Supporto respiratorio dei neonati e dei lattanti

L'ossigeno può essere somministrato usando una cannula nasale o una maschera facciale. La concentrazioni di ossigeno deve essere impostata per raggiungere un PaO2 di 50-70 mmHg nei prematuri e di 50-80 mmHg nei neonati a termine o una saturazione in ossigeno di 90-94% nei prematuri e 92-96% nei neonati a termine. PaO2 inferiori nei neonati prematuri forniscono una saturazione quasi totale dell'Hb, dato che l'emoglobina fetale ha una maggiore affinità per l'ossigeno; mantenere una PaO2 maggiore può incrementare il rischio di retinopatia del prematuro e di displasia broncopolmonare. Al di là di quanto ossigeno sia erogato, è necessario riscaldarlo (36-37° C) ed umidificarlo per evitare che le secrezioni si raffreddino e si secchino e per prevenire il broncospasmo.

Generalmente si posiziona un catetere nell'arteria ombelicale per i prelievi di emogasanalisi arteriosa nei neonati che richiedono frazioni di ossigeno inspirato (FiO2) ≥ 40%. Quando non si può inserire un catetere nell'arteria ombelicale, si può utilizzare un catetere percutaneo nell'arteria radiale per monitorare continuamente la pressione arteriosa e per i campionamenti di sangue se il risultato del test di Allen, che viene eseguito per valutare l'adeguatezza della circolazione collaterale, è normale.

I neonati che non rispondono a queste manovre possono richiedere la somministrazione di liquidi per migliorare la gittata cardiaca e sono candidati a una ventilazione a pressione continua positiva delle vie aeree o in maschera a pallone (40-60 atti/min). La ventilazione continua a pressione positiva delle vie aeree, sia di derivazione ventilatoria che con bolla, può aiutare a evitare l'intubazione (e quindi a ridurre al minimo il danno polmonare da ventilazione meccanica) anche nei neonati estremamente prematuri. Tuttavia, se il neonato non si ossigena o richiede una prolungata ventilazione in maschera, è indicata l'intubazione endotracheale con ventilazione meccanica, anche se i neonati molto immaturi (p. es., < 28 settimane di gestazione o < 1000 g) di solito iniziano la ventilazione artificiale immediatamente dopo il parto (vedi anche 1), in modo da poter ricevere la terapia preventiva con surfattante. Siccome la sepsi batterica è una causa frequente di distress respiratorio nei neonati, è pratica comune eseguire emocolture e somministrare antibiotici nei neonati con alte richieste di ossigeno in attesa dei risultati colturali.

Nella pressione continua positiva delle vie aeree, la pressione è mantenuta costante durante tutto il ciclo respiratorio, in genere da 5 a 7 cm-H2O, senza alcun supporto di pressione inspiratoria aggiuntiva. La pressione continua positiva delle vie aeree mantiene gli alveoli aperti e migliora l'ossigenazione riducendo l'atelettasia e quindi la quantità di shunt attraverso le aree atelettasiche mentre il neonato respira spontaneamente. La pressione continua positiva delle vie aeree può essere fornita con cannule nasali o maschere e vari apparati per fornire la pressione positiva; può anche essere somministrata con un tubo endotracheale connesso a un ventilatore convenzionale con la frequenza settata a zero.

La ventilazione continua a pressione positiva a bolle (1) è un metodo a bassa tecnologia per fornire la ventilazione continua a pressione positiva, nel quale il tubo di efflusso viene semplicemente immerso in acqua per fornire una resistenza espiratoria pari alla profondità del tubo nell'acqua (l'espirazione forma una bolla d'acqua, da cui il nome).

La pressione continua positiva delle vie aeree è indicata quando è necessaria una FiO2 ≥ 40% per mantenere una PaO2 accettabile (50-70 mmHg) in neonati con patologia respiratoria di durata limitata (p. es., diffusa atelettasia, sindrome da distress respiratorio lieve, edema polmonare). In questi bambini, la pressione continua positiva delle vie aeree può evitare la necessità di ventilazione a pressione positiva.

