Oct 202013
 

ObelixSaludaLa ventilazione meccanica in anestesia ci offre talora difficoltà e spunti interessanti. Oggi ho il piacere di condividere con gli amici di ventilab un caso che mi è stato inviato da Chiara. E’ un concentrato di difficoltà: la ventilazione meccanica durante chirurgia laparoscopica  in posizione di Trendelenburg in una paziente obesa. Suggerisco di continuare leggere questo post anche chi non si occupa di anestesia, perchè i problemi che Chiara ha incontrato e le strategie per gestirli appropriatamente sono di interesse generale per tutti coloro che si occupano di ventilazione meccanica.

Ecco il caso di Chiara: “Ho seguito un’anestesia generale in una paziente di 24 anni ma di quasi 100 Kg per 150 cm, Mallampati IV, collo, mammelle e addome voluminosi : habitus “batraciano”; superata la difficoltà ventilatoria all’induzione, l’intubazione tracheale non è stata difficoltosa. Inizio la ventilazione in volume controllato con PEEP 5 –> 7  cmH20 e un volume corrente di circa 600 ml per 14 atti /minuto; saturazione buona, ETCO2 39-40 mmHg e pressioni di picco intorno a 40 cmH20 in Trendelemburg e pneumoperitoneo con pressione media delle vie aeree di 12-13 mmHg; ho osservato però un volume corrente espirato inferiore di 200 ml rispetto a quanto erogato e ho provato a variare il rapporto I:E  che da 1:2 ho corretto come 1,5:1; il risultato è stato un netto miglioramento del volume corrente (600ml erogati e circa 600 ml espirati), una riduzione della ETCOa 35 mmHg ed una lieve riduzione delle pressioni di picco a 37 cmH20; nessun problema al risveglio, dopo 50 minuti di Trendelemburg ; premetto che si trattava di chirurgia pelvica.  A prescindere dal singolo caso, la scelta di variare il rapporto I:E , trattandosi di una paziente con un quadro “restrittivo” può ritenersi valida? Grazie.

Grazie a te Chiara per lo spunto e per avere accettato di farlo discutere su ventilab.

Il problema.

Chiara aveva impostato 600 ml di volume corrente con la ventilazione a volume controllato ma la sua paziente riceveva in realtà 400 ml di volume corrente (ricordo che il volume corrente espiratorio è quello che di norma dobbiamo considerare come volume realmente erogato, indipendentemente da quello impostato). Durante la ventilazione a volume controllato (in assenza di perdite dal circuito) il volume corrente può non essere ottenuto per un solo motivo: la pressione di picco raggiunge il limite massimo consentito nel corso dell’inspirazione. Quindi il ventilatore “protegge” il paziente interrompendo l’insufflazione nel momento in cui la pressione nelle vie aeree diventa superiore al limite prestabilito. Chiara ci dice in effetti che la pressione di picco era 40 cmH2O, un valore a cui spesso si imposta il limite di pressione di insufflazione.

Effetto della variazione del rapporto I:E.

In questo caso si è deciso di aumentare il tempo inspiratorio ed abbreviare il tempo espiratorio  modificando il rapporto inspirazione/espirazione (I:E) da 1:2 a 1.5:1. La frequenza respiratoria era 14/min, quindi ogni ciclo respiratorio durava circa 4.3 secondi (=60/frequenza respiratoria). Quando il rapporto I:E era 1:2, l’inspirazione occupava il 33% del ciclo respiratorio e quindi circa 1.4 secondi ed il restante tempo (circa 2.9 secondi) era lasciato all’espirazione. Impostando un rapporto I:E di 1.5:1, significa che l’inspirazione occupa il 60% del ciclo respiratorio, quindi in questo caso circa 2.6 secondi ed l’espirazione si riduce a 1.7 secondi. Come può questo ridurre le pressioni di picco a 37 cmH2O ed ottenere la completa erogazione dei 600 ml di volume corrente?

pres_flowIl segreto è nella riduzione della pressione resistiva (vedi post del 05/12/2011): il flusso inspiratorio (data dal rapporto tra volume corrente e tempo inspiratorio) passa da circa 430 ml/s (= 600 ml/1.4 s) a circa 230 ml/s (=600 ml/ 2.6 s). Se il flusso inspiratorio si riduce quasi del 50%, la pressione resistiva (= flusso x Resistenza dell’apparato respiratorio) si riduce molto di più, visto che la relazione tra le due è esponenziale (vedi figura a fianco). Quindi se si riduce la pressione resistiva, si riduce anche la pressione di picco, della quale la pressione resistiva è una componente (vedi post del 24/06/2011).

