Nurse and mechanical ventilation

ARDS: davvero 6 mL/kg vanno bene per tutti?

Enrico Bulleri ARDS, CONCETTI BASE, Impostazioni, misure di meccanica respiratoria, monitoraggio grafico , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

A cura di
Enrico Bulleri

La scelta del volume corrente (VT) durante la ventilazione meccanica nei pazienti con sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) rappresenta un aspetto cruciale della pratica clinica, con l’obiettivo primario di ridurre il rischio di ventilator-induced lung injury (VILI) e migliorare gli esiti clinici.

Lo studio ARDSNet ha introdotto e consolidato il concetto di ventilazione protettiva, basata su un VT di 6 mL/kg di peso corporeo Predetto (PBW) e una pressione di plateau (Pplat) ≤ 30 cmH₂O. Rispetto a strategie con volumi e pressioni più elevati, questo approccio ha dimostrato di ridurre significativamente la mortalità e prevenire il VILI [1]. Tuttavia, le linee guida ATS/ESICM/SCCM raccomandano un intervallo di VT compreso tra 4 e 8 mL/kg PBW, riflettendo sia la variabilità della compliance del sistema respiratorio (Crs) nei pazienti con ARDS sia la complessità dei quadri clinici [2]. Ne deriva che la scelta del VT non può basarsi esclusivamente su un valore fisso.

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Determinare quale VT utilizzare (tra 4 e 8 mL/kg) è molto semplice, ma è importante comprendere la relazione tra compliance e driving pressure (DP).

La compliance rappresenta la distensibilità del sistema respiratorio e nei pazienti con ARDS è correlata alla quantità di alveoli ventilabili: più bassa è la compliance, minore sarà il volume polmonare disponibile per la ventilazione. [3]

La driving pressure quantifica la distensione alveolare indotta dal VT e, di conseguenza, il rischio di VILI: valori > 14 cmH₂O sono associati a sovradistensione e a peggiori esiti clinici [4,5]. Al letto del paziente, la DP si misura come differenza tra Pplat (pressione alveolare a fine inspirazione) e P0 (pressione alveolare a fine espirazione) (IMMAGINE 1).

Dal punto di vista fisiologico (DP = VT / Crs) Driving pressure e Compliance sono inversamente proporzionali: a parità di volume, minore è la compliance, maggiore sarà la pressione generata negli alveoli dal volume, ovvero la DP.

In altre parole, una DP elevata indica che il VT impostato è troppo grande rispetto allo spazio polmonare disponibile.

Immagine 1: misure di meccanica respiratoria per ottenere pressione alveolare a fine espirazione o PEEP totale (P0) e pressione alveolare a fine inspirazione o pressione di plateau (Pplat). Immagine tratta da Bulleri E, Fusi C. Guida al monitoraggio della ventilazione meccanica. Como: TriggerLab; 2021

Ad esempio:

  • In un paziente di 70 kg con compliance di 20 mL/cmH₂O, un VT di 6 mL/kg (420 ml) genera una DP di 21 cmH₂O (Immagine 1), un valore eccessivo secondo le evidenze attuali. In tali condizioni (quadro molto grave) se non sopraggiunge una grave acidosi respiratoria (pH < 7.15), il VT dovrebbe essere ridotto a 4 mL/kg (280 ml), per ottenere una DP 14 cmH₂O.
  • Se, invece, lo stesso paziente avesse una compliance di 40 mL/cmH₂O, un VT di 6–7 mL/kg produrrebbe una DP di 10–12 cmH₂O, consentendogli di rimanere entro i limiti di sicurezza.

Nei casi particolarmente gravi di ARDS, come nell’esempio sopra riportato, in cui il rischio di VILI è concreto, oppure quando vi è il sospetto che la bassa compliance sia dovuta in parte significativa alla gabbia toracica (ad esempio in presenza di obesità grave, versamenti pleurici rilevanti o rigidità della parete toracica), può essere preso in considerazione l’uso del palloncino esofageo per la stima della pressione pleurica. Questo monitoraggio consente di distinguere la quota di pressione applicata al polmone da quella applicata alla parete toracica, permettendo così di ottimizzare VT e PEEP [6,7].

Un’altra importante opzione terapeutica nei casi di ARDS grave è il supporto extracorporeo con ECMO (Extracorporeal Membrane Oxygenation), indicato quando le strategie di ventilazione protettiva non consentono di garantire un’adeguata ossigenazione e ventilazione senza causare ulteriori danni polmonari [8].