Le complicanze frequenti della pressione nasale continua positiva delle vie aeree sono distensione gastrica, aspirazione, pneumotorace e lesioni da pressione a livello nasale. La necessità di aumentare la FiO2 e/o la pressione sono segnali che suggeriscono la necessità dell'intubazione (2).

La ventilazione non invasiva a pressione positiva (vedi anche Ventilazione non invasiva a pressione positiva) eroga ventilazione a pressione positiva tramite cannule nasali o maschere nasali. Può essere sincronizzata (ossia, innescato dallo sforzo inspiratorio del bambino) o non sincronizzata. La ventilazione non invasiva a pressione positiva è in grado di fornire una frequenza di soccorso e può aumentare il respiro spontaneo di un neonato. La pressione di picco può essere impostata con limiti desiderati. È particolarmente utile nei pazienti con apnea per facilitare l'estubazione e per aiutare a prevenire l'atelettasia. È stato dimostrato che la ventilazione non invasiva a pressione positiva riduce l'incidenza del fallimento di estubazione e la necessità di reintubazione entro 1 settimana in modo più efficace rispetto alla ventilazione nasale continua a pressione; tuttavia, non ha alcun effetto sullo sviluppo della malattia polmonare cronica o sulla mortalità.

I tubi endotracheali sono necessari per la ventilazione meccanica (vedi anche Intubazione tracheale).

Per il diametro del tubo endotracheale:

• 2,5 mm (il più piccolo) per i bambini < 1000 g o < 28 settimane di gestazione

• 3 mm per i bambini di 1000-2000 g o 28-34 settimane di gestazione

• 3,5 mm nei lattanti di > 2000 g o di > 34 settimane di gestazione

L'intubazione è sicura se viene insufflato ossigeno nelle vie aeree del neonato durante la procedura. L'intubazione orotracheale è quella preferita.

Riguardo alla profondità di inserimento, il tubo deve essere inserito in modo tale che

• Da 5,5 a 6,5 cm è sul labbro per i neonati che pesano < 1 kg

• marchio di 7 cm per 1 kg

• marchio di 8 cm per 2 kg

• marchio di 9 cm per 3 kg

Su una RX torace, l'estremità del tubo endotracheale deve essere posizionata a circa metà tra le clavicole e la carena, in corrispondenza grosso modo della vertebra dorsale T2. Se ci sono dubbi riguardo alla sua posizione o pervietà, deve essere rimossa e occorre il supporto del neonato con la ventilazione con maschera a pallone finché non viene inserito un altro tubo. Un rivelatore di CO2 è utile per accertarsi che il tubo sia posizionato nelle vie aeree (il CO2 non viene rivelato con il posizionamento esofageo). Il deterioramento acuto delle condizioni del neonato (improvvise variazioni di ossigenazione, emogasanalisi pressione arteriosa, o perfusione) devono suscitare il sospetto di una modifica nella posizione e/o pervietà del tubo.

Modalità di ventilazione:

• Ventilazione obbligatoria intermittente sincronizzata

• Ventilazione a volume assistito/controllato

• Ventilazione oscillatoria ad alta frequenza

Nella ventilazione obbligatoria intermittente, il ventilatore eroga un determinato numero di atti respiratori a pressione o volume fissi entro un certo periodo di tempo. Questi respiri sono sincronizzati con i respiri spontanei del paziente, ma saranno anche erogati in assenza di sforzo respiratorio. Il paziente può fare respiri spontanei nel mezzo senza innescare il ventilatore.

Nella corrente alternata, il ventilatore viene attivato per erogare un respiro di volume o pressione predeterminati a ogni inspirazione del paziente. Una frequenza di riserva viene impostata nel caso in cui il paziente non respiri o non stia facendo abbastanza respiri.

La ventilazione oscillatoria ad alta frequenza (erogando da 400 a 900 atti/min impostata a una pressione media delle vie aeree) può essere utilizzata nei neonati ed è spesso preferita nei neonati estremamente prematuri (< 28 settimane di gestazione) e in alcuni neonati con perdite aeree, diffuse atelettasie o edema polmonare.

