Unidirectional Expiratory Valve Method to Assess Maximal Inspiratory Pressure in Individuals without Artificial Airway

Quanto tempo de oclusão é necessário para avaliar a pressão inspiratória máxima pelo método da válvula expiratória unidirecional em sujeitos sem via aérea artificial?

RESUMO O objetivo desse estudo foi determinar o tempo de oclusão necessário para avaliar a pressão inspiratória máxima (PIMáx) obtida pelo método da válvula expiratória unidirecional em sujeitos sem via aérea artificial. Foram avaliados 31 sujeitos, com idade entre 18 e 60 anos. A PIMáx foi avaliada pelo método convencional (PIMáxconv) e pelo método da válvula expiratória unidirecional (PIMáxuni), sendo a ordem de avaliação definida por meio de sorteio. Para a medida da PIMáxuni, um manovacuômetro digital foi acoplado a uma válvula expiratória unidirecional e máscara orofacial por 20 segundos de oclusão. Nesse período, todos os sujeitos foram encorajados a realizar esforços inspiratórios máximos. Para definir a ótima duração da manobra, o tempo de esforço foi dividido a cada intervalo de 5 segundos (0-5s, 0-10s, 0-15s, 0-20s). Os intervalos de tempo para obtenção da PIMáxuni foram comparados por meio do teste de ANOVA One-way. Para comparação das médias dos valores de PIMáxconv e PIMáxuni, foi utilizado o teste t de Student. O nível de significância foi de 5%. A média dos valores da PIMáxconv foi de -102,5±23,9 cmH2O, enquanto que a PIMáxuni foi de -117,3±24,8 cmH2O (p<0,001). O valor absoluto máximo da PIMáxuni foi alcançado dentro do intervalo de 0-20 segundos, que foi significativamente superior ao valor absoluto máximo obtido nos primeiros 5 segundos (p=0,036). O tempo de oclusão necessário para avaliar a PIMáx pelo método da válvula expiratória unidirecional em sujeitos colaborativos sem via aérea artificial deve ser de pelo menos 20 segundos.

Estimation of the diaphragm neuromuscular efficiency index in mechanically ventilated critically ill patients

Background

Diaphragm dysfunction develops frequently in ventilated intensive care unit (ICU) patients. Both disuse atrophy (ventilator over-assist) and high respiratory muscle effort (ventilator under-assist) seem to be involved. A strong rationale exists to monitor diaphragm effort and titrate support to maintain respiratory muscle activity within physiological limits. Diaphragm electromyography is used to quantify breathing effort and has been correlated with transdiaphragmatic pressure and esophageal pressure. The neuromuscular efficiency index (NME) can be used to estimate inspiratory effort, however its repeatability has not been investigated yet. Our goal is to evaluate NME repeatability during an end-expiratory occlusion (NMEoccl) and its use to estimate the pressure generated by the inspiratory muscles (Pmus).

Methods

This is a prospective cohort study, performed in a medical-surgical ICU. A total of 31 adult patients were included, all ventilated in neurally adjusted ventilator assist (NAVA) mode with an electrical activity of the diaphragm (EAdi) catheter in situ. At four time points within 72 h five repeated end-expiratory occlusion maneuvers were performed. NMEoccl was calculated by delta airway pressure (ΔPaw)/ΔEAdi and was used to estimate Pmus. The repeatability coefficient (RC) was calculated to investigate the NMEoccl variability.

Results

A total number of 459 maneuvers were obtained. At time T = 0 mean NMEoccl was 1.22 ± 0.86 cmH₂O/μV with a RC of 82.6%. This implies that when NMEoccl is 1.22 cmH₂O/μV, it is expected with a probability of 95% that the subsequent measured NMEoccl will be between 2.22 and 0.22 cmH2O/μV. Additional EAdi waveform analysis to correct for non-physiological appearing waveforms, did not improve NMEoccl variability. Selecting three out of five occlusions with the lowest variability reduced the RC to 29.8%.

Conclusions

Repeated measurements of NMEoccl exhibit high variability, limiting the ability of a single NMEoccl maneuver to estimate neuromuscular efficiency and therefore the pressure generated by the inspiratory muscles based on EAdi.

Electronic supplementary material

The online version of this article (10.1186/s13054-018-2172-0) contains supplementary material, which is available to authorized users.