Indici Ecografici Emidiaframma DX Emidiaframma SX P
TF (%) 39 ± 10 40 ± 11 > 0.05
T Min (mm) 2.00 ± 0.68 2.13 ± 0.67 > 0.05
T Max (mm) 2.94 ± 0.45 3.16 ± 0.63 > 0.05
Escursione Diafram. 23.54 ± 10.43 23.54 ± 10.43 < 0.05
Tabella 2 - Caratteristiche ecografiche dei due "emidiaframmi" studiati
Il confronto statistico fra i valori medi e le relative deviazioni standard delle variabili TF sx e TF dx ha evidenziato una non significativa differenza fra esse (Tabella 2), perciò, analizzando le correlazioni fra la Frazione d’ Ispessimento e le altre variabili oggetto di studio, non saranno distinti i risultati per emidiaframma, bensì sarà considerata, generalizzando, la variabile TF Diaframmatica. Lo stesso risultato è stato evidenziato per il confronto Spessore Diaframmatico Minimo Destro vs Sinistro (Tabella 2), perciò sarà considerata, generalizzando, la variabile Spessore Diaframmatico Minimo (T Min). Tale evidenza, è emersa inoltre comparando i valori medi e relative deviazioni standard delle variabili Spessore Diaframmatico Massimo Destro vs Sinistro (Tabella 2), perciò, generalizzando, sarà considerata la variabile Spessore Diaframmatico Massimo (T Max). Al contrario, il confronto statistico fra i valori medi di Escursione Diaframmatica Destra e Sinistra ha evidenziato una significativa differenza fra esse (Tabella 2), perciò non sarà possibile generalizzare e saranno considerate separatamente.
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Frazione d’ Ispessimento (TF) % Frazione d’ Ispessimento (TF) %
R P R P
Escursione Dx 0.46 0.13 FiO2 - 0.59 < 0.02
Escursione Sx 0.32 0.34 FR 0.25 0.32
Spessore Min 0.25 0.32 ggVAM - 0.52 < 0.05
Spessore Max 0.10 0.68 ggDegenza - 0.43 0.08
SAPS II - 0.99 < 0.02 Lattati Art. 0.32 0.20
SOFA Score - 0.74 < 0.02 GCS 0.58 < 0.02
LUSs - 0.41 0.09 BMI 0.15 0.54
PaO2/FiO2 0.56 < 0.02
Tabella 3 - Correlazioni TF
Lo studio della correlazione fra le variabili TF e Spessore Diaframmatico Minimo ha evidenziato una non significativa correlazione fra i due elementi oggetti di studio. La stessa evidenza si è avuta considerando la correlazione fra TF e Spessore Diaframmatico Massimo. Allo stesso modo, non è stata evidenziata una correlazione statisticamente significativa fra le variabili TF ed Escursione Diaframmatica, sia destra che sinistra (Tabella 3). Al contrario è stata evidenziata l’esistenza di una correlazione positiva fra lo Spessore Diaframmatico Minimo e lo Spessore Diaframmatico Massimo (R= 0.85 P < 0.01).
Escursione Dx Escursione Sx
R P R P
T Min 0.65 < 0.05 0.33 0.32
T Max 0.68 < 0.02 0.46 0.15
Tabella 4 - Correlazioni Escursione
Lo studio della correlazione fra le variabili Escursione Diaframmatica Destra e Spessore Minimo ha evidenziato una correlazione positiva fra le due variabili (Tabella 4): pazienti con Escursione Diaframmatica Destra maggiore presentavano Spessore Diaframmatico Minimo maggiore. Lo stesso risultato non è stato evidenziato prendendo in considerazione l’Escursione Diaframmatica Sinistra (Tabella 4). Allo stesso modo è emersa una correlazione positiva fra le variabili Escursione Diaframmatica Destra e Spessore Diaframmatico Massimo (Tabella 4). Lo stesso dato non è stato evidenziato prendendo in considerazione l’emidiaframma Sinistro (Tabella 4).
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Sia la variabile TF che le variabili Escursione Diaframmatica Destra, Escursione Diaframmatica Sinistra, T Min e T max non sono significativamente correlate alla variabile Giorni di Degenza (P > 0.05).
