È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

Articolo metodologico

Misurare lo sforzo ispiratore nei bambini ventilati meccanicamente

167 visualizzazioni

DOI:

10.3791/70230

9 giugno 2026

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Dimostriamo tecniche validate e standardizzate al letto del paziente per quantificare lo sforzo ispiratore e guidare la gestione del ventilatore.

Abstract

Una valutazione accurata dello sforzo ispiratorio nei bambini ventilati meccanicamente è essenziale per ottimizzare il supporto ventilatore ed evitare lesioni polmonari e diaframmatiche. L'assistenza eccessiva porta a disuso e atrofia del diaframma, mentre l'assistenza insufficiente può causare affaticamento, debolezza del diaframma e lesioni polmonari autoinflitte dal paziente (P-SILI). Questo manoscritto dimostra tecniche validate al letto dei pazienti per quantificare lo sforzo ispiratore. Descriviamo lo standard di riferimento per la quantificazione dello sforzo dei muscoli respiratori, la manometria esofagea e presentiamo approcci alternativi per la pratica clinica di routine, date le sue limitazioni pratiche. Distinguiamo tra impulso respiratorio, sforzo ispiratorio delle maree e sforzo ispiratorio massimo. I parametri indiretti dello sforzo includono l'attività elettrica del diaframma (EAdi), le manovre di occlusione delle vie aeree (P0.1, Pocc, PMI) e i parametri dell'ecografia del diaframma. La pressione inspiratoria massima (MIP) è discussa come misura dello sforzo massimo. Sono forniti dati pediatrici rappresentativi dove disponibili. Sebbene siano inclusi valori di riferimento per parametri selezionati, le evidenze che definiscono soglie di sicurezza nei bambini restano limitate. Il monitoraggio combinato con queste tecniche consente la titolazione individualizzata della ventilazione meccanica e supporta strategie di protezione dei polmoni e del diaframma nella terapia intensiva pediatrica.

Introduzione

Durante la ventilazione meccanica (MV) possono verificarsi sia sforzi inspiratori eccessivi che insufficienti, entrambi potenzialmente dannosi per i muscolirespiratori 1,2,3. Uno sforzo insufficiente può portare all'indebolimento del diaframma. L'atrofia diaframmatica secondaria a un rilassamento muscolare prolungato è stata descritta per la prima volta in una coorte di neonati nel 1988. Evidenze successive, prevalentemente da studi su adulti, hanno dimostrato che anche la MV a breve termine può disturbare l'architettura fibrosa del diaframma e ridurne la contrattilità, descritta collettivamente come disfunzione diaframmatica indotta da ventilazione (VIDD)2,5,6. Il VIDD comprende quattro meccanismi traumatici: miotrauma di over-assistance, miotrauma under-assistance, miotrauma eccentrico e miotraumaespiratorio 7. Sebbene sia stato segnalato un miotrauma da sottoassistenza (atrofia diaframmatica da disuso) neibambini 8,9, il miotrauma da over-assistance così come il miotrauma eccentrico ed espiratorio rimangono scarsamente caratterizzati nella popolazione pediatrica.

Lo sforzo ispiratorio eccessivo è stato anche collegato a un tipo distinto di lesione polmonare chiamata lesione polmonare autoinflitta dal paziente (P-SILI), causata da alte pressioni di guida transpolmonare generate da sforzi eccessivi del paziente e potenzialmente amplificate dal supportoventilatore. Inoltre, uno sforzo eccessivo aumenta il lavoro respiratorio (WOB) e può precipitare affaticamento muscolare respiratorio. Durante la fase di svezzamento, un WOB elevato rimane un fattore importante che impedisce il rilascio efficace dalla ventilazionemeccanica 11. Questi risultati evidenziano l'importanza di prevenire sia l'assistenza eccessiva che la subassistenza, e di titolare di conseguenza il supporto MV. Di conseguenza, la valutazione precisa dello sforzo ispiratore è una componente fondamentale, ma ancora poco utilizzata, della terapia intensiva pediatrica contemporanea. Nonostante alcuni recenti progressi, le evidenze che definiscono soglie di sicurezza nell'impulso e nello sforzo ispiratorio nei bambini rimangono limitate.

Attualmente, i clinici si affidano ancora spesso alla valutazione clinica dell'uso dei muscoli respiratori accessori, delle retrazioni sottocostali e del comfort del paziente per titolare il supporto ventilatorio e valutare la prontezza per l'estubazione12. Sebbene inestimabili e insostituibili, queste osservazioni sono intrinsecamente soggettive. Misurazioni oggettive basate sulla fisiologia dello sforzo inspiratorio possono integrare gli esami al letto per affinare la titolazione del ventilatore e facilitare una liberazione tempestiva e efficace dalla ventilazionemeccanica 13.

