The exact pathophysiology of COVID-19-related pneumonia has not yet been clarified and several aspects remain misunderstood. As a result, difficulties remain in determining the correct ways to support gas exchange and ventilation. Although the positive effects of CPAP in terms of oxyemia improvement are known, the use of this ventilatory support is not recommended by the Surviving Sepsis Campaign for the initial management of severe Covid-19-related pneumonia. The first objective of this study was therefore to evaluate the effect of the different levels of PEEP in terms of stress applied to the lung, to better understand the balance between the application of PEEP and respiratory effort, with a possible reduction of the same. To calculate pulmonary pressure, esophageal pressure was used, being considered the most accurate method for assessing respiratory drive. A further objective was to evaluate the benefit obtained with CPAP on respiratory mechanics, gas exchange and hemodynamics. Considering the probable existence of different stages of the disease, based on the onset of symptoms, treatment, degree of viral pathogenicity and the peculiar characteristics of C-ARDS compared to other causes of ARDS, the study was conducted in two different groups of patients: early stage Covid-19 pneumonia and advanced Covid-19 pneumonia. A total of 28 C-ARDS patients were enrolled: 22 belonged to the first group and 6 to the second group. The results show, first, that the first group describes well the L-type C-ARDS and the second group the H-type C-ARDS, which differ on the basis of both clinical and laboratory data. Secondly, the application of positive pressure (PEEP) does not affect the amount of oxygen delivered to the peripheral tissues, but the cardiac index decreases as PEEP increases. Furthermore, the results show that patients in the first group respond better to oxygen administration since the ventilation/perfusion mismatch prevails over the shunt effect. Conversely, patients in the second group show a predominant shunt effect and consequently do not respond to oxygen administration. The concept of platypnea is also emphasized: PaO2 strictly depends on the decubitus assumed by the patient and clearly improves if supine, in the first group, and if prone, in the second, since the disease is more severe. Finally, it should be noted that respiratory effort is significantly less with increasing FiO2 in patients ventilated with a Venturi mask or a reservoir mask, but PEEP does not have a net effect on respiratory effort: it never decreases compared to the patient's effort in spontaneous breathing. Despite the improvement in terms of oxygen partial pressure and oxygen saturation, attention must be paid to respiratory effort and therefore to the possible damage that NIV itself can create in patients with C-ARDS. The use of the esophageal tube to measure esophageal pressure must therefore be adopted in all subintensive care units where the CPAP helmet is used as a ventilatory support. If other multicenter studies confirm our results, the indications for the use of the CPAP helmet as a non-invasive ventilatory support will need to be reviewed for the treatment of C-ARDS.
L'esatta fisiopatologia della polmonite COVID-19 correlata non è stata ancora chiarita e diversi aspetti rimangono incompresi. Di conseguenza, permangono difficoltà nel determinare le corrette modalità per supportare lo scambio di gas e la ventilazione. Sebbene siano noti gli effetti positivi della CPAP in termini di miglioramento dell'ossiemia, l'uso di questo supporto ventilatorio non è raccomandato dalla Surviving Sepsis Campaign per la gestione iniziale della polmonite grave correlata al Covid-19. Il primo obiettivo di questo studio è stato quindi quello di valutare l'effetto dei diversi livelli di PEEP in termini di stress applicato al polmone, per meglio comprendere l'equilibrio tra l'applicazione della PEEP e lo sforzo respiratorio, con una possibile riduzione dello stesso. Per calcolare la pressione polmonare, è stata utilizzata la pressione esofagea, essendo il metodo più accurato per valutare il drive respiratorio. Un ulteriore obiettivo è stato quello valutare il beneficio ottenuto con la CPAP sulla meccanica respiratoria, sullo scambio gassoso e sull'emodinamica. Considerando la probabile esistenza di diversi stadi della malattia, in base all'insorgenza dei sintomi, al trattamento, al grado di patogenicità virale e alle caratteristiche peculiari della C-ARDS rispetto ad altre cause di ARDS, lo studio è stato condotto in due diversi gruppi di pazienti: polmonite Covid-19 in fase iniziale e polmonite Covid-19 avanzata. Sono stati arruolati un totale di 28 pazienti: 22 appartenevano al primo gruppo e 6 al secondo gruppo. I risultati mostrano, in primo luogo, che il primo gruppo descrive bene la C-ARDS di tipo L e il secondo gruppo la C-ARDS di tipo H, che differiscono sulla base sia dei dati clinici che di quelli di laboratorio. In secondo luogo, l'applicazione della pressione positiva (PEEP) non influisce sulla quantità di ossigeno apportato ai tessuti periferici, ma all'aumentare della PEEP l'indice cardiaco diminuisce. Inoltre, i risultati mostrano che i pazienti del primo gruppo rispondono meglio alla somministrazione di ossigeno poiché sull’effetto shunt prevale il mismatch ventilazione/perfusione. Al contrario, i pazienti del secondo gruppo mostrano un effetto shunt predominante e di conseguenza non rispondono alla somministrazione di ossigeno. Viene inoltre enfatizzato il concetto di platipnea: la PaO2 dipende strettamente dal decubito assunto dal paziente e migliora nettamente se supino, nel primo gruppo, e se prono, nel secondo, poiché la malattia è più grave. Si evidenzia infine che lo sforzo respiratorio è significativamente minore all'aumentare della FiO2 nei pazienti ventilati con maschera Venturi o con maschera reservoir, ma la PEEP non ha un effetto netto sullo sforzo respiratorio: non diminuisce mai rispetto allo sforzo del paziente in respirazione spontanea. Nonostante il miglioramento in termini di pressione parziale di ossigeno e saturazione di ossigeno, occorre prestare attenzione allo sforzo respiratorio e quindi ai possibili danni che la stessa NIV può creare nei pazienti con C-ARDS. L'uso del tubo esofageo per misurare la pressione esofagea deve quindi essere adottato in tutte le unità di terapia subintensiva dove il casco CPAP viene utilizzato come supporto ventilatorio. Se altri studi multicentrici confermeranno i nostri risultati, le indicazioni per l'uso del casco CPAP come supporto ventilatorio non invasivo dovranno essere riviste per il trattamento del C-ARDS.
