REVERSE TRIGGERING

Yin e Yang: l'integrazione degli opposti, significato e importanza

REVERSE TRIGGERING

Prima di approfondire questa asincronia è necessario comprendere il significato di “entrainment”. In fisica questo termine si riferisce all’allineamento della fase e del periodo di un sistema oscillatorio non lineare, con la fase e il periodo di un input esterno periodico. In ambito neuroscientifico si parla di entrainment quando le onde cerebrali mostrano un’oscillazione sovrapponibile ad uno stimolo esterno periodico, come ad esempio la musica. In fisiologia respiratoria “respiratory entrainment” si riferisce ad una relazione fissa e ripetitiva tra i cicli respiratori neurali ed i cicli respiratori meccanici erogati dal ventilatore. Questo fenomeno è conosciuto in studi su animali sedati e in persone sane negli stati di veglia, sonno e durante anestesia.1

Nel 2013 è stato osservato per la prima volta l’entrainment respiratorio in pazienti critici sottoposti a ventilazione meccanica e questo pattern respiratorio è stato definito “reverse triggering”, in cui le contrazioni del diaframma sono apparentemente innescate dall’insufflazione del ventilatore con rapporti differenti (1:1; 1:2; 1:3) e con diversi fenotipi (precoce, medio e tardivo).2,3

La patogenesi, non ancora del tutto nota, è data dalla probabile attivazione di riflessi polmonari vago mediati, insieme ad influenze corticali e sub-corticali.3

Il reverse triggering è stato frequentemente riscontrato nei pazienti sedati con ARDS ed in tempi più recenti è stato osservato e descritto anche in casi di pazienti in morte cerebrale.4

Le conseguenze sono potenzialmente molteplici e seppur non chiaramente dimostrate il reverse triggering potrebbe indurre:

  • contrazioni pliometriche del diaframma che sono associate a rilascio di citochine e danneggiamento delle fibre muscolari, giocando un ruolo nella determinazione di atrofia diaframmatica indotta dalla ventilazione5,6;
  • lavoro respiratorio e consumo di ossigeno7;
  • rilevazioni difficoltose della pressione di plateau; volutrauma8;
  • diagnosi ritardata di morte cerebrale4.

Spesso il reverse triggering è confuso con altre asincronie, come il doppio trigger ed il ciclaggio anticipato e il solo monitoraggio grafico non sempre è utile a identificarlo, risultando difficile anche per gli esperti. Per questo motivo l’osservazione delle onde ottenute con il catetere esofageo e/o con il catetere Eadi costituiscono di gran lunga il modo migliore per il riconoscimento.

Come rilevare un reverse triggering

Nella figura 1 è in corso una ventilazione controllata in modalità PCV-vg, e non sono presenti sulla curva di pressione segni di trigger, elemento che suggerisce la passività del soggetto in fase di attivazione dei muscoli inspiratori.

Figura 1. Esempio di Reverse Triggering che sfocia in un falso Doppio Trigger.

Il drive neurale del paziente è stimolato dall’insufflazione passiva del ventilatore, ma la risposta a questa stimolazione è molto variabile sia in termini di attivazione temporale che di intensità muscolare. Nell’immagine si nota l’assenza del segno di trigger sulla curva di pressione, ma durante l’insufflazione meccanica il paziente si attiva a sua volta e molto tardivamente. L’attivazione è prossima allo scadere del tempo inspiratorio e la muscolatura respiratoria ancora in tensione genera un doppio trigger. In presenza di reverse triggering si deve parlare di falso doppio trigger anziché di doppio trigger, poiché per definizione il doppio trigger prevede l’attivazione sia della prima che della seconda insufflazione (come suggerisce appunto il nome). Quando il doppio trigger è conseguente ad un reverse triggering la prima insufflazione non è triggerata, ma mandatoria. Di fatto il paziente triggera solo la seconda insufflazione, per questo viene definito falso doppio trigger.

Da un punto di vista clinico è importante saper riconoscere queste asincronie perché l’eventuale trattamento per porvi rimedio è diverso (figura 2 e 2.1). Alterazioni come ciclaggio anticipato e doppio trigger si palesano in presenza di fattori come: insufficiente tempo inspiratorio, eccessiva richiesta del paziente e/o insufficiente supporto o volume inspiratorio, (le cui potenziali risoluzioni sono state proposte nei paragrafi precedenti). Quando queste asincronie sono generate da un reverse triggering cambia radicalmente l’approccio, perché scaturite da un meccanismo respiratorio che, seppur non ancora ben identificato, è estremamente differente. Nella figura 3, invece, si presenta un reverse triggering che rimane confinato all’interno dell’atto inspiratorio.

