Sforzo inefficace

Ricapitoliamo brevemente l’approccio sistematico all’analisi del monitoraggio grafico proposto più dettagliatamente nel post del 20/08/2017, che abbiamo definito come metodo RESPIRE: R: riconosci le curve importanti (pressione e flusso); E: espirazione del ventilatore (identifica le fasi tra l’inizio del flusso negativo e l’inizio del successivo flusso positivo); S: supponi che il paziente sia passivo (immagina le curve come potrebbero essere molto approssimativamente durante una ventilazione controllata); P: punto di vista del paziente, tra la curva di pressione e quella di flusso; I: inspirazione del paziente (le curve gli si avvicinano rispetto a come hai supposto fossero in condizioni di passività); R: rilasciamento ed equilibrio (fasi di pressione costante a flusso zero in cui si va verso un equilibrio tra pressione delle vie aeree ed alveolare); E: espirazione del paziente (le curve gli si allontanano rispetto a come hai supposto fossero in condizioni di passività).

Ora utilizziamo questo metodo per capire cosa sono quelle oscillazioni di flusso e pressione all’inizio dell’espirazione che avevamo visto nel post precedente e di cui abbiamo rimandato la spiegazione ad oggi (figura 1).

Figura 1

Siamo abituati a considerare la variazioni di flusso durante l’espirazione come un tentativo, non riuscito, di inspirazione del paziente durante la fase espiratoria. Lo definiamo sforzo inefficace. Ciò che vediamo nei cerchi bianchi della figura 1 potrebbe essere quindi una asicronia paziente-ventilatore riconducibile a qualcosa di simile allo sforzo inefficace.

Iniziamo il ragionamento analizzando con il RESPIRE un caso di sforzo inefficace “classico“.

Dopo aver riconosciuto le tracce di pressione e flusso (R), individuiamo le fasi espiratorie (E), che nella figura 2 abbiamo identificato con le sigle E(1), E(2), E(3) ed E(4). Occupiamoci esclusivamente della terza espirazione della figura, cioè di E(3), che vediamo riprodotta in dettaglio nella figura 3.

Figura 3

Supponiamo (S) come potrebbe essere il flusso espiratorio passivo, che immaginiamo esponenzialmente decrescente (linea tratteggiata rossa).

Pensiamo al punto di vista del paziente (P), che, semplificando rispetto al post del 20/08/2017, abbiamo rappresentato come un individuo che respira posizionato tra le due curve (pressione sopra e flusso sotto). Le alterazioni delle curve rispetto a quanto abbiamo supposto, sono spiegabili dall’attività respiratoria del paziente sovrapposta a quella del ventilatore meccanico? Ricordiamo che l’attività inspiratoria spontanea del paziente aumenta il flusso e tende a ridurre la pressione (se il ventilatore non compensa perfettamente) o la lascia costante (se il ventilatore è efficientissimo).

E’ presente inspirazione del paziente (I)? Abbiamo cioè aumenti del flusso (movimenti verso il punto di vista del paziente P) rispetto a quanto abbiamo supposto (S)? Nel punto 1 della figura 3 vediamo in effetti che la curva di flusso si avvicina al paziente rispetto a quella ipotetica, come se il paziente “la inspirasse”. Questo è compatibile con un’attività inspiratoria del paziente (pur essendo il ventilatore in fase espiratoria). Vediamo ora che succede alla traccia di pressione: ha un andamento compatibile con l’inspirazione del paziente? La pressione resta sostanzialmente costante (forse si riduce lievemente) nel punto della presunta inspirazione del paziente rilevata sulla traccia di flusso.  Anche questo è compatibile con l’eventuale attività inspiratoria del paziente: il compito del ventilatore durante l’espirazione è infatti quello di mantenere costante la PEEP impostata. Se il ventilatore non riuscisse ad adempiere perfettamente il proprio compito, potrebbe esserci in questa fase un piccolo calo di pressione dovuto al fatto che il paziente sottrae dal circuito respiratorio più aria di quanta il ventilatore riesca a metterne. Un aumento di pressione in questo momento sarebbe l’unico reperto inconciliabile con un tentativo di inspirazione del paziente nella fase di espirazione del ventilatore: se il paziente tenta di inspirare (sottraende aria al circuito), la pressione nel circuito del ventilatore non può certo salire. Concludiamo quindi che quanto stiamo osservando è attribuibile all’attività inspiratoria del paziente.

Esistono punti di rilassamento dei muscoli respiratori e conseguente equilibrio delle pressioni tra paziente e ventilatore (R)? Nel punto 3 possiamo certamente affermare di sì: il flusso è 0 e la pressione è quella impostata come PEEP. In assenza di flusso a pressione costante, la pressione nel ventilatore è uguale a quella polmonare. Se siamo a fine espirazione concludiamo che non esiste autoPEEP.

Figura 4

Esiste espirazione attiva del paziente (E)? Sembra di no: concluso l’effetto del tentativo inefficace di inspirazione visto al punto 1, dal punto 2 riprende un flusso espiratorio esponenzialmente decrescente, come evidenziato dalla nuova riga di flusso rossa tratteggiata in figura 4.

 

Potrebbe rimanere da interpretare quel piccolo aumento di pressione che vediamo immediatamente prima del punto 2, ma volutamente lo tralascio perchè sarebbe una spiegazione forse lunga e complessa per un evento clinicamente insignificante.

Applicando il metodo RESPIRE abbiamo così accertato che quello che abbiamo visto è un tentativo di inspirazione durante l’espirazione, cioè uno sforzo inefficace. Certamente per asincronie così evidenti come questo sforzo inefficace, i lettori di ventilab non avevano certo bisogno di un approccio così metodico. Vediamo però se questo può essere utile quando le cose sono meno chiare ed analizziamo ciò che è stato evidenziato nella figura 1, di cui riproduciamo un dettaglio in figura 5.

Figura 5

Come sempre riconosciamo (R) pressione e flusso ed identifichiamo le espirazioni (E), in questo caso indicate con E(1) ed E(2). Analizziamo E(2) e supponiamo (S) come potrebbe essere l’espirazione passiva, identificata con la linea rossa tratteggiata. Quindi poniamo il punto di vista del paziente (P) tra le due curve. Un’analisi di questa espirazione è stata fatta nel post del 20/08/2017, oggi ci occupiamo esclusivamente della sua parte iniziale. Quello che vediamo possono essere sforzi inefficaci?

Concentriamo la nostra attenzione sul momento identificato dalla linea azzurra tratteggiata. Ci sono segni compatibili con l’inspirazione del paziente (I)? Il flusso di avvicina verso il paziente, evento compatibile con una sua attività inspiratoria. Ma nello stesso istante la pressione nelle vie aeree si allontana dal paziente, cioè aumenta. L’incoerenza tra la variazione di flusso e di pressione esclude che ciò che vediamo sia dovuto ad attività inspiratoria del paziente.

Nella figura non vediamo momenti di riposo e rilasciamento (R). Cerchiamo quindi eventuale attività espiratoria del paziente (E), quindi flusso che si allontana dal suo punto di vista o che tende ad aumentare rispetto a quello immediamente precedente. Una simile variazione di flusso si verifica subito dopo il punto appena analizzato in figura 5, e lo vediamo rappresentato in figura 6.

