Ventilazione meccanica a circuito chiuso ed ECMO

Nei pazienti critici ricoverati in unità di terapia intensiva a causa di insufficienza respiratoria acuta o collasso circolatorio, è sempre più utilizzata la ventilazione meccanica in combinazione con l'assistenza polmonare extracorporea (VV ECMO) o l'assistenza cardiaca (VA ECMO). Sia la ventilazione meccanica che l'ECMO contribuiscono al controllo dello scambio di gas, pertanto devono essere regolati di conseguenza.

Come dispositivo di assistenza come un ECMO VV o un ECMO VA, il controllo dello scambio gassoso deve essere regolato tramite il flusso di gas di spazzamento (ventilazione), la frazione di ossigeno nel gas di spazzamento (ossigenazione, FsO2) e il flusso sanguigno sul dispositivo extracorporeo. La combinazione della ventilazione adattiva con l'ECMO è un nuovo concetto che consente il controllo dell'ossigenazione e della ventilazione mediante la sola regolazione del dispositivo ECMO.

La ventilazione polmonare adattativa è una categoria di modalità di ventilazione che consentono il controllo dell'ossigenazione e della ventilazione a circuito chiuso. Utilizzando questo tipo di modalità di ventilazione è possibile controllare automaticamente lo scambio di gas. In termini di gestione della CO2, utilizzano un volume minuto target per controllare la CO2 di fine espirazione e regolare, a seconda della quantità di atti respiratori attivati ​​spontaneamente, la frequenza respiratoria e il supporto della pressione inspiratoria o solo il supporto della pressione. In termini di gestione dell'O2 in base all'obiettivo di saturazione dell'O2 periferico verranno impostate la PEEP (reclutamento polmonare) e la frazione di ossigeno inspirato (FiO2). Entrambi questi controller dipendono da una misurazione accurata rispettivamente della CO2 di fine espirazione e della saturazione periferica di O2.

Esistono due raccomandazioni su come ventilare i pazienti con ARDS su un ECMO. Innanzitutto, le linee guida generali dell'Extracorporeal Life Support Organization (ELSO) suggeriscono agli adulti di raggiungere una FiO2 inferiore a 0,3 con una PEEP compresa tra 5 e 15 cmH2O e una pressione di plateau inferiore a 25 cm H2O con una frequenza respiratoria di 5 al minuto. Considerando che Richard et al. nella loro relazione sulla conferenza di consenso del 2014 suggeriscono di ridurre al minimo la pressione di plateau e la PEEP non essendo specifica in termini di numeri. Entrambe le linee guida hanno l'obiettivo di mantenere il polmone a riposo nei pazienti con ARDS. Non ci sono suggerimenti specifici sulla gestione della ventilazione nei pazienti con scompenso cardiaco in ECMO. Al momento non è chiaro se il polmone debba essere tenuto aperto (reclutato e meno soggetto ad atelectrauma) o tenuto a riposo (meno soggetto a sovradistensione, volume o barotrauma).

Per quanto riguarda le impostazioni di ventilazione meccanica nei pazienti con ARDS, Serpa Neto e colleghi hanno pubblicato nel 2016 una meta-analisi di nove studi, che includeva circa 550 pazienti sottoposti a ECMO per ipossiemia refrattaria. Hanno dimostrato che in questi pazienti la pressione arteriosa era associata alla sopravvivenza in ospedale (i sopravvissuti avevano una pressione arteriosa di 16,9 cmH2O e i non sopravvissuti di 19,4, p 0,004, HR aggiustato 1,06 con IC 95% di 1,03 - 1,10). Ciò è coerente con lo studio di Amato et al, dove hanno mostrato una riduzione del rischio relativo multivariato di mortalità intraospedaliera in pazienti con ARDS - senza ECMO - con una pressione arteriosa inferiore a 15 cmH2O.

La modalità di ventilazione polmonare adattiva Intellivent-ASV+® ha dimostrato di ventilare polmoni normali, polmoni con ARDS e BPCO entro i limiti di ventilazione sicura raccomandati dalle linee guida. I pazienti trattati con Intellivent-ASV+® avevano volumi correnti (Vt) ≤ 8 ml/kg/BW, pressione di plateau (Pplat) < 30 cmH2O e una driving pressure < 15 cmH2O. Rispetto alla ventilazione convenzionale, i pazienti in modalità Intellivent-ASV+® avevano una PEEP più alta e una FiO2 più bassa, suggerendo un migliore reclutamento della parte dipendente del polmone.

La combinazione della ventilazione meccanica utilizzando la modalità Intellivent-ASV+® e l'ECMO offre un'opportunità unica di disporre di un ventilatore meccanico che si adatta automaticamente alla meccanica polmonare e al contributo dell'ECMO a supporto dello scambio di gas.

L'obiettivo principale di questo progetto di ricerca è proporre e verificare se la modalità di ventilazione Intellivent-ASV+® è in grado di eseguire la ventilazione polmonare protettiva nonostante la presenza di un ECMO che alteri lo scambio di gas.