Quando si misura l'attività ispiratoria, è importante comprendere il background fisiologico e la differenza tra spinta inspiratoria, sforzo per la respirazione mareata e sforzo massimo (funzione). La spinta inspiratoria rappresenta i comandi neurali che provengono dai centri respiratori del tronco encefalico che stimolano i muscoli respiratori, principalmente il diaframma. Sebbene questa uscita neurale non possa essere misurata direttamente, può essere dedotta dall'attività elettrica del diaframma (EAdi) o dal P0.114 derivato dalla pressione. Lo sforzo ispiratorio rappresenta la risposta meccanica dei muscoli ispiratori a questi comandi neurali. Riflette la pressione generata dai muscoli inspiratori (PMU), principalmente dal diaframma, per produrre il flusso d'aria. Quando il carico diaframmatico aumenta, si reclutano muscoli accessori come l'intercostale, lo sternocleidomastoideo e lo scaleno per aiutare l'ispirazione. La contrazione combinata dei muscoli respiratori durante l'ispirazione spontanea produce una diminuzione della pressione pleurale (Ppl), che può essere stimata misurando la pressione esofagea (Pes) con manometria esofagea, l'attuale standard d'oro per quantificare lo sforzo respiratorio. La misurazione del Pes consente anche il calcolo di indici di sforzo integrati avanzati, inclusi il Prodotto Tempo di Pressione (PTP), il Prodotto del Tasso di Pressione (PRP) e il Lavoro di Respirazione (WOB), che riflettono il carico di lavoro respiratorio totale e la spesa energetica.

Diverse surrogate non invasive possono integrare o sostituire le misurazioni del PES. Questi includono la pressione di occlusione (Pocc)15, l'indice del muscolo di pressione (PMI)16 e la valutazione ecografia del diaframma17. La funzione dei muscoli respiratori si riferisce allo sforzo massimo che i muscoli possono generare. La pressione inspiratoria massima (MIP) è un indicatore della funzione nei bambini ventilati con attività respiratoria spontanea, e l'evoluzione dello spessore del diaframma nel corso della ventilazione potrebbe essere un indicatore della funzione18. Insieme, questo protocollo offre una gamma di tecniche di misurazione al letto del paziente per quantificare la spinta ispiratoria, lo sforzo e la funzione dei muscoli respiratori. Questo permetterà al clinico di misurare l'impatto della ventilazione meccanica sull'attività e sulla funzione dei muscoli respiratori, e di titolare in modo ottimale il supporto respiratorio e la sedazione per consentire la ventilazione protettiva dei polmoni e del diaframma.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

1. Manometria esofagea

NOTA: Utilizzare un catetere a palloncino esofageo pediatrico appropriato in base all'età e al peso (vedi Tabella 1). Utilizzare una siringa da 1 a 10 mL a seconda della scelta del palloncino esofageo (vedi Tabella 2). Usa tubi rigidi e un ventilatore o un monitor dedicato con trasduttore di pressione. Includere software di analisi integrato o esterno per il calcolo opzionale di pressa-tempo-prodotto/prodotto del tasso di pressione (PTP/PRP).

  1. Prepara i materiali – Scegli la dimensione del palloncino in base all'età e al peso (vedi Tabella 2). Prepara il trasduttore di pressione del ventilatore o monitor selezionato e azzeralo alla pressione atmosferica. Controlla il palloncino esofageo per eventuali perdite.
  2. Stimare la profondità di inserimento – Misurare la distanza Naso–Orecchio–Xifoide (NEX) per determinare la profondità di posizionamento desiderata. Punta al terzo inferiore dell'esofago.
  3. Inserisci il catetere – Lubrifica il catetere con un lubrificante idrosolubile. Avanza leggermente il catetere oltre la distanza misurata del NEX. Collegare il catetere al trasduttore di pressione e gonfiare il palloncino al minimo (vedi Tabella 2) per monitorare le deviazioni di pressione.
  4. Verifica la posizione del catetere – Applica una pressione leggera sull'addome. Una deviazione positiva della pressione esofagea (Pes) indica una posizione esofagea distale. Poi ritira lentamente il catetere fino a quando non compaiono oscillazioni cardiache sul tracciamento Pes (Figura 1). Questo garantisce che il catetere sia posizionato nel terzo inferiore dell'esofago.
  5. Gonfiaggio iniziale del pallone – Aspirare tutta l'aria dal pallone. Zera il sistema alla pressione atmosferica. Gonfia il palloncino al volume iniziale raccomandato dal produttore.
  6. Ottimizzare il volume del palloncino – Sgonfiare il palloncino a 0,1 mL e gonfiarlo a gradi per trovare il volume di riempimento ottimale definito come il volume più piccolo in cui si verifica il massimo dei ΔPes (Vbest). In alternativa, inizia con un palloncino sgonfiato, lascia che si equilibri alla pressione ambiente, e poi gonfia con incrementi di 0,1 mL. Dopo ogni incremento, si sgonfia il palloncino e si lascia riequilibrare con la pressione atmosferica per 10 s19, prima di passare al passo successivo.
    NOTA: Questo è un passaggio cruciale e raccomandiamo vivamente di leggere le istruzioni dettagliate di Hotz et al.19, Mojoli et al.20 e Rudolph et al.21. Un riassunto dettagliato dei volumi di riempimento raccomandati e degli incrementi di volume si trova nella Tabella 2.
  7. Esegui un test di occlusione – Premi il pulsante di fermata di fine espirazione sul ventilatore. In un paziente passivo, applicare una compressione toracica bilaterale lenta e profonda durante l'occlusione e misurare l'aumento sia della pressione delle vie aeree (Paw) che della Pes. Nei pazienti con attività respiratoria spontanea, si misura la diminuzione sia di Paw che di Pes durante il prossimo sforzo ispiratorio nella tenuta espiratoria (manovra di Baydur). (Figura 1C).
  8. Verifica la calibrazione – Misura il rapporto ΔPes / ΔPaw e accetta la calibrazione e la posizione del palloncino se questo valore si trova tra 0,8 e 1,2 (intervallo usuale negli adulti) oppure tra 0,7 e 1,3, l'intervallo accettabile nei bambinidi 21 anni.
  9. Inizia a monitorare il PEP – apri lo schermo del ventilatore che mostra registrazioni continue della PES e delle pressioni di guida transpolmonare. La variabile primaria, ΔPe, è definita come la differenza tra pressione esofagea a fine espirazione e pressione esofagia a fine espiratoria.
    NOTA: Se ΔPes/ΔPaw non è nell'intervallo, il volume e la profondità del catetere potrebbero non esserecorretti 22. Rivalutare il volume di riempimento del palloncino e regolare a incrementi di 0,2–0,5 mL oppure modificare la profondità del catetere di ±1–2 cm secondo necessità. Ripetere il test di occlusione dopo ogni aggiustamento finché il rapporto non si stabilizza nell'intervallo target.

