Apr 172016
 

beep-peepNel post precedente abbiamo messo in discussione l’affermazione ricorrente che “la PEEP debba essere l’80% della PEEP intrinseca”. Ora cercheremo di capire come possiamo scegliere una PEEP ragionevole nei pazienti con auto-PEEP.


Effetto della PEEP sulla PEEP totale.

Abbiamo visto che teoricamente l’applicazione di una PEEP inferiore all’auto-PEEP non dovrebbe aumentare la PEEP totale nei pazienti con flow-limitation, mentre in assenza di flow limitation la PEEP che applichiamo dovrebbe sommarsi alla pre-esistente PEEP intrinseca. Questa interpretazione, fondata su ragionevoli presupposti fisiopatologici, è proposta ed indiscussa da quasi trent’anni. Ma, abbastanza sorprendentemente, non era mai stata verificata nella clinica, cioè nessuno aveva mai misurato sistematicamente su molti pazienti con PEEP intrinseca cosa succede alla PEEP totale quando si applica una PEEP esterna inferiore (circa l’80%) all’auto-PEEP. Questo lavoro l’abbiamo allora fatto noi. Circa 3 anni fa ventilab ha promosso uno studio a cui hanno entusiasticamente partecipato 11 Terapie Intensive italiane arruolando i pazienti con PEEP intrinseca. Il disegno dello studio era molto semplice: misurare la PEEP totale quando il paziente era a ZEEP (cioè senza PEEP), applicare una PEEP uguale al 80% dell’auto-PEEP e rimisurare la PEEP totale. (Ricordiamo che la PEEP intrinseca è la differenza tra PEEP totale e la PEEP esterna; pertanto in assenza di PEEP, auto-PEEP e PEEP totale coincidono.). Ci saremmo aspettati, in teoria, due sole possibili risposte: un gruppo di pazienti avrebbe avuto la stessa PEEP totale sia senza che con la PEEP (come teorizzato nei pazienti con flow limitation), un altro gruppo di pazienti invece avrebbe dovuto aumentare la PEEP totale più o meno della stessa entità della PEEP applicata (come teorizzato in assenza di flow limitation). Queste due ipotetiche possibili risposte sono schematizzate nella figura 1 con l’esempio di un soggetto con 10 cmH2O di auto-PEEP a ZEEP: in alto l’applicazione della PEEP di 8 cmH2O non modifica la PEEP totale, mentre in basso la PEEP totale aumenta della stessa entità della PEEP applicata. Misurando la variazione della PEEP totale come percentuale della PEEP applicata, nel primo caso avremo una variazione della PEEP totale dello 0% rispetto alla PEEP esterna, mentre nel secondo caso avremo un aumento della PEEP totale pari al 100% della PEEP applicata.

Figura 1.

Figura 1.

Dopo aver raccolto ed analizzato i dati di 100 pazienti con PEEP intrinseca, ci siamo accorti che questa interpretazione della realtà non è vera. Non esiste cioè un comportamento “tutto o nulla”, che contempli solo le possibilità che la PEEP totale aumenti dello 0% o del 100% rispetto al valore della PEEP esterna, ma sono più probabili le risposte intermedie a questi due comportamenti paradigmatici: cioè un elevato numero di pazienti ha variazioni della PEEP totale che sono intermedie tra lo 0% ed il 100%, come si può vedere nell’istogramma in figura 2.

Figura 2.

Figura 2.

Tradotto in termini pratici, quando metto una PEEP di 8 cmH2O ad un paziente con PEEP intrinseca, posso aspettarmi più spesso un aumento della PEEP totale di circa il 50% della PEEP (cioè di 4 cmH2O), anche se in realtà è possibile qualsiasi aumento tra lo 0% ed il 100% (tralasciamo per semplicità i rari casi con aumento sopra il 100%, cioè con la PEEP totale che aumenta più della PEEP applicata).


Gli “assorbitori di PEEP”: cosa è necessario per evitare l’aumento della PEEP totale dopo l’applicazione della PEEP.

Questi dati possono sembrare a prima vista incompatibili con la teoria della flow limitation, che prevede solo una risposta “tutto o nulla” come abbiamo prima descritto. Vedremo in seguito perchè questa contraddizione è probabilmente solo apparente.

Ci siamo quindi chiesti se sia possibile prevedere in quale tipo di pazienti l’applicazione della PEEP non aumenta la PEEP totale. Abbiamo chiamato questi pazienti “assorbitori di PEEP”, perchè la fanno scomparire all’interno della propria auto-PEEP. L’analisi dei nostri dati ci ha indicato chiaramente che è fondamentale l’associazione di due caratteristiche per avere un paziente “assorbitore di PEEP”: una bassa frequenza respiratoria e la presenza di flow limitation. L’assenza di una di queste due caratteristiche rende pressochè impossibile essere “assorbitore di PEEP”. Nulla di nuovo sulla flow limitation, come detto già più volte. La vera novità è però la frequenza respiratoria: senza una bassa frequenza respiratoria non è possibile “assorbire” completamente la PEEP. Nel nostro campione di pazienti abbiamo identificato una frequenza respiratoria critica di 20/min: cioè una frequenza uguale o superiore a 20/min precludeva possibilità di essere “assorbitori di PEEP”, anche ai pazienti con flow limitation.

L’importanza della frequenza respiratoria è mediata ovviamente dal suo effetto sul tempo espiratorio: l’aumento della frequenza respiratoria riduce come conseguenza il tempo espiratorio. E la riduzione del tempo espiratorio genera PEEP-intrinseca con un meccanismo indipendente dalla flow limitation.


Disomogenità polmonare e risposta alla PEEP.

Dobbiamo pensare ai polmoni ammalati come ad una struttura disomogenea, dove si alternano aree con caratteristiche diverse tra loro. Tra le differenze che caratterizzano le diverse zone di un polmone patologico possiamo includere la dinamica espiratoria: in certe aeree polmonari ci saranno le condizioni perchè il l’espirazione sia flusso-limitata, mentre altre zone del polmone avranno una espirazione non flusso-limitata. In un paziente tachipnoico la PEEP intrinseca potrà generarsi, nello stesso polmone, con un duplice meccanismo: in alcune zone polmonari sarà determinata solo dalla flow-limitation, in altre zone polmonari da una espirazione incompleta dovuta ad un insufficiente tempo espiratorio. In queste diverse aree, l’effetto della PEEP sulla PEEP intrinseca sarà differente e noi potremo misurare solo un effetto medio. Figura 3Facciamo un esempio. Come presentato nella figura 3 in alto, ipotizziamo che in assenza di PEEP, vi siano due aree polmonari, una caratterizzata da flow limitation con 14 cmH2O di auto-PEEP ed una senza flow limitation con 6 cmH2O di PEEP intrinseca. Se il volume corrente fosse distributio al 50% in ciascuna delle due aree, la PEEP totale che misureremmo con l’occlusione espiratoria delle vie aeree sarebbe la media delle due, cioè 10 cmH2O. Qualora applicassimo 8 cmH2O di PEEP (pari al 80% della auto-PEEP) (figura 3, in basso), nell’area con flow limitation questa PEEP non modificherebbe la PEEP totale regionale, mentre nell’area senza flow limitation questa aumenterebbe la PEEP totale della stessa entità della PEEP applicata. Il risultato finale sarebbe che entrambe le zone a questo punto avrebbero 14 cmH2O di auto-PEEP e questa sarebbe anche la PEEP totale che misureremmo con l’occlusione di fine espirazione.