Sforzo respiratorio in polmonite da COVID-19: effetti della pressione positiva, della frazione inspirata di ossigeno e del decubito
CERRONE, FRANCESCA
2020/2021
Abstract
L'esatta fisiopatologia della polmonite COVID-19 correlata non è stata ancora chiarita e diversi aspetti rimangono incompresi. Di conseguenza, permangono difficoltà nel determinare le corrette modalità per supportare lo scambio di gas e la ventilazione. Sebbene siano noti gli effetti positivi della CPAP in termini di miglioramento dell'ossiemia, l'uso di questo supporto ventilatorio non è raccomandato dalla Surviving Sepsis Campaign per la gestione iniziale della polmonite grave correlata al Covid-19. Il primo obiettivo di questo studio è stato quindi quello di valutare l'effetto dei diversi livelli di PEEP in termini di stress applicato al polmone, per meglio comprendere l'equilibrio tra l'applicazione della PEEP e lo sforzo respiratorio, con una possibile riduzione dello stesso. Per calcolare la pressione polmonare, è stata utilizzata la pressione esofagea, essendo il metodo più accurato per valutare il drive respiratorio. Un ulteriore obiettivo è stato quello valutare il beneficio ottenuto con la CPAP sulla meccanica respiratoria, sullo scambio gassoso e sull'emodinamica. Considerando la probabile esistenza di diversi stadi della malattia, in base all'insorgenza dei sintomi, al trattamento, al grado di patogenicità virale e alle caratteristiche peculiari della C-ARDS rispetto ad altre cause di ARDS, lo studio è stato condotto in due diversi gruppi di pazienti: polmonite Covid-19 in fase iniziale e polmonite Covid-19 avanzata. Sono stati arruolati un totale di 28 pazienti: 22 appartenevano al primo gruppo e 6 al secondo gruppo. I risultati mostrano, in primo luogo, che il primo gruppo descrive bene la C-ARDS di tipo L e il secondo gruppo la C-ARDS di tipo H, che differiscono sulla base sia dei dati clinici che di quelli di laboratorio. In secondo luogo, l'applicazione della pressione positiva (PEEP) non influisce sulla quantità di ossigeno apportato ai tessuti periferici, ma all'aumentare della PEEP l'indice cardiaco diminuisce. Inoltre, i risultati mostrano che i pazienti del primo gruppo rispondono meglio alla somministrazione di ossigeno poiché sull’effetto shunt prevale il mismatch ventilazione/perfusione. Al contrario, i pazienti del secondo gruppo mostrano un effetto shunt predominante e di conseguenza non rispondono alla somministrazione di ossigeno. Viene inoltre enfatizzato il concetto di platipnea: la PaO2 dipende strettamente dal decubito assunto dal paziente e migliora nettamente se supino, nel primo gruppo, e se prono, nel secondo, poiché la malattia è più grave. Si evidenzia infine che lo sforzo respiratorio è significativamente minore all'aumentare della FiO2 nei pazienti ventilati con maschera Venturi o con maschera reservoir, ma la PEEP non ha un effetto netto sullo sforzo respiratorio: non diminuisce mai rispetto allo sforzo del paziente in respirazione spontanea. Nonostante il miglioramento in termini di pressione parziale di ossigeno e saturazione di ossigeno, occorre prestare attenzione allo sforzo respiratorio e quindi ai possibili danni che la stessa NIV può creare nei pazienti con C-ARDS. L'uso del tubo esofageo per misurare la pressione esofagea deve quindi essere adottato in tutte le unità di terapia subintensiva dove il casco CPAP viene utilizzato come supporto ventilatorio. Se altri studi multicentrici confermeranno i nostri risultati, le indicazioni per l'uso del casco CPAP come supporto ventilatorio non invasivo dovranno essere riviste per il trattamento del C-ARDS.| File | Dimensione | Formato | |
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