LA VENTILAZIONE NON INVASIVA NELL’ INSUFFICIENZA RESPIRATORIA ACUTA

Il termine insufficienza respiratoria acuta (IRA) si riferisce ad una grave compromissione  degli scambi gassosi che richiede la ventilazione meccanica (VM)  che è una tecnica di ventilazione polmonare artificiale che  mira a correggere l’acidosi respiratoria  alleggerendo il lavoro respiratorio, migliorando la dispnea mentre con  un appropriato trattamento farmacologico si  tenta di correggere la causa  determinante la IRA.  Tradizionalmente l’ interfaccia è rappresentata da un tubo endotracheale (TET) , una metodica invasiva, violenta che non utilizza la cooperazione del malato ed è associata  a potenziali complicanze . Infatti  il tubo endotracheale diviene poi di per sé un  elemento di rischio per la sopravvivenza del malato. Prima il paziente viene stubato maggiori sono le possibilità di sopravvivenza. Poiché l’allontanamento dalla ventilazione meccanica è dipendente dal medico e dal malato, il successo dello svezzamento è variabile. Negli ultimi 30 anni  sono stati introdottei metodi di VM non invasiva (VMNI) che  somministra un’assistenza ventilatoria senza una via aerea artificiale (TET)  ed è una valida alternativa alla ventilazione meccanica per via di un tubo endotracheale.  Oggi la VMNI è indicata, i  in ogni forma  e grado di insufficienza respiratoria compreso il coma ipercapnico.

La VMNI evita le  complicanze della IOT a diversi livelli:

                                     Modalità della VMNI

La VMNI  utilizza diverse modalità di assistenza ventilatoria,  usando varie tipologie di ventilatori prevalentemente portabili inquadrabili nella categoria  a pressione positiva continua –CPAP- o  a pressione positiva intermittente - PPI –con o senza CPAP e si svolge nelle Unità di terapia intensiva respiratoria (UTIR)  dove oltre al monitoraggio continuo dei parametri vitali vi  è la possibilità di procedere alla IOT  ed alla  tracheostomia onde procedere  senza indugio alla ventilazione meccanica invasiva nel  caso di insuccesso.

                               Vantaggi della VMNI nella IRA

                                       Svantaggi della VMNI

                           Controindicazioni assolute della VMNI

Controindicazioni relative.

                                               Procedura generale

La  sede più adeguata dove praticare la VMNI è  l’Unità di terapia intensiva respiratoria (UTIR), dove  è disponibile  un organico che rispetti il  rapporto ottimale medico-infermiere-paziente e, aspetto fondamentale per l’accreditamento della struttura, deve essere una sezione dedicata ma integrante  del  reparto di degenza  ordinaria della  Pneumologia con cui  si instaura  in qualsiasi momento un flusso bidirezionale di pazienti verso e dall’UTIR.  Infatti, a differenza delle Unità di terapia intensiva tradizionale (UTI) dette anche “Rianimazioni”,  dall’ UTIR  è possibile dimettere il paziente.

Il protocollo  generale  per la VMNI prevede:

                           Indicazioni della VMNI( VPPI e VPNI)

La VMNI utilizza ventilatori  sia  a   pressione positiva  che  negativa  intermittente  (VPPI, VPNI ) od a pressione continua  prevalentemente  in   pazienti con  esacerbazioni della  broncopneumopatia cronica  ostruttiva  (BPCO)  con severa dispnea a riposo, con insufficienza respiratoria acuta  a patto che  siano coscienti e collaboranti. Attualmente è adottata anche in pazienti con insufficienza respiratoria acuta  come   l’ARDS con ipossiemia refrattaria a 100% FiO2 o con PaO2 : FiO2 < 200, severa dispnea a riposo, FR>35 arm ed attivazione dei muscoli respiratori.

  La carbonarcosi  rappresenta l’unico coma trattabile con VMNI. Ne casi più gravi l’insuccesso  può emergere dalla ipossiemia severa PaO2/FiO2, <200% intrattabile,  recente IMA con instabilità emodinamica, edentulia e claustrofobia.

La ventilazione a pressione negativa intermittente(VPNI)

Polmone d’acciaio.

