Nel 1986 Tobin ha dimostrato che il volume corrente si riduce immediatamente e la frequenza respiratoria aumenta immediatamente alla sospensione della ventilazione meccanica nei pazienti che successivamente falliranno il trial di respiro spontaneo (figura 1) (1).
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| Figura 1 |
Come sempre, è buona cosa andare andare a leggere con attenzione i risultati riportati nell’articolo per capirne meglio il significato. Da questi vediamo che il RR/VT ≤ 105 ha un potere predittivo negativo di 0.95 ed un potere predittivo positivo di 0.78.
Traduciamo in un linguaggio più comprensibile questi numeri: i pazienti con respiro rapido e superficiale (RR/VT > 105) quasi certamente falliranno il trial di respiro spontaneo (95% di probabilità), ma non è scontato che quelli senza respiro rapido e superficiale (RR/VT ≤ 105) potranno essere estubati, poichè questo accade solo nel 78% dei casi.
Fare una predizione positiva nel 78% dei casi non è segno di grande accuratezza. Ad un 78% di predizioni corrette fa infatti da contraltare un 22% di predizioni sbagliate, un livello di errore certamente elevato: si sbaglia in un caso ogni 4-5 pazienti, che non è poco se pensiamo che tirando a caso si sbaglia “solamente” 1 volta su 2.
Dopo più di 30 anni di utilizzo del RR/VT, è arrivata anche la meta-analisi su questo indice, seppur gravata da rilevanti limiti come quasi tutte le meta-analisi (in questo caso gli studi hanno utilizzato soglie di RR/VT molto diverse e definito in maniera difforme l’outcome dello svezzamento) (3). Premessi questi limiti, la meta-analisi ridimensiona ancor di più la predittività del RR/VT per lo svezzamento dalla ventilazione meccanica, riportando una sensibilità di 0.83 ed una specificità di 0.58 (erano rispettivamente 0.97 e 0.64 nel primo studio del 1991).
Cerchiamo ora di ragionare insieme per capire il significato del pattern respiratorio nella previsione del successo dello svezzamento della ventilazione meccanica.
Nella figura 2 vediamo un grafico frequenza respiratoria-volume corrente: tutte le possibili combinazioni di frequenza e volume che danno un RR/VT esattamente uguale a 105 sono disposte sulla linea nera trasversale che nel grafico sale da sinistra a destra.
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| Figura 2 |
Tutte le combinazioni “frequenza respiratoria-volume corrente” che danno un RR/VT < 105 cadono nell’area verde sopra la riga, mentre quelle che corrispondono ad un RR/VT > 105 sono contenute nell’area rossa sotto la riga.
Volendo semplificare, potremmo dire che i pazienti con una combinazione frequenza respiratoria-volume corrente che cade sopra la riga dovrebbero essere svezzabili, quelli sotto la riga no.
Poniamo nel grafico i pattern respiratori di tre ipotetici pazienti, che con diverse combinazioni di frequenza respiratoria e volume corrente hanno tutti un RR/VT di 80, un valore normalmente ritenuto compatibile con il mantenimento del respiro spontaneo (figura 3).
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| Figura 3 |
L’ipotetico paziente nel punto A ha una frequenza respiratoria di 30 ed un volume corrente di 0.375 L. L’indice di respiro rapido e superficiale di 80 ci farebbe prevedere la sostenibilità del respiro spontaneo, un’ipotesi che anche a buon senso può apparire ragionevole.
Ora analizziamo l’ipotetico paziente al punto B, che ha sempre 80 di RR/VT, ma con la combinazione di una frequenza respiratoria di 40/min ed un volume corrente di 0.5 L: questo paziente presenta un respiro rapido ma non superficiale, condizione tipica dei pazienti con alto drive respiratorio.
Penso sia difficile prevedere che una condizione di questo tipo possa essere mantenuta lungo in un soggetto intubato se si procede all'estubazione. Un volume minuto di 20 L è contemporaneamente sia un carico di lavoro respiratorio enorme sia un notevole stress per il parenchima polmonare. Nonostante il RR/VT favorevole, è probabile che questo paziente possa fallire l’estubazione.
Prendiamo ora in considerazione l’ipotetico paziente al punto C, anch’esso con 80 di RR/VT, che ha una frequenza respiratoria di 15/min ed un volume corrente di poco meno di 190 mL: in questo caso il respiro non è rapido ma è superficiale, una condizione difficile da osservare in clinica ma utile per il nostro ragionamento. E’ difficile pensare di estubare un paziente con un volume corrente di poco superiore allo spazio morto e che quindi probabilmente sarà ipercapnico: un respiro superficiale, anche se non rapido, difficilmente può essere compatibile con uno svezzamento dalla ventilazione meccanica.