figure-protocol-1
Figura 1: Interpretazione e validazione della forma d'onda della pressione esofagea (Pes) durante le misurazioni. La figura illustra le forme d'onda caratteristiche della pressione delle vie aeree (Paw, rosso) e della pressione esofagea (Pes, giallo) ottenute durante il posizionamento e la calibrazione del catetere Pes (A): Confronto tra Pes e Paw durante respirazioni senza sforzo inspiratorio e con sforzo attivo. Una deviazione del PES verso il basso durante l'ispirazione indica uno sforzo ispiratore generato dal paziente. (B): Identificazione delle oscillazioni cardiache (CO) sovrapposte al tracciamento Pes e alla misurazione dei ΔPe. Riconoscere e distinguere il CO dalle vere oscillazioni respiratorie è essenziale per un'interpretazione accurata del segnale. (C) La manovra di Baydur viene utilizzata per validare il corretto posizionamento del catetere e il riempimento del palloncino. Durante una pausa espiratoria, vengono confrontate variazioni simultanee di pressione in Paw (ΔPaw) e Pes (ΔPes). Un rapporto di ΔPe/ΔPaw tra 0,7 e 1,3 (o 0,8–1,2, vedi manoscritto) conferma una calibrazione adeguata e una corretta posizione dei palloncini nei bambini. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

2. Valutazione clinica dello sforzo respiratorio

  1. Prepara il paziente - Assicurati una buona visibilità del torace e dell'addome. Correggere fattori reversibili come ostruzione delle vie aeree, febbre o agitazione.
  2. Osserva il ritmo respiratorio - Valuta ritmo, profondità, movimenti paradossi e sincronia con il ventilatore durante diversi respiri consecutivi.
  3. Verifica l'uso dei muscoli accessori – Durante l'ispirazione, cerca ritraczioni intercostali, sottocostali o suprasternali (movimenti interni della pelle), stridor (rumore udibile e acuto), dilatazione nasale (movimento verso l'esterno delle narici) e attivazione dei muscoli del collo.
  4. Sforzo di grado – Classificare le ritrattazioni come lievi, moderate o gravi soggettivamente e gli stridor come lievi (quando agitati) o gravi (a riposo).
  5. Rivaluta e documenta – Ripeti regolarmente questa valutazione
    NOTA: Opzionalmente utilizzare il punteggio convalidato Effort of Breath, che incorpora ritrazioni, stridor e pulsusparadoxus 23.

3. Attività elettrica del diaframma (EAdi)

  1. Preparazioni – Stimare la profondità iniziale di inserimento del catetere utilizzando la formula modificata NEX (naso-orecchio-xifoide), applicando le equazioni specifiche e la tabella di riferimento per il posizionamento orale o nasale fornita con ciascuna dimensione del catetere.
    NOTA: avrai bisogno di un catetere EAdi e di un ventilatore compatibile con capacità di monitoraggio EAdi.
  2. Inserire e posizionare il catetere – Inserire il catetere EAdi nasogastrico o orogastrico nell'esofago. Osserva l'ampiezza EAdi nel ventilatore. Avanzare o ritirare il catetere fino a raggiungere la massima ampiezza EAdi.
  3. Verifica la corretta posizione – Apri lo strumento di posizionamento del catetere del ventilatore. Muovi il catetere su o giù finché le ampiezze più alte dei segnali elettromiografici (EMG) del diaframma (colore viola sui tracciati) non sono visualizzate sulle due tracce centrali.
  4. Registra il segnale – Concedi diversi minuti di respirazione spontanea e stabile. Registra continuamente la forma d'onda EAdi durante l'episodio di ventilazione meccanica.
  5. Analizza i parametri – Valuta l'ampiezza EAdi. Apri la schermata di tendenza e visualizza le medie su un periodo selezionato, tipicamente da 30 minuti a 4 ore. Disegna una linea virtuale attraverso le ampiezze di picco EAdi durante il periodo di tempo selezionato e usala come valore medio di picco EAdi per quel periodo.
    NOTA: Il ventilatore non calcola le medie, quindi non sono disponibili valori medi formali di picco EAdi. L'analisi può essere effettuata offline a scopo di ricerca.
  6. Stima dell'efficienza neuromuscolare (NME) – Eseguire una manovra di occlusione a fine espirazione. Calcola la NME dividendo la caduta di pressione nelle vie aeree (ΔPaw) per la variazione dell'attività elettrica (ΔEAdi) durante lo stesso sforzo (NME = ΔPaw/ΔEAdi). Esegui una registrazione a schermo e misura il ΔEAdi come differenza tra picco e linea di base. Misura la ΔPaw come la differenza tra pressione massima delle vie aeree e pressione positiva a fine espirazione (PEEP). Il rapporto deve essere calcolato dal clinico e non è calcolato automaticamente.
  7. Misura la differenza in millisecondi tra il tempo tra l'inizio dell'ascesa dell'EAdi e l'ampiezza di picco (dt) e calcola la differenza in microvolt dell'EAdi tra questi due punti temporali. Calcola il tasso di crescita di EAdi come EAdi/dt. Questo valore indica quanto rapidamente aumenta l'attivazione neurale all'inizio dell'ispirazione.

