Airway Pressure Release Ventilation (APRV) e COVID-19: più ombre che luci.

Proseguendo il ciclo di post per rispondere collettivamente alle tante domande che mi sono arrivate durante l’emergenza COVID-19, è il momento della Airway Pressure Release Ventilation (APRV) nei pazienti con COVID-19. Alcuni colleghi ne hanno intravisto i possibili effetti positivi, altri invece i potenziali rischi.

Se vuoi capire meglio come funziona questa modalità di ventilazione, ti rimando al post del 11/02/2015.

Mi piace ribadire che qualsiasi modalità di ventilazione può essere ottimale o inadeguata: il suo esito dipende 1) dalle caratteristiche fisiopatologiche della malattia polmonare, 2) dalla fase clinica della malattia, 3) dalla impostazione della ventilazione e 4) dall’interazione con il paziente. E la APRV non fa eccezione. Analizziamo questi 4 aspetti con considerazioni specifiche per i pazienti con COVID-19.

Le caratteristiche fisiopatologiche della malattia polmonare.

La APRVV ha un proprio senso nei pazienti caratterizzati da una costante di tempo breve (vedi anche post del 30/06/2016 e del 17/07/2016). La costante di tempo breve consente l’espirazione (e la successiva rapida re-inflazione) di un significativo volume polmonare anche nei brevi rilasci di pressione, caratteristica precipua di questa modalità di ventilazione. Nella pratica clinica non misuriamo la costante di tempo, ma capiamo se essa è sufficientemente breve per la APRV se, durante le fugaci riduzioni della pressione delle vie aeree, il flusso espiratorio si riduce rapidamente dal proprio picco ed il paziente espira passivamente un volume significativo (mi sbilancio dicendo tra i 250 ed i 350 ml).

Se consideriamo la costante di tempo, l’indicazione alla APRV nella COVID-19, che è una ARDS su polmoni spesso sani, è ottimale. Mentre la APRV è assolutamente sconsigliabile nei pazienti ostruttivi, anche quando sviluppano una ARDS perchè la lunga costante di tempo che li caratterizza ostacola l’espirazione durante i rilasci di pressione.

In alcuni casi di COVID-19 ho osservato una espirazione tipica da paziente ostruttivo, cioè con flusso espiratorio che si riduce molto lentamente, pur in assenza di anamnesi positiva per malattie ostruttive respiratorie croniche. Pertanto la APRV può andare bene nella maggior parte dei pazienti con COVID-19, ma non in tutti.

La fase clinica della malattia.

La fase clinica in cui la APRV potrebbe fare la differenza è il momento della sospensione di sedazione e paralisi utilizzate durante il primo periodo di ventilazione protettiva. In questa fase molti pazienti con ARDS hanno un elevato drive respiratorio, cioè uno stimolo respiratorio molto intenso che li porta a respirare con un elevato volume corrente ad una alta frequenza respiratoria. Tutto il contrario della ventilazione protettiva che vorremmo proseguire anche con l’inizio della ventilazione assistita.

In queste condizioni le modalità di ventilazione ben sincronizzate con il paziente (come ad esempio la pressione di supporto) possono essere deleterie: ogni volta che il paziente inspira (intensamente), il ventilatore contemporaneamente eroga il supporto inspiratorio. Il volume generato dall’ispirazione del paziente si somma sempre con il volume prodotto dalla pressurizzazione del ventilatore e il risultato può essere devastante, con volume corrente spesso superiori a 10-12 ml/kg. Questo può essere un ottimo modo per indurre un ulteriore danno a polmoni che dovrebbero invece essere messi nelle condizioni di guarire.

In questo contesto, la APRV può diventare una buona soluzione, sfruttando la caratteristica di essere una ventilazione asincrona. Anche se qualche modello di ventilatore, volendo fare l’intelligente, non ci aiuta cercando la sincronizzazione con il paziente e facendo quindi perdere l’utile prerogativa (eccezionalmente, in questo caso) della asincronia. Nella APRV i brevi rilasci della pressione delle vie aeree ad un livello basso di pressione (P_bassa) sono seguiti da un immediato ripristino di una pressione più elevata (P_alta), e garantiscono una parte della ventilazione. I rilasci di pressione sono asincroni rispetto alla attività respiratoria del paziente, che normalmente trova lo spazio per il proprio respiro spontaneo durante il periodo di P_alta senza alcun supporto inspiratorio, cioè facendo di fatto una CPAP ad alta PEEP. Ventilatore e paziente ventilano indipendentemente l’uno dall’altro, senza quasi mai “pestarsi i piedi”, grazie al fatto che quasi sempre il ventilatore è a P_alta.

L’impostazione della APRV.

È una ventilazione difficile da impostare e da seguire correttamente. La sconsiglio a chi non abbia una buona conoscenza teorica e pratica della ventilazione meccanica.

A puro titolo di esempio, ti dico con che impostazione referisco iniziarla,  senza pretendere che questa sia la verità, è solo il mio punto di partenza nella gestione della APRV.

Alla sospensione di sedazione e paralisi, inizio la APRV ai primi segni di attività respiratoria del paziente, meglio se ancora appena accennata. Non la inizio a paziente ancora totalmente passivo perché sarebbe nulla di più che una pressione controllata a rapporto invertito, ventilazione di cui ho imparato a fare a meno da almeno 20 anni. Finchè il paziente è passivo preferisco sfrutta la tradizionale ventilazione protettiva.