La modalità o il tipo di ventilazione ottimali dipendono dalla risposta del neonato. I ventilatori a volume sono considerati utili per neonati più grossi con compliance o resistenza polmonare variabile (p. es., nella displasia broncopolmonare), dato che erogare un volume controllato di gas con ogni respiro assicura un'adeguata ventilazione. La modalità controllo assistito è spesso usata per il trattamento di pneumopatie meno gravi e nello svezzamento dalla dipendenza dal ventilatore, pur fornendo un piccolo aumento di pressione nelle vie aeree o un piccolo volume di gas a ogni atto respiratorio spontaneo.

I parametri ventilatori iniziali sono stabiliti in base al giudizio di gravità del distress respiratorio. Le impostazioni tipiche per un lattante in difficoltà respiratoria moderata sono

• FiO2 = 40%

• Tempo inspiratorio (IT) = 0,4 secondi

• Tempo espiratorio = 1,1 secondi (sia il tempo inspiratorio che quello espiratorio variano in base alla frequenza e alla necessità; un tempo inspiratorio più elevato migliora l'ossigenazione, e un tempo espiratorio più elevato migliora la ventilazione)

• Velocità della ventilazione obbligatoria intermittente sincronizzata o della corrente alternata = 40 atti/min (dipende dalla frequenza respiratoria spontanea del bambino, e possono essere necessarie frequenze più elevate, come 60 atti/min, se il bambino non sta facendo alcuno sforzo respiratorio spontaneo, o frequenze inferiori, a seconda della qualità degli sforzi respiratori del bambino; tassi più alti esigono tempi di inspirazione e/o espirazione più brevi di quelli indicati sopra)

• Picco della pressione inspiratoria = da 15 a 20 cm-H2O per neonati con peso alla nascita molto basso e a basso peso alla nascita e da 20 a 25 cm-H2O per i bambini prematuri e a breve termine

• Pressione positiva di fine espirazione = 5 cm-H2O

Questi parametri sono modificati in base all'ossigenazione del neonato, ai movimenti toracici, ai rumori respiratori e al riflesso centrale della respirazione, insieme ai dati dell'emogasanalisi capillare.

• La PaCO2 si riduce aumentando la ventilazione al minuto attraverso l'incremento del volume corrente (aumentando la pressione inspiratoria di picco o riducendo la pressione positiva di fine espirazione) oppure un incremento della frequenza.

• La PaO2 viene aumentata aumentando la FiO2 o aumentando la pressione media delle vie aeree (aumento di pressione inspiratoria di picco e/o di pressione positiva di fine espirazione, o prolungamento del tempo inspiratorio).

I ventilatori con sensore di trigger sono spesso usati per sincronizzare il respiro del ventilatore a pressione positiva con l'inizio della respirazione spontanea del paziente. Questo sembra accorciare la durata della ventilazione meccanica e può ridurre il barotrauma.

Le pressioni o i volumi del ventilatore devono essere i più bassi possibile per prevenire il barotrauma e la displasia broncopolmonare; un'elevata PaCO2 è accettabile finché il pH rimane ≥ 7,25 (ipercapnia permissiva). Analogamente, una PaO2 pari a 40 mmHg è accettabile se la pressione arteriosa è normale e non è presente acidosi metabolica.

Le misure terapeutiche utilizzate con ventilazione meccanica in alcuni pazienti comprendono

• Farmaci paralizzanti

• Sedazione

• Ossido nitrico

I farmaci paralizzanti (p. es., vecuronio, pancuronio bromuro) possono facilitare l'intubazione endotracheale e possono aiutare a stabilizzare i bambini i cui movimenti e la cui respirazione spontanea impediscono una ventilazione ottimale. Questi farmaci devono essere utilizzati in modo selettivo e solo in un'unità di terapia intensiva da parte di personale esperto in intubazione e gestione del ventilatore, perché i bambini paralizzati non saranno in grado di respirare spontaneamente se i tentativi di intubazione non hanno successo o il bambino è inavvertitamente estubato; inoltre, i neonati paralizzati possono necessitare di un maggiore supporto ventilatorio, che può aumentare il barotrauma. Il fentanil può causare rigidità della parete toracica o laringospasmo, che può portare a difficoltà di intubazione.