Figura 3. Reverse triggering e traccia EAdi. Dal monitoraggio grafico, di un paziente che ventila in Pressure Controlled Ventilation, si può notare che non vi è il segno di trigger generato dal paziente. Il ventilatore inizia l’insufflazione secondo i tempi impostati e dopo qualche decimo di secondo il paziente attiva i muscoli inspiratori. Tale attivazione si nota da una leggera deflessione sulla curva di pressione-tempo, mentre la curva flusso-tempo mostra una leggera convessità. La valutazione non è semplice attraverso il monitoraggio grafico, in altre situazioni è addirittura impossibile. La terza traccia EAdi, di contro, è assolutamente dirimente perché mostra chiaramente la discrepanza tra l’insufflazione erogata dal ventilatore e la tardiva attivazione neurale del diaframma. Nel caso proposto, tale discrepanza non produce altre asincronie come ciclaggio anticipato e doppio trigger: il ritardo neurale, seppur evidente (con il catetere EAdi), rimane confinato all’interno del tempo inspiratorio programmato dal ventilatore

Ad oggi, non essendovi una chiara comprensione del meccanismo di genesi è altrettanto difficile, se non impossibile, suggerire dei consigli utili alla risoluzione. Alla luce dei dati emersi dalla letteratura è forse utile raccomandare semplicemente un utilizzo sempre più misurato ed appropriato della sedazione.

In punta di piedi, si suggeriscono piccoli consigli in presenza di reverse triggering come:

  • valutare se la sedazione è eccessiva (essendo un fattore comunemente associato) o, al contrario, insufficiente all’obiettivo clinico;
  • valutare, anche in assenza di sedazione, se vi sono state variazioni del quadro neurologico;
  • se disponibili, avvalersi del monitoraggio del catetere EAdi e catetere esofageo, perché il solo monitoraggio grafico non è sempre dirimente nella rilevazione.

Sono state, inoltre, proposte diverse strategie emerse da piccoli studi osservazionali e case report che riporto sebbene non siano supportate da robusta evidenza (e da valutare caso per caso):

  • sebbene elevati livelli di PEEP sembrano predisporre a reverse triggering, tale impostazione permetterebbe di ridurre gli effetti deleteri dell’elevato drive respiratorio attraverso una migliore distribuzione della pressione che ridurrebbe il rischio della sovradistensione legata al fenomeno Pendelluft, oltre che a migliorare generalmente gli scambi respiratori;8
  • bassi volumi correnti sono stati associati a più elevata incidenza di reverse triggering e l’aumento del volume ha mostrato in alcuni casi la riduzione/cessazione di reverse triggering;2
  • l’aumento della frequenza respiratoria o, al contrario, la riduzione fino a quando tutti gli atti sono iniziati dal paziente;9
  • laddove le variazioni delle impostazioni ventilatorie non siano efficaci o non applicabili per criteri di sicurezza, si rimanda alla già citata variazione della sedazione fino alla curarizzazione.10

Un caro saluto a tutti,

Cristian

Bibliografia

  1. Simon PM, Zurob AS, Wies WM et al. Entrainment of Respiration in Humans by Periodic Lung Inflations. Effect of State and CO(2). Am. J. Respir. Crit. Care Med; 1999, 160 (3), 950-960
  2. Akoumianaki E, Lyazidi A, Rey N et al. Mechanical ventilation-induced reverse-triggered breaths: A frequently unrecognized form of neuromechanical coupling. Chest 2013; 143:927-38
  3. Baedorf Kassis E, Su HK, Graham AR et al. Reverse Trigger Phenotypes in Acute Respiratory Distress Syndrome. Am. J. Respi. Crit. Care Med 2021; 203,67-77
  4. Delisle S, Charbonney E, Albert M et al. Patient-Ventilator Asynchrony Due to Reverse Triggering Occurring in Brain-Dead Patients: Clinical Implications and Physiological Meaning. Am. J. Respi. Crit. Care Med. 2016; 196, 1166-1168
  5. Gea J, Zhu E, Gàldiz JB et al. Functional consequences of eccentric contractions of the diaphragm. Arch Bronconeumol 2009; 45:68-74
  6. Goligher EC, Brochard LJ, Reid WD et al. Diaphragmatic myotrauma: A mediator of prolonged ventilation and poor patient outcomes in acute respiratory failure. Lancet Respi Med 2019; 7:90-8
  7. Chanques G, Kress Jp, Pohlman A et al. Impact of Ventilator Adjustment and Sedation-Analgesia Practices on Severe Asynchrony in Patients Ventilated in Assist-Control Mode. Crit. Care Med. 2013; 41, 2177-2187
  8. Yoshida T, Nakamura MAM, Morais CCA et al. Reverse Triggering Causes an Injurious Inflation Pattern during Mechanical Ventilation. Am. J. Respi. Crit. Care Med. 2018; 198, 1096-1099
  9. Mellado Artigas R, Damiani LF, Piraino T et al. Reverse Triggering Dyssynchrony 24H after Initiation of Mechanical Ventilation. Anestesiology. 2021; 134, 760-769
  10. Garofalo E, Bruni A, Pelaia C et al. Recognizing, Quantifying and Managing Patient-Ventilator Asynchrony in Invasive and Noninvasive Ventilation. Expert Rev. Respir. Med. 2018; 12 (7), 557-567

