May 312019
 

La ventilazione meccanica può ridurre le complicanze polmonari postoperatorie? Come? Risponderemo a questa domanda analizzando il caso di un paziente, che chiameremo Valerio, sottoposto a emicolectomia sinistra laparoscopica. Un caso che può essere interessante anche per chi non pratica l’anestesia…

Valerio è obeso (Body Mass Index 32 kg/m2), con un peso ideale di 80 kg. L’intervento a cui è sottoposto ha la durata di alcune ore, con pneumoperitoneo in posizione di Trendelenburg. Per interventi di questo tipo, le complicanze polmonari postoperatorie sono frequenti (nei pazienti con ASA > 2 si verificano in un terzo dei casi) e si associano ad un incremento della mortalità ospedaliera (1). Facciamo quindi un buon servizio se possiamo contribuire a prevenirle con una buona ventilazione meccanica.

So per esperienza che la prima domanda che viene in mente a questo proposito è: quale modalità di ventilazione? A mio parere qualsiasi modalità va bene, se utilizzata correttamente. Qualsiasi modalità può essere nociva se i criteri di ventilazione non sono corretti. In particolare si possono ridurre le complicanze se si impostano appropriatamente volume corrente e PEEP. Ribadisco, qualunque sia la modalità di ventilazione. Se non ne sei convinto, scrivi le tue perplessità in un commento, magari dopo aver letto il post del 16/12/2015.

Il volume corrente è abbastanza facile da impostare. Infatti è ormai ben supportato il ricorso alla scelta di un volume “protettivo” (cioè fisiologico) anche in anestesia, stimato approssimativamente in 6-8 ml/kg di peso ideale (2). Per Vittorio potrebbe essere adeguato un volume corrente tra 480 e 640 ml: la scelta nel caso reale è stata di 500 ml.

Sulla PEEP esistono invece più incertezze (3), anche legate al fatto che spesso ci si fa la domanda sbagliata: “meglio una PEEP alta o una PEEP bassa?” (4). E’ una approccio classico, ma probabilmente non molto sensato. Infatti in alcuni casi può essere meglio una PEEP alta, in altri una PEEP bassa. Nei pazienti con ARDS ci siamo abituati a ragionare in maniera individualizzata scegliendo la PEEP che minimizza la driving pressure, cioè la differenza tra pressione di plateau e PEEP (vedi anche post del 18/10/2015). La scelta della PEEP che si associa alla minor driving pressure sembra una scelta molto ragionevole anche per ridurre le complicanze postoperatorie in anestesia (5).

L’intervento di Vittorio prevede diverse fasi, nelle quali può cambiare la meccanica respiratoria per effetto delle diverse combinazioni tra posizione (supina o Trendelenburg) e pneumoperitoneo (assente o presente). Ho valutato la PEEP che si associa alla minor driving pressure nelle diverse fasi, vediamo il risultato.

Fase 1: posizione supina senza pneumperitoneo

Dopo l’induzione ho applicato due livelli di PEEP, 5 e 10 cmH2O. Nella figura 1 sono riprodotte le curve di pressione.

Figura 1

Nel riquadro bianco vediamo pressione di plateau (Pplat) e PEEP (cerchiata in rosso). Ho aggiunto in bianco il valore della driving pressure, che è di 9 cmH2O a PEEP 5 e 10 cmH2O a PEEP 10. Possiamo concludere che la modificazione della PEEP non ha avuto un impatto significativo sulla driving pressure (ritengo trascurabile una differenza di 1 cmH2O nelle pressioni delle vie aeree*, a meno che si inserisca in un trend ben identificabile.). Visto che la PEEP più alta non migliora (cioè non riduce) la driving pressure, scelgo la PEEP di 5 cmH2O, che mi consente di ottenere il medesimo risultato con la minor pressione applicata. Questa fase dell’intervento è molto breve, abbiamo fatto questo esercizio per “conoscere” il paziente ed avere un valore basale su cui confrontare le modificazioni che potrebbero essere indotte da posizione, pressione addominale ed eventuali complicanze. La miglior compliance (volume corrente/driving pressure) in questa fase è circa 55 ml/cmH2O.