Lasciando la discussione di questi sistemi avanzati a post futuri, ricordiamo per ora che l’utilizzo di un VT fisso (ad esempio 6 mL/kg) può risultare eccessivo nei polmoni con bassa compliance, determinando sovradistensione e aumentando il rischio di VILI. L’impiego della DP, tenendo conto della compliance individuale, consente un approccio più personalizzato: modulando il VT per mantenere la DP entro limiti di sicurezza, si garantisce una protezione alveolare più efficace. In sostanza, la DP rappresenta un “limite di sicurezza” dinamico che guida la ventilazione, adattando il VT alle dimensioni del polmone pur rimanendo all’interno dei range raccomandati (4-8 mL/kg).

In sintesi:

  • Il range 4–8 mL/kg PBW rappresenta una raccomandazione standard per proteggere il polmone dal danno meccanico.
  • impostare 6 mL/kg è un ottimo inizio, ma non basta, si deve valutare la DP.
  • La DP consente di personalizzare la scelta del VT in funzione della compliance del sistema respiratorio.
  • L’obiettivo è impostare un VT all’interno di questo intervallo che mantenga una DP < 15 cmH₂O.
  • Questo approccio è più mirato e sicuro rispetto all’applicazione di un VT standardizzato.

Reference

  1. Acute Respiratory Distress Syndrome Network; Brower RG, Matthay MA, Morris A, Schoenfeld D, Thompson BT, Wheeler A. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2000 May 4;342(18):1301-8. doi: 10.1056/NEJM200005043421801.
  2. Fan E, Del Sorbo L, Goligher EC, et al. An Official American Thoracic Society/European Society of Intensive Care Medicine/Society of Critical Care Medicine Clinical Practice Guideline: Mechanical Ventilation in Adult Patients with Acute Respiratory Distress Syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2017;195(9):1253–1263. DOI: 10.1164/rccm.201703-0548ST.
  3. Gattinoni L, Pesenti A. The concept of “baby lung”. Intensive Care Med. 2005 Jun;31(6):776-84. doi: 10.1007/s00134-005-2627-z. Epub 2005 Apr 6. PMID: 15812622.
  4. Amato MBP, Meade MO, Slutsky AS, et al. Driving Pressure and Survival in the Acute Respiratory Distress Syndrome. N Engl J Med. 2015;372(8):747-755. DOI:10.1056/NEJMsa1410639.
  5. Xie J, Jin F, Pan C, Liu S, Liu L, Xu J, Yang Y, Qiu H. The effects of low tidal ventilation on lung strain correlate with respiratory system compliance. Crit Care. 2017 Feb 3;21(1):23. doi: 10.1186/s13054-017-1600-x. PMID: 28159013; PMCID: PMC5291981.
  6. Brochard L, Slutsky A, Pesenti A. Mechanical Ventilation to Minimize Progression of Lung Injury in Acute Respiratory Failure. Am J Respir Crit Care Med. 2017;195(4):438-442. DOI:10.1164/rccm.201606-1174CP.
  7. Talmor D, Sarge T, Malhotra A, et al. Mechanical ventilation guided by esophageal pressure in acute lung injury. N Engl J Med. 2008;359(20):2095‑2104.
  8. Combes A, Hajage D, Capellier G, et al. Extracorporeal membrane oxygenation for severe acute respiratory distress syndrome. New England Journal of Medicine. 2018 May 24;378(21):1965-1975. doi: 10.1056/NEJMoa1800385.

Quale livello di PS impostare

Enrico Bulleri interazione paziente ventilatore , , , , , , , , , , , , , ,

A cura di Enrico Bulleri

Gli effetti negativi e positivi di una pressione di supporto (PS) “alta” o “bassa” sono descritti in larga misura in letteratura [1-5]. Ad esempio, elevati livelli di supporto possono indurre effetti dannosi sul paziente ventilato: iperventilazione, iperinflazione che può causare sforzi inefficaci, frequente, associazione all’autociclaggio, frammentazione del sonno, disfunzione diaframmatica e apnea. Tuttavia, il carico di lavoro che induce affaticamento dei muscoli respiratori comporta la necessaria scelta di ridurre/attenuare lo sforzo attraverso impostazioni caratterizzate da elevato supporto del ventilatore.