4. P0.1

  1. Confermare la respirazione spontanea – Verificare che il paziente stia attivando respiri (indicati dal ventilatore con un colore diverso sulla curva di flusso o pressione) o che gli sforzi inspiratori siano visibili sulla pressione o sulla forma d'onda del flusso tramite una flessione negativa prima della pressurizzazione del circuito.
  2. In caso di incertezza, eseguire una manovra di occlusione espiratoria premendo il pulsante di blocco espiratorio sul ventilatore e verificare eventuali deviazioni negative sulla forma d'onda della pressione delle vie aeree. Le vere deviazioni negative hanno la forma di U.
  3. Esegui un'occlusione espiratoria – Attiva la tenuta espiratoria premendo il pulsante di blocca del ventilatore per almeno 250 ms per bloccare il flusso d'aria. Assicurati che venga catturato uno sforzo ispiratore spontaneo durante l'occlusione.
  4. Misura P0.1 – Identifica la deviazione iniziale della pressione delle vie aeree. Determinare la differenza tra la PEEP e la pressione negativa misurata 100 ms dopo l'inizio inspiratorio. Ripeti per tre respiri e fai la media dei risultati.
    NOTA: La maggior parte dei ventilatori visualizza questa variabile automaticamente o quando richiesto. Ci riferiamo alla discussione sull'interpretazione dei valori.

5. Pressione di Occlusione (Pocc)

  1. Conferma la respirazione spontanea – Verifica che il paziente stia attivando i respiri e che gli sforzi ispiratori siano visibili sulla forma d'onda di pressione o flusso. In caso di incertezza, eseguire una manovra di occlusione espiratoria e controllare eventuali deviazioni negative sulla forma d'onda di pressione
  2. Inizia a registrare le forme d'onda del ventilatore
  3. Esegui un'occlusione espiratoria – Avvia la retenuta espiratoria premendo il pulsante di blocca del ventilatore per bloccare il flusso d'aria. Confermare visivamente che uno sforzo ispiratorio spontaneo viene catturato durante l'occlusione cercando una deviazione negativa sulla curva di pressione delle vie aeree. Evita di allenare il paziente verbalmente o tattilmente, poiché l'obiettivo è catturare uno sforzo respiratorio rappresentativo dello sforzo di base del paziente.
  4. Analizza la registrazione – Identifica la pressione più bassa delle vie aeree raggiunta durante il primo sforzo respiratorio dopo l'inizio della manovra di occlusione (Pmin). Calcolare Pocc = PEEP – Pmin.
  5. Ripeti la misurazione – Ripeti tre volte per garantire la riproducibilità e media i risultati per tenere conto della variazione fisiologica.
  6. Stima ΔPes – Usa la conversione validata ΔPes = (2/3) x Pocc24
    NOTA: Eseguire manovre di occlusione solo nei pazienti emodinamicamente stabili. Da evitare in caso di iposemia grave, intrappolamento d'aria, pressione intracranica elevata o quando l'asincronia paziente-ventilatore è evidente. Mantieni l'occlusione breve e interrompi immediatamente se si verificano desaturazioni, bradicardia o disagio. Il monitoraggio cardiorespiratorio continuo è obbligatorio.

6. Indice del muscolo di pressione (PMI)

  1. Conferma la respirazione spontanea – Verifica che il paziente stia attivando i respiri e che gli sforzi ispiratori siano visibili sulla forma d'onda di pressione o flusso. In caso di incertezza, eseguire una manovra di occlusione espiratoria e controllare eventuali deviazioni negative sulla forma d'onda di pressione.
  2. Inizia a registrare le forme d'onda del ventilatore
  3. Eseguire la presa inspiratoria – Iniziare una breve occlusione delle vie aeree inspiratorie (≤ 2–3) durante un respiro scatenato dal paziente. Si osserva un aumento della pressione nelle vie aeree sopra il PIP seguito da un plateau stabile (Pplat). Evita di mantenere la presa per più di 3 secondi per evitare l'attivazione dei muscoli espiratorii o addominali.
  4. Valutare la validità della manovra – Un tracciamento valido del PMI mostra una rapida transizione da PIP a Pplat, seguita da una fase di plateau stabile durata almeno 1–2 secondi. Se l'altopiano rimane sotto il PIP, la manovra suggerisce che lo sforzo ispiratore sia basso o non costantemente presente durante l'ispirazione, e PMI = 0. Se la manovra non raggiunge un plateau visibile, è considerata invalida. Oscillazioni cardiache sono spesso osservate durante la manovra di mantenimento.
  5. Calcola il PMI e ripeti – Calcola il PMI usando la formula: PMI = Pplat – PIP. Ripetere la manovra almeno tre volte e riportare la media delle prove tecnicamente accettabili (Figura 2).

