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LA VENTILAZIONE MECCANICA NON INVASIVA A PRESSIONE POSITIVA NEI PAZIENTI CON BPCO (editoriale)

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Elio Virone - Divisione di Pneumlogia - Azienda Ospedaliera "S.Elìa" - Caltanissetta

L' impiego della ventilazione meccanica invasiva (tramite tubo endotracheale o tracheostomia) trova nell'insufficienza respiratoria acuta un campo ormai consolidato di applicazione. Tuttavia l'invasività della metodica può portare in alcuni casi di insufficienza respiratoria cronica riacutizzata (pazienti con BPCO scompensata) a notevoli problemi di svezzamento e a complicanze locali e/o sistemiche. (1,2)

In base a quest'ultima considerazione si sono sviluppate nel corso degli anni tecniche di ventilazione non invasiva (interfaccia nasale o facciale) che permettono, in casi selezionati, di evitare l 'intubazione, facilitare lo svezzamento, consentire il sostegno della funzione ventilatoria anche a domicilio. Tali tecniche si sono perfezionate e sono applicate principalmente nelle aree di terapia semi-intensiva respiratoria, dove lo specialista pneumologo ha ampliato gli studi di fisiopatologia intensivistica.

Per chiarezza però occorre subito affermare che la ventilazione non invasiva (NIMV) non "sostituisce" la ventilazione invasiva come metodica di scelta, ma si pone come una possibile e iniziale alternativa ad essa nelle prime fasi di una insufficienza ventilatoria cronica riacutizzata.

La NIMV prevede un approccio a pressione negativa (polmone d'acciaio, poncho, corazza) e un approccio a pressione positiva (controllo di volume o di pressione). La NIMV a pressione positiva trova in atto in letteratura un posto di rilievo nella priorità della scelta, rispetto alla negativa, per la ventilazione in acuto dei pazienti con insufficienza respiratoria cronica riacutizzata da BPCO. (5)

La ventilazione non invasiva è preferibilmente praticata nelle aree di terapia semi intensiva o "intermedia", che possiamo definire come aree di monitoraggio e di trattamento dei pazienti affetti da insufficienza respiratoria acuta da causa primitivamente respiratoria e/o da insufficienza respiratoria cronica riacutizzata dove vengono comunemente impiegate tecniche di monitoraggio a carattere prevalentemente non invasivo e dove viene appunto impiegata in via preferenziale la ventilazione meccanica non invasiva. (3,4)

In tali reparti vengono ammessi pazienti provenienti da terapie intensive generali con necessità mediche e infermieristiche cronicamente critiche e pazienti che provengono da reparti riabilitativi, pneumologici e internistici che richiedono uno stretto monitoraggio delle condizioni cardio-respiratorie al fine di potere instaurare se richiesto una terapia conservativa e ventilatoria non invasiva. Vengono esclusi da tali aree i pazienti emodinamicamnete instabili, in fase di shock o di distess respiratorio e/o di insufficienza multiorgano. (4)

I criteri clinici generalmente adottati per l'ammissione in terapia intermedia sono:

PaO2 < 60 mmHg a FiO2 del 31 % - PaO2/FiO2 < 250 - PaCO2 > 70 mmHg - pH < 7.34 - F.R. < 10 o > 24 atti/min. - FR/VT > 85 - Respiro asincrono o paradosso. In genere l'inizio della ventilazione non invasiva deve essere il più precoce possibile. Le indicazioni attuali per iniziare la NIMV sono le seguenti: pH < 7,34 ; SaO2 < 88 % in ossigeno; segni di fatica muscolare, alterazioni neurologiche (escluso però il coma che richiede l'approccio invasivo). (4,5). Le ore di ventilazione inizialmente possono anche superare le 24 h/die, con pause solo per i pasti. Se il trend è positivo la ventilazione viene praticata per cicli di circa 8-12 ore al giorno con preferenza per le ore notturne. In pratica, l'applicazione ad intermittenza della NIMV permette già uno "svezzamento" fisiologico.

