Strategii de tratament în ventilația nou-născuților folosind ventilația înaltă cu jet (HFJV)

Bunnell Life Pulse HFJV-2006

Bunnell Life Pulse (www.bunl.com) este un întrerupător de flux care folosește o supapă ascuțită care generează un flux de impulsuri cu frecvență înaltă. Aceste impulsuri rapide de gaz proaspăt generează volume curente care permit ventilația în primul rând în fluxul de curgere (Dispersia Taylor) și care permite ventilarea chiar când se folosesc volume curente mai mici decât spațiul mort. Gazul care este dispersat în plămâni are o viteză crescută și o curgere laminară în arborele bronșic, minimalizând efectul de spațiu mort.

Ventilația convențională întotdeauna merge împreună cu ventilația cu jet pentru a genera PEEP. Expirația în HFJV este pasivă datorită reculului elastic. În timpul ventilației se folosește un adaptor special al sondei endotraheale. Acest adaptor are un capăt prin care sunt introduse impulsurile și un capăt care monitorizează presiunile efectuate.

A.Setări inițiale HFJV

1.Frecvența și timpul inspirator

a. Frecvența inițială - 420bpm (7Hz) este frecvența obișnuită de începere la copii. (interval 4-11 Hz sau 240-660 bpm). Se începe cu 360 bpm (6 Hz) chiar dacă ne îngrijorează pierderea sau retenția de aer. Schimbări ale frecvenței se fac arareori din oră în oră. Frecvența este prescrisă ca bpm. Schimbările se fac în trepte de 60bpm (1Hz).

b. Timpul inspirator - întotdeauna se utilizează 20 milisecunde (0,02s) pentru timpul inspirator. (interval 20-34 milisecunde). Niciodată nu va fi crescut timpul inspirator peste 0,02 sec. fără aprobarea echipei Neonatologie. Orice creștere a timpului inspirator este asociată cu creșterea riscului de air trapping și pneumotorax.

c. Raportul Inspir/Expir - Raportul Inspir/Expir este dependent de frecvență. Creșterea frecvenței crește riscul de air trapping. La un timp inspirator de 0,02 s și o frecvență de 11Hz (660bpm), raportul Inspir/Expir este 1:3,5, la 7 Hz (420bpm) este 1:6 iar la 4 Hz (240bpm) este 1:12.

d. Scăderea frecvenței (4-6 Hz) (240-360) este indicată:

  • pentru a trata sindromul de pierdere de aer: emfizem interstițial, pneumotorax.

  • pentru a evita hipocarbia prin ventilație excesivă la minim delta P(PIP-PEEP), unde PIP este 3-6 cm deasupra PEEP.

  • pentru a minimaliza retenția de aer, care poate fi detectată când PEEP măsurat de către jet este peste PEEP setat de ventilația convențională cu 1,5-2 cm. Întotdeauna se monitorizează ambele valori ale PEEP.

e. Creșterea frecvenței (de la 8 la 11 Hz) (480-660Hz) este folosită pentru:

  • a crește ventilația alveolară atunci când pacientul are hipercarbie severă, în ciuda creșterii PIP, și când nu există dovada de air trapping.

  • a îmbunătăți oxigenarea, crescând volumul pulmonar prin scăderea timpului expirator (raport inspir/expir mic), ceea ce duce la o creștere a recrutării pulmonare (Avertisment: această manevră crește riscul scurgerilor de aer).

  • a reduce nevoia de delta P și a minimaliza volumele curente livrate la prematurii mici când air trapping nu ne îngrijorează.

2.PIP

Ventilația înaltă cu jet funcționează ca un ventilator cu presiune limitată. Astfel, setați PIP pe care doriți sa-l obțineți. Diferența dintre PIP ordonat și PEEP este delta P, care reprezintă volumul de gaz generat de fiecare impuls de înaltă frecvență în timpul deschiderii supapei (volumul maxim generat are loc la un PIP de 50 cm, cu un PEEP minim și un TI 34 msec). Astfel, o creștere a PIP va crește delta P și va îmbunătăți ventilația și o scădere a PIP va scădea delta P și va scădea ventilația.

a. Volumul curent: Volumul curent obținut este atenuat de următoarele: tubulatura, umidificator, diametrul și lungimea sondei endotraheale (FLUXUL este proporțional r4/L), căile respiratorii și  complianța. Volumul curent livrat este proporțional cu delta P (PIP-PEEP).

b. Setări inițiale PIP: Interval 8-50 cmH2O

  • Dacă se convertește din ventilație convențională, setați PIP în HFJV la o valoare care este mai mică cu 2 cm H2O ca în ventilația convențională. Dacă nu se ventilează bine, setați PIP în HFJV ca în ventilația convențională.