Figura 6

Se riflettiamo sul momento identificato dalla linea tratteggiata azzurra, vediamo che il flusso si allontana dal paziente rispetto al flusso precedente (il precedente flusso diventa sempre il nuovo punto di partenza di una espirazione passiva con andamente decrescentemente esponenziale). Questo potrebbe essere quindi segno di una espirazione attiva. Ma se vediamo cosa succede alla pressione delle vie aeree, questa spiegazione diventa inaccetabile: in quello stesso momento la pressione delle vie aeree infatti si riduce, evento incompatibile con l’espirazione attiva del paziente.

Escludiamo quindi che queste variazioni di flusso e pressioni siano associate ad attività del paziente. Ne consegue che devono essere associate a variazioni dell’attività del ventilatore. Infatti tutto trova una semplice spiegazione se si adotta questo punto di vista: la riduzione del flusso espiratorio in figura 5 è dovuta all’aumento della pressione delle vie aeree. Quindi il ventilatore aumenta la pressione delle vie aeree, questo riduce la differenza di pressione tra polmoni e ventilatore e quindi il flusso espiratorio. Chiaramente il contrario di quanto avviene in figura 6: il ventilatore riduce la pressione e questo porta ad un aumento del flusso espiratorio. Se ci fossero dubbi o curiosità su questo aspetto, li affronterò in risposta a qualche commento (ad esempio, perchè il ventilatore si mette a fare tutta questa “confusione”?).

Il metodo RESPIRE è un neonato in fase di sviluppo. Mi farà certamente piacere ricevere critiche e suggerimenti per migliorarlo (come si può notare, si può trovare già qualche piccola evoluzione in  questo post rispetto al precedente). Tra qualche mese magari potremo raggiungere una proposta più matura (comunque mai definitiva, dal momento che la conoscenza, anche scientifica, non può mai essere definitiva). Che sarà condivisa come sempre liberamente e gratuitamente con tutti coloro che riterranno possa essere utile.

Al momento comunque il RESPIRE si sta dimostrando efficace per affrontare anche asincronie ed artefatti complessi.

Il messaggio principale di oggi mi sembra posso essere riassunto in questi punti:

• quando si vede una curva ventilatoria “strana“, bisogna resistere alla tentazione di dare al volo diagnosi e soluzione;
• per capire cosa accade è necessario analizzare sistematicamente la curva di flusso ed in maniera sincrona quella di pressione;
• se le variazioni, rispetto alla ipotetica passività, delle tracce di flusso e pressione sono coerenti con la presenza di attività respiratoria del paziente, possiamo attribuirle ad esso;
• qualora non sia soddisfatta la condizione del punto precedente, nascono da anomalie o caratteristiche del sistema ventilatore-circuito ventilatorio (più frequenti di quanto si possa pensare).

Come sempre, un sorriso a tutti gli amici di ventilab.

Read more ...

Monitoraggio grafico della ventilazione meccanica: un approccio sistematico per l'interpretazione.

Quando si prova ad interpretare le curve di pressione e flusso delle vie aeree, spesso vedo commettere un errore fondamentale: voler dare subito la diagnosi, cioè trovare la risposta giusta a colpo d’occhio, arrivandoci e non dopo una analisi ragionata. Si prova ad indovinare piuttosto che a ragionare. Certo, le asincronie più clamorose si vedono al volo, ma, se si vuole diventare davvero bravi, il metodo di gran lunga migliore è quello di applicare un approccio sistematico di lettura e giungere alle conclusioni solo al termine dell’analisi, dopo aver capito esattamente ogni singola dinamica. Un possibile approccio sistematico alla interpretazione delle tracce di pressione e flusso delle vie aeree (ABC-DEF) è stato proposto già 7 anni fa nei post del 13/08/2010, del 20/08/2010 e del 29/08/2010. Nonostante il vecchio ABC-DEF di ventilab sia semplice e sempre valido, oggi vorrei proporre un metodo completamente nuovo, fondato sulla comprensione profonda dell’interazione paziente-ventilatore. Il metodo prevede 7 fasi e lo chiameremo RESPIRE, dall’iniziale di ciascuna fase.

Oggi vedremo in sintesi il metodo RESPIRE nella sua applicazione pratica valida per tutte le ventilazioni pressometriche, cioè tutte le modalità di ventilazione meccanica ad eccezione di volume controllato, NAVA e PAV. Durante il corso “Le modalità di Ventilazione Meccanica” avremo certamente modo di dettagliare meglio il razionale del RESPIRE ed estenderne l’applicazione a tutte le modalità di ventilazione meccanica.

Applichiamo il RESPIRE ad una paziente (con peso corporeo ideale di 52 kg) ventilata con pressione di supporto 8 cmH₂O e PEEP 5 cmH₂O. Nella figura 1 è riprodotta la schermata completa dello schermo del ventilatore meccanico.

Figura 1

Guardando i numeri, notiamo che la frequenza respiratoria è inferiore a 30/min, il volume corrente è 8 ml/kg, il rapporto frequenza respiratoria/volume corrente è 68. Non male. Vediamo ora cosa ci aggiunge il monitoraggio ventilatorio.

Il RESPIRE può essere applicato al letto del paziente congelando/salvando lo schermo del monitor ed utilizzando i cursori che i ventilatori meccanici offrono per l’analisi delle curve salvate/congelate.

R: Riconosci e disponi le curve importanti

Il primo passo è utilizzare solo le curve di pressione e flusso, con la curva di pressione nel campo superiore e quella di flusso in quello inferiore. E’ un ordine gerarchico, perchè nelle ventilazioni pressometriche è la curva di pressione che “comanda” quella di flusso. Inoltre questo ordine sarà comodo nel prosieguo del metodo. Se il ventilatore non ci offre di default questa visione, possiamo facilmente impostarla scegliendo l’ordine delle curve da visualizzare.

Figura 2

In questo modo abbiamo eliminato molti dati inutili per l’analisi e possiamo concentrarci solo su ciò che è veramente indispensabile.

E: Espirazione del ventilatore

Ora individuiamo i punti in cui inizia e finisce la fase espiratoria sulla traccia di flusso. Sono i punti in cui la traccia di flusso incrocia la linea orizzontale per scendere sotto lo zero o per risalire sopra lo zero. Questi punti consentono di frazionare il ciclo respiratorio, definendo fase espiratoria (“exp” nelle figure) la parte che comprende il flusso negativo e fase inspiratoria (“insp” nelle figure) tutto il resto.

Figura 3

S: Supponi che il paziente sia passivo

Nelle ventilazioni pressometriche supponiamo che, in assenza di attività del paziente, sia presente una curva di pressione “quadra” in inspirazione sopra il livello di PEEP ed una curva di flusso decrescente, sia in inspirazione che in espirazione. Vediamo cosa significa.

Figura 4

Nella figura 4 vediamo come dovrebbe essere una curva di pressione passiva. Durante la fase espiratoria ci aspettiamo il livello di PEEP (in BIPAP la P_bassa durante il tempo di P_bassa), durante la fase inspiratoria un aumento di pressione pari al livello di pressione inspiratoria sopra PEEP (in BIPAP la P_alta nel tempo di P_alta). La velocità del passaggio dalla PEEP alla pressione inspiratoria (l’angolo α in figura) è regolato con il tempo di salita (rise time). In caso di rise time 0, l’angolo α è di 90°.

