May 302011
 

La ventilazione meccanica può salvare la vita, ma se non attuata correttamente può avere un impatto negativo sulla prognosi dei pazienti. Spesso abbiamo parlato di ventilazione protettiva nella ARDS per prevenire il ventilator-induced lung injury (VILI). Oggi parleremo invece della disfunzione diaframmatica indotta dalla ventilazione meccanica (ventilator-induced diaphragmatic dysfunction, VIDD).

La  VIDD può condizionare in maniera rilevante lo svezzamento dalla ventilazione meccanica ed il trasferimento dei nostri pazienti verso i centri di Riabilitazione.

A questo proposito vorrei condividere con gli amici di ventilab i contenuti di una relazione che ho presentato il 27 maggio presso il Centro di Riabilitazione “E. Spalenza” della Fondazione don Gnocchi di Rovato. Potrai vedere ed ascoltare la presentazione su youtube cliccando i link che trovi nelle righe qui sotto. La relazione è stata suddivisa in 3 parti di circa 8 minuti ciascuna.

Per vedere la prima parte clicca qui: prima parte.

Per vedere la seconda parte clicca qui: seconda parte.

Per vedere la terza parte clicca qui: terza parte.

Se vuoi scaricare il .pdf della presentazione, clicca qui.

Mi farebbe piacere sapere se trovi utile e comoda la modalità audio-video di presentazione dei contenuti o se preferisci il tradizizonale testo scritto. Puoi farlo lasciando un commento qui sotto o inviando una mail a info@ventilab.org.

Un saluto a tutti e grazie per l’attenzione e gli attestati di apprezzamento al lavoro di ventilab. Proposte e suggerimenti sono sempre ben accetti.

May 222011
 

Oggi parliamo di trigger nella ventilazione meccanica.

Il trigger è genericamente un dispositivo che innesca qualcosa. Tipicamente nelle armi da fuoco è il grilletto. Nella ventilazione meccanica il trigger è qualcos’altro.

Utilizziamo ogni giorno due tipi di trigger: trigger inspiratorio e trigger espiratorio.

Trigger inspiratorio.

Il trigger inspiratorio è quel dispositivo che consente al ventilatore di iniziare la propria fase inspiratoria un sincronia con l’inizio dell’inspirazione del paziente.

Tipi di trigger.

Sono utilizzati nella pratica clinica tre tipi di trigger inspiratorio:

trigger a pressione: durante l’espirazione la valvola inspiratoria del ventilatore è chiusa. Quando il paziente inizia l’inspirazione successiva, si genera una pressione negativa nel circuito del ventilatore. Infatti, come descritto dalla legge di Boyle, il prodotto di pressione e volume è costante. Quindi se aumenta il volume dei polmoni (=inspirazione) ma non vi entra nuovo gas (valvola inspiratoria chiusa), la pressione diminuisce. Noi possiamo scegliere il livello critico di riduzione della pressione nel circuito respiratorio che il ventilatore identifica con l’inspirazione del paziente: questo è il nostro trigger. Il valore da scegliere dovrebbe essere sempre il più basso possibile, in modo tale da rendere il trigger molto sensibile: questo consentirà una tempestiva assistenza inspiratoria e la riduzione del lavoro del paziente sprecato per attivare l’inspirazione del ventilatore meccanico. Solitamente i valori che conviene impostare sono dell’ordine di -0.5/-1 cmH2O. Il rischio di un trigger troppo sensibile è l’autociclaggio della macchina, cioè l’innesco di atti inspiratori non richiesti dal paziente. Nel post del 8 maggio puoi leggere e vedere come riconoscere quando gli atti inspiratori sono effettivamente richiesti dal paziente

trigger a flusso: le valvole inspiratoria ed espiratoria non si chiudono mai ed il ventilatore eroga un flusso continuo (bias flow o flusso di base). Il flusso di base in alcuni ventilatori è regolabile nel pannello delle impostazioni, in altri è fisso (ad esempio nei ventilatori Siemens/Maquet è di 2 l/min). Quando il paziente finisce l’espirazione, rimarrà nel circuito del ventilatore il flusso di base: esso esce dalla via inspiratoria e rientra inalterato nel ventilatore attraverso la via espiratoria. Se il paziente inizia l’inspirazione, una parte del flusso di base sarà sottratta dal paziente ed al ventilatore rientrerà un flusso minore di quello erogato. Questo è il segnale che il paziente inizia ad inspirare e così sarà innescata l’assistenza inspiratoria. Il trigger a flusso può essere reso più sensibile impostando un basso valore di sensibilità di flusso. La sensibilità di flusso è la differenza tra flusso di base che esce dalla branca inspiratoria ed il flusso che rientra nel ventilatore dalla branca espiratoria. In molti ventilatori è direttamente regolabile: una sensibilità di flusso di 1 l/min imposta un trigger più sensibile rispetto a una sensibilità di flusso di 5 l/min. Nel Servo 300 Siemens la sensibilità di flusso non si esprime in l/min, ma su una scala colorata: sul rosso il trigger è più sensibile e sul verde lo è meno. Nel Servoi Maquet ci sono anche dei numeri da 1 a 10: attenzione, non inidicano i l/min di sensibilità di flusso! 10 è il trigger più sensibile  mentre 1 è il meno sensibile.