SAPS II SOFA Score
R P R P
TF % - 0.99 < 0.02 TF - 0.74 < 0.02
Escursione Dx - 0.38 0.22 Escursione Dx - 0.51 0.09
Escursione Sx - 0.28 0.39 Escursione Sx - 0.26 0.44
Spessore Min - 0.23 0.36 Spessore Min - 0.10 0.69
Spessore Max -0.06 0.82 Spessore Max - 0.21 0.41
LUSs 0.38 0.12 LUSs 0.40 0.09 P/F - 0.51 < 0.05 P/F - 0.67 < 0.02 FiO2 0.56 < 0.02 FiO2 0.65 < 0.02 ggVAM 0.5 <0.05 ggVAM 0.70 < 0.02 ggDegenza 0.40 0.10 ggDegenza 0.36 0.14 Lattati 0.29 0.24 Lattati 0.44 0.07
SOFA Score 0.71 < 0.02 SAPS II 0.71 < 0.02
GCS - 0.55 < 0.02 GCS - 0.75 < 0.02
Diuresi 24h - 0.42 0.11 Diuresi 24h 0.51 < 0.05
Tabella 5 - Correlazioni SAPS II e SOFA Score
Lo studio della correlazione fra TF e gli Indici di Gravità di Malattia ha evidenziato una correlazione negativa fra queste variabili: pazienti con TF minore infatti, presentavano SAPS II e SOFA Score maggiori. Quest’ ultimi inoltre, sono risultati correlati positivamente fra loro, con la variabile FiO2 e con i Giorni di ventilazione meccanica, e negativamente con la variabile PaO2/FiO2 (Tabella 5). Inoltre, l’indice ecografico di funzione diaframmatica TF correla negativamente con la variabile FiO2 e positivamente con la variabile PaO2/FiO2: pazienti con TF minore presentavano infatti rapporto PaO2/FiO2 minore e FiO2 maggiore (Tabella 3). Lo studio della correlazione fra TF e i Giorni di Ventilazione Meccanica ha evidenziato l’esistenza di una correlazione negativa fra le due variabili (Tabella 3): pazienti con TF minori infatti, avevano necessitato per più giorni del ricorso alla Ventilazione Meccanica. Inoltre, fra le variabili TF e GCS è stata evidenziata una correlazione positiva (Tabella 3): pazienti con TF minore infatti, presentavano un GCS minore. Quest’ ultima
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variabile inoltre, è risultata correlata positivamente a SAPS II, SOFA Score (Tabella 5) e FiO2 (R= -0.67 P < 0.01), e negativamente a PaO2/FiO2 (R=0.66 P < 0.01) e Giorni di Ventilazione Meccanica (R= -0.69 P < 0.01).
Al contrario, il confronto fra l’Escursione Diaframmatica, sia Destra che Sinistra, e gli Indici di Gravità di Malattia, non ha evidenziato una correlazione statisticamente significativa fra queste variabili (Tabella 5). Allo stesso modo, Escursione Diaframmatica Destra e Sinistra non sono risultate significativamente correlate né alla variabile Giorni di Ventilazione Meccanica (P > 0.05), né alla variabile PaO2/FiO2 (P > 0.05), né, infine, con la variabile FiO2 (P > 0.05). Inoltre, GCS ed Escursione Diaframmatica, sia destra che sinistra, non sono risultati significativamente correlati (P > 0.05).
LUSs LUSs
R P R P
TF % - 0.41 0.09 ggVAM 0.48 < 0.05
Escursione Dx - 0.31 0.32 ggDegenza 0.46 0.05
Escursione Sx - 0.41 0.21 SAPS II 0.38 0.12
Spessore Min - 0.54 < 0.05 SOFA Score 0.40 0.10
Spessore Max - 0.61 < 0.02 Lattati Art 0.31 0.20
P/F - 0.43 0.08 GCS - 0.41 0.09
FiO2 0.47 < 0.05 BMI 0.07 0.79
FR - 0.27 0.28
Tabella 6 - Correlazioni LUSs
Lo studio della correlazione fra Spessore Diaframmatico Minimo (T Min) e LUSs ha rivelato una correlazione negativa fra queste variabili (Tabella 6). Allo stesso modo, Spessore Diaframmatico Massimo e Score di Aerazione Polmonare sono negativamente correlati (Tabella 6). Al contrario, fra TF e LUSs non è stata evidenziata una significativa correlazione, così come fra Escursione Diaframmatica, sia destra che sinistra, e Score di Aerazione Polmonare non sussiste una correlazione statisticamente significativa (Tabella 6). Il LUSs è risultato invece, correlato positivamente sia alla variabile FiO2 che alla variabile Giorni di Ventilazione Meccanica. Al contrario, non è stata evidenziata una significativa correlazione fra LUSs e PaO2/FiO2 (Tabella 6).