Così facendo abbiamo però ridotto la pressione di picco, ma aumentato la pressione di plateau, cioè quella parte di pressione delle vie aeree che si scarica sui polmoni. Infatti ricordiamo che la pressione di plateau è la somma di pressione elastica e PEEP totale, come possiamo vedere nella figura qui sotto:

pplat26

La pressione elastica è data dal volume corrente per l’elastanza. Immaginando che l’elastanza non si sia modificata, l’aumento del volume corrente del 50 % (da 400 a 600 ml effettivi) avrà determinato un aumento della pressione elastica del 50%.

La PEEP totale (somma di PEEP + PEEP intrinseca) è poi molto probabile che sia aumentata, visto che abbiamo ridotto drasticamente il tempo espiratorio (da 2.9 a 1.7 secondi) e contemporaneamente aumentato il volume corrente.

Quindi il risultato del cambio del I:E non ha certamente migliorato la protezione dei polmoni, pur avendo dato l’illusione di farlo. Anzi potrebbe averli esposti a qualche rischio in più.

Una possibile soluzione alternativa.

Prima di tutto, ripensiamo all’impostazione della ventilazione. La signora, ancorchè obesa, era di bassa statura. Il volume corrente andrebbe deciso sulla base del peso ideale e non di quello effettivo (vedi post del 18/12/2011). Se fai due calcoli, il peso ideale della signora sarebbe circa 45 kg (!). Forse un volume corrente di 350-400 ml (circa 8 ml/kg) poteva essere già sufficiente, provvedendo evidentemente ad associare una buona PEEP (nei gravi obesi si potrebbe iniziare con 10 cmH2O, emodinamica permettendo), con una frequenza respiratoria sufficiente ad avere una dignitosa eliminazione della CO2 (per quanto possa essere contronatura quando facciamo gli anestesisti, ricordiamo che un po’ di ipercapnia acuta non fa male, anzi potrebbe fare bene).

Secondariamente diamo un’occhiata alla pressioni di plateau (quella che arriva nei polmoni), trascurando la pressione di picco. Nei ventilatori da anestesia spesso non possiamo fare la manovra di occlusione di fine inspirazione. E’ però un’ottima abitudine inserire una breve pausa di fine inspirazione nell’impostazione della ventilazione a volume controllato. Avremo il monitoraggio continuo di una pressione di plateau che sarà forse di un paio di cmH2O più alta della pressione di plateau misurata a 3 secondi, ma che consiglio di utilizzare come come soglia da non superare durante la ventilazione: si avvicina alla pressione alveolare delle unità polmonari a bassa costante di tempo (presto dedicherò un post alla costante di tempo, qui non ho lo spazio di approfondire l’argomento). Se la pressione di plateau “va bene” (è cioè inferiore a 30 cmH2O, per dare retta all’opinione comune), non farei nulla anche in presenza di elevate pressioni di picco e non avrei alcun problema ad aumentare il limite della pressione massima delle vie aeree se necessario.

In casi come quello descritto in questo post, se necessario sarei propenso ad accettare anche una pressione di plateau un po’ superiore a 30 cmH2O se non ci fossero di segni di rilevante iperinflazione dinamica. Ci possiamo aspettare che una obesa in Trendelenburg con pneumoperitoneo possa avere pressioni addominali e pleuriche elevate. Quindi la pressione transpolmonare e lo stress dovrebbero essere comunque normali anche con pressione di plateau un po’ più alta di quanto normalmente raccomandate (vedi post del 24/06/2011).

Conclusioni.