figure-protocol-2
Figura 2: Misurazione dell'Indice del Muscolo di Pressione (PMI). La figura illustra la misurazione PMI, che quantifica lo sforzo muscolare ispiratorio durante la ventilazione assistita o spontanea. Quando viene avviata la presa inspiratoria, la forma d'onda della pressione delle vie aeree (Paw) supera la pressione inspiratoria massima (PIP) e raggiunge infine un nuovo plateau (Pplat). Quando è presente uno sforzo ispiratore spontaneo, questo aumento è causato dal rilassamento dei muscoli respiratori. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

7. Pressione Inspiratoria Massima (MIP)

  1. Conferma la respirazione spontanea – Verifica che il paziente stia attivando i respiri e che gli sforzi ispiratori siano visibili sulla forma d'onda di pressione o flusso. In caso di incertezza, eseguire una manovra di occlusione espiratoria e controllare eventuali deviazioni negative sulla forma d'onda di pressione.
  2. Inizia a registrare le forme d'onda del ventilatore
  3. Prepara il paziente e il ventilatore o il monitor – Conferma che il paziente sia stabile emodinamicamente e adeguatamente ossigenato monitorando i parametri vitali. Se viene utilizzato un monitor autonomo, assicurati che il trasduttore di pressione sia azzerato alla pressione ambiente. Inizia a registrare la pressione delle vie aeree.
  4. Pazienti collaborativi – Avviare una manovra di occlusione delle vie aeree premendo il pulsante di mantenimento espiratorio del ventilatore. Istruisci il paziente a eseguire un'ispirazione massima e energica durante questa manovra. Mantieni l'occlusione finché lo sforzo non si stabilizza. Fornisci incoraggiamento verbale per assicurare il massimo sforzo.
  5. Pazienti non collaborativi o sedati – Iniziare una sospensione espiratoria prolungata (fino a 8 sforzi spontanei o un massimo di 12 s25). Osservare eventuali deviazioni negative nella forma d'onda della pressione delle vie aeree corrispondenti a sforzi ispiratori spontanei (vedi sopra).
  6. Misura e ripeti – Registra la massima pressione negativa raggiunta durante la manovra. A differenza del Pocc, questo valore non corrisponde necessariamente al primo sforzo inspiratorio dopo l'inizio dell'occlusione, poiché i successivi tentativi all'interno della stessa tenuta possono raggiungere ampiezze maggiori. Ripeti almeno tre volte, consentendo un breve recupero tra una manovra e l'altra, e riporta il valore riproducibile più alto come MIP del paziente (Figura 3).
    NOTA: Il MIP è anche chiamato PiMax o Forza Ispiratoria Negativa (NIF)

figure-protocol-3
Figura 3: Misurazione di P0.1, Pocc e MIP durante una tenuta a fine espirazione. La forma d'onda della pressione delle vie aeree (Paw) viene mostrata durante una pausa di fine espirazione. (Sinistra) P0.1 e Pocc vengono misurati durante il primo sforzo ispiratorio della tenuta. P0.1 rappresenta il calo della pressione delle vie aeree 100 ms dopo l'inizio dello sforzo ispiratorio, e il Pocc è la pressione negativa massima raggiunta durante lo stesso sforzo. (Destra) Il MIP (massima pressione inspiratoria) è identificato come la più grande deviazione negativa della pressione tra tutti gli sforzi inspiratori registrati durante la tenuta espiratoria. Si noti il leggero aumento della pressione espiratoria che si verifica dopo il secondo respiro occluso, poiché potrebbe essere il risultato dell'attivazione dei muscoli espiratorii. Se l'attività muscolare espiratoria è clinicamente sospettata o confermata come presente, ogni calcolo MIP dovrebbe mantenere il valore della PEEP come pressione espiratoria di base a cui viene calcolata la variazione di pressione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

8. Ecografiadiaframma 26

NOTA: Sono necessari equipaggiamenti speciali: un sistema a ultrasuoni con capacità M-mode, una sonda lineare ad alta risoluzione (6–13 MHz) per le misurazioni dello spessore del diaframma e una sonda a bassa frequenza curvilinea o a matrice a fasi (2–5 MHz) per la valutazione dell'escursione.