Fase 2: posizione supina con pneumoperitoneo

Anche questo periodo è abbastanza breve, proviamo comunque a valutare che modificazioni ha prodotto lo pneumoperitoneo e quale PEEP è preferibile in questa condizione. Nella figura 2 possiamo vedere la driving pressure a diversi livelli di PEEP:

Figura 2

A parità di volume corrente, vediamo che la driving pressure a 5 cmH2O di PEEP aumenta moltissimo rispetto alla fase precente (da 9 a 20 cmH2O). L’aumento della PEEP (diversamente dalla fase precedente) riduce notevolmente la driving pressure, che considero raggiungere il valore minimo (sempre con l’approssimazione di 1 cmH2O) già a 15 cmH2O di PEEP. La miglior compliance in questa fase è diventata circa 40 ml/cmH2O . Avrai forse notato che la pressione di plateau non si modifica aumentando la PEEP da 5 a 10 cmH2O, un fenomeno interessante e complesso di cui oggi non parleremo.

Fase 3: Trendelenburg con pneumoperitoneo

Questa è la condizione che viene mantenuta per la maggior parte del tempo operatorio. La ventilazione in questa fase è pertanto quella che può avereil maggior impatto sulle complicanze polmonari postoperatorie. Ho applicato in rapida successione PEEP crescenti da 0 a 20 cmH2O, calcolando per ciascuna la driving pressure.

Figura 3

Nella figura 3 vediamo il collage della pressione delle vie aeree alle diverse PEEP. E’ una sequenza ottenuta con incrementi successivi di 2 cmH2O, che consente di avere una bella documentazione del caso. Nella pratica clinica più pragmaticamente si potrebbero testare livelli incrementali di PEEP di 4-5 cmH2O alla volta. Una volta trovata la PEEP che si associa alla miglior driving pressure, si può raffinire il risultato rilevando la driving pressure con PEEP aumentata e ridotta di 2 cmH2O rispetto a questo valore.

Il risultato non propone certamente l’applicazione di una PEEP “convenzionale”: la driving pressure diventa minima a 18-20 cmH2O (la compliace è circa 35 ml/cmH2O). Può rimanere il dubbio se ulteriori aumenti di PEEP avrebbero potuto ridurre ulteriormente la driving pressure, ma ho preferito evitare di testare valori più elevati per due motivi: 1) a 18-20 cmH2O di PEEP la driving pressure si è comunque ridotta a valori ritenuti accettabili, cioè ≤ 15 cmH2O. Siamo comunque al limite massimo della driving pressure, dato che suggerisce di non aumentare il volume corrente (driving pressure=volume corrente/compliance); 2) nella posizione di Trendelenburg il ritorno venoso è favorito (il cuore è più in basso dell’addome). Infatti la stabilità cardiovascolare di Valerio era ottimale anche alle PEEP più elevate. Ma bisogna pensare anche al deflusso dal circolo cerebrale, che avviene invece “in salita” (la testa è più in basso del cuore). L’effetto della PEEP sulla pressione atriale destra (che condiziona il ritorno venoso) è complesso, ma in assenza di monitoraggi più avanzati preferisco non eccedere nel valore di PEEP.

Fase 4: Trendelburg senza pneumoperitoneo

In questa fase si procede all’estrazione della porzione resecata del colon attraverso una piccola incisione sulla parete addominale. La sua durata è relativamente breve, vediamo comunque come si modifica la driving pressure con la normalizzazione della pressione addominale.

Figura 4

Vi è un cambio sostanziale rispetto alla fase precedente. Arrivati ai 6-8 cmH2O di PEEP, la driving pressure ha raggiunto il suo valore minimo (compliance circa 45 ml/cmH2O).

In sintesi: Valerio aveva una PEEP ottimale di 5 cmH2O dopo l’induzione dell’anestesia, quindi è diventata 15 cmH2O con l’inizio dello pneumoperitoneo, è aumentata a 18-20 cmH2O durante la fase in Trendelenburg con pneumoperitoneo, è scesa a 6-8 cmH2O con il Trendelenburg senza pneumoperitoneo.