La variazione di pressione nel ventilatore determina il flusso. Quando aumenta la pressione nel ventilatore (dalla PEEP alla pressione inspiratoria), il flusso inspiratorio inizia con un picco che poi descresce verso lo zero. Quando si riduce la pressione nel ventilatore (dalla pressione inspiratoria alla PEEP), più o meno specularmente all’inspirazione, un flusso espiratorio inizia con un picco e quindi descresce verso lo zero. Il decadimento passivo del flusso è teoricamente esponenziale (con una convessità, come se fosse attratto, verso la linea dello zero) e la velocità del decadimento è determinata dalla costante di tempo dell’apparato respiratorio (vedi post del 17 luglio 2016) (figura 5).

Figura 5

Applichiamo ora questi concetti alle nostre curve. Ovviamente ci vuole un minimo di fantasia e, sullo schermo dei nostri ventilatori, non possiamo fare che altro che immaginarci le curve passive, senza poterle disegnare concretamente. Ma se ci si prova, si vedrà che in fondo è molto facile.

Figura 6

Nella figura 6 abbiamo disegnato in bianco le ipotetiche curve passive. Abbiamo posizionato la linea della PEEP un po’ più in basso della pressione espiratoria. Questo perchè la PEEP impostata è 5 cmH₂O (figura 1, valore di PEEP in nero, in basso), mentre la pressione a fine espirazione misurata è 6 cmH₂O (figura 1, valore di PEEP in giallo, in alto a sinistra). Sappiamo quindi che in espirazione la pressione è un po’ più alta di quella impostata.

Guardando la figura 1, sappiamo anche che la pressione di picco (14 cmH₂O) è più alta della pressione che abbiamo programmato di raggiungere in inspirazione (13 cmH₂O, somma di PEEP 5 + PS 8). Per questo motivo abbiamo considerato una pressione inspiratoria passiva a 13 cmH₂O, un po’ più bassa del picco.

Non possiamo sapere l’entità dei picchi di flusso se il paziente fosse passivo, nè quale la sua costante di tempo. Ci accontentiamo quindi di immaginare flussi decrescenti (verso la linea dello zero) che partono dal picco e finiscono alla fine della inspirazione (volendo essere più fini al punto del trigger espiratorio, correzione tanto più opportuna quanto più il trigger espiratorio è alto) o alla fine della espirazione. E’ una approssimazione comunque assolutamente efficace nell’interpretare le curve.

P: Punto di vista del paziente

Per capire bene come l’attività respiratoria del paziente possa modificare le curve di pressione e flusso, può essere utile fare un altro piccolo sforzo di fantasia. Immaginiamo il paziente coricato supino sotto la curva di pressione e prono sopra la curva di flusso. Vediamo un esempio con le curve di una ventilazione in un paziente completamente passivo (pressione controllata con paralisi muscolare).

Figura 7

Notiamo preliminarmente una cosa. Nel paziente passivo, il flusso inspiratorio può avere un decadimento lineare e non esponenziale (quello espiratorio conserva comunque il decedimento esponenziale). Quindi in presenza di un flusso inspiratorio che va dal picco di flusso al suo termine seguendo una linea retta, potremo considerare il paziente passivo.

Perchè abbiamo messo il paziente in questa strana posizione? Perchè da questa posizione, quando inspira, le curve sono attirate verso la bocca del soggetto sdraiato, mentre quando espira ne sono allontanate. Cioè l’ipotetica attività respiratoria del paziente sdraiato muove le curve con la stessa direzione del flusso di aria che entra ed esce dal proprio apparato respiratorio.

Visualizziamo questo concetto nella figura 8. La figura è un po’ complicata, ma la spiegheremo punto per punto. In bianco sono state sovraimposte alcune possibili modificazioni delle curve dovute all’attività respiratoria del paziente rispetto alle curve passive.

Figura 8

L’inspirazione del paziente durante la fase di flusso espiratorio determina un avvicinamento sia della curva di pressione che di quella di flusso verso la rispettiva linea dello zero (punti 1 e 5 nella figura 8).

L’inspirazione del paziente durante la fase di flusso inspiratorio abbassa la pressione al di sotto dell’onda quadra ed aumenta il flusso rispetto alla fase di decadimento passivo (punti 2 e 6 nella figura 8). In particolare la curva di pressione si “svuota” e la curva di flusso diventa più alta della linea che idealmente congiunge il picco di flusso al flusso presente al momento della fine dell’inspirazione.

L’espirazione del paziente durante la fase di flusso espiratorio allontana pressione e flusso dalla linea dello zero rispetto all’ipotetico andamento passivo (punti 3 e 7 nella figura 8).

L’espirazione del paziente durante la fase di flusso inspiratorio aumenta la pressione delle vie aeree sopra il valore atteso e tende a far decadere rapidamente il flusso inspiratorio (punti 4 e 8 nella figura 8).

Tutto questo NON VA MEMORIZZATO: è sufficiente ricordare il paziente supino sotto la pressione e prono sopra il flusso e ragionare su come sposterebbe le curve l’aria che entra ed esce dalla sua bocca.

Da notare che qualitativamente il flusso inspiratorio è modificato allo stesso modo dall’inspirazione e dall’espirazione del paziente (punti 6 e 8 nella figura 8): in entrambi i casi si osserva una concavità verso il basso della curva di flusso. Come distinguere le due condizioni? Dobbiamo guardare la consensuale variazione di pressione.

Da considerare due presupposti fondamentali:

• possono essere presenti alterazioni di flusso (rispetto alla passività) in assenza di alterazioni sulla curva di pressione; il flusso è molto sensibile all’attività del paziente, la pressione invece risente anche della performance del ventilatore meccanico: idealmente, se un ventilatore meccanico funzionasse prefettamente non vi sarebbe mai alcuna alterazione della curva di pressione rispetto alla curva passiva;
• quando sono presenti alterazioni (rispetto alla passività) sia della curve di flusso che di pressione, queste devono essere coerenti tra loro (devono cioè presentarsi nelle accoppiate descritte sopra) per essere attribuibili all’attivitità respiratoria del paziente.

Infine è utile valutare se ci sono fasi di riposo ed equilibrio alla fine del flusso inspiratorio ed alla fine del flusso espiratorio. Queste fasi sono caratterizzate dalla presenza di una pressione stabile ed assenza di flusso, come ad esempio nelle zone ombreggiate della figura 9. Le piccole fluttuazioni della pressione in figura 9 sono ascrivibili al battito cardiaco. Queste zone documentano l’assenza di attività del paziente ed il raggiunto equilibrio pressorio a fine inspirazione (pressione applicata simile a pressione alveolare) ed a fine espirazione (assenza di iperinflazione dinamica).

Figura 9

I: Inspirazione del paziente

Figura 10

Ora applichiamo questi concetti alla nostra paziente, iniziando dalla verifica di eventuale attività inspiratoria.