  1. Identifica il diaframma - Posiziona il paziente supino o semi-sdraiato. Applicare il gel e posizionare la sonda lineare nella zona destra di apposizione (9°–10° spazio intercostale, linea medio-axille) con il marcatore di orientamento puntato cranialmente. Ruota la sonda parallela alle costole (con il marcatore di orientamento verso la schiena del paziente) e scivola caudalmente finché il fegato non è visibile. Sposta uno spazio intercostale in modo cranico per localizzare il diaframma tra le linee pleurale e peritoneale.
  2. Ottimizza l'immagine – Regola profondità, messa a fuoco e guadagno per massimizzare la visualizzazione della pleura e del peritoneo. Posiziona la sonda perpendicolare alla parete toracica per minimizzare l'errore angolare. Segna la posizione della sonda sulla pelle per mantenere la consistenza durante le misurazioni seriali.
  3. Misurare lo spessore del diaframma (DT) – Congelare un'immagine 2D alla fine della scadenza. Misurare lo spessore del diaframma a fine espirazione (DTee) perpendicolare alle linee pleurali e peritoneali, escludendo le linee stesse, in modo che la distanza misurata sia simile a quella mostrata nella Figura 4. Annota il valore in millimetri.
  4. Misura della frazione di ispessimento del diaframma (DTF) – Applicabile solo nei pazienti che respirano spontaneamente. Attiva la modalità M a velocità di sweep lenta e allinea la linea della modalità M sul diaframma. Registrare diversi respiri, congelare l'immagine e misurare gli spessori finale-espiratorio (DTee) e end-inspiratorio (DTei) in modo che le distanze misurate siano simili a quelle mostrate nella Figura 5. Calcola DTF (%) = [(DTei – DTee) / DTee] x 100.
  5. Misura l'escursione del diaframma (DE) – Passa a una sonda curvilinea o a matrice a fasi. Posizionare la sonda sottocostale nella linea medio-clavicolare con il marcatore di orientamento puntato cranialmente e visualizzare il diaframma usando la modalità B. Abilita la modalità M e posiziona la linea della modalità M lungo il percorso del movimento del diaframma. Misura l'escursione verticale dalla linea di base alla fine della scadenza fino al picco all'estremità dell'ispirazione in millimetri.
    NOTA: l'escursione è preziosa come parametro solo quando il paziente è (temporaneamente) senza supporto e respira spontaneamente, poiché l'insufflazione passiva dei polmoni probabilmente comporterà anche il movimento caudale del diaframma.

figure-protocol-4
Figura 4: Misurazione ultrasonica dello spessore del diaframma (DT) alla fine della scadenza. (A) Immagine ecografica in modalità B dell'emisiaframma destro alla fine dell'espirazione. Il diaframma è visualizzato come una struttura stratificata tra le membrane pleurale e peritoneale (rispettivamente frecce bianche superiore e inferiore). La distanza tra le due linee ecogeniche rappresenta lo spessore del diaframma (DT). (B) Vista ingrandita della stessa regione, cioè l'emisiaframma destro alla fine della scadenza, evidenziando la corretta posizione dei calibri di misura (rosso). I calibri devono essere posizionati all'interno dei confini ecogenici luminosi degli strati pleurico e peritoneale per garantire misurazioni accurate. DT = spessore del diaframma;  Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

figure-protocol-5
Figura 5: Valutazione a ultrasuoni in modalità M della frazione di ispessimento del diaframma (DTF). (A) Immagine in modalità B che mostra l'emisiafragma destro. La linea verticale (indicata dalla freccia bianca) rappresenta il cursore in modalità M posizionato perpendicolarmente sul diaframma. La sezione sottostante mostra il corrispondente tracciamento in modalità M, dove il movimento del diaframma e la variazione dello spessore durante il ciclo respiratorio sono visualizzati in tempo reale. (B) Vista ingrandita del tracciamento in modalità M, evidenziando lo spessore del diaframma all'estremità (pinze blu) e all'estremità dell'ispirazione (pinze rosse). DTF = frazione di ispessimento del diaframma. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

Pes

Nei bambini, i valori tipici di ΔPs durante la ventilazione assistita variano tra 4–18 cmH₂O. ΔPs < 4–5 cmH₂O suggeriscono un basso sforzo inspiratorio o potenziale un'assistenza eccessiva, mentre ΔPs > 14–18 cmH₂O suggeriscono uno sforzo eccessivo o asincroniapaziente-ventilatore 27,28.

La posizione accurata è confermata dalla presenza di oscillazioni c...

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

Evidenze recenti hanno dimostrato il potenziale per mitigare la disfunzione diaframmistica nei bambini ventilati meccanicamente attraverso la titolazione dello sforzo ispiratorio. Di conseguenza, il clinico ha bisogno di strumenti facili da usare e accurati per quantificare lo sforzo e prendere decisioni informate. Anche se è possibile un approccio clinico strutturato al letto del paziente per valutare visivamente lo sforzo ispiratorio nei bambini ventilati, non fornisce parametri...

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

Tutti gli autori riportano che non ci siano conflitti di interesse

Ringraziamenti

Finanziamento: Il dottor Tom Schepens è sostenuto dalla Research Foundation Flanders

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
NAVA catheterGetingeAttività elettrica del diaframma
NaCl 0,9% QualsiasiAttività elettrica del diaframmaIl catetere NAVA è immerso in soluzione salina normale prima dell'inserimento
Software di registrazione dati EAdiGetingeAttività elettrica del diaframmaIl software ServoTracker può essere fornito da Getinge
Ventilatore abilitato NAVAGetingeAttività elettrica del diaframma
Catetere NutriVent 14frSIDAMManometria esofageaSolo per i bambini più grandi
Catetere esofageo 6fr, 7fr, 8frAveaManometria esofagea
Catetere esofageo 5frCooperManometria esofagea
Trasduttore di pressione QualsiasiManometria esofageaPuò essere integrato nel monitor regolare o in un dispositivo autonomo (ad es. FluxMed, MBMed, Argentina) 
Connettore luer lock a 3 vieQualsiasiManometria esofagea
Gel sterileQualsiasiManometria esofageaLubrificazione del palloncino esofageo prima dell'inserimento
Siringhe per gonfiaggio del palloncinoQualsiasiManometria esofageaStoricamente, si utilizzavano siringhe di vetro. Oggigiorno si utilizzano siringhe monouso di plastica convenzionali. Si preferisce un volume piccolo (2-3 ml) per i palloncini pediatrici. Per gli adulti utilizzare una siringa da 10 ml.
Software di analisi dei datiQualsiasiManometria esofageaAd esempio FluxView (MBMed, Argentina)
Set di prolunga rigido luer-lockQualsiasiManometria esofagea
Macchina ad ultrasuoniQualsiasiUltrasuoni del diaframmaSono necessarie capacità M-mode
Sonda lineare ad alta risoluzione (6–13 MHz) QualsiasiUltrasuoni del diaframma
Sonda curvilinea a bassa frequenza o a matrice di fase (2–5 MHz)QualsiasiUltrasuoni del diaframma