Brochard nel 1995 pubblicava su NEMJ i risultati di uno studio multicentrico europeo che poneva in evidenza il vantaggio della NIMV attuata precocemente rispetto alla terapia tradizionale (medica + ossigenoterapia) nell'I.R. cronica riacutizzata in corso di BPCO. ( 6) ; (fig.1)

Fig.1- ETI: intubazione

Le basi fisiopatologiche della ventilazione meccanica a pressione positiva possono essere riassunte nella valutazione dell'equazione di moto dell'apparato respiratorio:

P = Elastanza x Volume + Resistenza x Flusso + PEEP i

Dove P è la Pressione (esercitata dai muscoli respiratori e dal ventilatore) che deve vincere le resistenze dinamiche ed elastiche del sistema toraco-polmonare. Questa pressione inoltre, prima di generare flusso, deve controbilanciare la Peep intrinseca che costituisce un carico soglia aggiuntivo di lavoro respiratorio nei pazienti con iperinflazione polmonare e limitazione al flusso espiratorio come avviene nella broncopneumopatia cronica ostruttiva. Tale carico aggiuntivo può arrivare sino al 40 % del lavoro respiratorio totale. (9)

Dall' equazione sopra riportata si desume che pressione, flusso e volume sono tra loro intimamente legati e che nelle varie modalità di ventilazione una è la variabile indipendente e l'altra quella dipendente. Ad esempio nella modalità a pressione controllata, la variabile indipendente, preimpostata, è la pressione, e la variabile dipendente è il volume. Viceversa nella modalità a logica di volume, la variabile indipendente e preimpostata è il volume, mentre la pressione è la variabile dipendente. Volume e Flusso sono funzioni inverse per cui il controllo dell'uno porta di necessità al controllo dell'altro e viceversa ( Il volume è l'integrale del flusso rispetto al tempo e il flusso è la derivata del volume rispetto al tempo).

La NIMV a pressione positiva può essere quindi erogata con ventilatori a logica di volume o di pressione. La funzione respiratoria può essere" controllata" se il paziente non ha nessun atto respiratorio spontaneo o "assistita" quando il paziente mantiene il suo atto respiratorio che funziona da trigger per il ventilatore. L'interfaccia utilizzata maggiormente è la maschera nasale, ma in caso di pazienti non collaboranti o nelle fasi iniziali è preferibile la maschera facciale per limitare le "perdite"dalla bocca. ( 1) (fig.2)

Fig.2

Nella BPCO le modalità ventilatorie non invasive più comunemente usate sono la modalità assistita controllata (A/C) e la modalità in pressione di supporto (PSV). La prima è impostata a logica di volume, la seconda a logica di pressione; entrambe "assistono" la ventilazione sul volume corrente. Vi sono altre modalità di assistenza sul volume minuto, (SIMV,MMV) ma sono meno utilizzate. La modalità CPAP (pressione positiva continua) può esporre nel BPCO al rischio di iperdistensione alveolare: il valore di pressione impostato supera quello della Peep i. (5)

Nella modalità volumetrica in ventilazione assistita/controllata bisogna settare volume minuto, frequenza respiratoria, rapporto I/E, flusso inspiratorio. La modalità pressumetrica in PSV invece necessita solo del settaggio della pressione di erogazione, dal momento che il paziente mantiene il "controllo" del suo profilo respiratorio permettendo una migliore interazione macchina-paziente. La ventilazione volumetrica garantisce l'erogazione del volume corrente, ma può esporre a problemi di barotrauma, di iperventilazione e di disadattamento; la ventilazione pressumetrica espone a bassi rischi di barotrauma, è più tollerata per il buon adattamento del paziente, ma necessita di un attento monitoraggio del volume corrente dal momento che esso non è costantemente garantito, ma dipende dalla meccanica respiratoria del paziente stesso.

Nella modalità volumetrica il paziente può aumentare il volume minuto aumentando la frequenza respiratoria e non il volume corrente (preimpostato); nella modalità pressumetrica il paziente può variare il suo volume corrente e il flusso in base alle caratteristiche del suo profilo respiratorio e dell'impedenza respiratoria. Una recente modalità di ventilazione, PAV (proporzionale assistita), consente l'erogazione di pressioni e quindi di volumi "proporzionali" al flusso e al volume inspiratorio del paziente permettendo una efficace e migliore sincronizzazione e tolleranza. Tuutavia questa modalità necessita di ulteriori studi per l'applicazione nella ventilazione non invasiva.