Analisi durante la fase espiratoria. Nel punto 1 della figura 10 vediamo l’inizio della caduta di pressione durante la fase espiratoria, segno di attività inspiratoria del paziente. Interessante è la traccia di flusso: in questo caso l’avvicinamento al flusso zero non avviene dalla linea espiratoria teorica, ma con una brusco aumento di pendenza dal flusso precedente. In altre parole, prima del punto 1 il flusso espiratorio aveva una certa pendenza, seppur diversa da quella passiva. Di colpo, da questa linea di flusso con una propria pendenza (orizzonatale in questo caso), si verifica un’improvvisa risalita verso lo zero. Anche questo è segno di attività inspiratoria del paziente. Sono coerenti i segni visti su pressione e flusso, quindi sono spiegabili dall’attività inspiratoria del paziente.

Vediamo anche una zona che si ripete all’inizio di ogni fase espiratoria e che abbiamo indicato con un punto interrogativo. Qui ci sono segnali troppo ambigui per essere interpretati. La pressione fluttua sopra e sotto la linea di passività, con associate fluttuazioni del flusso. Tralasciamo in questo già lungo post l’interpretazione di questo punto, che sarà l’argomento del prossimo post.

Analisi durante la fase inspiratoria. Nel punto 2 sono evidenti sia la riduzione della pressione che l’aumento del flusso:  segni coerenti e quindi inequivocabilmente il paziente sta inspirando.

R: Riposo ed equilibrio

E’ evidente dall figura 6 che al confine tra flussi inspiratori ed espiratori non compare nessuna fase di zero flusso associata ad una pressione costante, come nell’esempio in figura 9. Non possiamo quindi in alcun modo fare previsioni sulla pressione alveolare nè a fine inspirazione nè a fine espirazione. Ne consegue che la pressione alveolare potrebbe essere più elevata della pressione di picco e che potrebbe esserci autoPEEP.

E: Espirazione del paziente

Figura 11

Analizziamo infine la presenza di attività espiratoria (figura 11).

Analisi durante la fase espiratoria. E’ evidente che la curva di flusso si allontana dallo zero nel punto 3. Il flusso espiratorio addirittura tende lievemente ad aumentare durante l’espirazione, segno tipico di espirio attivo. A questo si associa ad una pressione lievemente più alta della PEEP impostata. I segni sono coerenti, quindi abbiamo una espirazione attiva. Da considerare che l’analisi del flusso espiratorio può perdere di valore in presenza di flow limitation (vedi post del 04/06/2012).

Analisi durante la fase inspiratoria. Nel punto 4, verso la fine della fase inspiratoria vediamo l’aumento della pressione delle vie aeree oltre il valore teorico dato dalla somma di PEEP e pressione inspiratoria. Questo si associa ad una caduta verticale del flusso inspiratorio. Anhe in questo caso i segni sono coerenti con la presenza di attività espiratoria prima del termine della fase inspiratoria. Possiamo pensare a quest’ultima come al brusco rilasciamento dei muscoli inspiratori e/o all’attivazione dei muscoli espiratori.

Conclusioni.

Applicando il metodo RESPIRE ad un caso molto semplice (giusto per iniziare), possiamo concludere che:

• la paziente triggera chiaramente gli atti respiratori (attività inspiratoria alla fine della fase espiratoria)
• continua ad inspirare attivamente per tutta la durata della fase inspiratoria (attività inspiratoria durante la fase inspiratoria)
• inizia ad espirare già alla fine della fase inspiratoria (attività espiratoria durante la fase inspiratoria)
• mantiene una espirazione attiva per tutta l’espirazione (attività espiratoria in fase espiratoria)

Abbiamo insomma una paziente sempre (e tanto) attiva durante tutto il ciclo respiratorio, nonostante i numeri (volume corrente, frequenza respiratoria, volume corrente/frequenza respiratoria) ci dicano che va tutto bene. Forse possiamo ventilare meglio la nostra paziente… ma il “che fare” va oltre l’obiettivo di questo post.

Resta da capire, sempre applicando il RESPIRE, cosa siano quelle strane cose che si vedono in figura 10, contrassegnate dal punto interrogativo… Ne parliamo in settembre.

Come sempre, un sorriso a tutti gli amici di ventilab.

Read more ...

Compliance: la relazione pressione-volume nella pratica

La relazione pressione-volume statica dell’apparato respiratorio (detta anche più familiarmente “curva di compliance“) è un fondamento indispensabile per la comprensione della ventilazione meccanica e della interazione paziente-ventilatore.

Costruire la curva di compliance nella realtà e ragionare su di essa è un ottimo modo per raggiungere la conoscenza pratica, cioè un vero e persistente arricchimento culturale e professionale. Vediamo quindi insieme come farlo al letto del paziente, con qualsiasi ventilatore meccanico.

Partiamo dando un significato alle parole: relazione pressione-volume statica dell’apparato respiratorio. “Relazione pressione-volume” significa semplicemente misurare di quanto aumenta il volume al variare della pressione: quando applico 1 cmH₂O di pressione, di quanto aumenta il volume? Questa è la compliance. Ad esempio avere 50 ml/cmH₂O di compliance significa che ad ogni cmH₂O di aumento di pressione corrisponde un aumento di 50 ml di volume. Nella pratica otterremo questa informazione in maniera più semplice misurando quanto aumenta la pressione dopo l’erogazione di un volume noto.

Il termine “statica” definisce che la variazione di pressione è rilevata in assenza di flusso: cioè misuriamo la pressione nell’apparato respiratorio dopo un periodo di pausa che segue l’erogazione del volume. La durata della pausa deve essere sufficiente ad ottenere una pressione stabile (un plateau). In questo modo eliminiamo l’effetto delle resistenze e studiamo solo le pressioni che si sviluppano all’interno dell’apparato respiratorio.

La specifica “dell’apparato respiratorio” ci fa intendere che riferiamo le nostre misurazioni a polmoni e gabbia toracica considerati globalmente. Per la meccanica respiratoria, l’apparato respiratorio è usualmente semplificato in un modello costituito da due elementi: i polmoni inseriti nella gabbia toracica. La sola misurazione della pressione delle vie aeree consente di studiare l’apparato respiratorio nel suo complesso, senza poter identificare le singole caratteristiche di polmoni e gabbia toracica.

Dopo questa breve premessa, iniziamo a costruire concretamente la curva di compliance.

Iniziamo con un grafico vuoto che ci aiuta a capire meglio di cosa stiamo parlando.

Figura 1

Dovremo riempire il grafico con diversi volumi (asse verticale) misurando la corrispondente pressione statica (asse orizzontale). Importante capire cosa rappresentano il punto 0 di pressione e volume (sono entrambi zeri relativi): lo zero di pressione è relativo alla pressione atmosferica, lo zero di volume identifica il volume di rilasciamento (o equilibrio elastico) dell’apparato respiratorio, cioè il volume che l’apparato respiratorio raggiunge al termine di un’espirazione passiva completa che equilibra la pressione intrapolmonare con quella atmosferica. In assenza di iperinflazione dinamica, corrisponde alla capacità funzionale residua.