Questo modello interpretativo ci spiega come sia possibile avere aumenti della PEEP totale pari al 50% della PEEP applicata, quando in teoria ci aspetteremmo lo 0% nelle zone con flow limitation ed il 100% nelle zone senza flow limitation. Noi possiamo solo misurare il comportamento medio complessivo dei polmoni, mentre gli effetti della flow limitation possono essere solo regionali. In questo modo si possono capire i dati presentati nella figura 2.


Conclusioni ed implicazioni pratiche.

Possiamo riassumere i punti fondamentali del post:

1) l’applicazione di una PEEP esterna di poco inferiore all’auto-PEEP ha effetti molto diversi da soggetto a soggetto: in alcuni pazienti l’iperinflazione (cioè la PEEP totale) non aumenta, in altri pazienti invece aumenta di una quantità non prevedibile.
2) possiamo identificare i pazienti che non aumenteranno l’iperinflazione (“assorbitori di PEEP”) se sono contemporaneamente presenti 2 caratteristiche: flow limitation e bassa frequenza respiratoria (indicativamente sotto i 20/min)

Le implicazioni cliniche per l’applicazione della PEEP nei pazienti con auto-PEEP possono essere queste:

1) pazienti tachipnoici e/o pazienti senza flow limitation:
qualsiasi PEEP esterna aggrava l’iperinflazione (=PEEP totale)
– quando l’aumento dell’iperinflazione rappresenta un problema (riduzione dell’efficienza dei muscoli respiratori, sovradistensione polmonare, impatto emodinamico) bisogna evitare la PEEP esterna oppure metterla al minimo ragionevole (a mio parere circa 4-5 cmH2O)

2) pazienti con flow limitation e frequenza respiratoria normale/bassa (< 20/min circa):
– è ragionevole impostare una PEEP un po’ inferiore all’auto-PEEP (in questo caso può andar bene il famoso 80%): si ha la massima riduzione del carico soglia senza i possibili effetti negativi del peggioramento dell’iperinflazione
– quando non è possibile valutare la flow limitation (NIV, ventilatore senza loop flusso-volume), possiamo ragionevolmente pensare che i pazienti con malattia polmonare cronica ostruttiva siano flusso-limitati.

Un sorriso ai tantissimi amici di ventilab.


PS: Questi dati sono presentati in anteprima assoluta ai lettori di ventilab. E’ in corso il processo di revisione per la eventuale pubblicazione: vediamo se qualcun’altro, oltre a ventilab, ritiene questi risultati interessanti…

Mar 302016
 

so_grecheQuanta PEEP mettere nei pazienti con auto-PEEP? La risposta che spesso si dà a questa domanda è carica di certezze: la PEEP deve essere l’80% della PEEP intrinseca.

In realtà questa affermazione è impraticabile nella pratica clinica, senza un chiaro razionale fisiopatologico e non confermata da studi clinici. Cerchiamo di capire il motivo dell’inadeguatezza di questa risposta comune e, cosa più importante, come scegliere correttamente la PEEP nei pazienti con auto-PEEP. Ricordiamo che auto-PEEP e PEEP intrinseca sono sinonimi e quindi li useremo in maniera intercambiabile. Personalmente preferisco il termine auto-PEEP a quello di PEEP intrinseca anche per sottolineare che questa PEEP non è un evento intrinsecamente presente nel paziente, ma piuttosto il frutto di una interazione tra le caratteristiche del paziente ed il suo pattern respiratorio.

Iniziamo con 3 buone ragioni per dubitare della PEEP al 80% della auto-PEEP.

1) la PEEP intrinseca non è sempre misurabile.

Mentre è facile (ma di solito poco importante) misurare la auto-PEEP nei pazienti passivi durante la ventilazione meccanica, spesso è difficile farlo quando servirebbe, cioè durante la ventilazione assistita. Purtroppo alcuni ventilatori disattivano l’occlusione di fine espirazione durante la ventilazione di supporto. Ma quando anche questa fosse disponibile, spesso non si ottiene un plateau durante l’occlusione di fine espirazione quando si rimuove la PEEP. Come vediamo nella figura 1, durante l’occlusione delle vie aeree nei pazienti attivi e senza PEEP, spesso non si ottengono dei plateau di pressione regolari e costanti.

Figura 1.

Figura 1.

In questi casi non si può fare alcuna ipotesi circa il valore di auto-PEEP, che richiede invece un plateau di pressione stabile. Ricordiamo peraltro che se entriamo nell’ottica di mettere l’80% di PEEP rispetto alla PEEP intrinseca, questa dovrebbe essere misurata ovviamente senza PEEP.

2) i pazienti non hanno UNA PEEP intrinseca.

Una prima considerazione: nei pazienti passivi il valore di PEEP intrinseca varia principalmente al variare del tempo espiratorio, delle resistenze delle vie aeree e della presenza o meno di flow limitation (1). Quindi una variazione di frequenza respiratoria/tempo inspiratorio oppure un miglioramento o peggioramento di flow limitation e broncocostrizione porteranno a diversi valori auto-PEEP nello stesso paziente, anche in tempi relativemente brevi.

Nei pazienti con attività respiratoria spontanea, la auto-PEEP può cambiare anche in funzione della presenza o meno di attività dei muscoli espiratori. In caso di espirazione attiva, infatti aumenterà il flusso espiratorio e si ridurrà quindi la PEEP intrinseca, a parità di tutti gli altri fattori. Questo evento, seppur tipico dei pazienti senza flow limitation, può accadere anche in pazienti flusso-limitati, perchè la flow limitation spesso inizia a presentarsi solo nella seconda metà dell’espirazione (vedi figura 3 del post del 25/11/2012).

Una dimostrazione eclatante di quanto sia variabile l’auto-PEEP ce la fornisce un vecchio studio che misurava la PEEP intrinseca in 35 respiri consecutivi in pazienti in ventilazione assistita-controllata. Nei pazienti con almeno 3 cmH2O di PEEP intrinseca, il valore medio di auto-PEEP era di 7 cmH2O con una deviazione standard di 4 cmH2O (2). Detto in altre parole, nello stesso paziente il valore della auto-PEEP poteva ragionevolmente variare tra 0 e 15 cmH2O (pari a due deviazioni standard dalla media), con i due terzi dei respiri che avevano una auto-PEEP compresa tra 3 e 11 cmH2O (entro una deviazione standard dalla media). E questa variazione in 35 respiri consecutivi!

E’ evidente che poichè la PEEP intrinseca varia continuamente nello stesso paziente, non ha molto senso cerca di applicare il famoso 80% di PEEP rispetto al valore di auto-PEEP: quale valore di auto-PEEP?

3) la PEEP interagisce con la auto-PEEP in maniera differente nei pazienti con e senza flow limitation.

La flow limitation a cui ci riferiamo è più precisamente la “tidal expiratory flow limitation”, cioè quella flow limitation che si manifesta durante l’espirazione del normale volume corrente. La flow limitation è una condizione che rende impossibile l’aumento del flusso espiratorio nonostante l’aumento della differenza di pressione tra i polmoni e l’apertura delle vie aeree. Al contrario di un soggetto sano, un paziente con flow limitation non aumenta il flusso espiratorio (cioè la velocità con cui il volume corrente esce dall’apparato respiratorio) nemmeno se espira forzatamente. Come, ad esempio, può succedere al nonno quando non riesce a spegnere le candeline sulla torta di compleanno: se il nonno è flusso-limitato probabilmente non riuscirà a spegnere le candeline nemmeno se soffierà più intensamente, perché comunque non potrà aumentare il flusso espiratorio.