L'inalazione di ossido nitrico pari a 5-20 ppm è usata per l'ipossia refrattaria, quando la vasocostrizione polmonare contribuisce all'ipossia (p. es., ipertensione polmonare idiopatica/persistente, polmonite, o ernia diaframmatica congenita) e può prevenire la necessità di un'ossigenazione extracorporea su membrana.

Lo svezzamento dal ventilatore può verificarsi quando lo stato respiratorio migliora. Il lattante può essere svezzato mediante la riduzione di

• FiO2

• Pressione inspiratoria

• Tasso

Poiché la frequenza è ridotta, il bambino sostiene più lavoro di respirazione. I neonati che possono mantenere un'adeguata ossigenazione e ventilazione su valori bassi, in genere tollerano l'estubazione. Lo stadio finale dello svezzamento dal ventilatore comprende l'estubazione e possibilmente un supporto con pressione continua positiva delle vie aeree o ventilazione non invasiva a pressione positiva nasale (o nasofaringea) e infine l'uso di una tenda o di una cannula nasale per somministrare ossigeno o aria umidificati.

I neonati di peso molto basso alla nascita possono trarre beneficio dall'aggiunta di una metilxantina (p. es., aminofillina, teofillina, caffeina) durante il processo di svezzamento. Le metilxantine sono stimolanti dell'attività respiratoria mediata dal sistema nervoso centrale che aumentano lo sforzo ventilatorio e possono ridurre gli episodi di apnea e bradicardia che possono interferire con uno svezzamento efficace. La caffeina è il farmaco preferito perché è meglio tollerata, più facile da somministrare, più sicura, e richiede meno controllo.

I corticosteroidi, una volta usati routinariamente per lo svezzamento e per il trattamento della malattia polmonare cronica, non sono più consigliati nei prematuri perché i rischi (p. es., alterazioni della crescita, cardiomiopatia ipertrofica) superano i benefici. Una possibile eccezione è come ultima risorsa nelle patologie preterminali, casi in cui i genitori devono essere pienamente informati dei rischi.

L'ossigenazione extracorporea a membrana è una forma di bypass cardiopolmonare usato nei neonati con insufficienza respiratoria che non possono essere adeguatamente ossigenati o ventilati con i ventilatori convenzionali o oscillanti. I criteri di eleggibilità variano secondo i centri ma, in generale, il neonato deve avere una malattia reversibile (p. es., ipertensione polmonare persistente del neonato, ernia diaframmatica congenita, polmonite fulminante) ed essere stato in ventilazione meccanica < 7 giorni. La compromissione cardiaca primaria può anche essere un'indicazione per l'ossigenazione extracorporea a membrana.

Dopo l'anticoagulazione sistemica (tipicamente con l'eparina), il sangue viene fatto circolare attraverso cateteri di grosso diametro dalla vena giugulare interna in un ossigenatore a membrana, che funge da polmone artificiale per rimuovere CO2 e aggiungere ossigeno. Il sangue ossigenato viene quindi riportato nella vena giugulare interna (ossigenazione extracorporea su membrana veno-venosa) o nell'arteria carotide (ossigenazione extracorporea su membrana venoarteriosa). Si ricorre all'ossigenazione extracorporea su membrana venoarteriosa quando è necessario sia un supporto circolatorio che ventilatorio (p. es., nella sepsi fulminante). La velocità di flusso può essere regolata per ottenere la saturazione di ossigeno e la pressione arteriosa desiderate.

L'ossigenazione extracorporea su membrana è controindicata nei neonati < 34 settimane e/o < 2 kg per il pericolo di emorragia intraventricolare da eparinizzazione sistemica.

Le complicanze dell'ossigenazione extracorporea a membrana comprendono tromboembolismo, embolia gassosa, problemi neurologici (p. es., ictus, epilessia) ed ematologici (p. es., emolisi, neutropenia, trombocitopenia) e ittero colestatico.