Tra il 1928 e 1050  si trattarono centinaia di  pazienti  con insufficienza respiratoria poliomielica tramite la ventilazione negativa intermittente (VPNI). Negli USA era allora usato il polmone d’acciaio dei fratelli  Drinker ( the iron lung), poi modificato da Emerson, chiamato tank  respirator  e  successivamente universalmente denominato  polmone d’acciaio. Fu merito di Gunella nel 1966  aver ideato e realizzato un nuovo tipo di polmone d’acciaio il Pulmolife –GSP 7/69 poi successivamente modificato nei modelli CZ 8OO, C900  e  CA1001  ad opera delle Officine Coppa di Biella. In seguito  furono introdotti altri ventilatori a pressione negativa intermittente quali   il poncho wrap ( tunica a pagliaccetto) e  la corazza utilizzati prevalentemente per il trattamento della insufficienza respiratoria poliomielitica, nello svezzamento della VNI ed in riabilitazione respiratoria. Il poncho consiste in una tuta lavabile, impermeabile in goretex dal colo ai piedi e di un guscio rigido sul quale si sdraia il malato. La tuta riveste tutto e viene legata con cintura alle anche. Il motore aspira l’aria contenuta nel sistema e determina una pressione negativa intermittente con oscillazione intorno a – 6O cmH2O.

Negli anni successivi, con lo sviluppo della ventilazione meccanica invasiva a pressione positiva intermittente  la VPNI è stata  utilizzata poco anche se in Europa ed in Italia in particolare  ha sempre avuto estimatori  specie  per il trattamento della insufficienza respiratoria cronica riacutizzata .

Negli ultimi 10 anni l’efficacia della VPNI è stata confermata specie  nel trattamento della  insufficienza respiratoria acuta in cronica (IRAC),  tipica  complicanza della  broncopneumopatia cronica riacutizzata (BPCO).

Il polmone d’acciaio produce una ventilazione a pressione negativa (subatmosferica) intermittente(VPNI) in fase inspiratoria con possibilità di applicare una pressione positiva durante la fine della espirazione. Il paziente viene messo interamente nel cassone ad eccezione della testa che rimane all’esterno. Il motore è controllato da un microprocessore con fasi regolabili in base al tempo inspiratorio ed  espiratorio dal movimento di un pistone a pompa cilindrica ( del tipo pompa di Starling impiegata dai fisiologi) che produce delle oscillazioni di pressione all’interno del cassone ad andamento sinusoidale. Due fughe d’aria regolate da valvole inspiratoria ed espiratoria, modificano in regime sinusoidale a seconda delle regolazioni volute i livelli pressori desiderati. Il polmone d’acciaio è dotato di oblò e di buchi  a tenuta che permettono di introdurre le mani o tubi per le fleboclisi,  cavi di monitoraggio e cateteri. La testa del paziente  è adagiata   del box  appoggiata comodamente sul guanciale. La pressione negativa /  positiva supera 800  mmH2O, la durata della  fase inspiratoria può variare da O,4 a 6 sec.  Come anche la durata della fase  espiratoria  può essere impostata  tra 0,4-6 sec. E può essere  variata al bisogno in rapporto al tipo di malattia , la pausa di fine inspirazione/espirazione è dovuta ad un effettivo arresto del motore e può essere  regolata 0,3-1,9 sec e  la sua regolazione consente di variare la FR  ed è dotato di un monitor che indica sia la frequenza respiratoria che le curve di pressione in/espiratorie all’interno del box che è dotato di riscaldamento e di illuminazione. La VPNI  asseconda il normale meccanismo della ventilazione  e può essere iniziato da un trigger a flusso applicato alle narici del paziente . La ventilazione negativa esterna  si accosta  molto da vicino alla respirazione  fisiologica con la differenza che la pompa toraco-polmonare lavora “ sotto vuoto” un po’ come in fisiologia  spaziale .Osservando il corpo del malati inserito nel polmone d’acciaio funzionante  si nota come nella  fase inspiratoria si verifica un marcato sollevamento del torace e dell’addome mentre  la testa viene  risucchiata verso l’interno del box  pur  rimanendo  bloccata  all’esterno dal collare a tenuta di pressione. Si notano anche significative ripercussioni emodinamiche.

 I vantaggi  di trattare la IRA con la VPNI sono:

Il razionale di trattare la IRA con la VPNI

La VMNI nell’IRA ipossiemica  riduce  il lavoro respiratorio, corregge la respirazione rapida e superficiale, previene la fatica  e la IOT. Nella caso di  esacerbazione della BPCO  con IRAC si deve eliminare l’auto-PEEP, ridurre il lavoro respiratorio, la PaCO2, ripristinare il pH normale, ripristinare la funzione diaframmatica.