La teoria ci dice che nei soggetti con flow-limitation, l’aggiunta di una PEEP esterna inferiore alla PEEP intrinseca non aumenta la PEEP totale (cioè la somma di PEEP esterna e auto-PEEP) (3-5). Vediamo in figura 2 una curva pressione-tempo di un soggetto senza PEEP: una insufflazione è seguita da una occlusione delle vie aeree a fine espirazione.

Figura 2.

Figura 2.

Il valore di pressione misurato durante questa occlusione è definito PEEP totale, che nell’esempio è di 10 cmH2O. In assenza di PEEP, la PEEP totale coincide ovviamente con l’auto-PEEP (che è sempre calcolata come differenza tra PEEP totale e PEEP esterna). Se ad un soggetto con flow limitation applichiamo una PEEP minore della auto-PEEP, ci aspettiamo che la PEEP totale rimanga stabile con una conseguente riduzione dell’auto-PEEP. Come possiamo ben capire da questo esempio, la PEEP intrinseca è quella parte di PEEP totale non spiegata dalla PEEP esterna. Questa condizione è riprodotta nella figura 3.

Figura 3.

Figura 3.

Dobbiamo evitare di credere che in questo caso l’applicazione della PEEP riduca l’iperinflazione, cioè il volume polmonare a fine espirazione. Infatti la PEEP totale (che stima il livello di iperinflazione) è rimasta identica: l’iperinflazione è quindi invariata. Semplicemente abbiamo scambiato una parte dell’auto-PEEP con la PEEP esterna. In questo caso si ha una riduzione del carico soglia (vedi post del 23/06/2010). Qualora il paziente fosse in ventilazione assistita o spontanea, l’applicazione di questa PEEP determinerebbe quindi un miglioramento della sincronia paziente-ventilatore ed una riduzione del carico dei muscoli respiratori.

Nei pazienti senza flow limitation però dovremmo aspettarci un comportamento completamente diverso.

Figura 4.

Figura 4.

Come si vede nella figura 4, se il paziente descritto nella figura 2 non fosse flusso-limitato, l’aggiunta della PEEP esterna pari al 80% della PEEP intriseca potrebbe fare solo guai. Infatti, in assenza di flow limitation, la fisiopatologia ci porta a concludere che tutta la PEEP applicata si somma alla preesistente auto-PEEP, aumentato la PEEP totale. La conseguenza è un aumento dell’iperinflazione a fine espirazione, con possibili effetti sfavorevoli sia respiratori che emodinamici (e senza nemmeno il vantaggio della riduzione del carico soglia).

Da quanto abbiamo visto, penso si possa comprendere perchè sia discutibile e/o impraticabile la scelta di applicare ai pazienti una PEEP esterna pari al 80% della auto-PEEP misurata a ZEEP. Al massimo questa può essere una scelta sensata solo per alcuni pazienti, sempre ammesso (e non concesso) si possa avere a disposizione un valore fisso ed attendibile di auto-PEEP.

Quindi, alla fine, come decidere ragionevolmente quanta PEEP mettere nei pazienti con PEEP intrinseca? La risposta a questa domanda è articolata, e ventilab può offrire un contributo originale per capire la scelta migliore al letto del paziente. Il post di oggi è però già abbastanza lungo, quindi tra un paio di settimane vedremo la risposta di ventilab.

Nel frattempo, come sempre, un sorriso alle migliaia di affezionati amici di ventilab.

PS: i commenti, anche tardivi, ai post sono sempre molto graditi. Chiedo solo un po’ di pazienza, non sempre mi è facile trovare il tempo per rispondere tempestivamente.

 

Bibliografia.
1) Natalini G et al. Assessment of factors related to auto-PEEP. Respir Care 2016; 61:134-41
2) Patel H et al. Variability of intrinsic positive end-expiratory pressure in patients receiving mechanical ventilation. Crit Care Med 1995; 23:1074-9
3) Marini JJ. Should PEEP be used in airflow obstruction? Am Rev Respir Dis 1989;140:1-3.
4) Tobin M et al. PEEP, auto-PEEP, and waterfalls. Chest 1989;96:449-51.
5) Marini JJ. Dynamic hyperinflation and auto-Positive End-Expiratory Pressure. Lessons learned over 30 Years. Am J Respir Crit Care Med 2011;184:756-62.

Sep 012014
 

reminder-take-a-deep-breathNel post precedente abbiamo lasciato in sospeso la domanda: quali sono i trattamenti più efficaci nel ridurre la PEEP intrinseca e quali invece hanno probabilmente un effetto trascurabile?

La risposta a questa domanda è più facile se si conoscono le cause che incidono maggiormente, dal punto di vista quantitativo, nella formazione della PEEP intrinseca. Sappiamo, ad esempio, che sia l’aumento del volume corrente che quello delle resistenze delle vie aeree possono contribuire alla formazione della PEEP intrinseca: ma quale di queste due cause aumenta di più la PEEP intrinseca? Se rispondessimo a questa domanda, potremmo capire se sarà più efficace la somministrazione di salbutamolo o la riduzione del volume corrente nel trattamento di un paziente con PEEP intrinseca. Ventilab ha dato il suo originale contributo nel dare una risposta a questa domanda.

Circa un anno e mezzo fa avevo chiesto un aiuto alla tribù di ventilab per condurre uno studio multicentrico su iperinflazione dinamica e flow limitation (vedi post del 25/11/2012). Undici Terapie Intensive (dal Piemonte al Friuli, dalla Lombardia alla Campania) hanno aderito all’iniziativa, lo studio si è concluso e speriamo possa essere presto pubblicato: ovviamente agli amici di ventilab spetta di diritto l’anteprima mondiale dei risultati più significativi di questo studio.

In questo studio, che si è svolto su 186 pazienti con PEEP intrinseca in ventilazione controllata, abbiamo analizzato le relazioni quantitative tra la PEEP intrinseca e le sue possibili cause (cioè quei fattori noti per essere associati alla presenza di autoPEEP). Le analisi sono state due: 1) si è stimato quanti cmH2O di autoPEEP produce ciascuna causa (indipendemente dalle altre); 2) abbiamo identificato quelle cause che più spesso si associano alla presenza di valori elevati di PEEP intrinseca (almeno 5 cmH2O).

Un risultato è stato chiaro e sorprendente: volume corrente, frequenza respiratoriavolume/minutotempo espiratorio non producono, di per sè, quantità significative di autoPEEP in assenza di altre concause. Questo significa che in assenza di altri fattori favorenti la formazione di PEEP intrinseca, le variazioni di pattern respiratorio non influiscono significativamente sul valore di autoPEEP (perlomeno se si utilizzano le impostazioni di comune utilizzo clinico). La conseguenza pratica è che nei pazienti passivi “smanettaresul ventilatore per ridurre l’autoPEEP ha effetti limitati se non si va a curare ciò che sta alla radice del problema. Vediamo ora cosa sta alla radice del problema.

