Supporto respiratorio dei neonati e dei lattanti

L'ossigeno può essere somministrato usando una cannula nasale o una maschera facciale. La concentrazione di ossigeno deve essere impostata in modo da ottenere una saturazione di ossigeno dall'85 al 95% dopo 10 minuti di vita durante la rianimazione neonatale (1). Saturazioni di ossigeno inferiori sono attese nei primi minuti di vita (vedi figura Algoritmo per la rianimazione dei neonati) e migliorano man mano che le resistenze vascolari polmonari diminuiscono e il flusso sanguigno polmonare aumenta. Dopo la rianimazione iniziale, l'ossigeno può essere somministrato per raggiungere una PaO2 di 50-70 mmHg nei prematuri e di 50-80 mmHg nei neonati a termine o una saturazione di ossigeno di 90-94% nei prematuri e 92-96% nei neonati a termine.

PaO2 inferiori nei neonati forniscono una saturazione quasi totale dell'emoglobina perché l'emoglobina fetale ha una maggiore affinità per l'ossigeno; mantenere una PaO2 maggiore aumenta il rischio di retinopatia del prematuro e di displasia broncopolmonare. Indipendentemente dalla quantità di ossigeno erogata, deve essere riscaldato (36-37° C) e umidificato per evitare che le secrezioni si raffreddino e si secchino e per prevenire il broncospasmo.

Generalmente si posiziona un catetere arterioso 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/rianimatore a T (pallone-maschera [Ambu]), (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 pretermine (p. es., < 28 settimane di gestazione o < 1000 g) a volte iniziano il supporto ventilatorio immediatamente dopo il parto (vedi anche 2), in modo da poter ricevere la terapia preventiva con surfattante. Poiché la sepsi batterica è una causa comune di distress respiratorio nei neonati, i medici di solito prelevano il sangue per emocolture e danno antibiotici ai neonati con elevati fabbisogni di ossigeno in attesa dei risultati colturali anche in assenza di fattori di rischio per l'infezione neonatale.

Nella pressione continua positiva delle vie aeree, una pressione positiva di fine espirazione costante è mantenuta 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 tramite cannule nasali o maschere e vari apparati per fornire la pressione positiva; può anche essere fornita tramite 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) (2).

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., atelettasia diffusa, 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 positiva di fine espirazione sono segnali che suggeriscono la necessità dell'intubazione (3).

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 connesse a un ventilatore. Può essere sincronizzata (ossia, innescato dallo sforzo inspiratorio del bambino) o non sincronizzata. La ventilazione non invasiva a pressione positiva può fornire una frequenza di backup e può potenziare il respiro spontaneo di un neonato. La pressione di picco può essere impostata con limiti desiderati.

La ventilazione non invasiva a pressione positiva è particolarmente utile per i pazienti con apnea per facilitare l'estubazione e per aiutare a prevenire l'atelettasia. Questa modalità di supporto respiratorio riduce l'incidenza di fallimento dell'estubazione e la necessità di reintubazione più efficacemente rispetto alla pressione continua positiva delle vie aeree nasale nei neonati nati dopo 28 settimane di gestazione e può ridurre lo sviluppo di malattie polmonari croniche; tuttavia, non ha alcun effetto sulla mortalità (1, 2).

I tubi endotracheali sono necessari per la ventilazione meccanica (vedi anche Intubazione tracheale) e possono essere utilizzati per la somministrazione di surfattante. L'intubazione è più sicura se viene fornito ossigeno durante la procedura. L'intubazione orotracheale è preferita rispetto all'intubazione nasotracheale.

Vedi la tabella Intubazione endotracheale nei neonati per i dettagli sulle dimensioni del tubo endotracheale e sulla profondità di inserimento.

