Come impostare la sensibilità del trigger espiratorio (ETS)

Articolo

Autore: Gruppo di esperti in ambito clinico, Hamilton Medical

Data: 22.02.2018

Una sincronia ottimale tra paziente e ventilatore è di fondamentale importanza, poiché le asincronie causano un aumento del lavoro respiratorio e del disagio del paziente.

Come impostare la sensibilità del trigger espiratorio (ETS)

Le due impostazioni principali per sincronizzare paziente e ventilatore

Le asincronie sono inoltre associate a una maggiore mortalità e al prolungamento della ventilazione meccanica (Blanch L, Villagra A, Sales B, et al. Asynchronies during mechanical ventilation are associated with mortality. Intensive Care Med. 2015;41(4):633-641. doi:10.1007/s00134-015-3692-61, Tassaux D, Gainnier M, Battisti A, Jolliet P. Impact of expiratory trigger setting on delayed cycling and inspiratory muscle workload. Am J Respir Crit Care Med. 2005;172(10):1283-1289. doi:10.1164/rccm.200407-880OC2, Thille AW, Rodriguez P, Cabello B, Lellouche F, Brochard L. Patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation. Intensive Care Med. 2006;32(10):1515-1522. doi:10.1007/s00134-006-0301-83). Ottimizzare la sincronia paziente-ventilatore è particolarmente difficile durante la ventilazione non invasiva (NIV) poiché le perdite presenti e le condizioni del paziente variano.

Quando si tenta di sincronizzare il ventilatore con l'attività del paziente, le principali impostazioni da considerare sono due: il trigger inspiratorio e il trigger espiratorio. Sono queste impostazioni che stabiliscono quando il ventilatore inizia o termina un respiro spontaneo. Sui ventilatori Hamilton Medical, l'impostazione da determinare per il trigger espiratorio è la sensibilità del trigger espiratorio (ETS). Questo valore indica la percentuale del flusso inspiratorio di picco in corrispondenza della quale il ventilatore cicla dalla fase inspiratoria alla fase espiratoria. Sui ventilatori Hamilton Medica, l'ETS può essere impostata su qualunque valore compreso tra 5% e 80%. In generale, aumentando l'impostazione di ETS il tempo inspiratorio diminuisce, mentre riducendo l'ETS il tempo inspiratorio aumenta.

Su altri dispositivi, questo meccanismo di ciclaggio a flusso viene chiamato "ESENS", "fine espirazione", "ciclo di flusso", ecc.

Un altro criterio per stabilire il termine del respiro si basa su TI max. Questa impostazione è utile quando le perdite di gas sono significative e non si raggiungono i valori impostati del ciclo, per fornire una soluzione di riserva che permette di terminare comunque l'inspirazione. Il ventilatore passa all'espirazione quando viene raggiunto il valore di TI max impostato.

Impostazioni tipiche dell'ETS

Un'impostazione dell'ETS tipica per un paziente con meccanica polmonare normale sottoposto a NIV è il 25%, che corrisponde all'impostazione predefinita per l'ETS sui ventilatori Hamilton Medical (vedere la Figura 1). Con i pazienti ostruttivi, per esempio con broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), occorre impostare un valore dell'ETS maggiore per aumentare il tempo espiratorio ed evitare così l'intrappolamento di aria e la presenza di una PEEP intrinseca.

Un'impostazione non corretta dell'ETS che causa asincronia in fase espiratoria si può riconoscere dal ciclaggio prematuro oppure ritardato che provoca un doppio trigger.

Schermata che visualizza la curva di flusso su cui sono evidenziati il flusso massimo e l'ETS al 25% — Figura 1: impostazione predefinita dell'ETS pari al 25%

Ciclaggio ritardato

Il ciclaggio ritardato si riconosce grazie al picco di fine espirazione presente nella curva di pressione e causato da uno sforzo espiratorio attivo, oppure grazie a una variazione della pendenza del flusso inspiratorio in prossimità della linea basale (vedere la Figura 2). Questa situazione si osserva tipicamente nei pazienti con BPCO. La riduzione del flusso inspiratorio è maggiormente ridotta, probabilmente a causa di un'iperinflazione dinamica e della resistenza delle vie aeree.