Ora immaginiamo di ventilare un paziente passivo alla ventilazione meccanica (nessun segno di attività dei muscoli respiratori al monitoraggio grafico ed alla valutazione clinica). Modifichiamo temporaneamente l’impostazione del ventilatore meccanica: azzeriamo la PEEP e riduciamo la frequenza respiratoria (mantenendo un tempo inspiratorio di circa 1 secondo) fino ad ottenere un tempo espiratorio sufficiente ad evitare l’autoPEEP (il flusso espiratorio cioè diventa zero prima dell’inizio dell’inspirazione successiva). Quest’ultima condizione può essere facilmente raggiunta in quasi tutti i pazienti con una frequenza respiratoria di 10-15/minuto. Eseguiamo un’occlusione delle vie aeree a fine inspirazione e manteniamola 3″, tempo solitamente sufficiente ad ottenere la stabilizzazione della pressione delle vie aeree su un plateau. La pressione rilevata durante il plateau, alla fine dei 3″ di occlusione, è la pressione di plateau. Nota pratica: tutte le occlusioni devono avere la medesima durata per garantire che le diverse pressioni di plateau siano rilevate a parità di condizioni.

Procediamo ora con un esempio pratico, analizzando la costruzione della curva di compliance in un paziente con ARDS grave.

Figura 2

Nella figura 2 possiamo visualizzare tutti gli elementi descritti quando il paziente che riceve 500 ml di volume corrente e sviluppa 15 cmH₂O di pressione di plateau. Possiamo riportare il risultato sul grafico pressione-volume dell’apparato respiratorio.

Figura 3

Figura 4

Per costruire una relazione pressione-volume è necessaria una serie di punti. Più punti ci sono, più si aumenta la precisione della relazione. Dobbiamo quindi somministrare in rapida successione diversi volumi correnti (possiamo tenere ciascuno solo un minuto) ed eseguire per ogni volume corrente la manovra di occlusione decritta sopra. E’ opportuno che il volume più piccolo porti ad ottenere non più di 2 cmH₂O di pressione di plateau e che il più alto abbia superato la soglia di sovradistensione (almeno 2-3 volumi correnti con stress index superiore a 1) o raggiunga una pressione di plateau di 40 cmH₂O. Per avere una accettabile relazione pressione-volume di solito sono sufficienti 12-15 diversi volumi correnti, che si ottengono con una differenza di 50-100 ml tra l’uno dall’altro. E’ infine utile alternare volumi alti e volumi bassi per evitare significativi periodi di ipoventilazione durante l’applicazione dei volumi correnti più bassi. Qui a fianco possiamo vedere la sequenza delle occlusioni nel nostro paziente con ARDS: il maggior volume corrente utilizzato (700 ml) è chiaramente associato a segni di sovradistensione (già presenti anche a volumi inferiori). Esso è seguito dal volume corrente minimo, sufficiente ad ottenere non più di 2 cmH₂O di pressione di plateau. Da questo punto iniziamo una alternanza di volumi correnti alti e bassi che progressivamente calano di 50 ml dal massimo o aumentano 50 ml dal minimo. Come possiamo vedere la pressione di plateau (Pplat) è semplicemente letta sul diplay del ventilatore in tempo reale durante l’occlusione. Abbiamo applicato 13 diversi volumi correnti, che significano realisticamente (con un po’ di esperienza) una ventina di minuti complessivi di lavoro.

Figura 5

Ora dobbiamo costruire il grafico. Potremmo anche utilizzare carta (un foglio a quadretti o, meglio, di carta millimetrata) e penna  come si faceva in tempi eroici. Ma oggi è molto meglio aprire un foglio elettronico e inserire i risultati su due colonne: nella prima la pressione di plateau, nella seconda il corrispondente volume corrente, come mostrato in figura 5.

Il passaggio finale è la creazione del grafico sul foglio elettronico: finalmente vedremo il risultato del nostro lavoro e trarremo alcune conclusioni che ci potranno aiutare nelle scelte di ventilazione meccanica.

Ecco la relazione pressione-volume statica dell’apparato respiratorio del paziente che stiamo vedendo come esempio:

Figura 6

Osserviamo che gli aumenti di pressione-volume fino a 18 cmH₂O-600 ml possono essere ben raggruppati lungo una linea retta (linea tratteggiata grigia in figura 7). Questa linea però non includerebbe i punti oltre i 18 cmH₂O-600 ml, che si troverebbero più in basso. Questi punti sono meglio rappresentati da una linea meno pendente (linea tratteggiata rossa in figura 7).

Figura 7

La pendenza di ciascuna delle due rette è una compliance, infatti esprime la variazione in ml per cmH₂O: bassa pendenza = bassa compliance, alta pendenza = alta compliance. La linea grigia è una compliance di 31 ml/cmH₂O, cioè il rapporto tra la variazione di volume di 500 ml (da 100 a 600 ml) e la variazione di pressione di 16 cmH₂O (da 2 a 18 cmH₂O). La linea rossa identifica una compliance di 14 ml/cmH₂O.

Figura 8

Volendo essere pignoli, dopo aver visto nella figura 6 che 18 cmH₂O-600 ml sono il “punto di rottura” della linea, possiamo riscrivere nel foglio elettronico i dati come vediamo in figura 8. Creiamo due colonne di volume, una con i dati sulla prima linea di pendenza ed una con i dati sulla seconda linea di pendenza. Il valore 18 cmH₂O-600 ml compare in entrambe le colonne perchè appartiene ad entrambe.

Se creaimo ora il grafico (figura 9), avremo una serie di punti per la prima (in grigio) ed una per la seconda pendenza (in rosso). E potremo chiedere al foglio elettronico di disegnare la retta della pendenza di ciascuna delle due serie, di mostrare l’equazione di questa retta (che è la relazione pressione-volume) ed il coefficiente di determinazione (R²). Vediamo e commentiamo il risultato, rendendolo semplice e comprensibile per tutti.

Figura 9

Le rette che ha disegnato il folgio elettronico sono molto simili a quelle che abbiamo disegnato ad occhio nella figura 7 (quindi noi ed il computer siamo d’accordo!). Vicino ad esse c’è una equazione, che ci deve lasciare tranquilli: il coefficiente della x (nel riquadro blu) è la compliance calcolata sulla retta (praticamente identica a quella che ci siamo calcolati in precedenza, anche questa una conferma dei risultati). Il valore di R² ci informa di quanto la variazione di volume possa essere spiegata dalla variazione di pressione, in parole povere quanto sia buona la correlazione tra pressione e volume. Un R² maggiore di 0.9 è un’ottimo risultato perchè significa che la relazione pressione-volume è accurata e non ci stiamo inventando relazioni che non esistono: nel nostro caso abbiamo un’ottima correlazione per entrambe le rette (anche se quella rossa è fatta solo con 3 punti…). Con questo approccio più “matematico” non abbiamo aggiunto nulla di nuovo, ma ci sentiamo tranquilli che le nostre valutazioni occhiometriche non erano forzate. In questo grafico vediamo che l’incrocio tra le due rette, che viene normalmente definito punto di flesso superiore, si verifica ad un livello di pressione leggermente inferiore a 18 cmH₂O (linea verticale blu tratteggiata in figura 9).

