Approcci di ventilazione con protezione polmonare per un singolo polmone

• La sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) e il danno polmonare acuto (ALI) sono spesso complicanze che mettono a rischio la vita del paziente dopo una resezione polmonare importante.
• La ventilazione di un singolo polmone durante e dopo la chirurgia toracica aumenta il rischio di volutrauma, barotrauma, atelectrauma e tossicità dell'ossigeno.
• In caso di ventilazione di un singolo polmone (OLV), l'adozione di un protocollo di ventilazione con protezione polmonare che comprenda ipercapnia permissiva, volumi correnti ridotti, pressione positiva di fine espirazione aumentata, pressioni esercitate dal ventilatore limitate e manovre di reclutamento può ridurre il rischio di danno polmonare acuto.

La ventilazione meccanica di un singolo polmone (OLV), nota anche come ventilazione polmonare singola, ha tre obiettivi: (I) agevolare l'eliminazione dell'anidride carbonica, (II) preservare l'ossigenazione e (III) ridurre la disfunzione polmonare postoperatoria. Sono stati condotti numerosi studi volti a determinare la strategia di ventilazione meccanica più appropriata in caso di OLV. 

I fattori che possono contribuire allo stato di ALI perioperatorio sono molti. Il danno polmonare è causato dalle sollecitazioni meccaniche dovute a un'inflazione o una perfusione eccessive e a reclutamento/dereclutamento ciclico associati a fattori biochimici o proinfiammatori. Nel caso dei pazienti sottoposti a interventi di chirurgia toracica, una teoria detta multifattoriale suggerisce che una combinazione di situazioni legate a intervento chirurgico, ventilazione di un polmone singolo, patologie e comorbilità sottostanti, precedenti terapie e altri eventi non identificati possa determinare una maggiore suscettibilità ad ALI (Lytle FT, Brown DR. Appropriate ventilatory settings for thoracic surgery: intraoperative and postoperative. Semin Cardiothorac Vasc Anesth. 2008;12(2):97‑108. doi:10.1177/10892532083198694).

La ventilazione di un singolo polmone durante e dopo la chirurgia toracica aumenta il rischio di volutrauma, barotrauma, atelectrauma e tossicità dell'ossigeno, tutte gravi complicanze che causano danni polmonari indotti dal ventilatore (Lohser J. Evidence‑based management of one‑lung ventilation. Anesthesiol Clin. 2008;26(2):241‑v. doi:10.1016/j.anclin.2008.01.0115).

Sono molto pochi i dati a supporto di un particolare approccio per la gestione della OLV in termini di esiti clinici. La definizione di quella che è ritenuta una OLV con protezione polmonare è influenzata soprattutto dall'opinione degli esperti, dalle evidenze raccolte sulla ventilazione di entrambi i polmoni nella popolazione generale dei pazienti sottoposti a interventi chirurgici e dai risultati di un numero ridotto di sperimentazioni cliniche. È molto difficile individuare esattamente il contributo di un singolo fattore, per esempio il volume corrente, al danno polmonare in caso di OLV. Finora nessuno studio ha dimostrato in modo definitivo l'esistenza di specifici vantaggi legati alla ventilazione con volume corrente (Vt) ridotto in caso di OLV e in assenza di altre strategie ventilatorie, come l'uso della pressione positiva di fine espirazione (PEEP) (Blank RS, Colquhoun DA, Durieux ME, et al. Management of One‑lung Ventilation: Impact of Tidal Volume on Complications after Thoracic Surgery. Anesthesiology. 2016;124(6):1286‑1295. doi:10.1097/ALN.00000000000011006), la limitazione della pressione delle vie aeree e le manovre di reclutamento. In assenza di specifiche controindicazioni, questi approcci alla ventilazione possono essere utilizzati in tutti i pazienti sottoposti a chirurgia toracica, sia in fase intraoperatoria sia in fase postoperatoria. Il reclutamento e la PEEP, insieme ai liquidi, all'infiammazione, agli anestetici e ad altre variabili sconosciute, contribuiscono tutti insieme alla ventilazione con protezione polmonare (Slinger PD. Do Low Tidal Volumes Decrease Lung Injury During One‑Lung Ventilation?. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2017;31(5):1774‑1775. doi:10.1053/j.jvca.2017.07.0057). Senza una PEEP adeguata, un Vt ridotto durante la OLV può portare all'atelettasia e quindi contribuire ad aumentare il rischio di morbilità (Levin MA, McCormick PJ, Lin HM, Hosseinian L, Fischer GW. Low intraoperative tidal volume ventilation with minimal PEEP is associated with increased mortality. Br J Anaesth. 2014;113(1):97‑108. doi:10.1093/bja/aeu0548). Una PEEP ridotta può non essere abbastanza per stabilizzare gli alveoli, ridurre le sollecitazioni a livello alveolare e impedire l'atelettasia nei pazienti. Sebbene l'atelettasia rappresenti un potenziale problema per tutti i pazienti sottoposti a intervento chirurgico, può risultare più grave durante la OLV a causa del ricorso a frazioni inspiratorie di ossigeno maggiori (atelettasia da assorbimento) e dell'aumento del rischio di compressione del polmone dipendente (atelettasia da compressione) (Duggan M, Kavanagh BP. Pulmonary atelectasis: a pathogenic perioperative entity. Anesthesiology. 2005;102(4):838‑854. doi:10.1097/00000542‑200504000‑000219).