  • Dacă se convertește din Star HFV sau 3100A HFV, setați PIP cu 1-2 cm H2O  mai puțin decât PIP generat de amplitudinea în ventilația cu jet, care este măsurat folosind portul de monitorizare de la nivelul adaptorului sondei endotraheale în timp ce este încă în HFV (Star HFV sau 3100 HFV), înainte de conversie. Dacă nu se ventilează sau oxigenează bine, setați PIP în Jet egal cu amplitudinea în ventilația oscilatorie cu frecvență înaltă.

  • Verificați gazometria la 15-20 min, și modificați PIP bazându-vă pe pCO2 până devine stabil (exemplu RDS PaCO2 45-60).

  • Ventilația alveolară (Ve) în HFJV este proporțională cu delta P, care este în primul rând determinată de PIP.

c. Managementul paCO2 (Ventilația alveolară (Ve) in HFJV):

În timpul HFJV, Ve=(Vt)2 x frecvența în comparație cu CMV unde Ve=Vt x frecventa

Astfel, PaCO2 este în primul rând reglată de modificarea PIP sau  delta P  (PIP-PEEP), nu a ratei sau frecvenței!

Delta P este în primul rând reglată de modificările PIP. A se vedea tabelul de jos pentru liniile directoare de ajustare a PIP.

  • pentru a schimba PaCO2 +/- 2-4 mmHg ajustează PIP cu 1-2 cmH20

  • pentru a schimba PaCO2 +/- 5-9 mmHg ajustează PIP cu 3-4 cmH20

  • pentru a schimba PaCO2 +/- 10-14 mmHg ajustează PIP cu 5-6 cmH20

  • Întotdeauna verifică gazometria la 15-20 minute după orice schimbare a PIP.

             3. PEEP și „sigh breaths”

PEEP în HFJV este setat folosind ventilatorul convențional care se află în linie cu Ventilatorul Jet. Oxigenarea în HFJV este direct proporțională cu MAP, ceea ce este similar cu CMV. Cu toate acestea, cu HFJV, MAP ar trebui să fie generate în primul rând de PEEP cu o contribuție a PIP. Cu cât este mai mare delta P, cu atât mai mare contribuția PIP la MAP. În timpul HFJV, MAP ar trebui să fie în primul rând determinate de PEEP, pentru a evita utilizarea excesivă a PIP , reducând la minim barotrauma, volutrauma și hipocarbia.

a. Conversia în HFJV:

  • Setări inițiale PEEP: PEEP inițială ar trebui să fie cu 2-4 cm H2O sub MAP din CMV sau HFV. Important: După conversia pe Jet, MAP pe Jet ar trebui să fie egal cu MAP în CMV sau HFV înainte de conversie. Dacă după conversie, MAP este cu 2 cm mai mare decât MAP în CMV/ HFV înainte de conversie, atunci se scade PEEP cu 1 cm H2O până când MAP este egal cu MAP înainte de conversie sau oprești MAP cu 1 cm mai sus dacă este nevoie de creștere a oxigenării. Dacă se pornește imediat pe HFJV, utilizați PEEP de 8 cm apoi stabiliți în funcție de radiografia pulmonară abilitatea de oxigenare.

  • PIP inițial: Dacă se convertește de pe Star HFV sau 3100A HFV, atunci setați PIP cu 1-2 cm mai jos decât PIP măsurat  care este generat de amplitudinea HFV, care este măsurată cât timp pacientul este în HFV (Star sau 3100A) înainte de conversie. Dacă se convertește din ventilație convențională  PIP în HFJV va fi cu 2 cm mai mică decât PIP din ventilația convențională.

  • “Sigh breaths”: Când se face conversia de la CMV la HFJV, plasați Jet în linie cu pacientul rămas la setările convenționale și activați setările pe Jet (420 bpm, TI 0,02s, PIP determinat anterior), apoi creșteți PEEP cu 1 cm, în timp ce scădeți atât rata în ventilația convențională cu 5 bpm, cât și PIP cu 2 cm H20 pentru a menține MAP constantă în timpul conversiei. Continuă să scadă rata rapid și creșteți PEEP în timp ce scade PIP în ventilația convențională până la rata de 3-4 bpm și MAP devine egal cu PEEP. Sau la pacienții stabili, doar comută pacientul direct de la setările din convențional la setările stabilite anterior la Jet. După conversie, PIP în respirațiile spontane ar trebui să fie cu 6 cm deasupra PEEP.

