Rapporto EtCO2/PaCO2 come indice prognostico di deterioramento della funzione respiratoria nei pazienti sottoposti a ventilazione meccanica

Background The Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is a complex syndrome in which many different physiological derangements coexist, leading to a ventilation/perfusion mismatch. In ideal conditions the partial pressure of CO2 is almost identical in both the arterial blood (PaCO2) and the expiratory gases (EtCO2). Instead, in ARDS patients we can observe a build-up of CO2 in the arterial blood (increase of PaCO2) and a decrease of the expiratory CO2 (decrease of EtCO2), due to the ventilation/perfusion mismatch. To easily evaluate these alterations the EtCO2/PaCO2 ratio has recently been proposed: it is equal to 1 under ideal conditions (EtCO2 ≈ PaCO2) and decreases in presence of any alteration that impairs the CO2 exchanges (PaCO>>EtCO2). The EtCO2/PaCO2 ratio has already been correlated to the degree of ARDS-induced anatomical alteration of the lungs observed through CT scans and has also been proposed as an index to help wean from veno-venous ECMO. Objectives In this study we analyse the correlation, in mechanically ventilated patients, between the EtCO2/PaCO2 ratio and: ARDS severity 28-days outcome the extubation success probability Analysis We have analysed the data of 204 ARDS patients undergoing controlled mechanical ventilation (retrospectively) and 12 patients weaning from mechanical ventilation (prospectively, ongoing study) with the following results: The EtCO2/PaCO2 ratio strongly correlates to the 28 days outcome (p<0,001), with higher values being associated with a better prognosis. The EtCO2/PaCO2 ratio < 0,80 is correlated to a worse 28 days outcome (p=0,04) in the moderate ARDS class (P/F between 200 and 300). In the second study sample (weaning patients) there is also an apparent correlation between ratio values > 0,80 and weaning success. Conclusions The EtCO2/PaCO2 ratio has been demonstrated to be correlated to ARDS severity and could provide clinically valuable prognostic information in patients diagnosed with acute respiratory failure. As the physiological and clinical meaning of the EtCO2/PaCO2 ratio appears to be confirmed, we look forward to its use as a possible weaning index.

Background L’acute respiratory distress syndrome (ARDS) è una sindrome complessa dove coesistono diversi tipi di alterazioni fisiologiche determinanti un mismatch del rapporto ventilazione/perfusione. Se in condizioni ideali la pressione parziale di CO2 è pressoché identica tra il sangue arterioso (PaCO2) e i gas alveolari espirati (EtCO2), nel paziente con ARDS si osserva un accumulo di CO2 sul versante arterioso (aumento della PaCO2) ed una riduzione della CO2 espirata (riduzione dell’EtCO2). Per poter valutare e interpretare facilmente questi fenomeni è stato proposto il calcolo del rapporto EtCO2/PaCO2: tale ratio è uguale a 1 in condizioni ideali (EtCO2 ≈ PaCO2) e ridotto in tutte le condizioni con limitazione degli scambi di CO2 o alterazione della perfusione polmonare(PaCO>>EtCO2). Il rapporto EtCO2/PaCO2 è già stato correlato al grado di alterazione anatomica del polmone con ARDS osservato tramite analisi radiologica con TC ed è stato proposto come indice di svezzamento dall’ECMO veno-venosa. Obiettivi Il presente studio si propone di analizzare in un campione di malati sottoposti a ventilazione meccanica, la correlazione tra il rapporto EtCO2/PaCO2 e: la gravità dell’ARDS l’outcome a 28 giorni la probabilità di successo all’ estubazione Analisi Sono stati analizzati i dati di 204 pazienti con diagnosi di ARDS sottoposti a ventilazione meccanica controllata (analisi retrospettiva) e 12 pazienti in fase di svezzamento dalla ventilazione meccanica (analisi prospettica, studio attualmente in corso). L’analisi è stata sviluppata in due momenti fondamentali: In una prima fase si è osservato come i pazienti con un valore di ratio < 0,8 abbiano una prognosi più sfavorevole (incremento della mortalità a 28 giorni; p < 0,001) Utilizzando il valore di 0,8 come cut off in una coorte selezionata di pazienti (ARDS moderata - P/F compreso fra 200 e 300) si è osservato come tale valore correli significativamente con la prognosi dei malati (incremento mortalità a 28 giorni nel gruppo ratio < 0,80; p = 0,04). Anche nel secondo gruppo di studio (malati in fase di svezzamento dalla ventilazione meccanica), appare esserci una possibile correlazione fra valori di ratio > di 0,8 e successo dello svezzamento dalla ventilazione meccanica. Conclusioni In questo progetto di tesi si è osservato come il rapporto EtCO2/PaCO2 sia correlato alla gravità dell’ARDS ed sia in grado di fornire informazioni prognostiche di significativa importanza clinica Viene pertanto rafforzata la sua candidatura come potenziale indice prognostico di gravità e di possibilità di svezzamento dalla ventilazione meccanica.