Dimostriamo tecniche validate e standardizzate al letto del paziente per quantificare lo sforzo ispiratore e guidare la gestione del ventilatore.
È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.
Articolo metodologico
* These authors contributed equally
Dimostriamo tecniche validate e standardizzate al letto del paziente per quantificare lo sforzo ispiratore e guidare la gestione del ventilatore.
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.
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.
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).

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
3. Attività elettrica del diaframma (EAdi)
4. P0.1
5. Pressione di Occlusione (Pocc)
6. Indice del muscolo di pressione (PMI)

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)

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.

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.

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.
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.
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.
Tutti gli autori riportano che non ci siano conflitti di interesse
Finanziamento: Il dottor Tom Schepens è sostenuto dalla Research Foundation Flanders
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| NAVA catheter | Getinge | Attività elettrica del diaframma | |
| NaCl 0,9% | Qualsiasi | Attività elettrica del diaframma | Il catetere NAVA è immerso in soluzione salina normale prima dell'inserimento |
| Software di registrazione dati EAdi | Getinge | Attività elettrica del diaframma | Il software ServoTracker può essere fornito da Getinge |
| Ventilatore abilitato NAVA | Getinge | Attività elettrica del diaframma | |
| Catetere NutriVent 14fr | SIDAM | Manometria esofagea | Solo per i bambini più grandi |
| Catetere esofageo 6fr, 7fr, 8fr | Avea | Manometria esofagea | |
| Catetere esofageo 5fr | Cooper | Manometria esofagea | |
| Trasduttore di pressione | Qualsiasi | Manometria esofagea | Può essere integrato nel monitor regolare o in un dispositivo autonomo (ad es. FluxMed, MBMed, Argentina) |
| Connettore luer lock a 3 vie | Qualsiasi | Manometria esofagea | |
| Gel sterile | Qualsiasi | Manometria esofagea | Lubrificazione del palloncino esofageo prima dell'inserimento |
| Siringhe per gonfiaggio del palloncino | Qualsiasi | Manometria esofagea | Storicamente, 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 dati | Qualsiasi | Manometria esofagea | Ad esempio FluxView (MBMed, Argentina) |
| Set di prolunga rigido luer-lock | Qualsiasi | Manometria esofagea | |
| Macchina ad ultrasuoni | Qualsiasi | Ultrasuoni del diaframma | Sono necessarie capacità M-mode |
| Sonda lineare ad alta risoluzione (6–13 MHz) | Qualsiasi | Ultrasuoni del diaframma | |
| Sonda curvilinea a bassa frequenza o a matrice di fase (2–5 MHz) | Qualsiasi | Ultrasuoni del diaframma |
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.