NIV, come iniziare?

Istruzioni per il lettore: nel testo si riportano accorgimenti maturati nella mia piccola esperienza (quindi perfettamente opinabili), unita a dati emersi dalla letteratura. Qualsiasi impostazione ventilatoria è su indicazione e condivisione medica (per gli amanti delle diagnosi infermieristiche si tratta di un problema collaborativo). Non si discuteranno le prestazioni, tipologie di interfaccia e modelli di ventilatore, perché aspetti fortemente legati a risorse e “abitudini” locali.

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Capnografia, utilità e limiti del monitoraggio durante ventilazione meccanica

CO2

L’uso ospedaliero dei diversi sistemi di misurazione della CO2 espirata ha una storia di più di 50 anni e le sue applicazioni sono molto note e studiate. Oggi, vi propongo la mia esperienza nell’uso della capnografia come strumento di monitoraggio durante la ventilazione meccanica.

Inizio, con un breve riassunto introduttivo, parlando degli aspetti generali e dei campi di utilizzo più raccomandati della capnografia. Continua a leggere

Pronazione: dai concetti base alla pratica

In considerazione dell’ingente numero di gravi polmoniti interstiziali da SARS-CoV-2, ho ritenuto utile proporre un piccolo riassunto relativo alla teoria e alle tecniche della pronazione.

La posizione prona prevede il posizionamento del paziente con il lato ventrale verso il basso e il lato dorsale verso l’alto.

Perchè pronare i pazienti in ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome)? Continua a leggere

COVID-19, Prime impressioni di un esperto sulla ventilazione meccanica

In questo post condivido integralmente l’esperienza iniziale del dott. Giuseppe Natalini e del suo gruppo di lavoro in tema di gestione della ventilazione meccanica nei pazienti affetti da COVID-19. La fonte originale è presente sul sito Ventilab.org che al momento non è raggiungibile per problemi tecnici e molti ci chiedono la possibilità di consultarlo. Seppur, probabilmente, vi possono essere contenuti non semplici a tutti è altrettanto vero che le indicazioni conclusive sono chiare (anche se dettate “da prime impressioni”). Triggerlab da sempre crede nella condivisione di contenuti ed esperienze e crediamo lo sia ancor di più in questo periodo storico di elevatissimo stress dei sistemi sanitari. Continua a leggere

Decontaminazione delle vie aeree

Il post di oggi è presentato da Gianfranco Magi un amico e collega, approfittando della sua esperienza in tema di gestione dell’emergenza territoriale. Infermiere dal 2000, lavora presso l’azienda AUSL della Romagna (ambito di Rimini) come infermiere specialista in Area Critica in cui ha maturato esperienze lavorative in Pronto Soccorso, Servizio di Emergenza Territoriale 118 operante su mezzi di soccorso avanzato (ambulance nurse, automedica), ICU e BOP.
Docente in corsi di formazione sulla gestione avanzata delle vie aeree, ventilazione meccanica e sistemi di monitoraggio ed istruttore Cadaver-Lab by EMPT solutions. Continua a leggere

Pressure Support Ventilation (PSV)

Nelle ventilazioni controllate, quando il paziente è passivo, in ogni momento del ciclo respiratorio la pressione misurata durante ventilazione meccanica è il risultato di P0 + Pel + Pres. Nelle ventilazioni assistite il paziente, invece, interagisce con il ventilatore ed entra in gioco una nuova forza nell’equazione di moto, cioè la pressione muscolare:

PAW = P0 + Pel + Pres + (− Pmusc)

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RISE TIME

FOR ENGLISH VERSION CLICK HERE

Tra le diverse impostazioni che il ventilatore richiede, il rise time è tra quelle che solitamente non figura nel main menù. Basta questo per ignorarlo? Credo proprio di no e vediamo il perché.