Ed ora cosa ce ne facciamo di tutto il nostro lavoro? In questo paziente con ARDS è assente il punto di flesso inferiore, manca cioè alle pressioni più basse una linea con compliance inferiore alla massima pendenza. Nei pazienti con punto di flesso inferiore (ci capiterà prossimamente di vederne qualcuno), la PEEP dovrebbe essere leggermente superiore (un paio di cmH₂O) alla pressione a cui lo osserviamo. Al contrario, i pazienti senza punto di flesso inferiore (come il nostro) si giovano di bassa PEEP, che potremmo quindi decidere di mettere a 5 cmH₂O (meglio se la rivalutiamo con un trial di PEEP per scegliere quella associata alla minor driving pressure, vedi post del 28/2/2015 e del 18/10/2015). Sappiamo inoltre che dovremmo evitare pressioni di plateau superiori a 17 cmH₂O (un valore decisamente minore dei 30 cmH₂O raccomandati dalle linee guida…). La variazione di pressione da 5 (PEEP) a 17 cmH₂O (massima pressione di plateau tollerata) è di 12 cmH₂O. Con una complinace di 31 ml/cmH₂O, questo corrisponde ad una variazione tidal di volume di circa 370 ml. Questa potrebbe essere un’impostazione razionale del ventilatore meccanico, ricordando che i 5 cmH₂O sono sempre di PEEP totale. Quando aumentiamo la frequenza respiratoria dopo la costruzione della curva di compliance, probabilmente genereremo autoPEEP: dovremo quindi riaggiustare la PEEP e misurare la PEEP totale con l’occlusione a fine espirazione per portarla ai 5 cmH₂O che ci siamo posti come obiettivo.

La logica di questo approccio è stata utilizzata in alcuni trial clinici (1-3) che, complessivamente, hanno portato a risultati migliori rispetto alla sola riduzione del volume corrente  (4) (l’unica differenza riguarda la scelta della PEEP nei pazienti senza punto di flesso inferiore).

L’applicazione della PEEP può modificare la curva di compliance e rendere più complesso il ragionamento. Ma su questo avremo modo di confrontarci prossimamente, per oggi penso basti così.

Vorrei concludere invitando tutti a ricavare la curva di compliance sui propri pazienti e ricavarne informazioni clinche utili per la ventilazione. Le prime volte certamente non si raggiungerà la perfezione, ma dopo poche esperienze alcuni concetti fondamentali si chiariranno e si scolpiranno nella propria conoscenza e capacità clinica. Un consiglio: alle prime esperienze, evitare pazienti con ipossiemia molto grave: se non si è rapidi e coordinati nella procedura (cosa che si acquisisce con la pratica), le fasi a basso volume corrente senza PEEP potrebbero non essere semplicissime. Presto valuteremo anche approcci più veloci per costruire la curva di compliace, ma vale la pena affrontarli dopo aver digerito questo approccio classico.

Come sempre, un sorriso a tutti gli amici di ventilab.

 

Bibliografia
1) Amato MB et al. Effect of a protective-ventilation strategy on mortality in the Acute Respiratory Distress Syndrome. N Engl J Med 1998; 338:347-54
2) Ranieri VM et al. Effect of mechanical ventilation on inflammatory mediators in patients with acute respiratory distress syndrome: a randomized controlled trial. JAMA 1999; 282:54-61
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
4) 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

Read more ...

Asincronie paziente-ventilatore e valutazione del dolore: una riflessione sulle validate scale comportamentali.

Viene proposto sempre più di frequente l’utilizzo di scale comportamentali per la valutazione del dolore nel paziente che non è in grado di comunicare. Le due scale più accreditate sono la Behavioral Pain Scale (BPS) (1) (figura 1) e la Critical-Care Pain Observation Tool (CPOT) (2) (figura 2), il cui uso è consigliato ormai da tutte le linee guida sulla​ gestione del dolore nel paziente critico.

Figura 1

Queste scale attribuiscono punteggi all’espressione del volto, a posizione e movimenti del corpo ed al cosiddetto “adattamento” alla ventilazione meccanica. Quest’ultimo concetto, espresso in termini più appropriati, è l’interazione paziente-ventilatore, argomento a cui anche ventilab attribuisce da sempre grande importanza. Quindi le scale comportamentali utilizzano le asincronie per la valutazione del dolore.

Figura 2

Nella BPS e nel CPOT non si pretende certo di analizzare tutta l’interazione paziente-ventilatore, ma solo di rilevare quelle grossolane asincronie che possono far suonare l’allarme del ventilatore meccanico. Queste asincronie sono quelle che aumentano la pressione nelle vie aeree oltre il limite prefissato. Vediamo un esempio nella figura 3.

Figura 3

Cerchiamo di capire perché succede. La curva gialla è la pressione delle aeree, quella verde è il flusso. Vediamo che i picchi di pressione che allarmano il ventilatore si verificano nell’ultima fase del flusso inspiratorio. Anzi, l’attivazione dell’allarme di pressione è proprio un evento che fa cessare il flusso inspiratorio ed apre l’espirazione. Se questo diventa frequente, la ventilazione meccanica può divenire anche impossibile.

Ora facciamo attenzione anche alla traccia bianca che compare insieme alla curva gialla. Quando la traccia bianca sale, il paziente inspira, quando scende invece espira. Vediamo una totale asincronia tra i periodi inspiratorio ed espiratorio del paziente (traccia bianca) e quelli del ventilatore (traccia verde). La pressione delle vie aeree (traccia gialla) si avvia verso il limite di allarme quando il paziente inizia ad espirare (la traccia bianca inizia a scendere​) mentre il ventilatore cerca di erogare​ ancora flusso inspiratorio (traccia verde al di sopra dello zero).

Questa asincronia è un ciclaggio ritardato. L’attivazione dell’allarme di pressione si può verificare in particolare durante la ventilazione a volume controllato, come nell’esempio in figura 3. Per risolvere l’asincronia e  far cessare l’attivazione dell’allarme possiamo migliorare l’impostazione della ventilazione a volume controllato oppure cambiare modalità di ventilazione. Nelle ventilazioni ciclate a flusso (pressione di supporto) se questa asincronia persiste, è perlomeno silenziosa ed un occhio poco esperto non se ne accorge.

Torniamo a BPS e CPOT. Sia nella BPS che nel CPOT si interpretano, di fatto, alcune grossolane asincronie come espressione di dolore. Ma che caspita c’entrano le asincronie con il dolore? Il paziente “contrasta” il ventilatore se questo è impostato male. Ed il problema può essere risolto adeguando l’impostazione del ventilatore. Migliorando l’impostazione del ventilatore, abbiamo forse tolto dolore ad un paziente che lo aveva? Nelle ventilazioni ciclate a flusso il paziente di fatto non può “contrastare”, mentre il quelle ciclate a tempo (in particolare il volume controllato) questo accade senza un buon setting del ventilatore. Vuol dire che in pressione di supporto si ha meno dolore che in volume controllato? Siamo evidentemente nel campo dell’assurdo. Che siano forse assurdi anche BPS e CPOT?

Qualche dubbio a me viene. Entrambe le scale del dolore nascono utilizzando variabili selezionate arbitrariamente e non per una dimostrata associazione con il dolore. Di fatto gli autori hanno semplicemente deciso dovessero essere quelle e che dovessero avere i punteggi che essi hanno ritenuto appropriati. È facile inventare score così… Ma se funzionano, visto che si sente sempre dire che sono validate, ce ne potremmo fare una ragione. Ma diamo una rapida occhiata a come BPS e CPOT sono stati validati.

