Identificazione delle asincronie tramite le curve: parte 1

Articolo

Autore: Branka Cupic, Caroline Brown

Data: 29.06.2022

Il primo passo per identificare le asincronie osservando le normali curve visualizzate dal ventilatore è sapere che aspetto ha un respiro spontaneo durante la ventilazione a supporto di pressione.

Identificazione delle asincronie tramite le curve: parte 1

Metodo sistematico per l'analisi delle curve

Uno studio recente ha evidenziato come i medici possano utilizzare l'analisi delle normali curve visualizzate dal ventilatore per rilevare con sensibilità e specificità elevate l'attività respiratoria e le asincronie tra paziente e ventilatore (Mojoli F, Pozzi M, Orlando A, et al. Timing of inspiratory muscle activity detected from airway pressure and flow during pressure support ventilation: the waveform method. Crit Care. 2022;26(1):32. Pubblicato il 30 gennaio 2022. doi:10.1186/s13054-022-03895-41). Gli autori hanno utilizzato un metodo sistematico basato sui principi seguenti.

In un paziente con un pattern respiratorio normale, l'inspirazione è attiva mentre l'espirazione è passiva
Il decadimento esponenziale del flusso indica una condizione passiva (sia per il flusso inspiratorio, sia per quello espiratorio)
In caso di ventilazione sincrona a supporto di pressione, si dovrebbe osservare una condizione passiva solo durante la fase espiratoria controllata dal ventilatore
La presenza di una condizione passiva durante la fase inspiratoria del ventilatore indica un'autoattivazione del trigger o un ciclaggio ritardato
Eventuali deviazioni dalla condizione passiva durante la fase espiratoria del ventilatore indicano un ritardo del trigger, sforzi inefficaci, ciclaggio prematuro o attivazione dei muscoli respiratori

Sulla base di questi principi, gli autori hanno creato una serie di regole predefinite da applicare sistematicamente per rilevare l'attività respiratoria del paziente e identificare le asincronie osservando le curve di flusso e pressione delle vie aeree. La pressione esofagea (Pes) è stata utilizzata come punto di riferimento.

In questo Consiglio pratico per l'assistenza al posto letto, iniziamo a osservare un respiro normale e vediamo come riconoscere una buona sincronia tra paziente e ventilatore.

Nei prossimi Consigli pratici per l'assistenza al posto letto, vi mostreremo come identificare le asincronie maggiori e minori più comuni.

Cos'è un decadimento esponenziale?

Per riuscire a identificare l'inizio e la fine dello sforzo espiratorio del paziente, è importante saper riconoscere un decadimento esponenziale del flusso. Si parla di variazione esponenziale per descrivere il caso in cui una data quantità diminuisce oppure aumenta a un tasso percentuale uniforme in un dato arco di tempo (ovvero, si ha una variazione tanto più veloce quanto più il valore attuale è alto). Questa situazione si verifica per molti fenomeni fisici.

Come descritto nei principi elencati in precedenza, un decadimento esponenziale del flusso suggerisce la presenza di una condizione passiva. La forma della curva sarà diversa se il flusso di picco iniziale è seguito da una diminuzione del flusso inspiratorio (Figura 1, a sinistra) oppure del flusso espiratorio (Figura 1, a destra).

Grafici che mostrano la variazione esponenziale corrispondente a una diminuzione (a sinistra) e a un aumento (a destra) — Figura 1: due esempi di variazione esponenziale

Decadimento esponenziale durante inspirazione ed espirazione

La Figura 2 mostra due casi di decadimento esponenziale:
a) Durante l'inspirazione: questa situazione non è normale durante la ventilazione a supporto di pressione, poiché l'inspirazione dovrebbe essere attiva.
b) Durante l'espirazione: questa è la situazione attesa, poiché l'espirazione è passiva.
N.B.: L'inspirazione mostrata sotto è inizialmente attiva, quindi diventa passiva. Il passaggio da una fase all'altra è evidente grazie alla variazione della pendenza della curva.

Sforzo inspiratorio

Identificazione di uno sforzo inspiratorio (Figura 3)
Nelle curve di pressione e flusso, l'inizio dello sforzo inspiratorio del paziente è indicato da:
a) Una deflessione negativa improvvisa di Paw che interrompe una fase caratterizzata da pressione delle vie aeree stabile
b) Una deflessione positiva improvvisa del Flusso che interrompe una fase di decadimento esponenziale

Identificazione di una fine dell'inspirazione ben sincronizzata (Figura 4)

Il profilo del flusso inspiratorio ha una convessità rivolta verso l'alto dopo il picco, con il valore del flusso che diminuisce a velocità sempre maggiore. Quando lo sforzo inspiratorio è quasi terminato, il flusso intercetta la linea dello zero e procede in modo rettilineo verso il picco espiratorio. A questo movimento segue il decadimento esponenziale

