Ventilazione non invasiva e assistenza ventilatoria con regolazione neurale (NAVA) per il trattamento della bronchiolite

La bronchiolite è una diagnosi comune negli ospedali pediatrici e nelle unità di terapia intensiva. L'infezione virale nei pazienti più giovani spesso provoca un aumento del lavoro respiratorio, ipossiemia, ventilazione compromessa e un aumento del carico di secrezioni. In alcuni casi, il trattamento dell’insufficienza respiratoria grave comprende l’intubazione e la ventilazione meccanica. La pratica attuale per i pazienti affetti da bronchiolite che necessitano di ricovero ospedaliero è quella di fornire inizialmente una ventilazione non invasiva per migliorare la meccanica respiratoria del paziente. Questo supporto respiratorio non invasivo può variare dalla semplice cannula nasale, alla cannula nasale ad alto flusso, alla ventilazione a pressione positiva non invasiva.

La cannula nasale ad alto flusso (HFNC) fornisce aria calda, umidificata e arricchita di ossigeno. La terapia comunemente viene prescritta con una frazione prescritta di ossigeno inalato (FiO2) erogata a 1-2 L/kg/min. Ciò aiuta a migliorare l'ossigenazione poiché l'elevata velocità del flusso può "lavare via" l'anidride carbonica nelle vie aeree superiori e quindi ridurre il volume della ventilazione dello spazio morto.

La ventilazione non invasiva (NIV) fornisce essenzialmente un metodo di supporto simile alla ventilazione invasiva senza l'uso del tubo endotracheale. Il supporto prescritto per le vie aeree viene invece fornito in modo non invasivo attraverso una cannula nasale specializzata o, per i bambini più grandi, una maschera occlusiva di dimensioni adeguate. Il ventilatore fornisce una pressione espiratoria positiva (PEEP) con una velocità di erogazione prescritta pari a una pressione inspiratoria impostata (pressione inspiratoria positiva o controllo della pressione). Questo supporto del ventilatore consente l'erogazione di una determinata FiO2, aiuta a mantenere le vie aeree aperte per ridurre l'atelettasia e consentire una migliore ossigenazione con una migliore corrispondenza V/Q e migliora il lavoro respiratorio. Il ventilatore analizza il flusso generato dallo sforzo inspiratorio del paziente e tenta di fornire la pressione inspiratoria positiva prescritta al momento dello sforzo inspiratorio del paziente.

Uno dei principali inconvenienti della ventilazione non invasiva per i pazienti pediatrici giovani affetti da bronchiolite è la difficoltà nel raggiungere la sincronia tra lo sforzo del paziente e la pressione inspiratoria positiva erogata dal ventilatore. Ciò è secondario alla grande perdita d'aria data l'apparato non invasivo e ai bassi flussi inspiratori generati da questa popolazione di pazienti. Pertanto, il ventilatore e il paziente sono spesso dissincroni, il che può effettivamente aumentare il lavoro respiratorio e l'agitazione, ostacolando al contempo il supporto ventilatorio fornito.

L'assistenza ventilatoria con regolazione neurale (NAVA) tenta di mitigare i danni della dissincronia ventilatore/paziente. Questa modalità utilizza un catetere specializzato inserito nell'esofago, spesso per via nasogastrica, che ha la capacità di monitorare l'attività elettrica del diaframma del paziente. Questo catetere può essere utilizzato anche per somministrare alimenti in modo simile a un sondino nasogastrico di base. Il catetere NAVA monitora sia l'attivazione del diaframma del paziente (indicando lo sforzo respiratorio del paziente) sia la forza di questa attivazione, denominata attività elettrica del diaframma (Edi) e misurata in millivolt (μV). Sia gli studi sull’uomo che sugli animali hanno correlato positivamente i valori Edi di picco con il lavoro respiratorio e hanno dimostrato valori Edi più elevati quando è presente una patologia respiratoria. Sulla base del tracciato Edi, il ventilatore può quindi erogare una pressione inspiratoria positiva che è sincrona con lo sforzo respiratorio del paziente e proporzionale alla forza di questo sforzo attraverso un moltiplicatore denominato livello NAVA sul ventilatore. È stato dimostrato che questa modalità migliora i livelli di agitazione del paziente, riduce la necessità di farmaci sedativi e migliora la sincronia nelle modalità di ventilazione non invasiva.

L'attuale modello di pratica dei ricercatori prevede che i pazienti con bronchiolite che richiedono più di 1,5 l/kg di HFNC o che necessitano di ventilazione non invasiva, sia tramite modalità convenzionale che NAVA, siano gestiti in PICU. Entrambe le modalità di ventilazione non invasiva (convenzionale e NAVA) vengono utilizzate di routine. Lo stato respiratorio del paziente viene aggregato in un valore noto come Respiratory Severity Score (RSS) che tiene conto della frequenza respiratoria, della dispnea, delle retrazioni e dei risultati auscultatori adeguati all'età del paziente. Il valore RSS è uno strumento di valutazione convalidato con una buona affidabilità tra osservatori tra MD, RN e RT. Viene calcolato su una base di 4 ore per tutti i pazienti con bronchiolite nella PICU dello sperimentatore e aiuta a determinare il miglioramento o il peggioramento clinico e a guidare meglio le decisioni per aumentare o diminuire il supporto.

Mentre numerosi studi fisiologici dimostrano un lavoro respiratorio ridotto con la ventilazione NAVA invasiva, la maggior parte degli studi pediatrici focalizzati sulla ventilazione NAVA non invasiva sono stati progettati per determinare miglioramenti nella sincronizzazione paziente/ventilatore. Gli obiettivi del progetto dei ricercatori sono duplici. Il team di studio ipotizza che i livelli Edi e i punteggi RSS saranno correlati positivamente per i pazienti affetti da bronchiolite, consentendo un’altra metrica per valutare lo stato clinico. I ricercatori ipotizzano inoltre che la migliore sincronizzazione su NAVA-NIV possa migliorare lo stato respiratorio misurato dai punteggi RSS e dai livelli Edi, ridurre ulteriori escalation nel supporto respiratorio, abbreviare la durata della ventilazione non invasiva richiesta e ridurre i tassi di intubazione. Questo miglioramento sarà più sostanziale durante la transizione da HFNC a NAVA-NIV rispetto alla transizione alla NIV convenzionale.