Il BPS è stato “validato” confrontando il punteggio ottenuto durante stimoli ritenuti dolorosi (mobilizzazione o tracheoaspirazione) con quello rilevato durante stimoli ritenuti non dolorosi (applicazione calze compressive o medicazione del catetere venoso centrale). Lascio a ciascuno i commenti sulla scelta di questi stimoli (la tracheoaspirazione non interferisce di per sè forse con la ventilazione?). E accenno solo il fatto che è stato utilizzato un approccio statistico scorretto (i classici test parametrici su dati ordinali evidentemente non distribuiti normalmente).

Entriamo nel merito: il punteggio del BPS può variare da 3 a 12. Nello studio di “validazione” la media del BPS durante le procedure dolorose era tra 4 e 5, mentre durante le procedure non dolorose era tra 3 e 4. Quindi, in media, 1 punto di differenza tra dolore e non dolore. Quando la stessa procedura dolorosa era ripetuta nello stesso paziente, il punteggio del BPS era diverso di almeno 1 punto 14 volte su 31. Cioè la differenza di BPS tra procedure dolorose identiche nello stesso paziente era spesso simile alla differenza media tra procedure dolorose e non dolorose. La concordanza della misurazione del BPS tra diversi operatori è poi stata fatta considerando concordi le valutazioni che differivano di 1 punto… (che abbiamo visto essere la differenza media tra dolore e non dolore…).

Il punteggio di BPS in quasi tutti i pazienti dello studio di “validazione” era inferiore a 8 (gli stessi autori scrivono che per questo motivo non sono stati in grado di valutare la validità dello score sopra 8). Quindi si è inventato uno score che consente una variazione di 10 punti (da 3 a 12), ed alla fine sappiamo che funziona piuttosto male sulla prima metà della scala.
Per brevità, solo una piccola nota dello studio di validazione del CPOT: si nota nei risultati che avevano un CPOT di 2 sia pazienti che dichiaravano di avere dolore che quelli che non riferivano dolore. Penso basti questo.

Come possiamo vedere, BPS e CPOT non solo non​ hanno un razionale clinico-fisiologico e nemmeno un solido costrutto metodologico, ma sono tutt’altro che validati se andiamo a leggere la letteratura originale (ma tanto non lo fa nessuno…).

Restituiamo quindi le asincronie al complesso mondo dell’interazione paziente-ventilatore ed abituiamoci a gestire la complessità invece che impigrirci nella banalizzazione. Certamente le asincronie possono essere frequenti nei pazienti con drive e frequenza respiratoria elevati, come ad esempio quelli con dolore, con febbre, con agitazione, con elevato spazio morto, con ipossiemia, con acidosi metabolica, con iperventilazione centrale,… ma a ciascun problema diamo una soluzione appropriata.

Ancora il tempo per una domanda ed una considerazione prima di salutare.

La domanda. Abbiamo proprio bisogno di dare un numero per sapere se un paziente ha un dolore da trattare? Riteniamo che, nei soggetti incapaci di comunicare correttamente il proprio dolore, scale idiote siano migliori della capacità dell’essere umano di vedere la sofferenza sul volto e sul corpo dei propri simili? È oggettività o ubriacatura da punteggi? Per definizione non si può oggettivare il dolore altrui, siamo però capacissimi di vederlo, fa parte della nostra competenza di esseri umani. Purtroppo quando entriamo in ospedale rischiamo di sminuire quest’ultima competenza a favore di sedicenti oggettività.

La considerazione. Ormai ci si riempie la bocca di linee-guida e strumenti validati. Si crede ad una medicina che produce certezze. Purtroppo (e per fortuna) non è così. L’accettazione acritica di linee-guida, quasi regolarmente prive di raccomandazioni 1A (questo dovrebbe far riflettere…), e di strumenti validati (spesso allo stesso livello di BPS e CPOT) rischia di privare il medico dell’abitudine elementare al ragionamento clinico, della capacità di approfondimento e dell’entusiasmo nel proprio lavoro. Sfruttiamo il prezioso lavoro che per tutti compiono coloro che fanno le linee-guida, ma ad esse cerchiamo sempre di affiancare la nostra capacità critica, evitiamo un atteggiamento di religioso rispetto che deve eventualmente essere riservato a misteri ben più profondi. Cerchiamo sempre di capire e di conoscere in prima persona tutto quello che possiamo.

Un sorriso a tutti gli amici di ventilab, come sempre.

1) Payen JF et al. Assessing pain in critically ill sedated patients by using a behavioral pain scale. Crit Care Med 2001; 29:2258-63
2) Gélinas C et al. Validation of the Critical-Care Pain Observation Tool in adult patients. Am J Crit Care 2006; 15:420–427

Read more ...

Ventilazione non-invasiva: come impostare il supporto inspiratorio.

Il successo della ventilazione meccanica dipende in maniera decisiva anche dall’appropriatezza della sua impostazione. Se in un paziente con ARDS sbagliamo la scelta di volume corrente e PEEP, possiamo trasformare una tecnica molto efficace in un problema senza soluzione; se durante la ventilazione assistita utilizziamo costantemente un supporto inspiratorio eccessivo o insufficiente, possiamo perpetuare la dipendenza dalla ventilazione meccanica invece che avviarci verso lo svezzamento.

A volte ho la sensazione che ci si dimentichi questo concetto fondamentale quando si parla di ventilazione non-invasiva: si passa il tempo a discutere se sia efficace o meno, senza specificare i criteri di impostazione. E’ un approccio profondamente sbagliato: la ventilazione non-invasiva non è efficace perchè si applica una maschera sulla faccia, ma perchè si eroga una ventilazione meccanica…

Oggi vediamo come impostare il supporto inspiratorio (cioè la pressione di supporto o la differenza IPAP-EPAP) in maniera efficace quando curiamo un paziente con insufficienza respiratoria acuta (anche in presenza di una componente cronica). Su questo argomento esistono diversi approcci ed opinioni autorevoli, quello che propongo è ciò che personalmente ritengo più logico.

Consideriamo il momento in cui si inizia la ventilazione non-invasiva. In questa fase la pressione di supporto dovrebbe essere la più elevata possibile. E’ opportuno iniziare con un basso livello di supporto inspiratorio (ad esempio 5 cmH₂O) e rapidamente (in pochissimi minuti) raggiungere, per incrementi successivi, il massimo livello che il paziente tollera o ritiene confortevole e che si associa ad un livello gestibile di perdite aeree.

E’ importante raggiungere il massimo possibile perchè in questa fase la ventilazione non-invasiva viene sempre proposta a pazienti che hanno o 1) una insufficienza della pompa respiratoria o 2) un elevato lavoro dei muscoli respiratori.

Dovremmo intendere come insufficienza della pompa respiratoria quella condizione in cui si ha una acidemia (cioè un pH < 7.35) senza ipocapnia (PaCO₂ > 35 mmHg) (vedi post del 29/01/2011). Rientrano in questa categoria, oltre alla classica acidosi respiratoria ipercapnica, anche quei casi di acidosi metabolica senza una ipocapnia. Durante acidosi metabolica, la normale risposta di una pompa respiratoria efficiente è qualla di iperventilare per ridurre la PaCO₂ e quindi tendere alla correzione del pH. Se la pompa respiratoria è esaurita, la PaCO₂ rimane attorno ai 40 mmHg senza alcun tentativo di correzione respiratoria del pH.