  • Este foarte important de a păstra MAP constant în timpul conversiei la HFJV pentru a evita atelectaza excesivă și pierderea concomitentă a oxigenării.

  • Se efectuează radiografie pulmonară la 45-60 min după conversia în Jet. Urmăriți radiografia pentru a evalua volumul pulmonar adecvat (în jur de 9 coaste).

  • Gazometrie: Verificați gazele sanguine la fiecare 15-20 min după conversia la Jet și ajustați în mod corespunzător.

4. Managementul Gazelor Sanguine-Oxigenare și Ventilație: Oxigenarea este direct proporțională cu PEEP și MAP – mai jos sunt mai multe scenarii:

a. Oxigenare inadecvată: Dacă suntem sub volumul pulmonar optim și FiO2 0,6-0,7, creșteți PEEP cu 1-2 cmH2O. Dacă FiO2 este 1, creșteți cu 2-4 cm H20. Când creșteți PEEP, de asemenea creșteți PIP în aceeași proporție pentru a păstra volumul curent constant. Se poate de asemenea crește PIP, timpul inspirator și rata respirațiilor spontane pentru a îmbunătăți recrutarea alveolară.

b. Oxigenare inadecvată și CO2 adecvat: Dacă CO2 este acceptabil, dar nu și oxigenarea, se crește MAP și se păstrează constant volumul curent și delta P. Astfel, atunci când se crește PEEP, se va crește PIP în aceeași proporție (1 și 1 cmH20, sau 2 și 2 cmH2O atât pentru PIP și PEEP).

c. Oxigenare inadecvată și CO2 prea mic: Se crește PEEP (1-2 cm) dar se păstrează constant PIP. Acest lucru crește MAP, în timp ce scade delta P, îmbunătățind astfel oxigenarea prin scăderea volumului curent.

d. Oxigenare inadecvată și CO2 prea mare: Se cresc ambele MAP și delta P crescând PIP până CO2 devine la un nivel acceptabil. Dacă oxigenarea este încă inadecvată, cu un CO2 acceptabil, apoi se crește atât PIP cât și PEEP cu aceeași sumă pentru a păstra un volum curent constant.

e. Hiperoxigenare și hipocarbie: Se scade PIP până când CO2 este stabilizat. Dacă oxigenarea este încă prea mare, și apare hiperdestins la radiografia pulmonară, se începe scăderea concomitentă a PIP și PEEP cu aceeași sumă pentru a reduce MAP, păstrând în același timp delta P constant.

f. Oxigenare adecvată și hipocarbie: renunță la delta P prin scăderea PIP, dar crescând PEEP atât cât este necesar pentru a menține MAP constant. Această scădere a volumului curent, dar păstrând MAP constant, previne atelectaza și pierderea oxigenării.

g. Hiperoxigenare și CO2 adecvat: Dacă CO2 este acceptabil dar FiO2 este foarte scăzut sau este hiperinflat la radiografia pulmonară, atunci renunță la MAP păstrând volumul curent constant (delta P)  scăzând cu aceeași sumă și PIP și PEEP (1 și 1 cmH2O sau 2 și 2 cmH2O).

h. Respirații cu oftat: Respirații convenționale folosite pentru recrutarea alveolară, pentru a crește oxigenarea, fără a folosi în exces PEEP. Setări normale: Rata 3-4, Timp inspirator 0,4-0,6 sec, PIP=PEEP+6 cmH20 (PIP minim adecvat). Dacă sigh PIP este mai mică decât PIP efectuat de jet, atunci respirațiile acordate de jet vor fi suprapuse peste respirațiile IMV.

i. Atenție : Oxigenarea este direct proporțională cu PEEP (MAP), cu excepția cazului în care plămânul este supradestins. Dacă acest lucru se realizează, este nevoie de a scădea PEEP pentru a ameliora oxigenarea și ventilația.

5.Strategii de tratament 

Așezați întotdeauna Jet în așteptare pentru aspirație sau pentru administrarea de surfactant.

a. SDR

Terapia de substituție cu surfactant: Se administrează Surfactant și apoi se trece pe HFJV.