Possiamo concludere che, in tutte le condizioni in cui facciamo ventilazione meccanica controllata, dovremmo:

1) stabilire un volume corrente appropriato rispetto al peso ideale (per le corporature standard massimo 500 ml nei maschi e 400 ml nelle femmine);

2) regolare la frequenza respiratoria per mantenere una PaCO2ragionevole” (anche 50 mmHg potrebbero andare benissimo);

3) favorire l’espirazione, quindi utilizzando I:E non troppi alti (misurando se possibile la PEEP intrinseca);

4) monitorare la pressione di plateau (anche su plateau molto brevi) e stare tranquilli se questa è inferiore 30 cmH2O. Se in queste condizioni la pressione di picco è alta, non lasciamoci influenzare, alziamo il limite di pressione massima delle vie aeree;

5) nei pazienti con “molta pancia” (obesi, gravide, pneumoperitoneo, posizione di Trendelenburg) se necessario accettiamo una pressione di plateau anche superiore a 30 cmH2O, a patto che il volume corrente sia ragionevolmente basso e non vi sia una rilevante autoPEEP.

Un sorriso a tutti gli amici di ventilab.

 

 

Author: Giuseppe Natalini

  8 Responses to “Pressione di picco delle vie aeree e rapporto I:E: quando la realtà può ingannarci.”

  1. Buongiorno a tutti, ancora una volta il vostro post arriva puntuale, per confermare, SPERO, di aver agito bene! Mi riallaccio per certi aspetti al caso di Chiara: Venerdì pomeriggio eredito, dal collega del mattino, il seguente paziente: uomo 50 enne, 180 cm per 150 kg. Giunto in PS per ostruzione acuta delle vie aeree da ripresa di K corde vocali precedentemente sottoposto a radioterapia. Viene miracolosamente intubato (tubo calibro 5 armato) e portato in S.O.per eseguire una tracheotomia chirurgica. Il collega, che rilevo, aveva impostato una ventilazione a volume controllato con Vt 600 ml (non raggiunto per superamento limite P max), FR 15/m, I:E=1:1 con EtCO2 60 mmHg. Applico le seguenti modifiche: aumento Pmax a 60 cmH20, imposto Vt=500 ml, PEEP 5 , I:E=1:2 e inserisco una pausa inspiratoria che mi indica una Pplat di 21 cmH2O e una Ppicco di 55 cmH2O con un EtCO2 50 mmHg. Il risultato che ottengo e’…quello di far scappare il collega!!Ho fatto bene?

    • Laura, complimenti! Mi hai fatto felice! Sono sempre contentissimo quando vedo che chi frequenta il Corso di Ventilazione Meccanica è poi capace di destreggiarsi anche in situazioni tutt’altro che semplici.
      Innanzitutto facciamo i complimenti al collega che ha intubato il paziente: sicuramente avrà passato quel quarto d’ora che tutti noi anestesisti conosciamo bene.
      Tu poi sei stata perfetta: volume corrente impostato correttamente, misurazione della pressione di plateau (quella approssimativa durante la pausa inspiratoria va benissimo!) e, visto che questa andava bene, innalzamento del limite di pressione per poter continuare a ventilare il paziente.
      In questo caso la pressione resistiva (approssimativamente la differenza tra la tua pressione di picco e plateau) è molto elevata (circa 34 cmH2O) anche perchè stavate usando un tubo con elevate resistenze (un tubo da adulti, quindi lungo, di 5 mm di diametro interno): tutto assolutamente prevedibile.
      Elegante anche il passaggio del I:E da 1:1 a 1:2: in questo modo hai aumentato la pressione di picco (per l’aumento della pressione resistiva inspiratoria) ma probabilmente hai ridotto la pressione di plateau. Infatti l’aria non deve solo entrare nei polmoni, ma deve anche uscire. E in un tubo di 5 mm il flusso espiratorio è molto, molto lento: se il tempo espiratorio non è il più lungo possibile, è facilissimo arrivare a rilevanti livelli di PEEP intrinseca.
      E non da ultimo, molto saggio anche accettare la moderata ipercapnia: molto meglio che ventilare male!
      Alla prossima 😉

  2. Al di fuori di situazioni cliniche in cui sia praticamente certo che l’elastanza di parete toracica del paziente sia elevata, al punto 4 delle conclusioni proposte nel post ricorderei che qualche volta valori prossimi a 30 cm H2O di pressione di plateau non ci garantiscono dal danno polmonare, naturalmente se la ventilazione si prolunga per molte ore o per giorni. Rileggiamo a questo proposito il post del 21/02/2013.