Ci è ora evidente che il vero ostacolo allo svezzamento dalla ventilazione meccanica è il "respiro rapido o superficiale". Ipotizziamo di definire rapido un respiro con una frequenza respiratoria > 35/min e superficiale un respiro con un volume corrente inferiore a 330 ml (che corrisponde a 4.7 ml/kg per una persona di 70 kg di peso ideale).
Se condividiamo queste considerazioni, possiamo così riproporre nella figura 4 il grafico della figura 3:
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| Figura 4 |
Con questo approccio i pazienti B e C diventano probabilmente non svezzabili nonostante il RR/VT di 80. Il paziente A invece rimane un paziente in un'area con alte probabilità di weaning dalla ventilazione meccanica.
Tutta l’area rossa sotto la linea che delimita la zona del RR/VT > 105 è coperta dalle aree tratteggiate del respiro rapido o del respiro superficiale: con questa interpretazione confermiamo che RR/VT > 105 è effettivamente un predittore di fallimento del weaning dalla ventilazione meccanica (in accordo con l’elevato potere predittivo negativo già mostrato da Yang e Tobin).
Esistono però delle aree di respiro superficiale ma non rapido e di respiro rapido ma non superficiale al di sopra della riga del RR/VT di 105 (cioè con RR/VT < 105) che si aggiungono come condizioni che difficilmente sono compatibili con il raggiungimento dell’estubazione. Questo può spiegare il limitato potere predittivo negativo del RR/VT.
Forse come predittore di weaning dalla ventilazione meccanica si potrebbe passare dal “respiro rapido e superficiale” al “respiro rapido o superficiale”. Il “respiro rapido o superficiale” può essere identificato dalla presenza anche di uno solo tra una alta frequenza respiratoria (>35-40?) o un basso volume corrente (< 4-5 ml/kg di peso predetto?). Un’idea ovviamente da testare nella propria pratica clinica e nella ricerca clinica.
La figura 5 mostra in chiave insiemistica i concetti sopra esposti.
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| Figura 5 |
Il “respiro rapido e superficiale” è l’intersezione del respiro rapido e del respiro superficiale, specifica perciò una condizione più precisa rispetto a ciascuno dei due insiemi principali, quella di una probabile sproporzione forza/carico. Dal punto di vista fisiopatologico è forse un indicatore più interessante del “respiro rapido o superficiale”, ma forse come semplice indice di weaning potrebbe essere preferibile quest’ultimo.
Concludiamo sintetizzando in poche battute il contenuto del post:
- esistono due condizioni che possono indipendentemente far prevedere il fallimento dello svezzamento dalla ventilazione meccanica di un soggetto intubato:
- il respiro rapido (alta frequenza respiratoria)
- il respiro superficiale (basso volume corrente)
- il “respiro rapido o superficiale” è individuato dalla presenza di almeno di una di queste due condizioni;
- il “respiro rapido e superficiale” (identificato da un rapporto RR/VT > 105) indica la contemporanea presenza delle due condizioni. Essendo un sottoinsieme del “respiro rapido" e del "respiro superficiale” identifica una condizione in cui è improbabile il weaning dalla ventilazione meccanica;
- l’assenza di “respiro rapido e superficiale” (RR/VT ≤ 105) non esclude la presenza di un “respiro o rapido o superficiale”, ed in presenza di quest’ultimo il successo del weaning è comunque improbabile;
- il “respiro rapido o superficiale” potrebbe essere più appropriato del “respiro rapido e superficiale” per identificare i pazienti con elevata probabilità di fallimento allo svezzamento dalla ventilazione meccanica.
Come sempre un sorriso a tutti gli amici di ventilab.
PS: a breve pubblicherò nella pagina "I prossimi corsi "Ventilab"" il calendario 2023.
Bibliografia
1. Tobin M, Perez W, Guenther S, et al.: The pattern of breathing during successful and unsuccessful trials of weaning from mechanical ventilation. Am Rev Respir Dis 1986; 134:1111–1118
2. Yang KL, Tobin MJ: A prospective study of indexes predicting the outcome of trials of weaning from mechanical ventilation. N Engl J Med 1991; 324:1445–1450
3. Trivedi V, Chaudhuri D, Jinah R, et al.: The usefulness of the rapid shallow breathing index in predicting successful extubation. Chest 2022; 161:97–111
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