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 T1-T2. Se ci sono dubbi riguardo alla sua posizione o pervietà, il tubo deve essere rimosso e il neonato deve essere supportato con ventilazione con maschera a pallone (o rianimatore a T), finché non viene inserito un nuovo 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) deve 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 V/C (Controllo del volume)

• 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 ventilazione a volume assistito/controllato, 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 V/C (Controllo del volume) è considerata utile per neonati più grossi con compliance o resistenza polmonare variabile (p. es., nella displasia broncopolmonare) perché 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 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. L'assistenza ventilatoria regolata neuralmente (Neurally adjusted ventilatory assist, NAVA) e la NAVA non invasiva (noninvasive NAVA, NIV-NAVA) sono una ventilazione sincronizzata innescata dall'attività elettrica del diaframma rilevata tramite un catetere esofageo posizionato a livello del diaframma, che sembra ridurre il tempo di utilizzo di un ventilatore e può ridurre il barotrauma (1, 2).

La ventilazione oscillatoria ad alta frequenza (erogazione di 400-900 respiri/minuto a una pressione media delle vie aeree impostata) può essere utilizzata nei neonati ed è spesso preferita nei neonati estremamente pretermine (< 28 settimane di gestazione) per ridurre la malattia polmonare cronica così come in alcuni neonati con perdite aeree, atelettasia diffusa, o edema polmonare (3, 4). La ventilazione oscillatoria ad alta frequenza fornisce una pressione media costante delle vie aeree senza i picchi della pressione inspiratoria di picco per ogni respiro per raggiungere la stessa pressione media delle vie aeree nella ventilazione convenzionale. Può essere considerata una forma più delicata di supporto respiratorio, soprattutto quando la perdita di aria è un problema.

Una volta scelto un tipo di ventilazione, le impostazioni iniziali del ventilatore si basano sulla gravità della compromissione respiratoria, sull'età gestazionale e sulle condizioni di base.

Per la ventilazione convenzionale, le impostazioni comprendono:

• Frazione di ossigeno inspirato (FIO2): impostare in base al grado di ipossiemia e all'obiettivo di saturazione di ossigeno

• Tempo inspiratorio e tempo espiratorio: impostato in base alla frequenza e al bisogno; un tempo inspiratorio più elevato migliora l'ossigenazione e un tempo espiratorio più elevato migliora la ventilazione

• Frequenza: impostare in base alla frequenza respiratoria spontanea del bambino; frequenze più elevate possono essere necessarie se il bambino non ha uno sforzo respiratorio spontaneo, oppure frequenze più basse a seconda della qualità degli sforzi respiratori del bambino; frequenze più elevate richiedono tempi inspiratori e/o espiratori più brevi.

• Nella ventilazione a pressione controllata, nella pressione inspiratoria di picco e nella pressione positiva di fine espirazione: impostare in base a molti fattori, in particolare alla compliance polmonare (che è diminuita in caso di deficit di tensioattivo), e regolare in base alla pressione media delle vie aeree misurata e al volume corrente erogato. Impostazioni iniziali ragionevoli per la ventilazione a pressione controllata sono una pressione inspiratoria di picco da 15 a 20 cm H2O per i neonati di peso molto basso e basso alla nascita, una pressione inspiratoria di picco da 20 a 25 cm H2O per neonati a termine e quasi a termine, e una pressione positiva di fine espirazione di 5 cm H2O per tutti i neonati.

• Nella ventilazione a controllo del volume (V/C), volume corrente: inizialmente impostato in base al peso del neonato e regolato in base alla pressione di picco misurata e alla pressione media delle vie aeree con l'obiettivo di 4-6 mL/kg di volume corrente.