Il singolo fattore quantitativamente più importante nella genesi della PEEP intrinseca è la presenza di flow limitation (vedi post del 04/06/2012), che da sola spiega (in media) la presenza di oltre 2 cmH2O di autoPEEP. Avere flow limitation aumenta di 17 volte il rischio (=odds ratio) di avere elevati valori di PEEP intrinseca. Spesso è difficile misurare correttamente la PEEP intrinseca nei pazienti con attività respiratoria spontanea (alcuni ventilatori non fanno le occlusioni in ventilazione assistita, altre volte l’occlusione di fine espirazione non genera un plateau), ma spesso anche in questi pazienti è possibile valutare la flow limitation con la compressione manuale dell’addome. Quindi nella pratica non sempre possiamo sapere quanta PEEP intriseca ha un paziente, più spesso possiamo sapere se ha o meno flow limitation. Questo ci è sufficiente per sospettare o meno elevati valori di PEEP intrinseca: infatti in presenza di flow limitation molto probabilmente avremo PEEP intrinseca di almeno 5 cmH2O. E di questo dato possiamo fare tesoro per decidere se ingaggiare una battaglia con l’iperinflazione dinamica oppure se considerarla solo un problema poco rilevante nella gestione del paziente.

Un’altra variabile importante sono le resistenze dell’apparato respiratorio, che si associano a poco meno di 1 cmH2O di autoPEEP ogni 10 cmH2O.l-1.sec di resistenza. Nei nostri pazienti, che in media avevano 16 cmH2O.l-1.sec  di resistenza, questa poteva spiegare poco più di 1 cmH2O di PEEP intrinseca. Una resistenza superiore a 15 cmH2O.l-1.sec aumenta di 3 volte il rischio di avere elevati valori di autoPEEP.

Questi primi risultati ci dicono una cosa molto semplice: la PEEP intrinseca si riduce più efficacemente con il salbutamolo che manipolando frequenza respiratoria e volume corrente. I broncodilatatori sono infatti particolarmente efficaci nel ridurre l’iperinflazione dinamica nei pazienti con flow limitation (1,2), così come sono capaci di ridurre le resistenze nei pazienti senza flow limitation.

Abbiamo già anticipato che la durata (in secondi) del tempo espiratorio non ha alcuna relazione con il valore di PEEP intrinseca. Il tempo espiratorio diventa invece importante quando espresso, invece che in secondi, come multiplo della costante di tempo dell’apparato respiratorio (vedi post del 05/02/2014). Infatti tanto più è piccolo il rapporto tempo espiratorio/costante di tempo, tanto più elevata è la PEEP intrinseca. La riduzione di poco più di 1 unità di questo rapporto si associa ad un aumento della autoPEEP di circa 1 cmH2O. Il rapporto tempo espiratorio/costante di tempo ha un fondamentale significato fisiologico. Infatti il volume V espirato al tempo t è descritto dalla seguente equazione: V(t)=V(i).e-t/τ, dove V(i) è il volume iniziale e τ la costante di tempo (3,4). In altre parole il rapporto tempo espiratorio/costante di tempo è l’unico determinate del della quantità di volume espirato nell’espirazione fisiologica.

Mi rendo conto che l’argomento possa essere complesso, quindi cerchiamo di spiegarne il senso con un esempio. Ipotizziamo di avere due pazienti (Mario e Pippo), entrambi con un tempo espiratorio di 1.8 secondi: questo dato non ha un impatto rilevante sul loro valore di PEEP intrinseca. Aggiungiamo come dato la costante di tempo: Mario ha una costante di 0.9 secondi e Pippo invece di 1.8 secondi. Il rapporto tempo espiratorio/costante di tempo di Mario è 2 mentre quello di Pippo è 1. In questo modo vediamo una evidente differenza tra Mario e Pippo: Mario ha un tempo espiratorio più appropriato di Pippo e ci possiamo aspettare che abbia circa 1 cmH2O in meno di autoPEEP solo per questo aspetto. Chi ha un tempo espiratorio/costante di tempo inferiore a 1.85 (come Pippo) ha un rischio circa 13 volte maggiore di avere una PEEP intriseca elevata.

Cerchiamo di dare un significato pratico a tutto questo. I pazienti con elevata PEEP intrinseca di norma hanno elevate resistenze e di conseguenza una costante di tempo lunga. In questi pazienti solo aumenti molto rilevanti del tempo espiratorio (=riduzione di frequenza ed I:E), dell’ordine della costante di tempo, possono ridurre l’autoPEEP. In questo caso possono rientrare ad esempio i pazienti con crisi asmatica. Nei pazienti con basse resistenze, e quindi costante di tempo breve, la PEEP intrinseca è di solito bassa e si può ridurre anche con piccole variazioni del tempo espiratorio. Il paziente tipico in questa condizione è quello senza malattie ostruttive che ha sviluppato autoPEEP perchè ventilato con frequenza e/o I:E elevati.

In conclusione, ecco i punti fondamentali da ricordare:

– la PEEP intrinseca spesso è un problema rilevante se c’è flow limitation (impariamo a fare la manovra di compressione manuale dell’addome);

– utilizziamo i broncodilatatori come strumento principale per la riduzione della PEEP intrinseca;

– l’allungamento del tempo espiratorio diventa importante per ridurre la PEEP intrinseca solo nei pazienti gravemente ostruttivi. In questi casi l’aumento del tempo espiratorio deve essere molto rilevante per essere efficace.

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

Bibliografia.
1) Tantucci C et al. Effect of salbutamol on dynamic hyperinflation in chronic obstructive pulmonary disease patients. Eur Respir J 1998; 12:799-804
2) Boni E et al.  Volume effect and exertional dyspnoea after bronchodilator in patients with COPD with and without expiratory flow limitation at rest. Thorax 2002; 57:528-532
3) Zin WA et al. Single-breath method for measurement of respiratory mechanics in anesthetized animals. J Appl Physiol 1982; 52:1266-1271
4) Mathematical functions relevant to respiratory physiology. In: Lumb AB. Nunn’s applied respiratory physiology (7 th edition). Edinburgh, Churchill Livingstone Elsevier Ltd, 2010, pp 521-528

PS: Ciao Mario, buona fortuna!!!

Nov 082013
 

the-buddha-of-happinessLa posizione seduta (rispetto a quella supina) modifica flow limitation, PEEP intrinseca e pressione di plateau durante la ventilazione meccanica dei pazienti obesi: questo è il risultato principale di uno studio pubblicato questo mese su Critical Care Medicine (1) che oggi vorrei condividere con gli amici di ventilab.

Nello studio è stato valutato l’effetto del cambio di posizione, da supino a seduto, sulla meccanica respiratoria in un 15 pazienti obesi (BMI > 35) sottoposti a ventilazione meccanica controllata. Vediamo i rilievi principali e cerchiamo di capire come possiamo sfruttarli nella pratica clinica.

Un primo dato da sottolineare tutti i pazienti obesi dello studio avevano flow limitation quando erano supini. Ricordiamo che la flow limitation è l’impossibilità di aumentare il flusso espiratorio (a parità di volume polmonare) durante l’espirazione forzata rispetto all’espirazione passiva. In altre parole, non si riesce ad aumentare la velocità con cui l’aria esce dalle nostre vie aeree nemmeno cercando di soffiare più forte rispetto ad un ‘espirazione normale. Il nonno che non riesce a spegnere le candeline sulla torta di compleanno, anche mettendocela tutta, probabilmente ha flow limitation.