Riferimenti

  1. Brochard, L., Slutsky, A., Pesenti, A. Mechanical ventilation to minimize progression of lung injury in acute respiratory failure. Am J Respir Crit Care Med. 195, 438-442 (2017).
  2. Goligher, E. C., et al. Evolution of diaphragm thickness during mechanical ventilation: impact of inspiratory effort. Am J Respir Crit Care Med. 192, 1080-1088 (2015).
  3. Goligher, E. C., et al. Lung- and diaphragm-protective ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 202, 950-961 (2020).
  4. Knisely, A. S., Leal, S. M., Singer, D. B. Abnormalities of diaphragmatic muscle in neonates with ventilated lungs. J Pediatr. 113, 1074-1077 (1988).
  5. Heunks, L., Doorduin, J., van der Hoeven, J. G. Monitoring and preventing diaphragm injury. Curr Opin Crit Care. 21, 34-41 (2015).
  6. Hooijman, P. E., et al. Diaphragm muscle fiber weakness and ubiquitin-proteasome activation in critically ill patients. Am J Respir Crit Care Med. 191, 1126-1138 (2015).
  7. Goligher, E. C. Myotrauma in mechanically ventilated patients. Intensive Care Med. 45, 881-884 (2019).
  8. Valverde Montoro, D., et al. Ultrasound assessment of ventilator-induced diaphragmatic dysfunction in mechanically ventilated pediatric patients. Paediatr Respir Rev. 40, 58-64 (2021).
  9. Yao, Y., et al. Association of diaphragmatic dysfunction with duration of mechanical ventilation in pediatric intensive care: a prospective cohort study. BMC Pediatr. 24, 607 (2024).
  10. Yoshida, T., Grieco, D. L., Brochard, L., Fujino, Y. Patient self-inflicted lung injury and positive end-expiratory pressure for safe spontaneous breathing. Curr Opin Crit Care. 26 (1), 59-65 (2020).
  11. Khemani, R. G., et al. Risk Factors for Pediatric Extubation Failure: The Importance of Respiratory Muscle Strength. Crit Care Med. 45 (8), e798-e805 (2017).
  12. Abu-Sultaneh, S., et al. Executive SHORT ABSTRACT: International Clinical Practice Guidelines for Pediatric Ventilator Liberation, A Pediatric Acute Lung Injury and Sepsis Investigators (PALISI) Network Document. Am J Respir Crit Care Med. 207 (1), 17-28 (2023).
  13. Khemani, R. G., et al. Randomized Trial of Lung and Diaphragm Protective Ventilation in Children. NEJM Evid. 4 (6), EVIDoa2400360 (2025).
  14. Telias, I., et al. Airway occlusion pressure as an estimate of respiratory drive and inspiratory effort during assisted ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 201, 1086-1098 (2020).
  15. Rudolph, M. W., et al. Airway occlusion pressure and P0.1 to estimate inspiratory effort and respiratory drive in ventilated children. Pediatr Crit Care Med. 26, e498-e506 (2025).
  16. Natalini, G., et al. Non-invasive assessment of respiratory muscle activity during pressure support ventilation. J Clin Monit Comput. 35, 913-921 (2021).
  17. De Meyer, G. R., et al. Relationship between esophageal pressure and diaphragm thickening fraction in sedated children. Pediatr Crit Care Med. 24, 652-661 (2023).
  18. Khemani, R. G., et al. Risk factors for pediatric extubation failure: The importance of respiratory muscle strength. Crit Care Med. 45 (8), e798-e805 (2017).
  19. Hotz, J. C., Sodetani, C. T., Van Steenbergen, J. V., Khemani, R. G., Deakers, T. W., et al. Measurements obtained from esophageal balloon catheters are affected by the esophageal balloon filling volume in children with ARDS. Respir Care. 63 (2), 177-186 (2018).
  20. Mojoli, F., Iotti, G. A., Torriglia, F., et al. In vivo calibration of esophageal pressure in the mechanically ventilated patient makes measurements reliable. Crit Care. 20 (1), (2016).
  21. Rudolph, M. W., Koopman, A. A., Blokpoel, R. G. T., Kneyber, M. C. J. Evaluation of Optimal Esophageal Catheter Balloon Inflation Volume in Mechanically Ventilated Children. Respir Care. 69 (3), 325-332 (2024).
  22. Sun, X. M., et al. Use of esophageal balloon pressure-volume curve analysis to determine esophageal wall elastance and calibrate raw esophageal pressure: a bench experiment and clinical study. BMC Anesthesiol. 18 (1), 21 (2018).
  23. Shein, S. L., Hotz, J., Khemani, R. G. Derivation and Validation of an Objective Effort of Breathing Score in Critically Ill Children. Pediatric Critical Care Medicine. 20 (1), E15-E22 (2019).
  24. Ito, Y., et al. Estimation of inspiratory effort using airway occlusion maneuvers in ventilated children: a secondary analysis of an ongoing randomized trial testing a lung and diaphragm protective ventilation strategy. Crit Care. 27 (1), 466 (2023).
  25. Harikumar, G., Moxham, J., Greenough, A., Rafferty, G. F. Measurement of maximal inspiratory pressure in ventilated children. Pediatr Pulmonol. 43 (11), 1085-1091 (2008).