Dacă deja este pe HFJV, atunci se trece Jet în așteptare și apoi se administrează Surfactant.

Renunță la delta P scăzând PIP pentru a menține PaCO2 45-60 mmHg.

Se scade FiO2 până la 0,5 apoi se scade MAP prin scăderea PIP si PEEP atât cât este necesar.

Pentru a reduce hiperinflația, mai frecvent este nevoie să se renunțe la PIP și PEEP decât scăderea FiO2. PEEP minim 3-6 cmH2O cu FiO2 mai mic sau egal 0,4 și inflație pulmonară adecvată pe radiografia pulmonară.

b. Epanșamente pleurale: PIE sau Pneumotorax

Scăderea numărului și intensității respirațiilor convenționale. Astfel, scăderea ratei la 3 sau nu se mai folosește nici o respirație convențională, setând rata IMV la 0.

Hipercarbie permisivă : Scade delta P păstrând PaCO2 55-70 mmHg, prin scăderea PIP.

Scăderea frecvenței (rata): Deoarece timpul inspirator este fix (0.02 sec) reducerea frecvenței va crește timpul expirator, minimizând astfel retenția de aer de exemplu, 7 Hz (420 BPM) – raportul I: E = 1:6, 6 Hz (360 BPM) - raportul I: E = 1: 7, 4 Hz (240 BPM) - raportul I: E = 1,12).

Scăderea MAP prin reducerea atât a PIP cât și PEEP - tranzitoriu tolerat prin creșterea necesităților de FiO2 (0,5-0,75) în emfizem pulmonar interstițial sever.

c. Boala cronică pulmonară

Scopul este de a minimiza barotrauma, volutrauma, atelectaza, biotrauma și toxicitatea oxigenului.

Scăderea delta P prin scăderea PIP și menținerea adecvată a PaCO2 (50-70 mmHg).

Creșterea PEEP atât cât este necesar pentru a menține FiO2<0,4-0,5 cu minim PIP și a permite pacientului „autoînțărcarea”  prin creșterea pe ventilator).

Scăderea PIP și PEEP cu câte 1 cmH20 la fiecare 3-7 zile o dată ce FiO2 rămâne mai mic de 0,40-0,45 după fiecare schimbare.

d. Înțărcarea

Oxigenarea

Odată ce oxigenarea este adecvată și pacientul este pregătit pentru înțărcare, sunt de urmat acești pași :

  • Înțărcare numai când FiO2 este mai mic de 0,5, cu excepția cazului de hiperinflație.

  • Atunci când FiO2 este mai mic sau egal cu 0,5 și CO2 este acceptabil, scădeți PEEP și PIP cu 1 cmH20 la 4-8 ore, dacă FiO2 este mai mic sau egal cu 0,30-0,35, scădeți PEEP și PIP cu 1-2 cmH20 la 2-4 ore, pentru a evita hiperinflația.

  • De asemenea scădeți PIP al respirațiilor convenționale în același timp și cu aceeași valoare cu care scădeți PEEP (de exemplu, PIP 16 și PEEP 10 la PIP 15 și PEEP 9).

  • Minim PEEP sau intervalul MAP 3-7 cmH20 cu FiO2 mai mic sau egal cu 0,4. PIP minim al Jetului mai mic de 20 cmH2O. În acest moment se poate converti în IMV cu frecvență scăzută (15-20 bătăi pe minut), sau rămâne pe HFJV până când mai crește și are “sigh breaths” eficiente (cu setări antiapnee), sau dacă este pregătit, este extubat și trecut în CPAP nazofaringian.

Ventilația

  • Reducerea PIP pe Jet (delta P) cu cel puțin 1-2 cmH20 la fiecare modificare, atât timp cât PaCO2 scade sub limita, până când este obținut PIP minim (<20) cu un delta P minim (<10).

  • Dacă PaCO2 este încă scăzut (<35 mmHg) cu un PIP minim și delta P minim (3 cmH2O) și copilul nu este pregătit pentru extubație, se scade frecvența la 5 Hz (300bpm), și apoi 4 Hz pentru a scădea ventilația alveolară.

Extubarea

De regulă pacienții sunt pregătiți pentru un proces de extubare și trecerea în CPAP nazofaringian când îndeplinesc următoarele criterii de suport respirator:

  • RDS: PEEP sau MAP ≤ 7-8 cmH2O cu FiO2 ≤ 0.35 și PIP pe Jet (< 20 și delta P <10). Trecut în CPAP nazofaringian cu presiune 6-8 cmH20.

