratori durante l'inspirazione: il paziente inizia ad espirare quando ancora il ventilatore è in fase inspiratoria.

Il flusso espiratorio è passivo (E) ed anche in questo caso l'espirazione viene interrotta ed è incompleta (F) per l'attivazione dei muscoli inspiratori. Il flusso espiratorio si interrompe a circa -0.2 l/s, un valore più elevato rispetto al caso precedente.

Possiamo osservare come in questo caso il tempo inspiratorio sia più lungo del tempo espiratorio (nonostante avessimo impostato un I:E di 1:2). Questo favorisce sicuramente le asincronie ed il peggioramento dei segni di espirazione incompleta che abbiamo notato.

Riassumendo, è da preferire (in questo specifico caso) la prima impostazione (tempo inspiratorio di 1 secondo) perchè:

• durante l'inspirazione il paziente viene supportato in maniera più efficace


• il paziente non ha asincronia con il ventilatore nel passaggio tra inspirazione ed espirazione


• il ridotto tempo inspiratorio lascia più tempo per l'espirazione che, seppur incompleta, lo è in maniera ridotta rispetto al tempo inspiratorio di 1.5 secondi

Quello che abbiamo visto oggi è solo un piccolo esempio delle tante informazioni che il monitoraggio grafico della ventilazione ci fornisce ogni giorno per ventilare meglio i nostri pazienti. Ce l'abbiamo sotto gli occhi e spesso non lo utilizziamo tutte le sue potenzialità. Gli amici che seguono ventilab avranno sempre più spesso spunti e stimoli per arrivare a padroneggiare anche questo strumento.

Ciao a tutti.

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Ventilazione assistita controllata, tempo inspiratorio e rapporto inspirazione/espirazione: attenzione agli equivoci!

La ventilazione assistita controllata è la ventilazione controllata con il trigger. La finalità di questa modalità di ventilazione è di erogare inspirazioni di dimensione e durata prefissate, lasciando al paziente la scelta della frequenza respiratoria. E' la modalità di ventilazione più utilizzata nel mondo (1) ed è quella utilizzata nei principali trial clinici sulla ventilazione protettiva nella ARDS (2,3). Infatti consente di erogare un volume corrente fisso (ad esempio di 6ml/kg) anche ai pazienti con drive respiratorio conservato.

L'impostazione del ventilatore nella ventilazione assistita controllata può essere semplice ed insidiosa al tempo stesso. La ventilazione può essere volumetrica (assisted control ventilation, ACV), pressometrica (assited pressure controlled ventilation, APCV) o pressometrica a target di volume. E fino a qui tutto semplice.

La frequenza respiratoria che impostiamo definisce la frequenza respiratoria minima del paziente, che diventa operativa in assenza di triggeraggio. Inoltre, assieme al rapporto inspirazione/espirazione (I:E), identifica la durata del tempo inspiratorio. E qui iniziano le insidie. E' infatti scorretto ragionare in termini di I:E nella ventilazione assistita controllata. Cerchiamo di chiarire il perchè con un esempio. Impostiamo una frequenza respiratoria di 12/min ed un I:E di 1:1: la durata di un ciclo respiratorio sarà di 5 secondi (60/frequenza respiratoria) ed il tempo inspiratorio sarà uguale al tempo espiratorio, cioè entrambi avranno la durata di 2.5 secondi. Ma questo sarebbe vero se facessimo una ventilazione controllata, cioè con la frequenza respiratoria decisa dal ventilatore e non dal paziente. Quando invece il paziente inizia a triggerare, perdiamo il controllo della durata della espirazione, che terminerà quando il paziente deciderà di iniziare l'inspirazione successiva. La nostra impostazione però ci mantiene il controllo della durata dell'inspirazione, che nell'esempio che abbiamo fatto rimarrà di 2.5 secondi. Vediamo allora cosa succederebbe se quindi il nostro paziente assumesse il controllo della frequenza respiratoria con 20 atti al minuto. In questo caso la durata media di un ciclo respiratorio diventerà di 3 secondi (60/20): essendo l'inspirazione di 2.5 secondi, all'espirazione resterà solo mezzo secondo (I:E reale di 5:1 invece dell'impostato 1:1). Un ottimo modo per mettersi nei guai!

La raccomandazione è quindi di utilizzare il rapporto I:E solo per ottenere un tempo inspiratorio appropriato (solo quest'ultimo resterà sempre costante), non prestando attenzione al valore impostato di I:E, poichè il I:E reale si modifica al variare della frequenza respiratoria del paziente.

Ma come stabilire quale è la durata ottimale del tempo inspiratorio? Sappiamo che il tempo inspiratorio fisiologico è nell'ordine di 1-1.5 secondi. Questo può orientarci nella scelta del tempo inspiratorio, ma non è per nulla sufficiente. Dobbiamo necessariamente valutare il monitoraggio grafico per comprendere l'interazione paziente-ventilatore.

Affrontiamo concretamente il problema. Vogliamo erogare ad un paziente 420 ml di volume corrente. Proviamo ad impostare una frequenza respiratoria di 12/min ed un I:E di 1:4. Ne risulterà un tempo inspiratorio di 1 secondo (ciclo respiratorio 60/12= 5 secondi; 1/5 del ciclo respiratorio in inspirazione= 1 secondo). Il paziente triggera 24 atti al minuto e qui di seguito sono riprodotte le curve pressione-tempo e flusso-tempo corrispondenti:

Valutiamo ora l'effetto dell'allungamento del tempo inspiratorio a circa 1,5 secondi (ottenuto con una frequenza respiratoria di 13 ed un I:E di 1:2). La frequenza respiratoria del paziente è sempre 24/min ed il monitoraggio grafico diventa come riportato qui sotto:

Quali informazioni ci offre il monitoraggio grafico? Quale delle due impostazioni ci induce a scegliere? Perchè?

Questo è il compito della settimana per gli oltre 2300 amici che seguono ventilab regolarmente. La prossima settimana darò la mia lettura del monitoraggio. Nel frattempo mi farebbe piacere ricevere pareri e commenti.

Un sorriso a tutti.

References.

1) Esteban A et al. How Is Mechanical Ventilation Employed in the Intensive Care Unit? Am J Respir Crit Care Med 2000; 161:1450-8.

2) ARDS Network. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional for acute lung injury and the acute respiratory distress sindrome. N Engl J Med 2000, 342:1301-8

3) Villar J at al. A high positive end-expiratory pressure, low tidal volume ventilatory strategy improves outcome in persistent acute respiratory distress syndrome: A randomized, controlled trial. Crit Care Med 2006; 34:1311-8

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