In conclusione, possiamo riassumere quando detto finora in alcuni punti:

– la ventilazione meccanica può avere un impatto sull’outcome del paziente sottoposto a chirurgia, soprattutto nelle procedure di almeno 2 ore di durata e nei pazienti con maggior rischio perioperatorio;
– la modalità di ventilazione è indifferente, se si scelgono correttamente volume corrente e PEEP;
– il volume corrente dovrebbe essere di 6-8 ml/kg di peso ideale, comunque senza superare una driving pressure di 15 cmH2O;
– la PEEP può essere ragionevolmente scelta per ridurre la driving pressure (una volta definito il volume corrente);
– i valori ottimali di PEEP possono variare da paziente a paziente, ed anche (e molto) nello stesso paziente durante tempi diversi dell’intervento.

Questo è quanto di ragionevole possiamo fare alla luce delle conoscenze attuali. La medicina (se vuole essere, per quanto possibile, scientifica) non deve essere vista come una verità definitivamente acquisita: dobbiamo essere sempre disponibli a cambiare idea se emergeranno nuove conoscenze.

Un sorriso a tutti gli amici di ventilab.
* la pressione delle vie aeree di solito è misurata con la precisione di ±1 cmH2O.

Bibliografia.

1. Fernandez-Bustamante A, Frendl G, Sprung J, et al.: Postoperative Pulmonary Complications, Early Mortality, and Hospital Stay Following Noncardiothoracic Surgery: A Multicenter Study by the Perioperative Research Network Investigators. JAMA Surgery 2017; 152:157

2. Guay J, Ochroch EA, Kopp S: Intraoperative use of low volume ventilation to decrease postoperative mortality, mechanical ventilation, lengths of stay and lung injury in adults without acute lung injury [Internet]. Cochrane Database Syst Rev 2018; 7:CD011151

3. Neto AS, Hemmes SNT, Barbas CSV, et al.: Protective versus Conventional Ventilation for Surgery: A Systematic Review and Individual Patient Data Meta-analysis. Anesthesiology 2015; 123:66–78

4. PROVE Network: High versus low positive end-expiratory pressure during general anaesthesia for open abdominal surgery (PROVHILO trial): a multicentre randomised controlled trial. Lancet 2014; 384:495–503

5. Neto AS, Hemmes SNT, Barbas CSV, et al.: Association between driving pressure and development of postoperative pulmonary complications in patients undergoing mechanical ventilation for general anaesthesia: a meta-analysis of individual patient data. The Lancet Respiratory Medicine 2016; 4:272–280

Author: Giuseppe Natalini

  8 Responses to “Ventilazione meccanica in anestesia e complicanze polmonari postoperatorie.”

  1. Grazie per questa lettura!
    Sicuramente discorso interessante e spesso trascurato: forse perché si lavora su un polmone sano, per tempi non lunghi come le in terapia intensiva, tuttavia con l’obesità sempre più in aumento e malati sempre più anziani con diverse comorbidità, credo che il tema sia caldo e meritevole di attenzione.
    Vorrei due pareri (vi scrivo da neospecialista)
    1. Quanto siamo disposti a pagare di emodinamica udi seguire la compliance migliore? Vero che il pz è in trend ma ha un penumoperitoneo ed una PEEP (senza considerare le possibili comorbilità). Caro Giuseppe qual è la tua strategia (o di chi ci legge) per il miglio incastro fra le due parti?
    2. questi pz, magari obesi, che stanno in trendelemburg per ore, li recluti a fine procedura? immagino di si, e come? (esistono vari metodi e se non sbaglio nessuno ha dimostrato netta superiorità su un altro).

    Grazie!

    • Francesca, grazie per il commento.
      “Quanto siamo disposti a pagare di emodinamica udi seguire la compliance migliore? “: niente. La PEEP non deve, soprattutto in un polmone sano, mettere in crisi l’emodinamica. Pertanto se l’emodinamica peggiora con la PEEP, questa va ridotta. Va comunque ricordato che è supportato dalla fisiologia e da studi clinici che se la PEEP è “ragionevole” l’emodinamica è indifferente o avvantaggiata, a meno che non ci si trovi in una condizione di shock ipovolemico. In questo caso, si deve togliere/ridurre la PEEP, giungere al controllo del circolo, quindi riproporre una PEEP ragionevole;
      “questi pz, magari obesi, che stanno in trendelemburg per ore, li recluti a fine procedura?”: non li recluto. Riservo il reclutamento ai pazienti che sviluppano una evidente ipossiemia intraoperatoria.