Il ciclaggio I/E avviene a tempo nella ventilazione volumetrica e a flusso in PSV. Il trigger è generalmente a pressione nella ventilazione volumetrica e a flusso nella pressumetrica, permettendo in questo caso un lavoro respiratorio più efficace e meno costoso in termini energetici. Infatti i pazienti con BPCO scompensata che necessitano di ventilazione meccanica hanno problemi di adattamento e di svezzamento proprio per l'alto rapporto carico meccanico / forza muscolare (9) (figg.3,4,5).

Fig.3
Fig.4
Fig.5

La modalità PSV, riducendo la frequenza respiratoria e incrementando il volume corrente "scarica" il lavoro respiratorio dei BPCO raggiungendo buoni risultati in termini di scambio gassoso. Inoltre in questi pazienti l'aggiunta di Peep estrinseca pari a circa il 70 % della Peep i controbilancia il lavoro respiratorio del paziente (vedi equazione di moto) permettendo un più facile svezzamento dalla ventilazione: nei pazienti BPCO quindi l'aggiunta di una Peep esterna alla PSV non influenza lo scambio gassoso, ma migliora il lavoro respiratorio (WOB):questi motivi in atto fanno preferire questa modalità di ventilazione alla A/C nei pazienti con BPCO in acuto. (7,9)

Gli indici predittivi favorevoli della NIMV sono principalmente il valore del pH dopo circa due ore di ventilazione e lo stato neurologico del paziente prima della ventilazione; il peso degli altri indici è visibile nella figura 6. (1,2)

Le controindicazioni assolute sono il coma, la chirurgia dell'addome superiore e le eccessive secrezioni. Gli effetti collaterali più frequenti sono intolleranza, ulcere nasali, perdite dalla bocca, congiuntivite ( 1 ) (fig.7).

Fig.6
Fig.7

Se nel corso delle prime due ore di ventilazione non invasiva non si raggiungono valori di pH > 7,32, o lo stato neurologico del paziente peggiora bisogna considerare con attenzione la possibilità di intubazione. Tuttavia occorre precisare che il tempo iniziale di ventilazione non invasiva può essere prolungato anche a sei ore se si hanno a disposizione immediata presidi per l'assistenza respiratoria invasiva qualora si dovesse comunque verificare un fallimento della NIMV. Bisogna anche segnalare che pazienti che ottengono buoni risultati in corso di NIMV nelle prime ore possono successivamente avere bisogno di intubazione per complicanze insorte nel corso della degenza.(5) La valutazione clinica, la sorveglianza e il monitoraggio strumentale divengono allora presidi insostituibili. In corso di ventilazione non invasiva è infatti d'obbligo un monitoraggio delle funzioni vitali di I° livello. Un monitoraggio di II°livello e/o di II° livello invasivo può essere applicato nelle unità più attrezzate e con personale più qualificato: (vedi tabella)

Primo livello: (facile utilizzo, relativo basso costo, interpretazione "non specialistica", relativa invasività.) Temperatura corporea - Frequenza respiratoria e segni di distress muscolare - Rapporto RR/Vt - Diuresi oraria - Stato di vigilanza - Emogasanalisi - Saturimetria - ECG e Pressione Arteriosa - MIP - Volumi polmonari dinamici e Volume corrente espiratorio - Punteggio prognostico
Secondo livello: (costo più elevato, utilizzo meno continuativo, interpretazione più specialistica, scarsa invasività per il paziente.) P.01 - Monitoraggio Transcutaneo PtO2 PtCO2 - Capnografia - Pletismografia induttiva - Ecocardiografia / Doppler - Pdi max - Ttdi - Meccanica Respiratoria - EMG dei mm respiratori - Calorimetria indiretta - Gradiente A-a dei gas arteriosi - Shunt dx-sn
Secondo livello invasivo (costo elevato, personale molto qualificato) Studio emodinamico invasivo - Cateterizazione arteriosa - Stimolazione del n. frenico - SvO2 - CO2 rebreating

L' Associazione Italiana Pneumologi Ospedalieri ha codificato l'attrezzatura obbligatoria in Unità Intesiva Respiratoria: (3)

