SUPPORTO VENTILATORIO NON INVASIVO E OSSIGENOTERAPIA IN OSPEDALE: ALTI FLUSSI E CPAP NEL BAMBINO Dott.ssa Alessandra Serra Terapia Intensiva Pediatrica UOC Pediatria ad Indirizzo Critico AOUI Verona

INSUFFICIENZA RESPIRATORIA: DEFINIZIONE Incapacità del sistema respiratorio (e non del solo polmone) di assicurare un adeguato scambio gassoso ed è pertanto caratterizzata da una caduta dei livelli di ossigeno nel sangue arterioso (ipossiemia) che può associarsi ad un aumento dei valori di anidride carbonica (ipercapnia) PaO2 < 60 mmHg PaCO2 > 45 mmHg pH < 7.35

INSUFFICIENZA RESPIRATORIA: CLASSIFICAZIONE ACUTA CRONICA ACUTE ON CHRONIC IR PaO2 < 60 mmHg PaCO2 normale o ridotta IPOSSIEMICA (TIPO I) PaCO2 > 45 mmHg Ipossiemia e acidosi IPERCAPNICA (TIPO II)

MECCANISMI DELL’IPOSSIEMIA MECCANISMI DELL’IPERCAPNIA EXTRAPOLMONARI RIDUZIONE DELLA FIO2 (EQ. DEL GAS ALVEOLARE) PAO2 = (760-47) X FIO2 - PACO2/R IPOVENTILAZIONE ALVEOLARE RIDUZIONE DELLA GITTATA CARDIACA AUMENTO DEL CONSUMO D’OSSIGENO (V’O2) RIDUZIONE DELLA PRESSIONE PARZIALE DI OSSIGENO NEL SANGUE VENOSO MISTO (PvO2) INTRAPOLMONARI ALTERAZIONE DEL RAPPORTO VENTILAZIONE- PERFUSIONE SHUNT ANATOMICO RIDOTTA CAPACITÀ DI DIFFUSIONE DELLA MEMBRANA ALVEOLO-CAPILLARE MECCANISMI DELL’IPERCAPNIA IPOVENTILAZIONE ALVEOLARE ALTERAZIONE DEL RAPPORTO VENTILAZIONE PERFUSIONE

FATTORI PREDISPONENTI ALL’IRA IN ETA’ PEDIATRICA Vie aeree di dimensioni ridotte = la presenza di secrezioni o edema può determinare facilmente una stenosi critica Vie aeree facilmente collassabili e sensibili a variazioni di pressioni intra ed extratoraciche Gabbia toracica a compliance elevata Coste ad inserzione orizzontale Consumo di ossigeno elevato nel lattante (5-8 ml/kg/min), si riduce con la crescita fino a raggiungere nell’adolescenza i valori dell’adulto (2-4 ml/kg/min) Rapporto fra ventilazione alveolare e capacità funzionale residua (CFR) alto: nel bambino la ventilazione alveolare è doppia rispetto all’adulto mentre la CFR è minore Frequenza respiratoria è quasi tripla rispetto all’adulto Muscoli respiratori (diaframma e muscoli intercostali) meno rappresentati; da un punto di vista istologico, fino agli 8 mesi, sono meno rappresentate le fibre di tipo I (lente) = maggior vulnerabilità dei muscoli ad un carico di lavoro eccessivo e prolungato

IPOSSIEMIA INSUFFICIENZA RESPIRATORIA IPERCAPNIA OSSIGENOTERAPIA CPAP Insufficienza del polmone Insufficienza della pompa ALTERAZIONE SCAMBIO DEI GAS IPOVENTILAZIONE ALVEOLARE IPOSSIEMIA IPERCAPNIA OSSIGENOTERAPIA CPAP