Per la ventilazione oscillatoria ad alta frequenza, le impostazioni comprendono:

• FIO2: impostato in base all'obiettivo di saturazione dell'ossigeno

• Pressione media delle vie aeree: impostare in base a molti fattori, tra cui la compliance polmonare (diminuita con il deficit di tensioattivo/surfattante)

• Frequenza (frequenza delle oscillazioni, 1 hertz [Hz] = 60 oscillazioni/minuto): corrisponde alla frequenza nella ventilazione convenzionale e contribuisce al volume corrente

• Ampiezza: determina la profondità del respiro o la differenza picco-valle dell'oscillazione della pressione ed è il determinante primario del volume corrente

In generale, i parametri del ventilatore sono modificati in base all'ossigenazione del neonato, ai movimenti della parete toracica, ai rumori respiratori e agli sforzi respiratori, insieme ai gas ematici arteriosi o capillari:

• Il miglioramento della ventilazione (evidenziato dalla diminuzione della PaCO2) si ottiene aumentando la ventilazione al minuto attraverso un aumento del volume corrente (aumentando la pressione inspiratoria di picco o riducendo la pressione positiva di fine espirazione) oppure con un incremento della frequenza. Nella ventilazione oscillatoria ad alta frequenza, la ventilazione al minuto viene aumentata principalmente aumentando l'ampiezza, con la frequenza che svolge un ruolo secondario.

• Un'ossigenazione migliorata (riflessa dall'aumento della PaO2) si ottiene aumentando la FIO2 o la pressione media delle vie aeree (aumentando la pressione inspiratoria di picco e/o la pressione positiva di fine espirazione, o prolungando il tempo inspiratorio nella ventilazione convenzionale o aumentando la pressione media delle vie aeree nella ventilazione oscillatoria ad alta frequenza).

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 anche bassa a soli 40 mmHg è accettabile se la pressione arteriosa è normale e non è presente acidosi metabolica.

Le misure terapeutiche aggiuntive utilizzate con ventilazione meccanica in alcuni pazienti comprendono:

• Miorilassanti

• Sedazione

• Ossido nitrico

I miorilassanti (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 del ventilatore, che può aumentare il barotrauma.

Il fentanil, spesso usato per la sedazione, può causare rigidità della parete toracica o laringospasmo, che può portare a difficoltà di intubazione.

L'inalazione di ossido nitrico da 5 a 20 ppm può essere usata per l'ipossiemia refrattaria, quando la vasocostrizione polmonare contribuisce all'ipossiemia (p. es., ipertensione polmonare persistente del neonato, polmonite, o ernia diaframmatica congenita) e può prevenire la necessità di ossigenazione extracorporea a membrana.

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

• FiO2

• Pressione inspiratoria e pressione positiva di fine espirazione (se sovrafisiologica)

• 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, 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 cannula nasale per somministrare ossigeno umidificato o aria umidificata.

I neonati di peso molto basso alla nascita possono trarre beneficio dall'aggiunta di una metilxantina (p. es., caffeina, aminofillina, teofillina) 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 glucocorticoidi, una volta usati routinariamente per lo svezzamento e per il trattamento della malattia polmonare cronica, non sono consigliati nei prematuri perché i rischi (p. es., crescita compromessa, cardiomiopatia ipertrofica) superano i benefici. Una possibile eccezione è come ultima risorsa nelle patologie quasi-terminali, casi in cui i genitori devono essere pienamente informati dei rischi.

L'ossigenazione extracorporea a membrana è una forma di bypass polmonare o 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, i neonati devono avere una malattia reversibile (p. es., ipertensione polmonare persistente del neonato, ernia diaframmatica congenita, polmonite fulminante) e devono essere stati in ventilazione meccanica per < 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 a membrana veno-venosa) o nell'arteria carotide (ossigenazione venoarteriosa extracorporea a membrana). Nell'ossigenazione extracorporea veno-venosa a membrana, il cuore del neonato mantiene la sua normale funzione di pompa circolatoria; l'ossigenazione extracorporea veno-arteriosa a membrana viene utilizzata quando è necessario il supporto circolatorio e ventilatorio (p. es., in caso di sepsi fulminante o in indicazioni cardiache primarie come la cardiomiopatia neonatale). La velocità di flusso può essere regolata per ottenere la saturazione di ossigeno e la pressione arteriosa desiderate.

L'ossigenazione extracorporea a membrana è relativamente controindicata nei neonati di < 34 settimane, < 2 kg, o entrambi per il rischio di emorragia intraventricolare da eparinizzazione sistemica (1, 2).

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