La flow limitation è abbastanza facile da diagnosticare nei pazienti sottoposti a ventilazione meccanica grazie alla manovra di compressione manuale dell’addome (per un approfondimento rimando al post del 4 giugno 2012).

La flow limitation è una causa importante di autoPEEP (o PEEP intrinseca come più spesso viene definita). Infatti i pazienti obesi dello studio avevano una autoPEEP di 10 cmH2O (per semplicità riporto i valori mediani del campione dello studio) in posizione supina senza PEEP esterna. Questa autoPEEP, insieme al volume corrente,  contribuisce alla pressione di plateau, che nei pazienti dello studio era di 22 cmH2O in posizione supina.

Riassumiamo: 22 cmH2O di pressione di plateau, 10 cmH2O dei quali determinati dall’autoPEEP ed i rimanenti 12 cmH2O dal volume corrente (che nello studio era circa 8 ml/kg di peso ideale, circa 400 ml).

Quando, a parità di ventilazione, i pazienti obesi erano messi in posizione seduta, l’autoPEEP si riduceva a 1 cmH2O e la pressione di plateau 16 cmH2O. E la flow limitation si riduceva di entità, scomparendo addirittura in 8 dei 15 pazienti.

In questo studio la posizione seduta era ottenuta alzando lo schienale a 70° per ottenere la “poltrona cardiologica”, nella quale la schiena del paziente viene tenuta diritta ed il sedere è appoggiato posteriormente contro il letto. Inoltre le gambe erano tenute leggermente aperte per evitare la compressione dell’addome. Nell’immagine qui sotto puoi vedere bene come venivano tenuti i pazienti.

obese_sitting

Dobbiamo notare che gli stessi vantaggi della posizione seduta sopra descritta non sono ottenuti con il decubito a 30° che spesso adottiamo in Terapia Intensiva (2).

Quali implicazioni cliniche può avere questo risultato?

Se i pazienti sono in ventilazione assistita, un simile risultato determina una marcata riduzione del lavoro respiratorio grazie all’abbattimento del carico soglia rapprentato dalla PEEP intrinseca. Infatti per iniziare l’inspirazione dobbiamo prima azzerare la pressione residua nei polmoni a fine espirazione: se questa si riduce 10 a 1 cmH2O, evidentementeanche il lavoro fatto per azzerarla si riduce proporzionalmente. (Qui per “lavoro” intendiamo lo sforzo complessivo dei muscoli respiratori che può essere quantificato con il pressure-time product).

Inoltre lo stesso meccanismo può favorire l’interazione paziente-ventilatore riducendo gli sforzi inefficaci, cioè quei tentativi di inspirazione del paziente che non riescono ad attivare il trigger.

Meno chiari sono gli effetti della riduzione della pressione di plateau sullo stress dei polmoni, che è rappresentato dalla pressione che li distende a fine inspirazione. Infatti lo stress del polmone è misurato con la pressione transpolmonare (vedi post del 7 febbraio 2012), ed è ragionevole ipotizzare che questa non sia cambiata molto rispetto alla posizione supina nonostante il calo della pressione di plateau. Si può infatti ipotizzare una riduzione consensuale della pressione pleurica e quindi il mantenimento dello stesso livello di stress. Il ragionamento può risultare complesso, eventualmente lo approfondirò se sarà richiesto in qualche commento. In ogni caso, la riduzione della autoPEEP contribuisce alla riduzione dello stress polmonare.

Altrettanto poco prevedibili possono essere gli effetti emodinamici della posizione seduta negli obesi. Se da una parte si potrebbe avere una riduzione del ritorno venoso dovuta al gradiente idrostatico che la posizione seduta aggiunge (il sangue deve andare “in salita” per raggiungere l’atrio destro dalle zone sottodiaframmatiche del corpo), dall’altra parte la probabile riduzione della pressione pleurica con la posizione seduta dovrebbe invece favorire il ritorno venoso. Lo studio non prende in considerazione questi aspetti e quindi non ci aiuta a capire quale meccanismo possa prevalere.

In conclusione, i risultati dello studio che abbiamo sommariamente presentato ci dicono che la posizione seduta negli obesi (e probabilmente anche in altri pazienti con flow limitation):

– può essere necessaria nelle fasi di weaning per aumentare l’efficienza della ventilazione;

– potrebbe essere utile nei pazienti a rischio di “barotrauma” (cioè con elevate pressioni di plateau);

– gli effetti emodinamici ad essa associati sono imprevedibili e devono essere valutati caso per caso.

Grazie per l’attenzione, un sorriso a tutti.

 

Bibliografia

1 ) Lemyze M et al. Effects of sitting position and applied Positive
End-Expiratory Pressure on respiratory mechanics of critically ill obese patients receiving mechanical ventilation. Crit Care Med 2013; 41:2592-9

2) Benedik PS et al. Effects of body position on resting lung volume in overweight and mildly to moderately obese subjects. Respir Care 2009; 54:334-9

 

Nov 252012
 

Ventilab nasce per promuovere formazione e ricerca su insufficienza respiratoria e ventilazione meccanica (come scritto nel sottotitolo). Fino ad ora abbiamo svolto la nostra attività nell’area formativa, ora vogliamo lanciare un progetto collaborativo di ricerca che coinvolga tutti gli amici di ventilab. E’ una nuova sfida, vediamo se saremo, tutti insieme, bravi a portarla a termine.

Ed ecco la chiamata “alle armi” del popolo di ventilab (negli ultimi 30 giorni 4704 visitatori unici).

Il progetto ha come area di studio la flow limitation nei pazienti in ventilazione meccanica. I dettagli saranno presentati e discussi con le persone che parteciperanno al gruppo di ricerca. Di seguito troverai alcune informazioni che ti possono dare l’idea se, per te, vale la pena impegnarti in questo progetto:

Obiettivo dello studio: Effetto della flow limitation sulla ventilazione meccanica;

Disegno dello studio: studio caso-controllo (nested);

Criterio di inclusione: presenza di PEEP intriseca durante ventilazione controllata in pazienti intubati (dato suggerito dall’interruzione del flusso espiratorio). Sarebbe preferibile l’adesione di centri che possano studiare almeno 8-10 pazienti in circa 6 mesi;

Manovre da eseguire: manovra di compressione manuale dell’addome (vedi post “Flow limitation: diagnosi ed implicazioni cliniche” del 4 giugno 2012);

Requisiti tecnici minimi: un ventilatore meccanico che consenta di visualizzare il loop flusso-volume e di congelarlo sullo schermo (come loop di riferimento) mentre i successivi loop continuano a scorrere (i ventilatori Servo-i Maquet e GE, ad esempio, vanno benissimo);

Durata dello studio su ciascun paziente: circa 20′

Durata dello protocollo: 6 mesi

Lo studio è di natura osservazionale: infatti gli interventi (come la compressione manuale dell’addome) fanno parte della miglior pratica clinica. Per questo motivo l’approvazione dei Comitati Etici dei centri che parteciperanno dovrebbe essere piuttosto semplice. Siamo disponibili a fornire la documentazione già inviata al nostro Comitato Etico.