In caso di ciclaggio ritardato, aumentare l'ETS del 10% per volta per accorciare il tempo inspiratorio (TI) e regolare TI max in base alle condizioni del paziente.

Doppio trigger

Il doppio trigger, oltre a indicare tempi inspiratori brevi, è anche un segno di ciclaggio prematuro (vedere la Figura 3). Durante il ciclaggio prematuro, i muscoli inspiratori continuano a contrarsi, spingendo il ventilatore ad anticipare un secondo sforzo respiratorio. Questa situazione determina un doppio trigger accompagnato dall'erogazione di volumi correnti maggiori, dalla sovrapposizione dei respiri e da un aumento del lavoro respiratorio. Una possibile soluzione è provare a far corrispondere il tempo inspiratorio neurale con quello del ventilatore. Il doppio trigger può essere causato anche da un supporto di pressione insufficiente.

Nel caso di un doppio trigger, diminuire l'ETS del 10% per volta per aumentare TI, regolare TI max in base alle condizioni del paziente oppure aumentare Psupporto per ottenere i volumi correnti desiderati.

Schermata che mostra le curve di pressione e flusso sottolineando la variazione della pendenza nella curva del flusso — Figura 2: ciclaggio ritardato

Schermata che mostra le curve di pressione e flusso sottolineando il doppio trigger — Figura 3: doppio trigger

Regolazione del trigger con IntelliSync+.

I ventilatori HAMILTON-C6 e HAMILTON-G5/S1 offrono la possibilità di una regolazione automatica con IntelliSync+ (Di serie sull'HAMILTON-S1A) (Non tutti i ventilatori sono disponibili in tutti i mercatiB). Il ventilatore monitora i segnali in ingresso inviati dal sensore e relativi al paziente, analizza in modo continuo le forme delle curve grazie a una serie di algoritmi e regola quindi l'impostazione in modo dinamico e in tempo reale per reagire alla variazione delle condizioni del paziente o del sistema. È possibile impostare IntelliSync+ in modo da automatizzare la regolazione del trigger per l'inspirazione, per l'espirazione o per entrambe.

Note

A. Di serie sull'HAMILTON-S1
B. Non tutti i ventilatori sono disponibili in tutti i mercati

Bibliografia

1. Blanch L, Villagra A, Sales B, et al. Asynchronies during mechanical ventilation are associated with mortality. Intensive Care Med. 2015;41(4):633-641. doi:10.1007/s00134-015-3692-6
2. Tassaux D, Gainnier M, Battisti A, Jolliet P. Impact of expiratory trigger setting on delayed cycling and inspiratory muscle workload. Am J Respir Crit Care Med. 2005;172(10):1283-1289. doi:10.1164/rccm.200407-880OC
3. Thille AW, Rodriguez P, Cabello B, Lellouche F, Brochard L. Patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation. Intensive Care Med. 2006;32(10):1515-1522. doi:10.1007/s00134-006-0301-8

Asynchronies during mechanical ventilation are associated with mortality.

Blanch L, Villagra A, Sales B, et al. Asynchronies during mechanical ventilation are associated with mortality. Intensive Care Med. 2015;41(4):633-641. doi:10.1007/s00134-015-3692-6

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PURPOSE

This study aimed to assess the prevalence and time course of asynchronies during mechanical ventilation (MV).

METHODS

Prospective, noninterventional observational study of 50 patients admitted to intensive care unit (ICU) beds equipped with Better Care™ software throughout MV. The software distinguished ventilatory modes and detected ineffective inspiratory efforts during expiration (IEE), double-triggering, aborted inspirations, and short and prolonged cycling to compute the asynchrony index (AI) for each hour. We analyzed 7,027 h of MV comprising 8,731,981 breaths.

RESULTS

Asynchronies were detected in all patients and in all ventilator modes. The median AI was 3.41 % [IQR 1.95-5.77]; the most common asynchrony overall and in each mode was IEE [2.38 % (IQR 1.36-3.61)]. Asynchronies were less frequent from 12 pm to 6 am [1.69 % (IQR 0.47-4.78)]. In the hours where more than 90 % of breaths were machine-triggered, the median AI decreased, but asynchronies were still present. When we compared patients with AI > 10 vs AI ≤ 10 %, we found similar reintubation and tracheostomy rates but higher ICU and hospital mortality and a trend toward longer duration of MV in patients with an AI above the cutoff.