trigger neurale: attualmente disponibile nella modalità di ventilazione NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist) della Maquet, consente di innescare l’insufflazione quando la inizia la depolarizzazione del diaframma. Richiede il posizionamento di un apposito sondino naso-gastrico dotato di elettrodi che vengono a posizionarsi a livello del diaframma. Prossimamente daremo spazio alla NAVA. Per ora ci basta anticipare che sincronizzare il ventilatore sull’inizio della contrazione diaframmatica (cioè della sua depolarizzazione) può dare la massima sensibilità al trigger, perchè le variazioni di flusso o pressione del circuito sono sicuramente più tardive e soggette a numerose variabili, come ad esempio PEEP intrinseca, resistenze delle vie aeree, compliance, forza muscolare, …

Trigger a pressione o a flusso?

Ventilazione assistita. Nella maggior parte dei pazienti non vi sono differenze clinicamente rilevanti tra un trigger a pressione o uno a flusso, se opportunamente impostati (1,2). Tuttavia, in alcuni pazienti con sforzi inefficaci, la maggior sensibilità del trigger a flusso può migliorare la sincronia ventilatore-paziente, riducendo la frequenza degli sforzi inefficaci. Riprendendo il caso commentato nel post del 8 maggio, vediamo come si modifica la sincronia paziente-ventilatore modificando il trigger. Nella figura 1 vediamo un trigger a pressione di -1 cnH2O e nella figura 2 un trigger a flusso alla minima sensibilità (livello 1 in un Servoi Maquet). Risultato: nessuna differenza tra le due modalità di trigger.

figura 1

figura 2

Ma se rendiamo massima la sensibilità del trigger a flusso (livello 10), la sincronia diventa perfetta (figura 3).

figura 3

figura 4

 Nella figura 4 vediamo invece cosa succede se si riduce un pochino la sensibilità del trigger a pressione rispetto alla figura 1 (da -1 a -2 cmH2O): un disastro, come discusso nel post precedente.

CPAP. Non ho dubbi: trigger a flusso ad elevata sensibilità. In CPAP non si triggera nessuna assistenza inspiratoria, quindi nessun problema di autociclaggio del ventilatore.

Trigger espiratorio.

Un aspetto spesso trascurato. Nella ventilazione a pressione di supporto il flusso inspiratorio è decrescente (se il paziente non ha una intensa attività dei propri muscoli inspiratori). L’inspirazione termina quando il flusso inspiratorio, riducendosi progressivamente, raggiunge un valore critico. Nei ventilatori più recenti il trigger espiratorio è regolabile ed il livello di flusso inspiratorio che triggera l’espirazione è espressa come % del massimo flusso inspiratorio. Nelle macchine più datate (es. Servo 300 Siemens) il trigger espirartorio è invece fisso e non compare tra le opzioni di impostazione.

Vediamo un esempio nella figura 5. Se scegliamo come trigger espiratorio il 50% del picco di flusso inspiratorio (parte sinistra della figura) vediamo che quando si dimezza il picco di flusso inspiratorio, l’inspirazione termina ed inizia l’espirazione. Quando  si sceglia un trigger espiratorio del 5% (parte destra della figura), l’effetto è quello di prolungare la durata dell’inspirazione: infatti ci vuole più tempo per raggiungere il valore critico di flusso che consente di passare all’espirazione. Quindi un trigger espiratorio basso aumenta la durata dell’inspirazione (esistono frequenti eccezioni che però meritano un post tutto per sè).

figura 5

 Come regolare il trigger espiratorio?

Nei pazienti con PEEP intrinseca un trigger espiratorio del 40-50% riduce l’iperinflazione dinamica e lavoro respiratorio e migliora l’interazione paziente ventilatore (3,4).  A mio parere, un trigger espiratorio ridotto (10-20%) è preferibile invece nei pazienti senza PEEPi se sono ipossiemici, se hanno inspirazioni brevi o se hanno bisogno di un pieno supporto dei muscoli inspiratori.

Anche oggi abbiamo messo parecchia carne al fuoco. Per necessità di sintesi non ho approfondito molti aspetti relativi al triggeraggio inspiratorio ed espiratorio: se hai qualche dubbio o suggerimento, non esitare a lasciare un commento nello spazio sottostante.

Un saluto a tutti gli amici di ventilab.

Bibliografia.

1) Tutuncu AS et al. Comparison of pressure- and flow-triggered pressure-support ventilation on weaning parameters in patients recovering from acute respiratory failure. Crit Care Med 1997; 25:756-60.

2) Goulet R et al. Pressure vs. flow triggering during pressure support ventilation. Chest 1997; 111:1649-53.

3) Chiumello D et al. Effect of different cycling-off criteria and positive end-expiratory pressure during pressure support ventilation in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Crit Care Med 2007; 35:2547-52

4) Tassuax D et al. Impact of expiratory trigger setting on delayed cycling and inspiratory muscle workload. Am J Respir Crit Care Med 2005; 172:1283-9.

May 082011
 

Eccomi qua per il analizzare il monitoraggo grafico della ventilazione meccanica proposto nel post del 25 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.