Diagrammi che rappresentano curve di pressione e flusso in cui è evidente l'inizio dell'inspirazione — Figura 3: l'inizio di uno sforzo inspiratorio nelle curve di pressione e flusso (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)

Diagrammi che rappresentano curve di pressione e flusso in cui è evidente la fine dell'inspirazione — Figura 4: fine dell'inspirazione sincronizzata nella curva di flusso (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)

La curva della Pes

Come mostrato sopra, è possibile identificare l'inizio e la fine di uno sforzo inspiratorio senza utilizzare la curva della Pes. Nello studio citato in precedenza, quest'ultima è stata utilizzata come punto di riferimento per valutare l'accuratezza dell'analisi basata sulle curve. Di seguito è possibile vedere l'inizio e la fine dell'inspirazione sulla curva della Pes e apprezzare l'eccellente accordo tra la Pes e le curve di pressione e flusso.

Sulla curva di riferimento della Pes (tracciata in verde) l'inizio dello sforzo inspiratorio del paziente è indicato da un'improvvisa deflessione negativa (vedere Figura 5).

Il ripido aumento di pressione e flusso immediatamente successivo indica l'inizio del respiro meccanico.

Se l'intervallo di tempo che intercorre tra i due è molto breve, significa che paziente e ventilatore sono sincronizzati. Un intervallo più ampio (per es. > 250 millisecondi) è considerato un ritardo del trigger.

La Figura 6 mostra il rapido aumento della Pes dopo il suo valore più basso, che corrisponde al rilassamento dei muscoli inspiratori: il punto centrale dell'aumento è il punto di riferimento per la fine dell'inspirazione.

Diagrammi che rappresentano curve di pressione, flusso e Pes in cui è evidente l'inizio dell'inspirazione — Figura 5: inizio dell'inspirazione nella curva della Pes (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)

Diagrammi che rappresentano curve di pressione, flusso e Pes in cui è evidente la fine dell'inspirazione — Figura 6: fine dell'inspirazione nella curva della Pes (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)

Note

Bibliografia

1. Mojoli F, Pozzi M, Orlando A, et al. Timing of inspiratory muscle activity detected from airway pressure and flow during pressure support ventilation: the waveform method. Crit Care. 2022;26(1):32. Published 2022 Jan 30. doi:10.1186/s13054-022-03895-4

Timing of inspiratory muscle activity detected from airway pressure and flow during pressure support ventilation: the waveform method.

Mojoli F, Pozzi M, Orlando A, et al. Timing of inspiratory muscle activity detected from airway pressure and flow during pressure support ventilation: the waveform method. Crit Care. 2022;26(1):32. Published 2022 Jan 30. doi:10.1186/s13054-022-03895-4

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BACKGROUND

Whether respiratory efforts and their timing can be reliably detected during pressure support ventilation using standard ventilator waveforms is unclear. This would give the opportunity to assess and improve patient-ventilator interaction without the need of special equipment.

METHODS

In 16 patients under invasive pressure support ventilation, flow and pressure waveforms were obtained from proximal sensors and analyzed by three trained physicians and one resident to assess patient's spontaneous activity. A systematic method (the waveform method) based on explicit rules was adopted. Esophageal pressure tracings were analyzed independently and used as reference. Breaths were classified as assisted or auto-triggered, double-triggered or ineffective. For assisted breaths, trigger delay, early and late cycling (minor asynchronies) were diagnosed. The percentage of breaths with major asynchronies (asynchrony index) and total asynchrony time were computed.

RESULTS

Out of 4426 analyzed breaths, 94.1% (70.4-99.4) were assisted, 0.0% (0.0-0.2) auto-triggered and 5.8% (0.4-29.6) ineffective. Asynchrony index was 5.9% (0.6-29.6). Total asynchrony time represented 22.4% (16.3-30.1) of recording time and was mainly due to minor asynchronies. Applying the waveform method resulted in an inter-operator agreement of 0.99 (0.98-0.99); 99.5% of efforts were detected on waveforms and agreement with the reference in detecting major asynchronies was 0.99 (0.98-0.99). Timing of respiratory efforts was accurately detected on waveforms: AUC for trigger delay, cycling delay and early cycling was 0.865 (0.853-0.876), 0.903 (0.892-0.914) and 0.983 (0.970-0.991), respectively.

CONCLUSIONS

Ventilator waveforms can be used alone to reliably assess patient's spontaneous activity and patient-ventilator interaction provided that a systematic method is adopted.

Identificazione delle asincronie tramite le curve: parte 1