  2. Ciao Giuseppe,

    mi chiamo Francesco e sono uno specializzando di Milano al quinto anno.

    Purtroppo dove frequento attualmente i ventilatori di Anestesia non permettono di effettuare pause inspiratorie ed espiratorie per Il calcolo di plateau e driving pressure. Gil interventi di robotica spesso richiedono trendelemburg molto spinti (ad es 27 gradi in prostatectomia) e vengono mantenuti per diverse ore. In questo caso, come suggerisci di titolare la peep? Può avere un senso basarsi su stress index e forma della curva di pressione in volume controllato? Grazie

    • Francesco, benvenuto tra i commentatori di ventilab.
      “i ventilatori di Anestesia non permettono di effettuare pause inspiratorie ed espiratorie per Il calcolo di plateau e driving pressure”: puoi valutare come pressione di plateau la parte iniziale della pressione durante la pausa di fine inspirazione che tutti i ventilatori ti lasciano inserire in volume controllato. Se osservi segni di espirazione incompleta, puoi stimare la autoPEEP con il metodo suggerito nel post del 10 dicembre 2016;
      “basarsi su stress index e forma della curva di pressione in volume controllato?”: questa è sempre una buona abitudine, visto che lo stress index si è dimostrato efficace nel guidare la ventilazione protettiva nella ARDS. L’anestesia è un altro contesto, non conosco dati che ne supportino l’uso, ma il razionale rimane. Attenzione però che il flusso inspiratorio si costante (onda quadra): conviene sempre verificarlo sul monitoraggio grafico, perchè talora i ventilatori di anestesia riescono ad ottenere un flusso inspiratorio stabile seppur impostati in volume controllato.

  3. Ciao Giuseppe,
    argomento molto interessante, sia perché gli interventi in laparoscopia sono diventati la regola, sia perché credo non siamo così abituati nella nostra pratica quotidiana a ricalcoli così frequenti della driving pressure. Certo nel post c’è un intento didattico, magari nella pratica giornaliera ci si potrebbe limitare a calcolarla per le fasi più durature (pneumo in supino e pneumo in trendelemburg). Ho una domanda e una perplessità. Ho notato (se non sbaglio) che per il calcolo della driving pressure hai utilizzato la differenza tra la pressione di inizio plateau e la PEEP del ventilatore (però magari il flusso espiratorio era azzerato ed allora ok): in tale contesto è sufficiente il relativo grado di approssimazione? Poi ho una perplessità relativa all’utilizzo di PEEP così alte in caso di trendelemburg molto spinto (penso per esempio ad interventi ginecologici o peggio urologici in robotica): mi sono capitati un paio di episodi di edema cerebrale post-operatorio (risoltisi poi con mannitolo e pazienza) e temo che una PEEP così alta potrebbe peggiorare la situazione. Se poi aggiungiamo che viene data generalmente anche l’indicazione, per contenere il volume corrente e le relative pressioni, a tollerare una discreta ipercapnia con i suoi noti effetti sul circolo cerebrale, direi che i rischi di edema crescano ulteriormente. Forse bisognerebbe selezionare molto attentamente i pazienti, escludendo quelli a maggior rischio, ma oggi, con le caratteristiche attuali della popolazione chirurgica, potrebbe significare rifiutare l’intervento ad una grossa fetta di pazienti e noi anestesisti non siamo abituati a dire tutti questi no ai chirurghi… Cari saluti!