CONCLUSIONS

Asynchronies are common throughout MV, occurring in all MV modes, and more frequently during the daytime. Further studies should determine whether asynchronies are a marker for or a cause of mortality.

Impact of expiratory trigger setting on delayed cycling and inspiratory muscle workload.

Tassaux D, Gainnier M, Battisti A, Jolliet P. Impact of expiratory trigger setting on delayed cycling and inspiratory muscle workload. Am J Respir Crit Care Med. 2005;172(10):1283-1289. doi:10.1164/rccm.200407-880OC

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RATIONALE

During pressure-support ventilation, the ventilator cycles into expiration when inspiratory flow decreases to a given percentage of peak inspiratory flow ("expiratory trigger"). In obstructive disease, the slower rise and decrease of inspiratory flow entails delayed cycling, an increase in intrinsic positive end-expiratory pressure, and nontriggering breaths.

OBJECTIVES

We hypothesized that setting expiratory trigger at a higher than usual percentage of peak inspiratory flow would attenuate the adverse effects of delayed cycling.

METHODS

Ten intubated patients with obstructive disease undergoing pressure support were studied at expiratory trigger settings of 10, 25, 50, and 70% of peak inspiratory flow.

MEASUREMENTS

Continuous recording of diaphragmatic EMG activity with surface electrodes, and esophageal and gastric pressures with a dual-balloon nasogastric tube.

MAIN RESULTS

Compared with expiratory trigger 10, expiratory trigger 70 reduced the magnitude of delayed cycling (0.25 +/- 0.18 vs. 1.26 +/- 0.72 s, p < 0.05), intrinsic positive end-expiratory pressure (4.8 +/- 1.9 vs. 6.5 +/- 2.2 cm H(2)O, p < 0.05), nontriggering breaths (2 +/- 3 vs. 9 +/- 5 breaths/min, p < 0.05), and triggering pressure-time product (0.9 +/- 0.8 vs. 2.1 +/- 0.7 cm H2O . s, p < 0.05).

CONCLUSIONS

Setting expiratory trigger at a higher percentage of peak inspiratory flow in patients with obstructive disease during pressure support improves patient-ventilator synchrony and reduces inspiratory muscle effort. Further studies should explore whether these effects can influence patient outcome.

Patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation.

Thille AW, Rodriguez P, Cabello B, Lellouche F, Brochard L. Patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation. Intensive Care Med. 2006;32(10):1515-1522. doi:10.1007/s00134-006-0301-8

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OBJECTIVE

The incidence, pathophysiology, and consequences of patient-ventilator asynchrony are poorly known. We assessed the incidence of patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation and we identified associated factors.

METHODS

Sixty-two consecutive patients requiring mechanical ventilation for more than 24 h were included prospectively as soon as they triggered all ventilator breaths: assist-control ventilation (ACV) in 11 and pressure-support ventilation (PSV) in 51.

MEASUREMENTS

Gross asynchrony detected visually on 30-min recordings of flow and airway pressure was quantified using an asynchrony index.

RESULTS

Fifteen patients (24%) had an asynchrony index greater than 10% of respiratory efforts. Ineffective triggering and double-triggering were the two main asynchrony patterns. Asynchrony existed during both ACV and PSV, with a median number of episodes per patient of 72 (range 13-215) vs. 16 (4-47) in 30 min, respectively (p=0.04). Double-triggering was more common during ACV than during PSV, but no difference was found for ineffective triggering. Ineffective triggering was associated with a less sensitive inspiratory trigger, higher level of pressure support (15 cmH(2)O, IQR 12-16, vs. 17.5, IQR 16-20), higher tidal volume, and higher pH. A high incidence of asynchrony was also associated with a longer duration of mechanical ventilation (7.5 days, IQR 3-20, vs. 25.5, IQR 9.5-42.5).

CONCLUSIONS

One-fourth of patients exhibit a high incidence of asynchrony during assisted ventilation. Such a high incidence is associated with a prolonged duration of mechanical ventilation. Patients with frequent ineffective triggering may receive excessive levels of ventilatory support.