Attività elettrica del diaframma durante il test di prontezza all'estubazione (NAVA)

Contesto e significato La funzione diaframmatica svolge un ruolo fondamentale nella capacità del paziente di respirare con un ventilatore e sul successo dello svezzamento da un ventilatore e dell'estubazione. Tuttavia, la funzione diaframmatica non viene misurata di routine in terapia intensiva, cosa che vorremmo fare in questo studio.

Quando il carico meccanico del sistema respiratorio è troppo grande o continua per un lungo periodo di tempo, il diaframma può sviluppare affaticamento contrattile[1]. Questa fatica può essere a breve oa lungo termine. Il breve termine è anche noto come affaticamento ad alta frequenza che deriva dall'accumulo di fosfato inorganico[2][3] e, in misura minore, dall'acidosi intramuscolare[4]. D'altra parte, l'affaticamento a lungo termine, altrimenti noto come affaticamento a bassa frequenza, è compatibile con una lesione muscolare[5, 6] e può persistere per giorni. Essere in grado di identificare quale tipo di affaticamento del diaframma è presente potrebbe aiutarci a capire la disponibilità del paziente ad essere estubato.

Nonostante l'uso frequente della ventilazione meccanica, determinare quando interrompere in modo appropriato la ventilazione meccanica ed estubare un paziente rimane una sfida. Esistono molti protocolli di svezzamento, ma sono tipicamente estrapolati da studi sugli adulti. Questi protocolli possono consistere, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, nell'uso dello svezzamento sprint utilizzando un raccordo a T (nessun supporto, solo ossigeno), pressione positiva continua delle vie aeree (CPAP) o percorso di supporto pressorio (PSV). Di solito, i dati vengono raccolti tramite spirometria con un ventilatore (indice di respirazione superficiale, volumi correnti, ecc.) e vengono registrati i segni vitali [7, 8]. Nonostante l'uso dei protocolli, il fallimento dell'estubazione varia dal 15 al 24% (Randolph) nella popolazione pediatrica.

I ricercatori hanno esplorato le prove fisiologiche del miglioramento della funzione polmonare per aiutare a determinare il momento appropriato per interrompere la ventilazione meccanica. Uno sforzo notevole di Hubble et al è stato quello di ottenere il rapporto tra spazio morto e volume corrente (Vd/Vt) per determinare il successo dell'estubazione dopo un percorso PSV di 30 minuti prima dell'estubazione[9]. Hanno concluso che un rapporto Vd/Vt inferiore o uguale a 0,5 prediceva in modo affidabile l'estubazione riuscita (96%). Tuttavia, questo fornisce solo una parte dell'equazione - la funzione polmonare - ma non necessariamente l'interazione del sistema nervoso centrale o il lavoro di respirazione associato.

Attualmente, il MSICU utilizza un test di prontezza all'estubazione (ERT). Questo test determina se i pazienti sono idonei per l'interruzione della ventilazione meccanica. Questo test consiste in una schermata giornaliera per modificare la FIO2 (frazione di ossigeno inspirato) al 50% (lasciata all'impostazione corrente se inferiore al 50%) e ridurre la PEEP a 5 cmH2O. I pazienti incapaci di mantenere la saturazione (SpO2) del 95%, o che diventano tachipnoici, o che appaiono a disagio, non hanno superato il test; coloro che hanno mantenuto una SpO2 del 95% o superiore hanno la modalità di ventilazione modificata in supporto a pressione minima (PSV). Il PSV minimo è stato determinato dalla dimensione del tubo endotracheale (ETT). I pazienti sono stati classificati come non superanti il ​​test se in qualsiasi momento nel periodo di due ore la loro SpO2 era inferiore al 95%, il loro volume corrente espirato era inferiore a 5 ml/kg di peso corporeo ideale o la loro frequenza respiratoria era al di fuori dell'intervallo accettabile per età. Se il paziente non supera un ERT, viene riportato alla precedente impostazione del ventilatore e valutato per la prontezza all'estubazione in 24 ore. Resta inteso che la sedazione è una delle principali cause di fallimento dell'estubazione, tuttavia vi è un'ulteriore preoccupazione per quanto riguarda la funzione diaframmatica. Quando il carico meccanico del sistema respiratorio è troppo grande o continua per un lungo periodo di tempo, il diaframma può sviluppare affaticamento contrattile[4]. Questa fatica può essere a breve oa lungo termine. Il breve termine è anche noto come affaticamento ad alta frequenza che deriva dall'accumulo di fosfato inorganico[5], dal fallimento del potenziale elettrico di membrana[6] e, in misura minore, dall'acidosi intramuscolare[7], ma si riprende rapidamente. D'altra parte, l'affaticamento a lungo termine, altrimenti noto come affaticamento a bassa frequenza, è coerente con una lesione muscolare [8, 9] e può persistere per giorni. Essere in grado di identificare quale tipo di affaticamento del diaframma potrebbe portarci a sospendere il test di prontezza all'estubazione per evitare lesioni recidive.

Quando i pazienti vengono estubati troppo presto, può verificarsi insufficienza respiratoria [10, 11]. Quando l'estubazione è ritardata, la durata della permanenza in ventilazione meccanica e in terapia intensiva aumenta. Ciò porta a ulteriori complicazioni respiratorie come la polmonite associata al ventilatore e danni polmonari complessivi[12]. Pertanto, la decisione di estubare dovrebbe essere presa sulla base di criteri accurati, oggettivi e riproducibili. L'attività diaframmatica è probabilmente uno di quei criteri che non sono ancora misurati. Miriamo ad aggiungere alcune informazioni aggiuntive a questo corpus di conoscenze che potrebbero collegare la pompa respiratoria (diaframma) alla funzione polmonare, all'affaticamento muscolare e/o alla depressione del sistema nervoso centrale.

Studi preliminari/Rapporto sui progressi A nostra conoscenza non ci sono dati precedenti che determinano se Edi può prevedere il successo dell'estubazione. Tuttavia, ci sono alcuni studi limitati sull'affaticamento del diaframma a bassa e alta frequenza negli adulti e negli animali. Il Dott. Laghi ei suoi colleghi hanno esaminato attentamente 11 soggetti che hanno fallito l'estubazione e otto adulti svezzati con successo dalla ventilazione meccanica. Hanno concluso che lo svezzamento in sé non ha causato affaticamento a bassa frequenza [13]. Mentre Edi è stato esaminato in sei adulti sani a livelli di affaticamento ad alta frequenza. È stato riscontrato che Edi ha valutato con successo il drive neurale e che l'affaticamento del diaframma non ha influenzato il drive respiratorio.

I limiti agli studi sopra menzionati che intendiamo affrontare sono: nessuno è stato condotto su bambini con tubi endotracheali altamente resistivi, la durata della ventilazione meccanica non è stata esaminata (rischio di affaticamento del diaframma a bassa o alta frequenza), non c'era ERT formale e l'esame di affaticamento del diaframma a bassa e alta frequenza nella stessa popolazione di pazienti non è stato eseguito.