L’elevato lavoro dei muscoli inspiratori è una condizione di stress che può precedere la vera e propria insufficenza della pompa respiratoria, e clinicamente si manifesta con dispnea, tachipnea (aumento della frequenza respiratoria), polipnea (aumento della ventilazione/minuto), non di rado iperpnea (aumento della profondità dell’inspirazione),  e utilizzo dei muscoli accessori della respirazione (è ben esplorabile lo sternocleidomastoideo). In questa fase la PaCO₂ può essere normale o ridotta ed il pH normale o alcalino. Quando i muscoli inspiratori iniziano a cedere sotto il peso di un prolungato periodo di elevato lavoro respiratorio, iniziamo a vedere il respiro rapido e superficiale ed infine il respiro paradosso (addome e torace si espandono in maniera alternata invece che sincrona durante gli atti respiratori).

In entrambe queste condizioni un obiettivo fondamentale della ventilazione non-invasiva è mettere a riposo il più possibile i muscoli inspiratori. E’ sbagliato pensare di ottenere questo obiettivo impostando una pressione di supporto sufficiente a raggiungere un volume corrente di 6-8 ml/kg (di peso ideale). Questo può essere un obiettivo necessario ma certamente non sufficiente. Infatti molti pazienti con elevato lavoro respiratorio sono già in grado di inspirare un volume corrente normale (o elevato) anche senza alcun supporto inspiratorio: sono cioè ancora in grado di combattere, seppur ad un elevato prezzo metabolico e di stress. In queste condizioni i muscoli respiratori possono utilizzare anche più del 25% dell’ossigeno consumato dall’intero l’organismo (in condizioni di normalità è circa il 1-2%), con sovraccarico della funzione cardiaca e sofferenza di altri tessuti.

Dobbiamo quindi affidarci a criteri diversi dal volume corrente. Possono aiutarci a scegliere il livello di supporto inspiratorio la valutazione della frequenza respiratoria, della dispnea, dell’utilizzo dei muscoli accessori della respirazione e, come sempre, il monitoraggio grafico della ventilazione.

Se durante ventilazione non-invasiva il volume corrente fosse compreso tra 420 e 470 ml potremmo essere soddisfatti nella maggior parte dei pazienti. Ma il monitoraggio grafico della ventilazione meccanica può fornirci informazioni decisive per una impostazione appropriata della pressione di supporto.

Nella figura 1 vediamo il flusso nelle vie aeree nello stesso paziente con 3 diversi livelli di pressione di supporto (da sinistra a destra: 5, 15 e 20 cmH₂O sopra la PEEP di 5 cmH₂O). Tra le 3 condizioni, il volume corrente varia effettivamente tra 420 e 470 ml.

Figura 1

Nel riquadro C abbiamo un flusso che, dopo il picco iniziale (porzione verticale viola), è (quasi) decrescente, tipico della ventilazione pressometrica passiva. Questo vuol dire che il paziente, dopo aver attivato il ventilatore, tende a mettere a riposo i muscoli inspiratori. Osserviamo la parte viola della curva di flusso nei riquadri A e B: dopo il picco iniziale, il flusso inspiratorio non decresce come nel riquadro C, segno di una persistente attività dei muscoli inspiratori, che è tanto più marcata tanto più ci si allontana dalla teorica decrescita passiva.

La figura 2 presenta le stesse curve della figura 1, con una retta che congiunge l’iniziale picco di flusso con il flusso quando inizia il ciclaggio tra inspirazione ed espirazione (istante in cui il flusso inizia a crollare verso lo zero).

Figura 2

Questa rappresentazione aiuta a capire cosa si intende per flusso decrescente e come valutare, seppur in maniera grossolana e qualitativa, quando e quanto un soggetto continua ad utilizzare i muscoli inspiratori durante il supporto inspiratorio. Nel riquadro A c’è un’area molto rilevante tra la traccia di flusso e la linea tratteggiata che dovrebbe descrivere l’ipotetico decadimento passivo del flusso; nel riquadro B c’è ancora una evidente area tra flusso e linea di decadimento passivo, però minore rispetto a quella vista in A e quindi segno di un minor contributo dei muscoli inspiratori; in C praticamente tutto il flusso è sulla liena di decadimento e ci fa pensare che resti solo eventualmente una minima attività dei muscoli inspiratori dopo il triggeraggio.

Ora possiamo capire bene perchè, quando iniziamo la ventilazione non-invasiva, dovremmo incrementare la pressione di supporto per avvicinarci il più possibile al profilo di flusso che vediamo in C. E’ importante fermarsi nell’incremento della pressione di supporto appena si nota questo pattern. Il livello di assistenza inspiratoria va rivalutato, con l’approccio appena visto, tutte le volte che si osservi un cambiamento del pattern respiratorio. Spesso vedremo che poco dopo l’inizio della ventilazione non-invasiva potremo ridurre il supporto inspiratorio mantenendo una bassa attività dei muscoli inspiratori.

Quando la condizione di insufficienza di pompa respiratoria o di elevato lavoro dei muscoli inspiratori tendono a risolversi, potremo tranquillamente abbassare il livello di pressione di supporto, senza più ricercare la passività del paziente. Viceversa, se non si dovesse arrivare a questo punto in tempi ragionevolmente brevi, dovremmo iniziare a pensare all’intubazione tracheale.

Se siamo d’accordo su quando detto finora, dobbiamo ammettere che la CPAP raramente può essere una tecnica ottimale di ventilazione non-invasiva.

Uno dei problemi a cui espone questo approccio è quello di avere qualche paziente che genera volumi correnti molto elevati, anche 10-12 ml/kg. Dobbiamo però essere lucidamente consapevoli che questo  volume corrente non è passivamente generato dal livello di supporto inspiratorio se abbiamo scelto il livello di pressione inspiratoria necessario e sufficiente a far riposare i muscoli respiratori. Infatti stiamo semplicemente aiutando il paziente a fare ciò che il suo cervello (=centri del respiro) comanda. Se dal cervello partono ordini potenzialmente dannosi (=generare un alto volume corrente), la soluzione non è mettere in difficoltà la pompa respiratoria per impedire che ciò accada. In questa situazione vale la pena valutare se il volume corrente tenderà a ridursi man mano che si metteno a riposo i muscoli respiratori. Se ciò non dovesse accadere, a noi la responsabilità di scegliere se accettare un volume corrente elevato o iniziare una ventilazione protettiva, che non potrà che essere invasiva e con sedazione/parlisi. Ma questo è un altro capitolo…

Per concludere, facciamo una breve sintesi dei punti principali:

• all’inizio della della ventilazione non-invasiva il supporto inspiratorio dovrebbe essere regolato per rendere il più decrescente possibile il flusso inspiratorio; ne risulterà anche la riduzione della dispnea, della tachipnea e dell’utilizzo dei muscoli accessori della ventilazione;
• dopo aver scaricato i muscoli respiratori da un eccessivo lavoro, si dovrebbe iniziare a ridurre il supporto, accettando un livello di attività respiratoria compatibile con le risorse muscolari;
  
• qualora con questo approccio si ottenesse un volume corrente che si ritiene causa di possibile danno indotto dalla ventilazione, una soluzione normalmente ragionevole è passare alla ventilazione protettiva invasiva.

Un sorriso a tutti gli amici di ventilab.

 

Read more ...