Gli svantaggi  e controindicazioni della VPNI sono:

La VPNI è indicata nella IRA secondaria a BPCO, m. neuromuscolari,  m .restrittive ed in vari tipi di  paralisi del frenico.

La  ventilazione a pressione positiva intermittente (VPPI )

 Il tipico percorso del malato con IRA o IRAC   prevede l’arrivo al pronto soccorso dove viene posta la diagnosi di  insufficienza respiratoria. Da questo momento in poi inizia la verifica dell’indicazione alla VMNI. Se  la disponibilità tecnologica lo consente,  conviene iniziare  come prima scelta con  la VPNI con il polmone d’acciaio e, se questa si rivela inefficace o controindicata entro le prime 2 ore di trattamento,  si passa alla VPPI in maschera facciale come prima scelta.

L’uso integrato della VNI e della VPPI  offre alcune possibilità in più per identificare con chiarezza il paziente destinato alla VMI.

 La storia della VPPI  inizia e coincide  con l’introduzione, negli anni 80, delle maschere nasali utilizzate per la ventilazione meccanica a pressione positiva continua ( continuous positive airway pressure ( CPAP ) per il trattamento delle apnee  ostruttive  del sonno ( obstructive sleep apnea sindrome, OSAS ).

 Le stesse maschere  vennero usate per collegare i pazienti ai ventilatori a pressione positiva intermittente (ventilazione a pressione positiva intermittente  non invasiva VPPNI ) ciclati a pressione-pressometrici- od a volume-volumetrici.

 Interfaccia iniziale (collegamento paziente ventilatore tramite maschera)

Si deve illustrare la tecnica e rassicurare  il paziente. Scegliere all’inizio una maschera facciale. Mantenere la maschera in situ manualmente  fino a che il paziente non stia comodo e non sia ben sincronizzato con il ventilatore. Rassicurarsi che la maschera non stringa troppo, proteggere  la pelle con adesivi per evitare abrasioni e necrosi della radice del naso. Rassicurarsi che due dita possano passare sotto gli elastici e permettere che si possa esalare una piccola quantità di aria attraverso la maschera. Numerosi studi hanno dimostrato l’efficacia delle maschere del tipo nasale o  facciale od oronasale.

Fermamente ma non rigidamente applicate alla faccia con elastici che circondano la testa le maschere facciali permettono alte pressioni di ventilazione  con minori perdite e permettono la respirazione orale con meno disagio per il paziente al quale è richiesta una  minore cooperazione.  Gli svantaggi consistono nel produrre maggiore fastidio, impedire l’introduzione di cibo via orale e la comunicazione. Le maschere nasali richiedono pervietà del naso e bocca chiusa per minimizzare le perdite, ma nel complesso vengono meglio tollerate. I   principali inconvenienti sono le lesioni cutanee a carico del naso in parte evitabili con meccanismi protettivi, le perdite d’aria dirette alle regioni oculari, la apertura della bocca che può ridurre l’efficacia della ventilazione meccanica. La maschera facciale od oronasale, meno tollerata specie dai pazienti vigili, consente di ridurre le perdite d’aria e può essere utilizzata  con volumi correnti relativamente bassi valutabili intorno a 5-7ml/kg . Questo tipo di maschera ha lo svantaggio di aumentare la spazio morto respiratorio. Altri  problemi sono legati a difficoltà nella eliminazione delle secrezioni e nella gestione generale del malato. I migliori risultati si ottengono con maschere dotate di fissaggio laterale rispetto a quelle con fissaggio anteriore poiché danneggiano meno il volto e offrono una tenuta maggiore. A tutto il 2002 numerosi studi eseguiti su centinaia di malati hanno dimostrato senza ombra di dubbio che la VMNI utilizzando questo tipo di maschere  con ventilatori volumetrici presenta una percentuale di successi del 80% mentre il rimanente  viene trattato con pressure support ventilation o con VM invasiva tramite intubazione OT.

 La posizione della testa sul letto a 35°. Scegliere la maschera  della corretta misura;  evita se possibile  il sondino nasograstrico .

         Ogive nasali. L’elmetto o casco rappresenta una novità e consente di superare alcune limitazioni delle maschere specie in paziente incoscenti e scarsamente collaboranti e permette di praticare sia la CPAP che la sola ossigenoterapia. E’ una tecnica applicabile in repart di medicina generale ma richiede attenda assistenza infermieristica.