Un supporto basso, di contro, può esporre i pazienti a: eccessivo affaticamento, ipoventilazione, eccessivo sforzo inspiratorio, intolleranza alla ventilazione non invasiva. Queste conseguenze, di fatto, vanificano il trattamento ventilatorio, tuttavia, la rimozione progressiva del PS è fondamentale durante lo svezzamento.

Si intuisce facilmente che la pressione di supporto, alta o bassa che sia, non è dannosa o curativa a priori, ma dipende dalle caratteristiche cliniche dell’assistito.

Una delle domande frequenti (a cui fatico dare una risposta semplice) è “quale livello di PS imposto?”. La difficoltà nella risposta deriva dalla consapevolezza che non è possibile standardizzare la PS e illudersi che questa possa andare bene per tutti. Ciò che per un paziente può essere considerato un supporto adeguato non è scontato, ovviamente, che lo sia anche per il vicino di letto. L’unica risposta sensata e sicura che si può dare a questa domanda è: “dipende principalmente dall’obiettivo clinico che vogliamo raggiungere (far riposare, far lavorare più intensamente o far mantenere uno sforzo respiratorio normale) e dalle caratteristiche meccaniche del sistema respiratorio con cui ci stiamo confrontando”.

Quindi, approfitto di questo post per presentare velocemente le variabili in gioco durante l’impostazione della PS, introducendo così un grosso capitolo che vedrà uno sviluppo futuro attraverso casi clinici mirati.

Partiamo!

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Mechanical Power

Cristian Fusi ARDS, Formazione, interazione paziente ventilatore, misure di meccanica respiratoria , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
È morto Gosaku Ota, disegnatore di Goldrake

La genesi o il peggioramento del VILI rappresenta il risultato indesiderato di una complessa interazione tra forze meccaniche che agiscono sulle strutture polmonari, dipendendo certamente dalle impostazioni del ventilatore, ma anche dalle caratteristiche dell’apparato respiratorio e dall’interazione paziente-ventilatore. L’energia meccanica spesa dal ventilatore o dai muscoli respiratori per espandere i polmoni dalla capacità funzionale residua potrebbe indurre sia un danno diretto alla membrana capillare e alla matrice extracellulare alveolare, sia la meccano-trasduzione (ovvero la conversione di uno stimolo meccanico in segnali biochimici e molecolari intracellulari).

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PRONE POSITIONING: From basic concepts to practice

Cristian Fusi ARDS , , , , ,

This article was first written during the outbreak of the SARS-CoV-2 pandemic, even though at the time the contagion is decreasing, I still think it’s very important to offer a small summary of the theory and techniques used during the process of prone positioning in patients affected with ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome). The prone position involves positioning the patient ventral side down and dorsal side up.

The main question is: why do we prone position patients that are affected by ARDS?

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Noninvasive Ventilation: how to start?

Cristian Fusi Formazione, Ventilazione non invasiva , , , , , ,

Instructions for the reader:

The text contains elements of the little experience I have. It can, therefore, be perfectly questionable, especially the units and data that emerged from literature.

All ventilation settings are under medical supervision and approval (for lovers of nursing diagnosis, this is a collaborative problem). Since certain aspects are strongly linked to local resources and “attitudes”, the interface types and ventilator models will not be discussed.

In recent decades the efficiency of NIV (Noninvasive ventilation) has been used for several clinical conditions, such as cardiogenic pulmonary edema, exacerbation of the COPD, and acute respiratory failure in immunocompromised patients.

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Reverse Triggering

Cristian Fusi ARDS, Asincronie paziente-ventilatore, Formazione, interazione paziente ventilatore, monitoraggio grafico , , , , , ,

English version edited by Giulia Azzini, Rn, Intensive Care Unit, Department of Anaesthesiology, Emergency and Intensive Care Medicine (DAEICM), Ente Ospedaliero Cantonale (EOC), Bellinzona, Switzerland.

In order to understand this asynchrony, it is important to know the meaning of ” Entraiment”. In physics, this term defines the phase and the timeline of a periodic external output. In a neuroscientific field, “entrainment” is when the cerebral waves show a superimposable oscillation on a periodic external stimulus. For example, exposure to music can cause a “respiratory entrainment” in the respiratory area of expertise attributed to a permanent and repetitive reaction between neural respiratory cycles distributed by the ventilator.

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