La partecipazione ad uno studio clinico è un momento fantastico per far uscire dalla teoria conoscenze sbiadite, calarle nella pratica, renderle vive, capirle profondamente e non dimenticarle mai più. E’ quindi la miglior modalità di formazione: partecipare vuol dire imparare. Chiunque sia riuscito a leggere il post fino a questo punto è in grado di partecipare, a patto che abbia tanta buona volontà. Per tutto lo studio ci sarà sempre il supporto tecnico-scientifico di ventilab: lavoreremo sempre tutti insieme.

Se sei interessato a partecipare, mandami una mail a info@ventilab.org. Ti ricontatteremo per darti tutte le ulteriori informazioni necessarie.

Ti aspetto.

Jun 042012
 

Oggi cercheremo di portare la flow limitation nella nostra pratica clinica. Per farlo definiremo che cosa è, come si fa la diagnosi al letto del paziente e quali sono le implicazioni cliniche.

Cosa è la flow limitation.

La flow limitation è la condizione in cui il flusso espiratorio massimale è raggiunto già durante la ventilazione basale (o tidal) (1). Vediamo di spiegare meglio il concetto. Anche in questo momento tu stai inspirando ed espirando e questo è il tuo respiro tidal. Il flusso espiratorio è la velocità con cui stai espirando l’aria: ne puoi apprezzare grossolanamente l’entità se metti la mano aperta davanti alla bocca ed al naso. Adesso prova ad espirare con tutta la forza che hai mantendo la mano davanti a bocca e naso: percepirai chiaramente un flusso espiratorio molto più elevato di prima. Se è andata così, vuol dire che non hai flow limitation! Viceversa, riprova più volte: se il risultato non cambiass, una spirometria ed una visita pneumologica potrebbero essere una buona idea…

Come si diagnostica la flow limitation.

Tutto questo può essere visualizzato, anche in termini quantitativi, sul grafico flusso-volume in figura 1. Sull’asse orizzontale vedi il volume, su quello verticale il flusso. Il loop interno (colorato di azzurro) rappresenta il ciclo della tua respirazione tidal. Per comprendere il grafico devi partire dal punto 1 e procedere in senso orario. All’inizio c’è il flusso inspiratorio (verso l’alto) mentre si inspira il volume corrente.  Quindi inizia l’espirazione (punto 2)  ed il flusso espiratorio (verso il basso) è misurato in funzione della riduzione del volume corrente. Il ciclo si chiude quando il volume corrente è stato espirato.

Figura 1

Poichè l’interesse di questo grafico è sulla parte espiratoria, lo zero sulla curva di volume indica quando inizia l’espirazione (quindi il volume corrente viene considerato il punto di partenza): le successive variazioni di volume sono considerate come volume espirato e quindi hanno un valore negativo. Il paziente nel grafico ha quindi espirato poco più di mezzo litro.

Quando espiri forzatamente, il tuo loop diventa simile a quello più esterno. Concentriamoci solo sulla parte espiratoria. Il flusso raggiunge rapidamente un picco (punto 3), quindi decresce. Notiamo però come, per ciascun volume espirato, il flusso espiratorio forzato sia sempre superiore (in valore assoluto) al flusso espiratorio tidal (quello del loop azzurro). Questo significa che durante la ventilazione tidal non viene raggiunto il flusso espiratorio massimale. Quindi NON c’è flow limitation (vedi definizione ad inizio post).

Nella figura 2 vediamo un altro paziente, il cui ciclo respiratorio tidal è sempre colorato di azzurro. L’espirazione forzata produce lo stesso flusso espiratorio di quella tidal. Ciò significa che già durante la ventilazione tidal viene raggiunto il flusso espiratorio massimale. Quindi c’è FLOW LIMITATION.

Figura 2

Nella figura 3 vediamo un altro paziente. L’espirazione forzata produce un aumento del flusso nella prima parte dell’espirazione, mentre nella parte finale dell’espirazione flusso forzato e flusso tidal sono sovrapposti. Anche questo paziente ha flow limitation. Un modo per quantificare il livello di flow limitation è quello di misurare quanto volume corrente deve essere ancora espirato quando le curve di flusso espiratorio forzato e tidal si sovrappongono (2). Questo volume viene espresso in percentuale del volume corrente: nel nostro esempio questo paziente ha flow limitation al 42% del volume corrente.

Figura 3

Esiste un modo semplice per indurre un’espirazione forzata partendo da un volume corrente tidal: la manovra di compressione manuale dell’addome. La manovra di compressione manuale dell’addome è molto semplice da eseguire: si appoggia la propria mano sull’ombelico perpendicolarmente all’asse xifo-pubico, per alcuni cicli respiratori ci si abitua a riconoscere la fase espiratoria, quindi , appena finisce l’inspirazione, si esercita una compressione decisa ma delicata dell’addome in senso antero-posteriore, mantenuta per tutta la durata dell’espirazione. Questa manovra è stata validata sia su pazienti estubati (sia a riposo che sotto sforzo) (3,4) che intubati (5). Nei grafici che ti ho mostrato nelle figure 1, 2 e 3 l’espirazione forzata è stata ottenuta con la manovra di compressione manuale dell’addome. L’unica cosa che serve, oltre al paziente ed alle proprie mani, è un monitor del ventilatore che ti consenta di congelare una curva flusso-volume tidal  e sopra questa visualizzare la curva flusso-volume ottenuta con la compressione manuale dell’addome.

Ovviamente la manovra di compressione manuale dell’addome deve essere evitata in presenza di controindicazioni (lesioni intraaddominali, gravidanza avanzata, ecc.)

Implicazioni cliniche.

Spesso la flow limitation viene ritenuta un tratto distintivo dei pazienti con riacutizzazione di broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO). In realtà la maggior parte dei pazienti con BPCO ha flow limitation, ma esiste comunque sempre una parte di essi che non presenta flow limitation. Viceversa molti pazienti con patologie respiratorie acute hanno flow limitation (2,5-8), in particolare quelli con ARDS (9).

La flow limitation è una delle possibili cause di PEEP intrinseca, ma non certo l’unica: tutti i pazienti con flow limitation hanno PEEP intrinseca, ma non tutti i pazienti con PEEP intrinseca hanno flow limitation.

Nei pazienti con PEEP intrinseca dovremmo (perlomeno in alcuni casi) chiederci se sia presente o meno la flow limitation, poichè questo potrebbe condizionare l’effetto della PEEP esterna. Vediamo come.

pazienti in ventilazione controllata con autoPEEP: se aggiungiamo una qualsiasi PEEP esterna in assenza di flow limitation abbiamo buone probabilità di aumentare le pressioni alveolari e, se già elevate, di indurre ventilator-induced lung injury (VILI). Se invece aggiungiamo una PEEP minore della PEEP intrinseca nei pazienti con flow limitation, ci possiamo aspettare che le pressioni alveolari restino invariate. Addirittura in qualche caso potremmo anche ottenere una miglior distribuzione della ventilazione.

pazienti in ventilazione assistita con autoPEEP: se c’è flow limitation la PEEP esterna può abbattere il carico soglia inspiratorio senza aggravare l‘iperinflazione . Nei pazienti senza flow limitation, ci sono invece i presupposti perchè la PEEP esterna peggiori l’iperinflazione senza abbattere il carico soglia.

pazienti con ARDS con autoPEEP: il punto di flesso inferiore della relazione statica pressione-volume (la cosiddetta curva di compliance) potrebbe essere dovuto alla flow limitation (9). In questo caso la PEEP esterna riesce a mantenere pervie le vie aeree durante tutta l‘espirazione, probabilmente migliorando l’omogeneità della distribuzione della ventilazione e riducendo il rischio di VILI. Si dovrebbe quindi verificare che la PEEP prescelta non sia associata alla presenza di flow limitation.

broncodilatatori: la flow-limitation non si modifica con i broncodilatatori. Nonostante ciò i broncodilatatori sono molto efficaci nei pazienti BPCO con flow limitation nel ridurre l’iperinflazione dinamica (7).

