Fattibilità e impatto della ventilazione a volume mirato in sala parto

BACKGROUND BPD continua ad essere una delle complicanze più comuni associate alla nascita pretermine. Uno studio statunitense del 2013 ha riportato un aumento del costo sanitario di $ 31.565 associato alla BPD, dopo aver controllato il peso alla nascita, l'età gestazionale e le caratteristiche socio-demografiche durante il ricovero iniziale nell'unità di terapia intensiva neonatale (NICU). Questo onere economico inizia dall'ammissione iniziale in terapia intensiva neonatale e persiste durante l'infanzia e l'età adulta. Un recente studio spagnolo pubblicato nel 2013, ha riportato che il costo relativo all'assistenza sanitaria durante i primi 2 anni di vita di un bambino pretermine con BPD e senza altre complicanze maggiori legate alla prematurità variava tra € 45.049,81 e € 118.760,43, in Spagna, a seconda del peso alla nascita e l'età gestazionale. Se il bambino avesse bisogno di ossigenoterapia domiciliare o sviluppasse ipertensione polmonare, questo costo potrebbe aumentare ulteriormente fino a € 181.742,43. Con 10.000-15.000 nuovi casi di BPD ogni anno solo negli Stati Uniti, l'impatto economico della BPD è tremendo.

La patogenesi della BPD è multifattoriale, con lesioni polmonari da ventilazione meccanica, tossicità dell'ossigeno e infezioni prenatali o postnatali, tutte cause di infiammazione polmonare che svolgono un ruolo chiave nello sviluppo della BPD. La gestione della sala parto (DR) dei neonati pretermine durante la rianimazione iniziale è fondamentale e può avere un impatto significativo sullo sviluppo della BPD. Gli studi hanno dimostrato che la gestione respiratoria DR con supporto respiratorio invasivo e contenuto di ossigeno più elevato è associata ad un aumentato rischio di morte e/o BPD rispetto alla ventilazione non invasiva e alla rianimazione con ossigeno inferiore, rispettivamente. I neonati prematuri stabilizzati sulla pressione positiva continua delle vie aeree (CPAP) con una titolazione prudente dell'ossigeno supplementare nella sala parto per ottenere saturazioni di ossigeno mirate hanno dimostrato tassi migliori di BPD.

ATTUALE STANDARD DELLA PRATICA L'attuale pratica DR per i neonati pretermine intubati si concentra sulla ventilazione a pressione limitata utilizzando un pallone autogonfiabile o un rianimatore con raccordo a T in cui l'operatore regola la pressione di gonfiaggio e il tempo di gonfiaggio, ma non il volume corrente.

Quando un bambino passa alla vita extrauterina, la compliance polmonare cambia rapidamente. La compliance polmonare totale è un composto delle compliance del polmone e della parete toracica. Nei neonati pretermine, la parete toracica è composta principalmente da cartilagine che rende la parete toracica altamente cedevole e, di conseguenza, il polmone neonatale è più incline al collasso. I polmoni pretermine hanno inoltre una ridotta produzione di surfattante che riduce ulteriormente la compliance polmonare. All'inizio della ventilazione a pressione positiva (PPV), il rapido spostamento di fluidi nell'immediato periodo neonatale può anche provocare rapidi cambiamenti nella compliance polmonare del neonato. La fornitura di steroidi prenatali materni e terapie sostitutive con surfattante possono avere un impatto positivo sugli esiti polmonari pretermine. Per questi neonati pretermine, i volumi correnti generati durante la PPV sono direttamente proporzionali alla compliance polmonare, come dimostrato dalla formula: Cdyn=VT/(PiP-PEEP), dove, VT = volume corrente; PIP=pressione inspiratoria di picco; e PEEP=pressione positiva di fine espirazione.

Quindi, con PLV la stessa identica pressione a causa del rapido cambiamento della compliance polmonare può portare a un gonfiaggio insufficiente o eccessivo dei polmoni.

Una volta ricoverati in terapia intensiva neonatale, fornire VTV ai neonati prematuri è una pratica standard nella terapia intensiva neonatale degli sperimentatori, con preferenza inter-fornitore rispetto alla ventilazione a volume rispetto a quella a pressione, senza un vero consenso. Tuttavia, nella DR la pratica continua ad utilizzare PLV e con lo studio proposto, i ricercatori cercano di fornire VTV fisiologicamente più appropriato ai neonati pretermine fin dalla nascita nella DR.