    • Ciao Giovanni, grazie del commento.
      “nella pratica giornaliera ci si potrebbe limitare a calcolarla per le fasi più durature”: assolutamente sì, ;solo nelle fasi più prolungate (almeno qualche ora). E semplificando la manovra, cioè calcolando la driving a livelli crescenti di PEEP di 4-5 cmH2O. Trovato il livello di PEEP con la minor driving pressure, si può fare i precisini valutando come cambia con 2 cmH2O in più o in meno solo rispetto a questo livello;
      “Ho notato (se non sbaglio) che per il calcolo della driving pressure hai utilizzato la differenza tra la pressione di inizio plateau e la PEEP del ventilatore (però magari il flusso espiratorio era azzerato ed allora ok): in tale contesto è sufficiente il relativo grado di approssimazione?”: nel caso presentato non vi era autoPEEP valutando il flusso espiratorio; se ci fosse, se il paziente non è noto o sospetto per patologie ostruttive, ritengo che comunque trascurare l’autoPEEP possa essere una approssimazione accettabile; nel caso invece il paziente sia ostruttivo o comunque si sospetti una autoPEEP rilevante, puoi stimare l’autoPEEP con il metodo che ho ricordato nella risposta al precedente commento di Francesco;
      “perplessità relativa all’utilizzo di PEEP così alte in caso di trendelemburg molto spinto “: E’ un aspetto da non trascurare, come ho accennato nel post. Da quanto ne sappiamo fino ad ora, l’applicazioni della PEEP fino a 20 cmH2O non produce significative alterazioni della saturazione di ossigeno regionale cerebrale e mantiene la pressione di perfusione cerebrale entro i limiti dell’autoregolazione (Jo YY, Lee JY, Lee MG, et al.: Effects of high positive end-expiratory pressure on haemodynamics and cerebral oxygenation during pneumoperitoneum in the Trendelenburg position. Anaesthesia 2013; 68:938–943). Sicuramente c’è ancora moltissimo da studiare in questo ambito e quindi la prudenza deve guidare i nostri comportamenti.

  4. Carissimi Colleghi, sia l’argomento trattato che gli spunti nei commenti sono tutti di grandissimo interesse pratico. Volevo chiedere un parere a Giuseppe ed a tutti i Colleghi che seguono ventilab sull’effetto della PEEP che scegliamo, alla luce di tutti gli aggiustamenti ragionati e misurati che possiamo fare, sulla PIC e sulla pressione intraoculare (PIO). In merito, riporto il link dei risultati di un trial sulla misura PIC/PIO in pz in trendelembourg spinto per RALP, con misura della variazione del diametro della guaina del nervo ottico (ONSD) come spia precoce bedside. In letteratura è proposta addirittura una formula: PIC(mmHg)=4,5xONSD(mm)-11,3, in contesto meno complesso tuttavia. Sembrerebbe che fino ad una PEEP di 8cmH2O la PIO non aumenti nemmeno in RALP e con pneumpoeritoneo elevato. Inoltre, sempre stando a diversi lavori simili, sembra che in trendelembourg la diminuita compliance polmonare attutisca la trasmissione pressoria del pneumoperitoneo al cervello, mentre invece questa avviene a pz supino con il medesimo trendelembourg. Personalmente so eseguire la misura dell’ONSD e il PWD dell’arteria centrale della retina, ma la mia domanda è: in mancanza di questa misura, vi sono PEEP ed Et sempre sicure? Non sono pochi i pz che hanno storia di retinopatia e affrontano l’intervento VLS dopo una storia di diversi anni di TAO/NAO…

    • Grazie per il commento, Davide.
      Come hai correttamente accennato, si è visto che l’incremento della PEEP da 0 a 8 cmH2O non si associa a variazioni di ONSD. Valori più elevati di PEEP non sono stati studiati.
      Sarei molto cauto nell’usare il ONSD come stima della PIC. Può essere probabilmente più utile valutarlo in quanto tale per avere informazioni sull’effetto di PEEP elevate. Forse un aumento del ONSD (ma di quanto?) potrebbe indurre ad una limitazione nell’incremento della PEEP. Forse… Si è infatti visto che l’ONSD aumenta in Trendelenburg spinto e pneumoperitoneo (indipendentemente dalla PEEP), ma al termine della procedura esso gradualmente ritorna al valore iniziale e non si osservano di norma a danni oculari clinicamente rilevanti e persistenti. E’ un ambito in cui non abbiamo ancora abbastanza conoscenze, speriamo di raggiungerle in tempi brevi.

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