    • Grazie per la precisazione, Daniele.
      Sono stato così categorico pensando alla ventilazione di polmoni sani associata ad elevata pressione addominale, come nel caso discusso nel post (obesità, Trendelenburg, pneumoperitoneo). In questi casi possiamo essere ragionevolmente fioduciosi che sotto i 30 cmH2O di plateau non procuriamo danni ai polmoni se volume corrente e PEEP sono ragionevoli.

  3. Salve a tutti. Grazie, come al solito, per l’interessante spunto. Da vostro attento lettore (in attesa di potere frequentare, finalmente, il vostro corso), mi sembra che l’argomento sia stato parzialmente trattato in un precedente post del settembre 2011 (Peep e pressione di plateau: quando la somma non fa il totale). Uno dei messaggi principali era proprio quello di non preoccuparci di eventuali aumenti di pressione (anche di plateau), entro limiti ragionevoli, quando la causa è un aumento dell’elastanza toracica (il diaframma e la parete addominale in questo caso devono essere considerati “parete toracica”), dal momento che aumenterà anche la pressione pleurica e, dunque, si ridurrà la pressione transpolmonare, vera responsabile dello stress alveolare. Per quanto riguarda l’impostazione del valore della Peep, mi chiedevo se può esserci d’aiuto la stima dello “stress index” dall’analisi della curva pressione-tempo. Anche se mi è capitato spesso di aumentare la Peep in presenza di una “chiara” concavità verso il basso (stress index <1), ma il risultato era quello di aumentare anche la driving pressure. Che fare in questi casi?
    Spero di avere colto nel giusto verso i vostri insegnamenti.
    Grazie. A presto.

  4. Ciao a tutti…vorrei sottoporre soltanto un dubbio personale all’attenzione di Ventilab… ha senso pensare che in pazienti in cui si riscontrano elevati valori di pressione resistiva la mancata concordanza tra tidal volume inspiratorio e tidal volume espiratorio sia dovuta all’aumento della quota “persa” nel circuito di anestesia sottoforma di volume di compressione, o per valori di Ppeak intorno a 40 cmH2O è impossibile “lasciare per strada” tutta questa quota (fino ai 200 mL riferiti dalla collega)? Grazie per la disponibilità ed il vostro sempre immancabile orientamento “clinico”.

    • Caro Federico, grazie per il commento.
      Il volume comprimibile è quella quota di gas che non viene erogata al paziente ma che viene compressa nel circuito in inspirazione e decompressa in espirazione. Il volume comprimibile è stimabile con la formula: (pressione di picco-PEEP) x Compliance del circuito. La compliance del circuito (che comprende il circuito interno del ventilatore con l’eventuale concertina ed il circuito esterno) è molto bassa nei moderni ventilatori di Terapia Intensiva (circa 1 ml/cmH2O), più alta in quelli di anestesia (5-10 ml/cmH2O) (i valori sono approssimativi, li cito a memoria: se qualcuno avesse dati più precisi, non esiti a suggerirli).
      In altre parole, ogni 10 cmH2O di aumento di pressione nelle vie aeree (sopra la PEEP), al paziente non arrivano circa 10 ml del volume corrente in Terapia Intensiva e circa 50-100 ml in sala operatoria. Questa infatti è la quantità di gas compressa nel circuito e non quindi non spostata verso il paziente. Il problema può diventare rilevante per circuiti molto lunghi o per volumi correnti molto bassi (es. nei neonati). Oppure in anestesia per pressioni (sopra PEEP) molto elevate: come giustamente ipotizzi, per 40 cmH2O (sopra PEEP) è almeno 200 ml.
      Non penso però che questo possa spiegare il problema di Chiara, quasi certamente il volume corrente che Chiara leggeva comprendeva anche il volume comprimibile. Infatti il volume comprimibile non è misurato normalmente dal ventilatore: insomma c’è, ma non lo vediamo. Infatti di norma i ventilatori misurano il volume corrente sull’uscita espiratoria del circuito di ventilazione: da qui, in espirazione, esce tutto il volume immesso nel circuito, anche quello compresso nel circuito e non arrivato al paziente.
      Possiamo “vedere” il volume comprimibile solo se misuriamo pressioni e flussi alla Y del circuito: in questo punto il volume compresso nel circuito non passa durante l’inspirazione ed il volume comprimibile fa parte della differenza tra volume impostato e volume misurato.
      Un caro saluto.

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