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6 - DISCUSSIONE
Il primo dato emerso dai risultati ottenuti è la possibilità di descrivere ecograficamente la funzione diaframmatica attraverso gli indici “Frazione d’ Ispessimento”, “Spessore Diaframmatico Minimo (T Min)” e “Spessore Diaframmatico Massimo (T Max)” indipendentemente dal lato utilizzato per la misurazione degli stessi. Alla luce dei risultati ottenuti infatti, e in accordo con la letteratura, è possibile affermare che spessore e contrattilità diaframmatica non differiscono significativamente ai due lati del muscolo (Tabella 2), se non sussistono, come nella popolazione di pazienti presa in esame, situazioni di Eventratio Congenita o Paralisi Diaframmatica Monolaterale.
Al contrario, le variabili “Escursione Diaframmatica Destra” ed “Escursione Diaframmatica Sinistra” sono risultate significativamente differenti (Tabella 2). In accordo con la letteratura21, l’Escursione Diaframmatica è risultata asimmetrica, pazienti caratterizzati da
diaframma disfunzionante inoltre, spesso presentano un “Emidiaframma Dominante”, esso tende a compensare il controlaterale, esaltando la fisiologica asimmetria.
Il secondo interessante dato emerso dall’ indagine dei risultati, consiste nell’ assenza di una correlazione fra la TF e gli Spessori Diaframmatici (T Min e T Max) (Tabella 3). Tale risultato permette di sostenere che non necessariamente un diaframma più spesso è un diaframma caratterizzato da una maggiore contrattilità. Le ragioni di tale evidenza sono da ricercare nella fisiopatologia della disfunzione diaframmatica. In accordo con la letteratura36, è
possibile infatti affermare che il primo bersaglio dell’impegno infiammatorio sistemico, nonché della sepsi, a livello diaframmatico, è la contrattilità del muscolo omonimo. Affinché si sviluppi atrofia infatti, sono necessari tempi di degenza più lunghi. I pazienti arruolati in questo studio invece, stazionavano in UTI, visto le diagnosi di ingresso, solo per tempi abbastanza ridotti (3.4±2.9 die), sufficienti affinché lo stress metabolico post- chirurgico, il quadro infiammatorio sistemico e/o la sepsi incidessero sulle capacità contrattili del diaframma, ma insufficiente per lo sviluppo di una vera e propria atrofia. Le differenti tempistiche d’ innesco e le differenti velocità di progressione di questi due
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meccanismi fisiopatologici responsabili di Weakness Diaframmatica, sono in grado di spiegare il risultato ottenuto.
Inoltre, T Min e T max sono risultati correlati positivamente all’ Escursione Diaframmatica, sia Destra che Sinistra (Tabella 4).
Fatte queste doverose premesse, è opportuno porre l’attenzione sulle evidenze emerse dai risultati che più direttamente si associano allo scopo primario di questo lavoro. Scopo principale di questo elaborato infatti, era dimostrare come la disfunzione diaframmatica, condizione molto frequente fra i malati critici ricoverati in UTI (Prevalenza = 34-75%), si correli ad una peggior prognosi degli stessi, sfruttando due indici clinici di gravità di malattia: il SAPS II e il SOFA Score.
Alla luce dei risultati è possibile sostenere che l’ipotesi è stata confermata: pazienti con minore TF infatti, presentavano SAPS II e SOFA Score più elevati, di conseguenza una prognosi peggiore ed una mortalità stimata più elevata (Tabella 3).