(MODULO DI QUATTRO POSTI)
Posto letto attrezzato con barra dotata di attacco per ossigeno, vuoto, aria compressa - luci e prese universali - Monitor ECG politraccia - Defibrillatore - Elettrocardiografo - Monitor pressione arteriosa cruenta - Carrello Rianimazione ( laringoscopio ,tubi, ambu, cannule) - Pompe di infusione - Pompe per nutrizione enterale - Misuratore MIP - Emogasanalisi e co-ossimetria - Broncoscopio - Aspiratore - Pulsossimetro - Monitor Tc CO2 - Spirometro portatile - Ventilatori meccanici a Pressione Positiva e Negativa adeguati

Per il successo della NIMV è molto importante il tempo impiegato nel nursing del paziente, specie nelle prime ore di trattamento (fig.8 - 10) (1)

Fig.8
Fig.9

Il successo complessivo della NIMV dipende inoltre dal grado di cooperazione del paziente, che dovrebbe essere motivato a comprendere il tipo di prestazione fornita e i suoi scopi, dall'attenzione al monitoraggio in corso di ventilazione (un parametro fondamentale è il volume corrente espirato), dalla corretta scelta dell'interfaccia (maschera nasale, facciale, circuito di Adams, maschera di Sullivan, protesi siliconate o in gel) con la giusta aderenza al paziente attraverso le fasce copricapo.

L'approccio ventilatorio non invasivo in acuto deve naturalmente essere integrato dalla ottimizzazione della terapia medica, dalla correzione delle turbe elettrolitiche e nutrizionali.

La NIMV inoltre può essere impiegata nel trattamento domiciliare in alcuni pazienti BPCO selezionati cronicamente dipendenti dal ventilatore,(9) supponendo una azione positiva a lungo termine sulla meccanica respiratoria e sul drive neuromuscolare, specie nelle ore notturne: a tal proposito è in corso uno studio europeo sull'uso domiciliare della NIMV in modalità volumentrica, mentre in Italia l'AIPO sta svolgendo un protocollo sull'utilizzo cronico della BiPAP.

In conclusione possiamo affermare che la NIMV si propone come una possibile e concreta alternativa alla ventilazione invasiva in alcuni casi selezionati di pazienti con BPCO scompensata in cui l'algoritmo decisionale, semplificato, può essere quello proposto da Muir.(10)

E = Emergenza ( arresto respiratorio, coma)

F = Failure; S= Successo; W= Weaning; OTLT = ossigenoterapia

HMVT = Ventilazione domiciliare per via tracheostomica

BIBLIOGRAFIA

  1. Sturani C., L'insufficienza Respiratoria Acuta dei pazienti con BPCO: Metodiche di ventilazione non invasiva. Rassegna Delle Malattie dell'Apparato Respiratorio. 1994, 9: 321-328
  2. Ambrosino N., Nava S., Rubini F: Non invasive mechanical ventilation in thetreatment of acute respiratory failure in chronic obstructive pulmonary disease. Monaldi Archivies for Chest Desease;1993, 48:144-154
  3. Gruppo di Studio Aipo "Riabilitazione e Terapia Intensiva Respiratoria" Documento su Unità di terapia intensiva respiratoria. Rassegna delle Malattie dell'Apparato Respiratorio. 1994,2,115-123
  4. Ambrosino N. Vitacca M. Rampulla C.,Percorsi riabilitativi nelle malattie respiratorie. Monaldi archivies Deaseas; 1996, 51 suppl 0 ,8-36
  5. Nava S., La ventilazione non invasiva in terapia intensiva respiratoria. Ed. Midia feb.1997
  6. Brochard L. e al. Noninvasive ventilation for acute exacerbation of cronic obstructive pulmonary disease.N.Engl.J.Med. 1995;333:817-822
  7. Appendini e al. Phisiologic effects of positive end-expiratory pressure and mask pressure support during exacerbation of cronic obstructive pulmonary disease. Am.J.Resp.Crit.Care Med. 1994; 149:1069-1076
  8. Nava S.,Confalonieri M. Monitoraggio nella Terapia Intensiva respiratoria. Rassegna di Patologia dell'Apparato respiratorio. Aprile 1996, 11: 169-174
  9. Donner C. Appendini : Il paziente ventilatore dipendente. Atti " 2° corso teorico pratico AIPO Milano 10-13 marzo 1997
  10. MuirJ.F. Home mechanical ventilation. Eur.Respir.Buyers 1995, 1, 7-12