  26. Bellissimo, C. A., Morris, I. S., Wong, J., Goligher, E. C. Measuring Diaphragm Thickness and Function Using Point-of-Care Ultrasound. J Vis Exp. (201), e65431 (2023).
  27. Vaporidi, K., et al. Esophageal and transdiaphragmatic pressure swings as indices of inspiratory effort. Respir Physiol Neurobiol. 284, 103561 (2021).
  28. Carteaux, G., et al. Bedside adjustment of proportional assist ventilation to target a predefined range of respiratory effort. Crit Care Med. 41 (9), 2125-2132 (2013).
  29. Khemani, R. G., et al. Pediatric extubation readiness tests should not use pressure support. Intensive Care Med. 42 (8), 1214-1222 (2016).
  30. Willis, B. C., et al. Pressure-rate products and phase angles in children on minimal support ventilation and after extubation. Intensive Care Med. 31, 1700-1705 (2005).
  31. Eachempati, S. R. Minimally invasive and noninvasive diagnosis and therapy in critically ill and injured patients. Arch Surg. 134, 1189 (1999).
  32. Tonelli, R., et al. Assessing inspiratory drive and effort in critically ill patients at the bedside. Crit Care. 29, 339 (2025).
  33. Emeriaud, G., et al. Evolution of inspiratory diaphragm activity in children over the course of the PICU stay. Intensive Care Med. 40, 1718-1726 (2014).
  34. Kallio, M., et al. Electrical activity of the diaphragm during neurally adjusted ventilatory assist in pediatric patients. Pediatr Pulmonol. 50, 925-931 (2015).
  35. Plante, V., et al. Elevated diaphragmatic tonic activity in PICU patients. Pediatr Crit Care Med. 24, 447-457 (2023).
  36. Kyogoku, M., et al. Direction and magnitude of change in plateau pressure during inspiratory holds. Crit Care Med. 49, 517-526 (2021).
  37. Pavez, N., Damiani, L. F. Inspiratory and expiratory pause during pressure support ventilation. Med Intensiva. 46, 213-216 (2022).
  38. Duyndam, A., et al. Reference values of diaphragmatic dimensions in healthy children aged 0-8 years. Eur J Pediatr. 182, 2577-2589 (2023).
  39. Johnson, R. W., et al. Muscle atrophy in mechanically ventilated critically ill children. PLoS One. 13, e0207720 (2018).
  40. Gao, Y., et al. Accuracy of lung and diaphragm ultrasound in predicting infant weaning outcomes. Front Pediatr. 11, 1211306 (2023).
  41. Shimatani, T., et al. Fundamental concepts and latest evidence for esophageal pressure monitoring. J Intensive Care. 11, 22 (2023).
  42. Sinderby, C., et al. Neural control of mechanical ventilation in respiratory failure. Nat Med. 5, 1433-1436 (1999).
  43. Barwing, J., et al. Evaluation of catheter positioning for neurally adjusted ventilatory assist. Intensive Care Med. 35, 1809-1814 (2009).
  44. Bellani, G., et al. Estimation of patient inspiratory effort from diaphragm electrical activity. Crit Care Med. 41, 1483-1491 (2013).
  45. Essouri, S., et al. Relationship between diaphragmatic electrical activity and esophageal pressure monitoring in children. Pediatr Crit Care Med. 20, e319-e325 (2019).
  46. Crulli, B., et al. Evolution of inspiratory muscle function in children during mechanical ventilation. Crit Care. 25, 1-10 (2021).
  47. Koopman, A. A., et al. Surface electromyography to quantify neuro-respiratory drive in mechanically ventilated children. Respir Res. 24, 77 (2023).
  48. Manczur, T. I., et al. Assessment of respiratory drive and muscle function in the pediatric intensive care unit. Pediatr Crit Care Med. 1, 124-126 (2000).
  49. Eito, Y., et al. Estimation of inspiratory effort using airway occlusion maneuvers in ventilated children: a secondary analysis of an ongoing randomized trial testing a lung and diaphragm protective ventilation strategy. Crit Care. 27 (1), 466 (2023).
  50. Foti, G., et al. End-inspiratory airway occlusion method to assess inspiratory muscle pressure. Am J Respir Crit Care Med. 156, 1210-1216 (1997).
  51. DiNino, E., et al. Diaphragm ultrasound as a predictor of successful extubation. Thorax. 69, 431-435 (2014).
  52. Sanchez De Toledo, J., et al. Diagnosis of abnormal diaphragm motion after cardiothoracic surgery. Congenit Heart Dis. 5, 565-572 (2010).
  53. Kopp, W., et al. Impact of preintubation noninvasive ventilation in pediatric ARDS. Crit Care Med. 49, 816-827 (2021).

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Tag

Ventilazione meccanicaTerapia intensiva pediatricaManometria esofageaEcografia del diaframmaPressione inspiratoria massimaAttivit elettrica del diaframmaManovre di occlusione delle vie aereeSforzo dei muscoli respiratoriStrategie di protezione polmonare