Il post è già piuttosto corposo, preferisco non dilungarmi su questi punti: sarò ben contento di farlo in risposta ai commenti.

Conclusioni.

In presenza di PEEP intrinseca è raccomandabile valutare la presenza di flow limitation con la compressione manuale dell’addome. Tutte le malattie respiratorie acute e croniche sono a rischio di flow limitation.

In linea di principio la PEEP esterna è più efficace e sicura se utilizzata nei pazienti con flow limitation rispetto a quelli senza flow limitation (bisogna poi sempre verificare cosa è realmente successo, come ben sanno gli amici di ventilab), indipendentemente dalla malattia e dalla modalità di ventilazione.

Un saluto a tutti.

 

Bibliografia.

1) Koulouris NG et al. Physiological techniques for detecting expiratory flow limitation during tidal breathing. Eur Respir Rev 2011; 20: 121, 147-55

2) Armaganidis A et al. Intrinsic positive end-expiratory pressure in mechanically ventilated patients with and without tidal expiratory flow limitation. Crit Care Med 2000; 28:3837-42

3) Ninane V et al. Detection of expiratory flow limitation by manual compression of the abdominal wall. Am J Respir Crit Care Med 2001;  163:1326-30

4) Abdel Kafi S et al. Expiratory flow limitation during exercise in COPD: detection by manual compression of the abdominal wall. Eur Respir J 2002; 19: 919-27

5) Lemyze M et al. Manual compression of the abdomen to assess expiratory flow limitation during mechanical ventilation. J Crit Care 2012; 27: 37-44

6) Koulouris NG et al.A simple method to detect expiratory flow limitation during spontaneous breathing. Eur Respir J 1995; 8: 306-13

7) Tantucci C et al. Effect of salbutamol on dynamic hyperinflation in chronic obstructive pulmonary disease patients. Eur Respir J 1998; 12: 799-804

‘8) Alvisi V et al. Time course of expiratory flow limitation in COPD patients during acute respiratory failure requiring mechanical ventilation. Chest 2003; 123;1625-32

9) Vieillard-Baron A et al. Pressure–volume curves in Acute Respiratory Distress Syndrome. Am J Respir Crit Care Med 2002; 165:1107-12

Jan 092012
 

Lo svezzamento (o weaning) dalla ventilazione meccanica prevede un trial di respiro spontaneo tutti i giorni in cui il paziente sia candidabile allo svezzamento (1).

Seguendo questo approccio il weaning è stato classificato in tre categorie (1):

  • semplice: estubazione senza difficoltà al primo tentativo di svezzamento;
  • difficile: dopo il fallimento del primo tentativo di weaning, un massimo di 3 trial di respiro spontaneo o di una settimana tra il primo trial di respiro spontaneo e lo svezzamento;
  • prolungato: fallimento di almeno tre tentativi di svezzamento o più di 7 giorni dal primo trial di respiro spontaneo.

Se accettiamo questa classificazione, weaning semplice e difficile non ci spaventano più di tanto: descrivono un problema che comunque si risolve in un tempo ragionevole.

Il weaning prolungato è invece la nostra vera sfida. Qui possiamo fare la differenza sia nella prognosi dei nostri pazienti che nelluso appropriato delle risorse (2).

Come gestire la PEEP nel paziente con weaning prolungato?

Sappiamo che l’applicazione di una PEEP pari al 80-85% della PEEP intrinseca (PEEPi) può minimizzare lo sforzo inspiratorio riducendo il carico soglia. Questo è vero se è presente flow-limitation, cioè collasso espiratorio delle piccole vie aeree con conseguente intrappolamento di gas negli alveoli (vedi post del 19/03/2011). Se invece la PEEPi non è associata alla presenza di flow-limitation, la PEEP potrebbe peggiorare l’iperinflazione e di conseguenza ridurre la forza dei muscoli inspiratori, senza peraltro modificare lo sforzo inspiratorio.

Teoricamente sarebbe quindi importante sapere quanto è la PEEPi e se essa è associata alla presenza di flow-limitation. Ho qualche dubbio però che questo sia veramente importante nella pratica clinica. Ho tre buoni motivi per pensarlo:

  1. il valore della PEEPi dipende dal pattern respiratorio (3,4): è sufficiente che si modifichino volume corrente, frequenza respiratoria o flusso inspiratorio per modificare la PEEPi. Addirittura la PEEPi varia respiro per respiro (5);
  2. nei pazienti in ventilazione assistita la PEEPi è spesso difficile da misurare anche perché si dovrebbe escludere il contributo dei muscoli espiratori (6);
  3. la risposta individuale all’applicazione della PEEP nei pazienti con PEEPi è molto variabile (7).

Misurare la PEEPi è certamente utile come, ad esempio, misurare una pressione venosa centrale in un paziente con shock: ma non possiamo certo decidere con sicurezza il trattamento su questo dato.

Ritengo sia più utile conoscere a) la fisiopatologia dell’iperinflazione dinamica; b) il range delle PEEPi nei pazienti con weaning prolungato, c) se in questi pazienti la flow-limitation è una condizione comune. E con questo bagaglio di conoscenze impostare una PEEP iniziale e modificarla in funzione della risposta clinica.

Avviamoci alla soluzione del problema.

La fisiopatologia dell’iperinflazione dinamica è complessa e non possiamo trattarla ora (puoi trovare approfondimenti su ventilab nei post del 09/02/2011, 19/03/2011 e 17/04/2011). Ne riparleremo prossimamente, se l’argomento interesserà i lettori di ventilab.

Cosa sappiamo di PEEPi e flow-limitation nei pazienti con weaning prolungato? I pazienti con weaning prolungato mostrano, al momento del ricovero in Terapia Intensiva, due caratteristiche diverse rispetto agli altri: più frequentemente hanno in anamnesi un’insufficienza respiratoria cronica ed una malattia respiratoria come motivo di ricovero (2). Questo tipo di pazienti, sottoposti a ventilazione meccanica, hanno mediamente una PEEPi di 7 cmH2O e quasi sempre (nel 85% dei casi) flow-limitation (6). Quindi, sempre come risposta media, una PEEP di 5-6 cmH2O (80% di 7 cmH2O) dovrebbe minimizzare il carico soglia della PEEPi.

Questo potrebbe essere il nostro punto di partenza, ovviamente pronti a modificare il nostro approccio. Ad esempio, in caso di sforzi inefficaci (con trigger e volume corrente appropriati), potremmo aumentare la PEEP e valutare se questi si riducono; in presenza di respiro rapido e superficiale e/o dispnea potremmo gradualmente modificare la PEEP fino a trovare il miglior pattern respiratorio ed il maggior confort del paziente; in presenzadi emidiaframmi appiattiti (segno di Hoover o radiografia del torace) potremmo valutare la riduzione della PEEP.