Il Rise Time o tempo di salita, o ancora rampa, è un’impostazione presente su tutte le ventilazioni controllate, assistite e assistite/controllate. Rappresenta il tempo impiegato dalla curva che “comanda” la ventilazione (variabile indipendente) per passare da zero al proprio valore massimo. Continua a leggere

Sforzo inefficace (Ineffective effort)

Tra gli obiettivi da perseguire durante la ventilazione meccanica la riduzione delle asincronie tra paziente e ventilatore riveste un ruolo di grande importanza1. Tra di esse lo sforzo inefficace risulta essere la più frequente2. L’inizio della fase inspiratoria è molto delicata e richiede l’attivazione della muscolatura inspiratoria del paziente, che superando la soglia impostata, innesca il trigger del ventilatore. Continua a leggere

La costante di tempo del sistema respiratorio (τ)

tempovola

For english version click here: The Time Constant of The Respiratory System

Il post di oggi si pone l’obiettivo di far comprendere un concetto ostico della ventilazione meccanica: la costante di tempo. Nel post precedente è stato introdotta la PCV, una ventilazione pressometrica controllata che ha come obiettivo il controllo e l’applicazione di una pressione positiva costante. Da qui nasce lo spunto per un approfondimento che crediamo sicuramente utile da un punto di vista teorico, ma che presenta aspetti “pratici” di assoluta rilevanza.

Cos’è la costante di tempo? Continua a leggere

Gestione dei flussi con i moderni ventilatori per anestesia

Chi lavora in area critica sa bene che vi sono diverse “macchine” che consentono l’erogazione della ventilazione meccanica. Vi è oggi un’ampia gamma di ventilatori e ciascuno con specifiche tali da poter essere utilizzati con sicurezza in tutti i contesti ospedalieri e non, a partire dai sofisticati ventilatori da terapia intensiva fino a quelli utilizzati per la ventilazione a domicilio del paziente. Questo post tratterà il ventilatore di anestesia e nello specifico la gestione dei flussi, presidio che soprattutto negli ultimi anni ha subito notevoli innovazioni tecnologiche. Per fare questo, mi sono avvalso del prezioso aiuto di un amico ed esperto del settore, l’ing. Moustapha Ntieche. Continua a leggere

Questione di flusso…Asincronia di flusso

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For English version click Question of Flow

Riprendo la storia di Manuel, un paziente che ventila in VCV o meglio in AC – VCV:
• VT= 400 ml
• FR = 20
• I:E=1:1 (= Ti/Ttot 50%)
Queste impostazioni producono un ciclo respiratorio= 60/20=3 sec; Tempo inspiratorio=1.5 sec e un tempo espiratorio=1.5 sec.
Supponiamo a questo punto che il nostro medico di guardia ci chieda di ridurre la frequenza respiratoria a 12 atti/min.
Portando la frequenza impostata a 12 atti/min e lasciando inalterato il rapporto I:E=1:1 si genera una variazione della durata del ciclo respiratorio, che passerà da 3 a 5 secondi, con conseguente aumento sia del Ti che diventerà di 2.5 secondi che del Tesp 2.5 secondi. (Figura 1) Continua a leggere

Autociclaggio (autocycling)

draghi-pilota-automatico-2FOR ENGLISH VERSION CLIC HERE

Nel post precedente affrontato da Enrico sono stati spiegati i tipi di trigger e l’importanza che rivestono durante l’inizio della fase inspiratoria e il ciclaggio alla fase espiratoria durante ventilazione meccanica.

Il trigger inspiratorio è un dispositivo che permette una sorta di comunicazione tra paziente e ventilatore: Continua a leggere

Interazione paziente-ventilatore. Buoni motivi per…

Mi sono imbattuto in questo breve, ma intenso articolo di Thille (1), scaturito in risposta alle considerazioni di un altro lavoro (2) in cui si analizzava il punto di vista del paziente durante la ventilazione meccanica. Gli autori provano a sintetizzare 10 punti chiave per affrontare la delicata interazione tra paziente e ventilatore.  Il mio post vuole affrontarne qualcuno proponendoti una lettura alternativa.