SIGNIFICATO Con il rapido cambiamento della compliance polmonare nell'immediata fase di transizione neonatale, il PLV può portare a una significativa variabilità nella TV erogata. Rapporti recenti suggeriscono che i dispositivi di rianimazione a pressione limitata abitualmente utilizzati in sala parto sono in grado di triplicare la TV prevista fornendo PPV in un manichino neonato x. Una TV di grandi dimensioni può portare a volutrauma, che è associato a esiti polmonari avversi. Uno studio su agnelli pretermine ha mostrato che anche solo sei grandi respiri di volume corrente alla nascita possono portare a lesioni polmonari acute e attenuare l'effetto del successivo trattamento con tensioattivo. La ventilazione con ampi respiri può causare una grave sovraespansione delle regioni che sono forzate ad aprirsi, lasciando la maggior parte del polmone bloccata dal fluido e non espansa, e si può prevedere che tale sovradistensione regionale causi lesioni epiteliali e microvascolari ed edema polmonare. L'edema polmonare risultante può rendere il polmone più suscettibile a ulteriori volutraumi durante la ventilazione meccanica convenzionale. Diversi studi sugli animali hanno dimostrato che il PPV con TV superiore a 8 ml/kg provoca infiammazione polmonare e lesioni polmonari. Inoltre, studi sugli animali e sull'uomo hanno dimostrato che l'eccessivo rilascio di TV durante la PPV nella sala parto provoca infiammazione e lesioni cerebrali. Allo stesso modo, recenti dati di meta-analisi dimostrano che i neonati ventilati utilizzando le modalità di ventilazione mirata al volume (VTV) riducono i tassi di morte o BPD, pneumotorace, ipocapnia, gravi patologie ecografiche craniche e riducono la durata della ventilazione rispetto ai neonati ventilati utilizzando le modalità PLV. Il rischio di danno polmonare è con ogni probabilità correlato all'entità del volutrauma alla nascita, e quindi la ventilazione subito dopo la nascita deve essere molto delicata.

Senza informazioni sulla TV nella RD e sulla compliance polmonare in rapida evoluzione, il PLV può portare a volutrauma. Ma nessuno studio ha valutato in modo specifico la capacità di misurare la TV fornita nei neonati intubati nella RD o finalizzata a eseguire VTV nella RD valutando il suo potenziale ruolo nella riduzione del danno polmonare.

INNOVAZIONE Con ​​i recenti progressi tecnologici e la capacità di misurare piccoli TV a livello del tubo endotracheale (ET) con l'ausilio di sensori di flusso, la TV può essere misurata accuratamente a livello del tubo ET e la ventilazione a volume mirato (VTV) diventa un possibile metodo alternativo di ventilazione dei neonati prematuri. Per lo studio, i neonati avranno un sensore di flusso posizionato in serie tra l'ETT e il dispositivo di generazione della pressione (rianimatore con raccordo a T, pallone autogonfiabile). Il sensore di flusso sarà collegato al monitor Respironics NM3 (Philips Healthcare, Eindhoven, Paesi Bassi) per misurare la TV respiro a respiro. Il sensore di flusso aggiunge meno di 1 mL di volume dello spazio morto (Vd) delle vie aeree per i sensori neonatali (dimensione ETT di 2,5-4 mm). La fase 1 dello studio esaminerà la fattibilità della misurazione della TV nei neonati prematuri. Poiché alcuni dei neonati con peso alla nascita molto basso (VLBW) possono pesare meno di 500 g, l'intervallo TV obiettivo di 4-6 ml/kg sarà pari a 2 ml-3 ml per atto respiratorio. Nessuno studio ha esaminato specificamente la capacità di misurare un volume corrente così piccolo, e quindi questo studio di fattibilità è di primaria importanza.

Nella fase 2, utilizzando le informazioni della TV misurata a livello ETT, l'operatore può regolare rapidamente la pressione di picco erogata al bambino per raggiungere un obiettivo TV di 4-6 ml/kg. L'operatore sarà addestrato ad aumentare o diminuire le pressioni, seguendo un protocollo rigoroso per garantire che la TV rimanga all'obiettivo durante la rianimazione neonatale. Non appena il bambino sarà stabile, verrà trasferito a un ventilatore con capacità di targeting del volume. Con un'espansione polmonare stabile, i bambini che ricevono VTV riceveranno l'obiettivo TV in modo più coerente, avranno una ridotta incidenza di atelectotrauma, volutrauma e una riduzione complessiva del danno polmonare con minori morbilità polmonari a lungo termine.

Con lo studio proposto, nella Fase I, i ricercatori mirano a dimostrare che la misurazione della TV nella DR è fattibile ed è altamente variabile nelle prime ore di vita, anche con le stesse pressioni inspiratorie di picco a causa del rapido cambiamento della compliance polmonare. Una Fase I di successo fornirà la prova che è possibile fornire VTV coerente nel DR regolando il PiP. Nella Fase II, i ricercatori mirano a ottenere dati pilota che valutino la fattibilità di VTV nella DR e tentano di comprendere la meccanica polmonare e la fisiologia durante VTV. Uno studio pilota di successo dimostrerà che VTV è fattibile; è associato a una TV consegnata coerente; minore fabbisogno di PiP e ossigeno per i pazienti; giustificando così uno studio di controllo randomizzato più ampio per valutare l'efficacia del VTV nel ridurre la BPD e le morbilità polmonari a lungo termine.