SISTEMI CONVENZIONALI DI EROGAZIONE DELL’OSSIGENO

LIMITI FiO2 incostante e non nota

OSSIGENOTERAPIA AD ALTI FLUSSI TRAMITE NASOCANNULE (HFNC) SISTEMA DI EROGAZIONE DI UNA MISCELA DI ARIA E OSSIGENO RISCALDATO E UMIDIFICATO AD UN FLUSSO SUPERIORE RISPETTO AL picco inspiratorio del paziente senza necessità di un ulteriore prelievo di aria dall’esterno per adeguare il flusso somministrato a quello del paziente L’unica miscEla di ossigeno inspirata è quella proveniente dallE nasocannule pertanto la FiO2 impostata e quella inalata coincidono

HFNC: MECCANISMI DI FUNZIONAMENTO Riduzione dello spazio morto anatomico Condizionamento della miscela di gas e ridotta spesa energetica Applicazione di pressione positiva Riduzione delle resistenze delle vie aeree superiori Le vie aeree superiori costituiscono il 50-60% delle resistenze dell’intero albero respiratorio

HFNC: MECCANISMI DI FUNZIONAMENTO RIDUZIONE DELLO SPAZIO MORTO RS HFNC Lo spazio morto extratoracico è da 2 a 3 volte maggiore nei bambini che negli adulti Può misurare fino a 3 ml/kg nel neonato e diventa simile all’adulto intorno ai 6 anni (0.8 ml/kg) Tanto più piccolo il bambino tanto maggiore l’effetto sul washout della CO2 RIDUZIONE DELLO SPAZIO MORTO Area Pediatrica 2016;17(1):35-42

HFNC: MECCANISMI DI FUNZIONAMENTO CONDIZIONAMENTO DEI GAS Aumento della clearance mucociliare Aumento del comfort Riduzione della spesa energetica UMIDITA’ 100% TEMPERATURA 34-37°

HFNC: MECCANISMI DI FUNZIONAMENTO APPLICAZIONE DI PRESSIONE POSITIVA Flusso Flusso/peso Apertura bocca Cannule/narici EFFETTO STENT APPLICAZIONE DI PRESSIONE POSITIVA

HFNC: INDICAZIONI E CONTROINDICAZIONI

HFNC: IMPOSTAZIONI E GESTIONE

HFNC: IMPOSTAZIONI E GESTIONE

HFNC: IMPOSTAZIONI E GESTIONE

HFNC: IMPOSTAZIONI E GESTIONE Area Pediatrica 2016;17(1):35-42

HFNC: IMPOSTAZIONI E GESTIONE Area Pediatrica 2016;17(1):35-42

HFNC: SVEZZAMENTO ASSENZA DI LINEE GUIDA INTERNAZIONALI = APPLICAZIONE DI PROTOCOLLI LOCALI Inizialmente riduzione della FiO2 al 40%, se parametri clinici stazionari riduzione del flusso di 0.5 L/kg/h nel neonato/lattante e di 1 L/kg/h nelle età successive; se ad ogni punto dello svezzamento si verifica un peggioramento ritornare alle impostazioni dello step precedente. HFNC possono essere sospesi quando il flusso è minore di quello iniziale per età e la SpO2 rimane stabile al di sopra del 92% con FiO2 40% (Hutchings FA, Arch Dis Child 2015) Mantenere il flusso a 2 L/kg/min fino a quando la FiO2 viene scalata al 21%; quando la SpO2 rimane stabile a 94-98% per quattro ore HFNC possono essere sospesi definitivamente (Franklin, BMC Pediatrics 2015) Riduzione della FiO2 fino al 25% quindi decremento del flusso di 1 l/m ogni 6 ore e passare eventualmente a ossigenoterapia standard raggiunto un flusso di 2 L/m (Bressan S, Eur J Ped 2013)

OSSIGENOTERAPIA AD ALTI FLUSSI TRAMITE NASOCANNULE (HFNC) HFNC: FALLIMENTO

HFNC E SETTING DI APPLICAZIONE Pronto soccorso Reparto di Pediatria Terapia Intensiva Pediatrica TURBINA BLENDER ARIA-OSSIGENO