To find the optimal flow rate adjustment Continua a leggere

HOW BIZARRE? Quando un filtro può fare la differenza

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In questo nuovo post presento un caso particolare. Il paziente, intubato ed in ventilazione PSV (Pressure Support Ventilation), presenta un monitoraggio grafico bizzarro mai visto prima, (figura 1). Il signor “Rossi” mostra segni di chiaro affaticamento respiratorio, senza desaturazione (i valori si attestano attorno al 96-97%), lieve tachicardia e lieve ipertensione. Continua a leggere

Monitoraggio grafico? Da dove iniziare (parte 2)

 faticaNel post precedente sono stati introdotti i primi tre punti che possono essere utili a guidare un infermiere nell’analisi del monitoraggio grafico. Al termine è stato proposto il terzo punto che spiega la presenza (o assenza) del segno di trigger, elemento che contraddistingue graficamente l’inizio dell’attivazione dei muscoli inspiratori del paziente. Dopo questa fase è quindi utile capire il quarto punto:

 4.Valutare come si modifica la curva di pressione durante l’inspirazione.

Il dettaglio del ciclo respiratorio che si analizza è la fase inspiratoria. Durante ventilazione meccanica a pressione positiva è logico attendersi che nell’istante in cui inizia l’insufflazione, la pressione nelle vie aeree aumenti.
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Monitoraggio grafico? Da dove iniziare… (parte 1)

2014625191650_PassoBuzzAldrinQuando ho iniziato a lavorare in terapia intensiva il monitoraggio grafico mi è parso da subito complicato. Da una parte avevo formazione lacunosa e scarsa esperienza in tema di ventilazione meccanica, dall’altra faticavo moltissimo nel trovare informazioni e nozioni che mi potessero guidare anche solo a raggiungere obiettivi minimi. Per chi vuole iniziare ad addentrarsi nell’analisi del monitoraggio grafico potrà forse trovare utile il metodo d’analisi che propongo in questo post. Lo strumento ha lo scopo di “frammentare” le diverse fasi del ciclo respiratorio. Questa guida, suddivisa in sei punti, potrebbe facilitare l’interpretazione delle curve di ventilazione meccanica, aiutando chi è alle prime armi a non farsi scappare preziose informazioni. Per iniziare ti propongo i primi tre punti che costituiscono, a mio parere, la base minima e indispensabile.

 

  1. Individuare le curve di Pressione/tempo e Flusso/Tempo.

  2. Individuare la fase inspiratoria ed espiratoria;

  3. Verificare l’attivazione dei muscoli inspiratori (segni di trigger);

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Ventilazione meccanica ed infermieri: il ruolo insostituibile delle curve di pressione e flusso nell’assistenza al paziente ventilato. » ventilab

Sorgente: Ventilazione meccanica ed infermieri: il ruolo insostituibile delle curve di pressione e flusso nell’assistenza al paziente ventilato. » ventilab. Posted by Giuseppe Natalini

In Terapia Intensiva gli infermieri trascorrono certamente più tempo dei medici al letto del paziente: è inevitabile. Un infermiere di norma deve dedicarsi esclusivamente a due malati, il medico spesso ne ha 6-8 da seguire, più una serie di attività aggiuntive che lo portano spesso anche fuori dal reparto di degenza. Anche solo da queste considerazioni possiamo capire quanto possa essere preziosa la comprensione del monitoraggio respiratorio da parte degli infermieri: chi lo ha continuamente sotto gli occhi può tempestivamente segnalare eventuali problemi che si dovessero presentare. Esattamente come quando si guarda una traccia elettrocardiografica al cardiomonitor. Il monitoraggio grafico della ventilazione meccanica, cioè delle curve di pressione e flusso nelle vie aeree, è quindi uno strumento indispensabile per valutare l’appropriatezza della ventilazione e deve quindi diventare parte integrante delle competenze infermieristiche in Terapia Intensiva.

Presento di seguito un esempio dell’impatto decisivo che può avere la conoscenza del monitoraggio grafico della ventilaziona da parte degli infermieri. Questo post è stato preparato da Enrico Bulleri e Cristian Fusi, i nostri infermieri docenti nel Corso di Ventilazione Meccanica per Infermieri. Un grazie ad Enrico e Cristian. E buona lettura.

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