Capacità residua funzionale sotto ossigenazione apnoica con diverse portate nei bambini (FUTURE)

L'ossigeno nasale ad alto flusso (HFNO) è la somministrazione di aria/ossigeno riscaldato, umidificato e miscelato tramite cannula nasale a velocità ≥ 2 L/kg/min. HFNO è un sistema aperto che può essere utilizzato con cannule nasali di diverse dimensioni ed è stato sviluppato nell'unità di terapia intensiva neonatale per neonati prematuri con apnea come alternativa alla pressione positiva continua delle vie aeree (CPAP). Grazie alla sua facilità d'uso e sicurezza da applicare a un'ampia gamma di indicazioni, HFNO sta guadagnando sempre più interesse per fornire supporto respiratorio nei pazienti pediatrici e negli adulti in terapia intensiva con insufficienza respiratoria. Nelle popolazioni adulte, l'uso di HFNO consente di prevenire la desaturazione durante l'intubazione tracheale di pazienti in terapia intensiva con ipossiemia da lieve a moderata. Un'applicazione per HFNO negli adulti e nei bambini, è l'estensione dell'apnea sicura nei pazienti sottoposti ad anestesia generale per chirurgia ipofaringea o laringo-tracheale. Questo metodo, la cosiddetta ossigenazione apnoica sicura, previene anche l'ipossiemia nei bambini durante l'intubazione. Utilizzando questa tecnica, Patel et al. hanno dimostrato un significativo prolungamento del tempo di apnea e proposto un effetto ventilatorio, poiché questi studi hanno rivelato un aumento della pCO2 più lento di quanto previsto fisiologicamente. In questi studi, i ricercatori hanno confrontato i loro dati con studi degli anni '50, in cui è stato studiato l'aumento di CO2 durante l'apnea. Al contrario, i precedenti progetti di ricerca dei ricercatori con HFNO non hanno confermato l'effetto ventilatorio dichiarato nei bambini e negli adulti.

Inoltre studi condotti su neonati e adulti che respirano spontaneamente hanno dimostrato la capacità dell'HFNO di generare un certo aumento della pressione faringea, che potrebbe spiegare il miglioramento dell'ossigenazione nonostante il prolungamento del tempo di apnea. Il precedente studio dei ricercatori su pazienti adulti ha mostrato che un aumento rilevante della pressione era quasi assente mentre la bocca del paziente era aperta. Attualmente non ci sono dati sulla pressione fisiologica che si genera nelle vie aeree sottoglottiche nei bambini apnoici trattati con HFNO. La misurazione tradizionale della pressione intratracheale con un catetere nella trachea è considerata un rischio nei bambini piccoli.

L'obiettivo principale di questo studio è quindi quello di indagare le variazioni delle unità polmonari scarsamente ventilate (cioè spazi silenziosi) come surrogato della capacità funzionale residua misurata mediante tomografia ad impedenza elettrica per valutare dinamicamente la formazione e la regressione dell'atelettasia sotto ossigenazione apnoica con diverse velocità di flusso.

I bambini idonei riceveranno premedicazione con Midazolam rettale/orale 0,5 mg/kg o Dexmedetomidina nasale 2 mcg/kg 30 minuti prima dell'inizio della procedura (SOP locali dei reparti di anestesia pediatrica). Il monitoraggio obbligatorio consisterà nella saturazione periferica non invasiva dell'ossigeno (SpO2), nella frequenza cardiaca (HR) e nella pressione sanguigna non invasiva (NIBP). Verrà posizionata una linea endovenosa per l'iniezione di farmaci.

Dopo l'inizio dell'anestesia ("induzione"), verrà stabilita un'adeguata ventilazione con maschera facciale. Verrà quindi aperta la busta sigillata per la randomizzazione. L'anestesia standard continuerà utilizzando propofol per via endovenosa. La profondità dell'anestesia sarà valutata utilizzando NarcotrendTM (NarcotrendTM, Hannover, Germania), mantenendo valori compresi tra 40 e 60. Monitoraggio non invasivo correlato allo studio aggiuntivo: misurazione transcutanea di tcCO2 e O2 (ToscaTM, Radiometer, Neuilly-Plaisance, Francia), tomografia ad impedenza elettrica toracica (EIT, PulmoVista 500, Draeger, Lubecca, Germania) e NIRS (Niro-200NX (Hamamatsu, Tokyo, Giappone). ECG, pulsossimetria, pressione arteriosa, Narcotrend (NarcotrendTM, Hannover, Germania), EIT toracico saranno misurati in continuo, iniziando prima dell'induzione durante la respirazione spontanea e terminando 1 minuto dopo la manovra di reclutamento. Tutti i pazienti riceveranno farmaci per il blocco neuromuscolare di 2 x ED95 (dose di intubazione standard) per facilitare la gestione delle vie aeree. Il blocco neuromuscolare sarà valutato utilizzando il monitoraggio del treno dei quattro (TOF) (TOF-Watch, Organon Ltd, Dublino, Irlanda). Un valore TOF pari a zero prima dell'inizio dell'apnea e durante l'intera procedura sarà considerato essenziale.

Dopo quel minuto di ventilazione con maschera di supporto a pressione (Pmax 20 cm H20) con una frequenza respiratoria di backup di 20/min, normalizzata a un volume di 6-8 ml.kg-1 con ossigeno al 100% e verrà applicata. La ventilazione verrà interrotta e il bambino verrà lasciato in apnea per 5 minuti ricevendo ossigeno secondo la randomizzazione.

I bambini saranno randomizzati per ricevere tre diverse portate di ossigeno al 100%, riscaldato e umidificato con il dispositivo OptiFlow (Fisher&PaykelTM, Auckland, Nuova Zelanda):

• gruppo 1): 0,2 l/kg/min + sublussazione continua della mandibola
• gruppo 2): 2 l/kg/min + sublussazione continua della mandibola
• gruppo 3): 4 l/kg/min + sublussazione continua della mandibola (gruppo di controllo).

Le narici non devono essere occluse dalla cannula nasale per più del 50%. Verrà misurato il tempo fino alla desaturazione da SpO2 100% a SpO2 95%. Un'ecografia del torace alla fine dell'intervento dopo la gestione definitiva delle vie aeree dimostrerà che durante la procedura non si è sviluppato pneumotorace.

I criteri di rottura durante l'apnea sono: SpO2 inferiore al 95%, CO2 transcutanea superiore a 70 mmHg o tempo di apnea >5 minuti, una diminuzione del NIRS >30% rispetto al basale.