Imposto quindi un tempo di P_alta a 2.5 secondi, un tempo di P_bassa di 0.5 secondi. Imposto la P_alta a circa 20 cmH₂O  e la P_bassa a 0 cmH₂O. Quando la frequenza respiratoria spontanea del paziente aumenta, prolungo progressivamente il tempo di Palta fino ad arrivare ad un massimo di circa 4 secondi. Valuto l’appropriatezza del livello di P_alta sulla base delle variazioni di volume durante i passaggi da P_bassa a P_alta: esse dovrebbero essere un po’ più piccole del volume corrente della ventilazione protettiva (vedi sotto).

L’espirazione durante P_bassa deve essere incompleta per garantire la persistenza di una pressione positiva polmonare in qualsiasi fase del ciclo ventilatorio. Non devi quindi temere che impostare a 0 cmH₂O la Pbassa porti a 0 cmH₂O anche la pressione alveolare in espirazione: sfruttiamo l’autoPEEP a P_bassa.

In APRV non si può parlare di una PEEP (Positive End-Expiratory Pressure) e di una pressione inspiratoria, come purtroppo alcuni ventilatori indicano nel pannello di impostazione. Infatti in APRV inspirazione ed espirazione avvengono sia a P_alta che a P_bassa. Nel paziente attivo molte inspirazioni ed espirazioni si hanno nei respiri spontanei a P_alta: in queto caso la P_alta è sia pressione inspiratoria che PEEP. La P_bassa è PEEP dei rilasci di pressione (difficilmente il paziente riesce ad inspirare durante il breve tempo di Pbassa). Quindi il paziente ha due PEEP, P_alta e P_bassa, e teoricamente due autoPEEP, quella a P_alta e quella a P_bassa.

L’interazione paziente-ventilatore.

L’interazione paziente-ventilatore in APRV non è semplice da giudicare. Spesso il paziente, proprio per l’asincronia con i rilasci del ventilatore, non ha una respirazione esteticamente “bella”, con due ritmi respiratori indipendenti e che si alternano, quello del paziente equello del ventilatore. L’obiettivo principale però è una somma ragionevole tra il volume corrente generato dal paziente a P_alta e l’incremento di volume che si è prodotto nel passaggio da P_bassa a P_alta. E’ difficile dare una indicazione precisa su cosa si intenda per volume ragionevole, però potremmo in linea di massima concordare su un volume certamente inferiore a 8-10 ml/kg di peso ideale. Qui è decisivo il tipo di monitoraggio del volume fatto dal ventilatore: il ventilatore migliore è quello che mantiene la somma di questi volumi, evitando di resettare il segnale ad ogni espirazione.

Cerco si spiegarmi meglio con due esempi. Nella figura 1 puoi vedere un paziente che inizia la APRV, con una attività respiratoria spontanea appena accennata. Il passaggio da P_bassa a P_alta determina mediamente un incremento di volume di circa 220 ml (tratteggio bianco), mentre durante gli atti respiratori spontanei a P_alta il paziente somma fino a circa 130 ml, giungendo ad un totale di 350 ml (tratteggio rosso).

Figura 1

Quando il paziente diventa più attivo, come nella figura 2, il volume che inspira spontaneamente lo porta a raggiungere variazioni totali di volume che oscillano tra i 455 ed i 630 ml. Anche in questa figura il tratteggio bianco indica la variazione di volume ottenuta con il passaggio da P_bassa a P_alta (che come vedi è variabile) e la linea tratteggiata rossa il volume massimo ottenuto con la somma dell’attività respiratoria spontanea.

Figura 2

Di solito ricorro alla APRV in circa la metà delle ARDS “difficili” ed in circa il 50% di questi pazienti mi consente di mantenere sospesa la paralisi e traghettare in 1-2 giorni il paziente ad una accettabile ventilazione assistita convenzionale. Nell’altra metà dei pazienti il pattern respiratorio non è invece accettabile nemmeno in APRV e proseguo con un’altra giornata di sedazione e paralisi.

Ed ora la mia esperienza della APRV nei pazienti con COVID-19.  Nei pazienti COVID la sospensione di sedazione e paralisi determina un drive respiratorio “feroce”, uno stato di agitazione e polipnea indomabili. In molti casi (più del solito) l’APRV non ha evitato una ventilazione con elevato volume totale, con utilizzo della muscolatura accessoria della ventilazione ed una frequenza respiratoria molto elevata. Per questo motivo ho spesso fatto marcia indietro, ripiegando nuovamente alla sedazione e quindi alla sospensione della APRV. Dopo una serie di fallimenti, ho quindi di fatto desistito dal proporre la APRV ai pazienti che ho seguito personalmente, preferendo associare una sedazione più prolungata a modalità di ventilazione assistite o assistite-controllate.

Per concludere, la APRV è una arma in più nel nostro repertorio, ma come tutte le modalità di ventilazione non è di per sé buona o cattiva, ma dipende dalle caratteristiche fisiopatologiche della malattia polmonare, dalla fase clinica, dall’impostazione e dall’interazione con il paziente.

La APRV è una ventilazione “difficile”, che richiede attenzione e competenza, non solo da parte di chi la imposta ma di tutta la catena dei medici che si susseguono nella cura del paziente.

Nel paziente con COVID mi ha risolto molto meno problemi di quanto non accada nelle altre forme di ARDS, anzi spesso ho dovuto abbandonarla precocemente e con il tempo l’ho utilizzata sempre meno.

Ciò non toglie che, valutata caso per caso, non possa essere utile in alcuni pazienti. Ma prima di utilizzarla sui COVID, è meglio aver acquisito una buona esperienza su pazienti in cui è meno problematico il passaggio dalla sedazione/paralisi alla ventilazione assistita.

Come sempre, un sorriso a tutti gli amici di ventilab.