Fermamente ma non rigidamente applicate alla faccia con elastici che circondano la testa. Le maschere facciali permettono alte pressioni di ventilazione, con minori perdite e permettono la respirazione orale con meno disagio per il paziente al quale è richiesta una  minore cooperazione. Gli svantaggi consistono nel produrre maggiore fastidio, impedisce l’introduzione di cibo via orale e la comunicazione. Altri  problemi sono legati a difficoltà nella eliminazione delle secrezioni e nella gestione generale del malato. I migliori risultati si ottengono con maschere dotate di fissaggio laterale rispetto a quelle con fissaggio anteriore poiché danneggiano meno il volto e offrono una tenuta maggiore. A tutto il 2002 numerosi studi eseguiti su centinaia di malati hanno dimostrato senza ombra di dubbio che la VMNI utilizzando questo tipo di maschere  con ventilatori volumetrici presenta una percentuale di successi del 80% mentre il rimanente “=% viene trattato con pressure support ventilation o con VM invasiva tramite intubazione OT.

La VMNI  richiede la regolazione dei ventilatori a pressione positiva intermittente (PPI) secondo  la seguente procedura applicabile a tutti i pazienti con IRA dovuta a broncopneumopatia ostruttiva acuta o cronica riacutizzata:

La ventilazione a PPI si è affermata in vasti campi della patologia dalla insufficienza respiratoria cronica riacutizzata  della BPCO  a quella riscontrabile  nelle  malattie neuromuscolari.

L’assetto ventilatorio iniziale per un supporto di pressione Bi-level in un paziente con IRAC dovuta a BPCO viene così impostato:

In seguito, con il miglioramento delle caratteristiche tecniche dei ventilatori   portabili e l’introduzione della metodica  a supporto di pressione (pressure support ventilation PSV), la metodica non invasiva è stata estesa anche a pazienti con deformità toraciche o  con insufficienza respiratoria acuta (IRA).

Caratteristiche tecniche dei ventilatori

La VMNI prevede l’utilizzo di generatori di pressione o di  volume opportunamente  pre-regolati

la ventilazione è variabile in base a determinati valori di pressione, volume o flusso

ed il ciclaggio  dall’inspirazione all’espirazione è determinato dal  raggiungimento del tempo, flusso o volume prefissati; il ciclaggio dall’espirazione all’inspirazione è determinato dal trigger della macchina o del paziente. assistita (AV)   in cui l’atto respiratorio è  spontaneo  ed il lavoro respiratorio viene svolto solo in maniera variabile dal ventilatore.

Una più recente classificazione delle modalità di ventilazione  PPI prevede:

( Volume controlled ventilation o intermittent positive pressure ventilation–IPPV, pressure controlled ventilation-,PCV-, continuous positive pressure ventilation -CPPV, inverse ratio ventilation-IRV-).

I vantaggi del supporto totale prevedono l’abolizione del lavoro muscolare respiratorio, mantenimento del volume minuto predeterminato,studio della meccanica respiratoria . Gli svantaggi consistono nella sedazione e miorisoluzione, insorgenza di atrofia muscolare da non uso e  possibile sviluppo di atelettasie. Le indicazioni al supporto totale consistono nella IRA ed IRAC secondarie  BPCO,malattie neuromuscolari,ARDS ed anestesia generale con miorisoluzione.

Le  varie modalità prevedono le seguenti impostazioni:

IPPV  inizialmente l’operatore imposta CPAP = O cmH2O  ed il PSV 10 cm H2O la maschera viene garbatamente messa sulla faccia fino che una comoda sincronia viene riferita dal paziente con il ventilatore. FiO2 viene regolata per mantenere la SaO2. 90 %. Sistemata la maschera si procede a aumentare progressivamente il CPAP fino a 5 cmH2O e si aumenta il PSV fino a 7ml/Kg per ottenere il più alto volume espiratorio ad una FR<25  rpm. Questi  obiettivi non possono essere raggiunti con pazienti gravi o con perdite aeree .   Le perdite aeree possono essere compensate automaticamente negli ultimi tipi di ventilatori ,in alcuni pazienti con BPCO la VMNI con la maschera viene eseguita in maniera flessibile durante il giorno e la ventilazione notturna viene eseguita fino alla risoluzione della IRAC. La presenza accanto al malato di un familiare e di un fisioterapista o di infermieri specializzati è essenziale per aggiustare la maschera e valutare gli allarmi del ventilatore.

 

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