Introduzione
Inverse Ratio Ventilation (IRV) è una strategia alternativa per la ventilazione meccanica che inverte il classico schema inspiratorio/espiratorio. Ciò si ottiene modificando il rapporto inspiratorio-espiratorio (I: E), tipicamente con l’intenzione di aumentare l’ossigenazione aumentando la pressione media delle vie aeree (MAP). La discussione dell’IRV richiede una comprensione della gestione di base del ventilatore che può essere esaminata in un articolo separato. Qui discutiamo termini aggiuntivi necessari per l’utilizzo di IRV.
Rapporto I: E
Il rapporto I:E indica le proporzioni di ogni ciclo di respiro dedicato alle fasi inspiratorie ed espiratorie. La durata di ogni fase dipenderà da questo rapporto in combinazione con la frequenza respiratoria generale. Il tempo totale di un ciclo respiratorio è determinato dividendo 60 secondi per la frequenza respiratoria. Il tempo inspiratorio e il tempo espiratorio vengono quindi determinati porzionando il ciclo respiratorio in base al rapporto impostato. Per esempio, un paziente con una frequenza respiratoria di 10 respiri al minuto avrà un ciclo di respiro della durata di 6 secondi. Un tipico rapporto I: E per la maggior parte delle situazioni sarebbe 1: 2, se applichiamo questo rapporto al paziente sopra, il ciclo di respiro di 6 secondi si romperà a 2 secondi di ispirazione e 4 secondi di espirazione. Aumentando il rapporto I: E a 1: 3 si otterranno 1,5 secondi di ispirazione e 4,5 secondi di scadenza. Pertanto, un rapporto I:E “più alto” si traduce in meno tempo inspiratorio e più tempo espiratorio nella stessa lunghezza del ciclo del respiro.
Le modalità di ventilazione standard per il controllo del volume e della pressione utilizzano in genere rapporti I:E di 1:2 o fino a 1:3 o 1: 4 in alcune popolazioni. In questi casi, la fase espiratoria è impostata più a lungo della fase inspiratoria per imitare più da vicino la normale respirazione fisiologica. Inverse Ratio ventilazione invece utilizza I: E rapporti di 2:1, 3:1, 4:1, e così via, a volte fino a 10:1, con tempi inspiratori che superano i tempi espiratori.
Pressione media delle vie aeree
La pressione media delle vie aeree (indicata come MAP in questo articolo) è la pressione misurata all’apertura delle vie aeree, calcolata in media sull’intero ciclo respiratorio. Il primario determinato di MAP sono PEEP, Pressione inspiratoria, e il tempo trascorso su ogni fase. Nella ventilazione meccanica standard, MAP può essere stimata assumendo che la pressione alle vie aeree sia approssimativamente uguale al PEEP durante l’espirazione e approssimativamente uguale alla pressione inspiratoria durante l’inspirazione. MAP può quindi essere calcolato moltiplicando la frazione di un ciclo trascorso di ispirazione per la pressione inspiratoria e aggiungendo questo alla frazione di un ciclo speso all’espirazione moltiplicato per il PEEP.
Ad esempio, in un paziente ventilato meccanicamente con un PEEP di 5, una pressione inspiratoria di 20 e un rapporto I:E di 1:2. Il paziente avrà una pressione di base alle vie aeree di 5, ma per un terzo di un ciclo respiratorio (cioè un rapporto di 1:2 significa che un terzo del ciclo viene speso per l’ispirazione) questo aumenterà a 20. Calcoliamo quindi 5 x 2/3 + 20 x 1/3 = 10.
MAP correla con la pressione alveolare media e quindi la pressione transpulmonare. Sebbene ci siano molteplici fattori coinvolti,l’aumento della pressione transpulmonare provoca un aumento dello scambio di gas, migliorando l’ossigenazione. La presunzione primaria di IRV è di aumentare la pressione media delle vie aeree aumentando il tempo trascorso sulla porzione di pressione più elevata del ciclo. Ciò consente l’aumento della MAP riducendo al minimo il rischio di lesioni polmonari rispetto ad altre strategie aggressive di ossigenazione che spesso si basano su alta pressione PEEP o inspiratoria. L’aumento del tempo trascorso alla porzione di pressione più elevata del ciclo consente l’elevazione della MAPPA senza aumentare la pressione stessa, che è associata a lesioni polmonari. Una MAPPA più alta si traduce in una maggiore pressione transpulmonaria che migliora lo scambio gassoso e l’ossigenazione arteriosa.