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Le ragioni che sottostanno a tale evidenza sono da ricercare nella fisiopatologia della disfunzione diaframmatica. Come già sottolineato in precedenza infatti, stress chirurgico, infiammazione sistemica, sepsi e danno da ventilazione meccanica hanno come primo bersaglio diaframmatico la contrattilità36,37. Questo spiega come mai, pazienti più
impegnati da un punto di vista sistemico, caratterizzati quindi da un maggior impegno metabolico e di conseguenza da valori di SAPS II e SOFA Score maggiori, presentino una TF ridotta, indice ecografico di una compromessa funzione diaframmatica. A sostegno di quanto detto occorre sottolineare infine, come PaO2/FiO2, FiO2, Ventilazione Meccanica e GCS, ovvero indici di compromissione sistemica, e tutte variabili considerate nel calcolo degli indicatori clinici di gravità presi in esame, correlino anch’essi con la TF, quindi con la contrattilità diaframmatica, oltre che con SAPS II e SOFA Score (Tabelle 3 e 5). In sintesi, la disfunzione diaframmatica rappresenta un’altra espressione dell’insufficienza d’ organo correlata alla SIRS/Sepsi.
Scopo secondario di questo studio osservazionale prospettico era stabilire se la disfunzione diaframmatica incidesse negativamente sull’ Aerazione Polmonare, analizzando la correlazione fra gli indici di funzione diaframmatica e il LUSs. Tale ipotesi trovava il suo fondamento nell’ idea che un diaframma disfunzionante, implicasse un maggior numero di complicanze polmonari e di conseguenza una minore aerazione.
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Per discutere i risultati ottenuti occorre innanzitutto fare una premessa: il 40 % dei pazienti arruolati necessitava di supporto ventilatorio meccanico al momento della valutazione ecografica diaframmatico-polmonare, in queste condizioni l’unico indice ultrasonografico valido per dimostrare la suddetta ipotesi è lo spessore misurato a CFR (T Min). Ciò trova il suo razionale nel fatto che l’Escursione Diaframmatica di pazienti ventilati meccanicamente è influenzata positivamente dal lavoro svolto dal ventilatore e non è possibile, ecograficamente, quantificare questo contributo; la macchina inoltre, influenza la correlazione fra TF ed Escursione diaframmatica, rendendo, di fatto, i citati indici non utili per lo scopo secondario di questo studio.
I risultati hanno confermato l’ipotesi di cui sopra e si accordano con quanto premesso: l’Escursione Diaframmatica (sia destra che sinistra) infatti, non si è rivelata significativamente correlata al LUSs (Tabella 6), così come la contrattilità (TF) (Tabella 6), mentre T Min è risultato correlato negativamente allo Score di Aerazione Polmonare (Tabella 6).
Il LUSs infine, è risultato correlato positivamente alla FiO2 e ai giorni di Ventilazione Meccanica (Tabella 6). Tale evidenza, in accordo con la letteratura, dimostra come un polmone meno aerato necessiti di maggiore FiO2 per garantire una corretta PaO2.
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7 - CONCLUSIONI
Lo studio ecografico del diaframma, eseguito su pazienti in monitoraggio post-chirurgico ricoverati in UTI, ha rivelato che il suddetto muscolo è, come gli altri organi, un bersaglio della sepsi e/o del processo infiammatorio sistemico che consegue a stress chirurgici derivanti da interventi addominali maggiori. Come conseguenza di ciò, la disfunzione diaframmatica si associa ad un maggior impegno del paziente e ad un peggioramento della prognosi, come evidenziato dall’ incremento degli indici clinici di gravità SAPS II e SOFA Score.
Riduzione della contrattilità e riduzione dello spessore del diaframma sono due meccanismi fisiopatologici della disfunzione diaframmatica caratterizzati da tempistiche di innesco e progressione differenti, gli indici ecografici di funzione diaframmatica che descrivono queste due proprietà del muscolo omonimo non sono correlati fra loro.
Lo spessore a CFR (T Min) rappresenta l’unico dato ultrasonografico che permette di valutare la funzionalità diaframmatica nel caso in cui il paziente necessiti del supporto ventilatorio meccanico. Tale indice, correlandosi negativamente al LUSs, dimostra come effettivamente un diaframma disfunzionante si associ ad una peggiore aerazione polmonare.
In conclusione, essendo l’ecografia diaframmatica e polmonare due strumenti relativamente nuovi a disposizione degli Intensivisti per la gestione del paziente critico, ulteriori approfondimenti e nuovi studi sono necessari per comprenderne i vantaggi, i limiti e le possibili applicazioni, questo lavoro offre un nuovo punto di vista a riguardo che potrebbe, in un futuro prossimo, indirizzare ulteriori ricerche.
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