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Identificazione delle asincronie tramite le curve: parte 2

Articolo

Autore: Caroline Brown, Branka Cupic

Data: 30.09.2022

La prima parte di questo Consiglio pratico per l'assistenza al posto letto ha approfondito il primo passo per identificare le asincronie utilizzando le curve visualizzate dal ventilatore.

Identificazione delle asincronie tramite le curve: parte 2

La prima cosa da fare è imparare che aspetto ha un respiro normale e sapere come riconoscere una buona sincronia tra paziente e ventilatore. Abbiamo introdotto il concetto di decadimento esponenziale e abbiamo visto come identificare l'inizio di uno sforzo inspiratorio e una fine dell'inspirazione ben sincronizzata.

Il prossimo passo è capire come identificare le asincronie maggiori e minori più comuni.

Prima di esaminarle più da vicino, ricapitoliamo i principi alla base del metodo sistematico di analisi delle curve utilizzato da Mojoli et al. (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):

  • 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 ciclaggio prematuro, sforzi inspiratori inefficaci o attivazione dei muscoli respiratori

Asincronia lieve: ciclaggio prematuro

Se paziente e ventilatore sono sincronizzati e il ciclaggio è ottimale, nella curva del Flusso è evidente il picco del flusso espiratorio all'inizio dell'espirazione, seguito dal decadimento esponenziale. Il ciclaggio prematuro, caratterizzato da un'espirazione che inizia prima che lo sforzo inspiratorio sia terminato, è indicato da una distorsione del flusso espiratorio iniziale: il normale picco del flusso viene sostituito da una deflessione verso l'alto, mentre il normale andamento di decadimento esponenziale inizia più tardi (vedere la Figura 1 di seguito).

Utilizzando la curva della pressione esofagea (Pes) come punto di riferimento, è possibile osservare che il punto più basso della Pes (ovvero il punto di massimo sforzo inspiratorio) si colloca durante l'espirazione e corrisponde alla deflessione verso l'alto del flusso espiratorio. Il decadimento esponenziale del flusso inizia più tardi, nello specifico alla fine dello sforzo inspiratorio visibile nella curva della Pes (vedere Figura 2 di seguito). Nella prima parte del Consiglio pratico per l'assistenza al posto letto abbiamo appreso che il rapido aumento della Pes dopo il suo punto minimo indica il rilassamento dei muscoli inspiratori, e che si può utilizzare il punto centrale di questo rapido aumento come punto di riferimento per la fine dell'inspirazione.

Curva con deflessione verso l'alto
Figura 1 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Curva con inizio ritardato del decadimento esponenziale
Figura 2 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)

Asincronia lieve: ciclaggio ritardato

Nel caso di un passaggio all'espirazione (ciclaggio) ritardato, sono presenti due fasi di inspirazione. La prima fase è determinata dalla normale attività sincronizzata  di aspirazione dei muscoli inspiratori e dalla pressione esercitata dal ventilatore, mentre successivamente l'inspirazione prosegue solamente a causa della pressione esercitata dal ventilatore. Questa situazione provoca un'inflazione passiva, riconoscibile nella curva del Flusso grazie al decadimento esponenziale prolungato del flusso inspiratorio che si verifica dopo la prima fase con convessità rivolta verso l'alto (vedere Figura 3 di seguito).

Nel tratto in salita della curva della Pes, dopo il valore minimo, è visibile un punto in cui la pendenza cambia nettamente. Questo punto corrisponde alla transizione dall'inspirazione sincronizzata alla successiva inflazione passiva causata dal ciclaggio ritardato (vedere Figura 4 di seguito).

Curva del Flusso con decadimento esponenziale prolungato
Figura 3 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Curva della Pes con aumento dopo il valore minimo
Figura 4 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)

Asincronia maggiore: trigger automatico

Un respiro con trigger automatico è un respiro innescato dal ventilatore senza che il paziente compia uno sforzo inspiratorio. È possibile identificare il caso di trigger automatico osservando le curve di Flusso e Paw. Non vi è alcun segno di uno sforzo inspiratorio del paziente: non è presente una netta deflessione negativa di Paw né una netta deflessione positiva del Flusso (a eccezione di oscillazioni minime dovute all'attività cardiaca (vedere Figura 5 di seguito).

Il segnale più evidente di un caso di trigger automatico è però visibile sulla curva del Flusso inspiratorio, che presenta un picco estremamente anticipato seguito da un decadimento esponenziale: l'intera inspirazione è dovuta all'inflazione passiva. La forma stessa del picco è un indicatore: nel caso di un'inspirazione passiva il picco ha una forma aguzza, mentre quando l'inspirazione è sincronizzata ha una forma più curva.

Come avviene per le curve di Flusso e Paw, nella curva della Pes presa come riferimento non è visibile alcuna deflessione negativa, che normalmente indicherebbe l'inizio dello sforzo inspiratorio (vedere Figura 6 di seguito).

Curve di flusso e pressione senza segni di attività del paziente
Figura 5 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Curva della Pes senza alcuna deflessione negativa
Figura 6 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)

Asincronia maggiore: sforzo inspiratorio inefficace

Uno sforzo inspiratorio inefficace è uno sforzo inspiratorio compiuto dal paziente durante la fase espiratoria controllata dal ventilatore che non viene riconosciuto, e quindi neanche supportato, dal ventilatore stesso.

Nella curva del Flusso è possibile identificare lo sforzo inefficace sotto forma di deflessione positiva che interrompe temporaneamente il normale decadimento esponenziale del flusso. Contemporaneamente, nella curva della Paw si verifica una deflessione negativa minima (vedere Figura 7 di seguito).

Nella curva della Pes presa come riferimento sono visibili l'inizio e la fine dello sforzo respiratorio inefficace sotto forma di una deflessione negativa della Pes che interrompe la diminuzione della Pes che avviene normalmente in fase espiratoria (vedere Figura 8 di seguito).

Curve di flusso e pressione con segni di attività simultanei
Figura 7 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Curva della Pes con un'interruzione della diminuzione che avviene normalmente in fase espiratoria
Figura 8 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Scheda di riferimento sulle asincronie

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Curva con deflessione verso l'alto
Figura 1 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Curva con inizio ritardato del decadimento esponenziale
Figura 2 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Curva del Flusso con decadimento esponenziale prolungato
Figura 3 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Curva della Pes con aumento dopo il valore minimo
Figura 4 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Curve di flusso e pressione senza segni di attività del paziente
Figura 5 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Curva della Pes senza alcuna deflessione negativa
Figura 6 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Curve di flusso e pressione con segni di attività simultanei
Figura 7 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)
Curva della Pes con un'interruzione della diminuzione che avviene normalmente in fase espiratoria
Figura 8 (immagine modificata da Mojoli et al. Critical Care (2022) 26:32)

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



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.