Per concludere, ritengo che nei pazienti con weaning prolungato un approccio pragmatico e ragionevole sia quello di applicare una PEEP di circa 5 cmH2O e modificarla in funzione dell’interazione paziente-ventilatore e della risposta clinica. La misurazione individuale dei valori di PEEPi e della presenza di flow-limitation può affinare l’approccio ma non costituisce una solida via per arrivare alla numero magico

Un saluto e l’augurio di buon anno a tutti gli amici di ventilab.

 

Bibliografia.

  1. Boles JM et al. Weaning from mechanical ventilation. Eur Respir J 2007; 29:1033-56
  2. Funk GC et al. Incidence and outcome of weaning from mechanical ventilation according to new categories. Eur Respir J 2010; 35:88–94
  3. Georgopoulos D et al. Effects of breathing patterns on mechanically ventilated patients with chronic obstructive pulmonary disease and dynamic hyperinflation. Intensive Care Med 1995; 21:880-6
  4. Richard JC et al. Influence of respiratory rate on gas trapping during low volume ventilation of patients with acute lung injury. Intensive Care Med 2002; 28:1078-83
  5. Patel H et al. Variability of intrinsic positive end-expiratory pressure in patients receiving mechanical ventilation. Crit Care Med 1995; 23:1074-9
  6. Zakynthinos SG et al. Contribution of expiratory muscle pressure to dynamic intrinsic positive end-expiratory pressure.Am J Respir Crit Care Med 2000; 162:1633-40
  7. Caramez MP et al. Paradoxical response to positive end-expiratory pressure in patients with airflow obstruction during controlled ventilation. Crit Care Med 2005; 33: 1519-28
  8. Armaganidis A et al. Intrinsic positive end-expiratory pressure in mechanically ventilated patients with and without tidal expiratory flow limitation. Crit Care Med 2000; 28:3837-42
Apr 172011
 

Nei precedenti post dedicati all’argomento (9 febbraio 2011 e 19 marzo 2011) abbiamo esaminato l’effetto della PEEP esterna (PEEPe) in pazienti affetti da ostruzione bronchiale e iperinflazione con auto-PEEP (PEEPi).

In sintesi abbiamo appreso che:

a) sia in condizioni di ventilazione controllata, sia in ventilazione assistita, è necessario non peggiorare lo stato di iperinflazione polmonare per non aggravare gli effetti sfavorevoli della PEEPi, come il traumatismo alveolare, il deterioramento degli scambi gassosi per l’effetto spazio morto, la compromissione emodinamica, l’aumento del lavoro inspiratorio in condizioni sfavorevoli per la muscolatura inspiratoria.

b) la presenza o l’assenza di flow limitation è il fattore chiave che condiziona l’effetto clinico della PEEPe sulla PEEPi.

Vediamo oggi come applicare nella pratica clinica i principi che abbiamo appreso.

Per misurare la PEEPi nei pazienti passivi si esegue una occlusione delle vie aeree a fine espirazione per 3-4 secondi, in assenza di PEEPe: se il valore di pressione delle vie aeree (Paw) che compare è stabile, il valore di PEEP che compare sul display del ventilatore corrisponde alla PEEPi (vedi figura in alto)*.

La presenza di flow limitation può essere evidenziata con una compressione addominale in fase espiratoria, verificando l’eventuale aumento di flusso aereo nella fase intermedia e finale dell’espirazione (vedi commento 2 al post del 9 febbraio 2011).

La letteratura ci dice che la PEEPe andrebbe utilizzata nei pazienti ostruttivi in presenza di flow limitation purchè a bassi livelli, di norma non superiori al valore di PEEPi misurato, anzi all’80-85% del suo valore[1]; tuttavia nella applicazione pratica di questa regola ci sono parecchie eccezioni, perché:

1. non sempre è possibile misurare accuratamente la PEEPi nei pazienti in respiro spontaneo o assistito;

2. perché il grado di ostruzione delle vie aeree del paziente può variare nel tempo;

3. perché la PEEPi varia al variare del pattern di ventilazione (volume corrente e frequenza respiratoria);

4. perché potremmo non essere in grado di escludere con certezza la presenza di flow limitation, e infine

5. perché in qualche caso la PEEPe potrebbe apportare benefici anche in assenza di flow limitation[2,3].

Per questi motivi viene sempre raccomandato di controllare a posteriori l’effetto che la PEEPe impostata ha sul grado di iperinflazione del nostro paziente, in modo da aggiustarla in funzione del risultato ottenuto.

In pratica, nei pazienti in ventilazione volumetrica controllata (come anche in ventilazione a volume garantito) possiamo partire da zero PEEPe e aggiungere piccoli incrementi progressivi di PEEPe

(per esempio 2 cm H2O per volta) controllando ogni volta sul monitor del ventilatore se le Paw (il picco o il plateau) aumentano oppure no:

  1. finchè la Paw non aumenta siamo in presenza di flow-limitation e la PEEPe aggiunta è ancora al di sotto del valore critico (Pcrit): non stiamo peggiorando l’iperinflazione;
  2. se la Paw (al picco o al plateau) comincia ad aumentare è segno che non c’è significativa flow-limitation o che la PEEPe ha superato Pcrit e stiamo cominciando a peggiorare l’iperinflazione: dobbiamo quindi ridurre la PEEPe fino a minimizzare la Paw[4] (vedi figura in basso).


In ventilazione assistita, il giudizio sulla migliore PEEPe è più difficile, a volte impossibile senza la disponibilità della pressione esofagea*. Nei casi in cui non siamo sicuri dell’attendibilità del valore di PEEPi misurato è meglio ricercare il “punto di comfort”, cioè quel valore di PEEPe al quale il paziente ci sembra meno dispnoico; parallelamente, è bene mantenerci su un livello di PEEPe inferiore alla PEEPi misurata in ventilazione controllata e comunque piuttosto basso, per esempio inferiore a 8 cm H2O, come alcuni esperti consigliano[4].

Questi suggerimenti pratici valgono naturalmente in caso di patologia puramente ostruttiva; tutti sappiamo che spesso in questi pazienti si sovrappongono quadri restrittivi acuti, che possono giovarsi di un uso diverso della PEEP. Com’è ovvio, in tali casi l’approccio deve essere necessariamente individualizzato in base alle priorità cliniche, ma la strategia terapeutica resta comunque fondata sulla comprensione della fisiologia sottostante.

 

Un saluto a tutti.

 

* In futuro torneremo sull’argomento illustrando le possibilità di misura della PEEPi nei pazienti attivi in ventilazione assistita o spontanea.

 

Bibliografia

  1. Ranieri VM et al. Physiologic effects of positive end-expiratory pressure in patients with chronic obstructive pulmonary disease during acute ventilatory failure and controlled mechanical ventilation. Am Rev Respir Dis 1993; 147: 5-13
  2. Qvist J et al. High-level PEEP in severe asthma. N Engl J Med 1982; 307: 1347-8
  3. Caramez MP et al. Paradoxical response to positive end-expiratory pressure in patients with airflow obstruction during controlled ventilation. Crit Care Med 2005; 33: 1519 –1528
  4. Marini JJ. Should PEEP be used in airflow obstruction? Am Rev Respir Dis 1989; 140: 1-3

 

L’autore di questo post è Daniele Tuzzo.