  • BOALA CRONICA PULMONARĂ: PEEP sau MAP ≤ 10 - 12 cm H2O cu FiO2 ≤ 0,45 și PIP Jet (<20-22 și Delta P <10-12). Extubat și trecut în CPAP nazofaringian cu presiune 8 - 10 cm H2O.

6.Complicații asociate cu HFJV

Atelectaza - creșterea PEEP, sau creșterea PIP și a timpului inspirator, sau creșterea respirațiilor convenționale la 3-6

Hipotensiune arterială - scăderea PEEP și PIP pentru a reduce MAP, sau scăderea frecvenței pentru a reduce retenția de aer

Hiperinflație - scăderea PEEP și PIP, sau scăderea frecvenței

Apneea – creșterea delta P (PIP), creșterea respirațiilor convenționale 4-6 bpm, sau se va lua în considerare convertirea către ventilație convențională. HFJV nu este un mod optim pentru managementul apneei.

7.Alarmele

  • Presiune Servo - Reprezintă valoarea debitului de gaz sau volumului curent emis de ventilator pentru a realiza PIP ordonat. Presiunea maxima de Servo 22PSI.
  • Creșterea Presiunii Servo - Cauze: Complianța s-a îmbunătățit, atunci un volum curent mai mare este emis pentru aceeași PIP. Verifică gazometria sanguină și pregătiți-vă pentru înțărcare, deoarece starea pacientului se îmbunătățește, sau există o pierdere în jurul tubului endotraheal (comun la prematuri) sau în circuit care necesita o creștere compensatorie a fluxului. (Verificați circuitul).

  •  Scăderea Presiunii Servo - Cauze: Dop sau obstrucție a tuburilor, pneumotorax, intubație în bronhia dreaptă, sau agravarea bolii pulmonare. Această agravare a complianței înseamnă că este nevoie de foarte puțin volum curent sau flux pentru a ajunge la PIP setat. Pacientul are nevoie de aspirare sau radiografie pulmonară.

Ventilația cu frecvență înaltă tip jet (diagrame):

A. Bunnell Life Pulse

Figura 2 – Ventilator Bunnell Life Pulse

B.Ventilator cu frecvență înaltă

Figura 3Ventilator jet cu frecvență înaltă

C. Strategii de bază: Ventilație cu frecvență înaltă cu jet

  • Monitorizare radiologică pentru a menține expansiunea toracelui la coasta 9

  • Majoritatea pacienților trebuie să prezinte:

Frecvența inițial setată la 420 bpm (7Hz)

Timp inspirator 0,02s=20 milisecunde

Respirații cu oftat: rata 3rpm, PIP=PEEP+6cm, IT 0,4 secunde. Crește PIP, timp inspirator și frecvența pentru a crește oxigenarea.

Volumul curent este determinat de delta P și oxigenarea de MAP.

 

 

Oxigenare

Inadecvat sau scăzut (Crește FiO2)

Adecvat sau bun

Hiper (Scade FiO2)

Ventilație

Hiperventilație

CO2 este scăzut

Crește PEEP păstrând PIP constant. Aceasta crește MAP, scăzând delta P pentru a preveni hipocarbia

Scade  delta P, scăzând PIP și ia în considerare creșterea PIP dacă avem nevoie de a păstra MAP constant pentru a preveni atelectazia. Dacă este hiperinflat doar scade PIP pentru a scădea volumul curent.

Scade PIP până CO2 este acceptabil. Dacă este încă hiperinflat, scade PIP și PEEP în același mod.

Ventilație adecvată

CO2 adecvat

Crește PIP și PEEP în același mod pentru a păstra nemodificat delta P

Fără modificări

Scade PEEP și PIP în același mod pentru a scădea MAP și a preveni hiperinflația. Aceasta păstrează delta P nemodificat

Hipoventilație

CO2 este prea mare

Crește atât MAP cât și  delta P , crescând PIP până când CO2 este acceptabil. Dacă oxigenarea este încă insuficientă, crește PIP și PEEP în același mod pentru a păstra constant  delta P  în timp ce crește MAP

Crește delta P prin creșterea PIP

Crește delta P prin scăderea PEEP pentru a preveni hiperinflația până la un nivel de CO2 acceptabil. Dacă este încă hiperinflat scade PIP și PEEP în același mod pentru a scădea MAP

Tabel 5 – Strategii de bază în ventilație