HFNC E LETTERATURA 2014

HFNC E LETTERATURA 2014

HFNC E LETTERATURA 2015 380 pazienti reclutati 07/15 (campione previsto 1400) Diagnosi di bronchiolite < 12 mesi di vita HFNC vs con ossigenoterapia convenzionale

HFNC E LETTERATURA 2016

HFNC E LETTERATURA

HFNC E LETTERATURA 2017 142 pazienti Diagnosi di bronchiolite < 6 mesi di vita HFNC vs nCPAP

HFNC: TAKE HOME MESSAGES Il bambino con insufficienza respiratoria può andare incontro a rapido deterioramento delle condizioni generali, pertanto è mandatorio che in corso di HFNC il paziente sia strettamente monitorato da personale addestrato al riconoscimento precoce dei segni di insufficienza respiratoria scompensata Questo è tanto più vero da quando l’applicazione degli HFNC avviene non solo in ambiente intensivo ma anche e soprattutto nei Pronto Soccorsi, nei reparti di Pediatria e durante il trasporto extra-ospedaliero Ulteriori evidenze scientifiche sono necessarie per favorirne un utilizzo ottimale in termini di selezione dei pazienti, impostazioni iniziali e modalità di weaning

CONTINUOUS POSITIVE AIRWAY PRESSURE (CPAP) La CPAP consiste nell’applicazione di una pressione positiva continua durante tutte le fasi del ciclo respiratorio in corso di ventilazione spontanea. Assente generazione di volume Assenza di gradiente pressorio inspirio-espirio Assente generazione di flusso 1 2 3 Durante CPAP la ventilazione è completamente affidata al paziente, che deve essere in grado di sviluppare una forza inspiratoria sufficiente a generare un volume.

CPAP: EFFETTO VOLUME Aumenta CFR Migliora il rapporto V/P Migliora gli scambi gassosi Aumenta la compliance polmonare Riduce il lavoro respiratorio Previene o riduce la formazione di atelectasie

CPAP: EFFETTO VOLUME Schiacciamento del capillare con aumento delle resistenze polmonari , riduzione della gittata cardiaca e del trasporto di ossigeno Persistenza di atelettasie, alterazione del rapporto V/Q, ipossia alveolare con conseguente vasocostrizione ipossica e incremento delle resistenze polmonari DISTENSIONE ECCESSIVA DISTENSIONE INSUFFICIENTE STRETTO RAPPORTO CAPILLARE-ALVEOLO OBIETTIVO FINALE: CFR OTTIMALE = BASSE RESISTENZE POLMONARI

CPAP: EFFETTO PRESSIONE INCREMENTO DELLA PRESSIONE INTRATORACICA CUORE SINISTRO Riduzione del ritorno venoso = riduzione del PRE-CARICO Riduzione della pressione transparietale del Vsn = riduzione POST-CARICO BAMBINO NORMALE GITTATA PRECARICO-DIPENDENTE BAMBINO CON SCOMPENSO GITTATA POSTCARICO-DIPENDENTE

CPAP: EFFETTO PRESSIONE INCREMENTO DELLA PRESSIONE INTRATORACICA CUORE DESTRO Aumento delle resistenze vascolari polmonari Incremento del post-carico ventricolare SOVRACCARICO E DILATAZIONE DEL Vdx CON SPOSTAMENTO DEL SETTO VERSO SINISTRA (fenomeno di interdipendenza ventricolare) E RIDUZIONE DELLA COMPLIANCE DEL Vsn (utile nello scompenso)

CPAP: POSSIBILITA’ DI APPLICAZIONE PREVENTIVA ELETTIVA POST-ESTUBAZIONE

POSSIBILI INTERFACCE OBIETTIVO: COMFORT

VENTILAZIONE MECCANICA INSUFFICIENZA RESPIRATORIA Insufficienza del polmone Insufficienza della pompa Insuff. scambio dei gas ipoventilazione alveolare IPOSSIEMIA IPERCAPNIA VENTILAZIONE MECCANICA MA QUESTA E’ UN’ALTRA STORIA…. GRAZIE PER L’ATTENZIONE