Uno studio retrospettivo condotto dopo l'adozione di un protocollo di ventilazione con protezione polmonare durante la OLV per intervento chirurgico oncologico del polmone, con Vt ridotto, aumento della PEEP, pressioni esercitate dal ventilatore limitate e manovre di reclutamento, ha rilevato un rischio minore di danno polmonare acuto (Licker M, Diaper J, Villiger Y, et al. Impact of intraoperative lung‑protective interventions in patients undergoing lung cancer surgery. Crit Care. 2009;13(2):R41. doi:10.1186/cc776210). Sebbene l'esatto impatto di Vt non sia noto, nuovi elementi suggeriscono che sia la driving pressure delle vie aeree, invece di Vt o PEEP, a essere un potenziale predittore del rischio di complicanze polmonari postoperatorie; l'applicazione di una ventilazione guidata dalla driving pressure durante la OLV è inoltre stata associata a una minore incidenza di complicanze polmonari postoperatorie nei pazienti sottoposti a chirurgia toracica rispetto alla ventilazione con protezione polmonare convenzionale (Park M, Ahn HJ, Kim JA, et al. Driving Pressure during Thoracic Surgery: A Randomized Clinical Trial. Anesthesiology. 2019;130(3):385‑393. doi:10.1097/ALN.000000000000260011).

La Society for Translational Medicine (Associazione di medicina traslazionale) fornisce alcune raccomandazioni basate sulle attuali evidenze relative alla ventilazione di un singolo polmone nell'ambito delle proprie linee guida per la pratica clinica dedicate alla gestione della ventilazione meccanica nei pazienti sottoposti a lobectomia (Gao S, Zhang Z, Brunelli A, et al. The Society for Translational Medicine: clinical practice guidelines for mechanical ventilation management for patients undergoing lobectomy. J Thorac Dis. 2017;9(9):3246‑3254. doi:10.21037/jtd.2017.08.16612).

• L'ipercapnia permissiva/terapeutica volta a mantenere una pressione parziale dell'anidride carbonica tra 50 e 70 mmHg può essere potenzialmente vantaggiosa nei pazienti sottoposti a ventilazione di un singolo polmone durante gli interventi di lobectomia polmonare.
• La ventilazione con protezione polmonare a volumi correnti tra 4 e 6 ml/kg e con PEEP tra 5 e 8 cmH2O, associata al tentativo di mantenere una driving pressure < 15 cmH2O, sembra ragionevole sulla base delle evidenze attuali.
• Il reclutamento alveolare (ventilazione finalizzata a mantenere il polmone aperto) può essere potenzialmente vantaggioso nei pazienti sottoposti a lobectomia con ventilazione di un singolo polmone.
• La ventilazione a pressione controllata (CMV‑PC) o a pressione controllata e volume garantito (CMV‑vtPC) è preferibile rispetto alla ventilazione a volume controllato (CMV‑VC) e può essere utilizzata nei pazienti sottoposti a resezione polmonare con ventilazione di un singolo polmone.
• È ragionevole applicare la FiO2 minima necessaria per mantenere una saturazione arteriosa dell'ossigeno soddisfacente.
• È ragionevole utilizzare la ventilazione meccanica con rapporto I:E pari a 1:1 o superiore in pazienti sottoposti a ventilazione di un singolo polmone.

La modalità Adaptive Support Ventilation® (ASV®) presente su tutti i ventilatori Hamilton Medical adotta automaticamente una strategia di protezione polmonare conforme alle raccomandazioni relative a volume corrente e driving pressure in caso di OLV. Inoltre, la modalità totalmente a loop chiuso INTELLiVENT®‑ASV ( Non disponibile negli Stati Uniti e in alcuni altri mercatiA) consente all'utilizzatore di implementare automaticamente l'ipercapnia permissiva e applicare la FiO2 minima necessaria per mantenere una saturazione arteriosa dell'ossigeno soddisfacente.

Uno studio condotto da Weiler et al. evidenzia che l'ASV è in grado di ventilare i pazienti in modo sicuro, anche nelle condizioni altamente variabili che caratterizzano la OLV (Weiler N, Eberle B, Heinrichs W. Adaptive lung ventilation (ALV) during anesthesia for pulmonary surgery: automatic response to transitions to and from one‑lung ventilation. J Clin Monit Comput. 1998;14(4):245‑252. doi:10.1023/a:100997482523713).

Le Figure 1 e 2 di seguito mostrano un paziente di 61 anni sottoposto a pneumonectomia destra e ventilato con ASV.

Citazioni complete a fondo pagina: (Ruffini E, Parola A, Papalia E, et al. Frequency and mortality of acute lung injury and acute respiratory distress syndrome after pulmonary resection for bronchogenic carcinoma. Eur J Cardiothorac Surg. 2001;20(1):30‑37. doi:10.1016/s1010‑7940(01)00760‑61, Kutlu CA, Williams EA, Evans TW, Pastorino U, Goldstraw P. Acute lung injury and acute respiratory distress syndrome after pulmonary resection. Ann Thorac Surg. 2000;69(2):376‑380. doi:10.1016/s0003‑4975(99)01090‑52, Shapiro M, Swanson SJ, Wright CD, et al. Predictors of major morbidity and mortality after pneumonectomy utilizing the Society for Thoracic Surgeons General Thoracic Surgery Database. Ann Thorac Surg. 2010;90(3):927‑935. doi:10.1016/j.athoracsur.2010.05.0413)