Uso del respiratore Stephanie
              
(a cura di C.Moretti  e L.Giannini- UTIN, Università"La Sapienza" - Roma)



CARATTERISTICHE

- Il respiratore Stephanie può essere utilizzato nel prematuro, nel neonato e nel bambino fino a 
   circa 2 anni di età. Questo apparecchio può realizzare tutte le modalità di ventilazione 
   attualmente in uso quali la CPAP, la S-IMV, la ventilazione assistita (A/C), la ventilazione 
   controllata e la ventilazione oscillatoria ad alta frequenza (HFO); la CPAP e la IMV possono 
   essere applicate anche con le nasocannule.
- Lo Stephanie può realizzare inoltre la ventilazione assistita proporzionale (PAV), una nuova 
  tecnica di assistenza respiratoria particolarmente indicata per i bambini di basso peso. 
- In questo apparecchio la regolazione del flusso dei gas avviene automaticamente in base alla 
  pressione (o al volume) ed alla morfologia dell’onda prescelti dall’operatore.
- Il sensore di flusso utilizzato lavora mediante il rilevamento della differenza di pressione 
  determinata da una lieve resistenza posta nel sensore stesso; non essendovi strutture 
  delicate quali filo caldo o lamella flessibile il sensore è semplice, di facile manutenzione e 
  garantisce un rendimento costante nel tempo. 
- L’umidificatore è incorporato nell’apparecchio ed è collocato a monte del circuito di 
  ventilazione: si riduce in tal modo il volume comprimibile dei gas ed i feed-back 
  macchina-paziente sono più rapidi. Il riscaldamento dei gas nella branca inspiratoria ed 
  espiratoria evita inoltre la formazione di condensa e rende superfluo l’uso delle trappole per 
  acqua.
- Il respiratore è fornito di un sofisticato sistema per lo studio della meccanica respiratoria ed 
  è possibile la registrazione dei dati del paziente direttamente su computer o su dischetto.

ISTRUZIONI PER L’USO

Attenzione

Il ventilatore Stephanie è fornito di una batteria interna che ne consente il funzionamento per 
5 minuti in caso di assenza di corrente. Per mantenere carica la batteria l’apparecchio deve 
essere lasciato connesso alla rete con l’interruttore generale (sul retro dell’apparecchio) 
acceso ed il comando MODE (pannello frontale) su OFF. La batteria va caricata almeno per 24 
ore ogni 14 giorni.
Una batteria completamente scarica impedisce il funzionamento del respiratore e va sostituita. 
Quando il respiratore non è connesso alla rete l’interruttore generale (sul retro dell’apparecchio)
deve essere spento.

CIRCUITO

Montare i tubi spiralati sugli appositi raccordi nel lato destro del respiratore (il rosso con il rosso,
il bianco con il bianco) e connettere le relative spine per il riscaldamento dei gas 
indifferentemente alle due prese superiori nel pannello laterale. Quando si collegano e 
soprattutto quando si estraggono gli spinotti dal pannello laterale non fare presa sui cavi ma 
solo sulla parte metallica in modo da non danneggiare i contatti.
Nel pannello laterale, inferiormente alle due prese già descritte, troviamo procedendo verso il 
basso i seguenti innesti:
• presa singola a cui collegare il cavo per il rilevamento della temperatura dei gas nel circuito di
  ventilazione;
• due spinotti su cui inserire la chiave collegata ai due piccoli tubi provenienti dallo 
  pneumotacografo (controllare la corrispondenza del marker nero);
• raccordo singolo ove connettere il tubo proveniente dalla crociera per il rilevamento della 
  pressione nel circuito;
• presa per aerosol.
Una volta realizzate tutte le connessioni collegare la crociera con il pneumotacografo inserito 
al polmone - test (TESTLUNGE).

UMIDIFICATORE

Il bicchiere di plastica trasparente dell’umidificatore deve essere sempre ben avvitato in quanto
durante il funzionamento del respiratore viene pressurizzato. Eventuali perdite compromettono 
il funzionamento del respiratore.
L’umidificatore va riempito fino al livello tramite una siringa da connettere all’apposito raccordo 
presente sulla parte superiore del blocco umidificatore; se si usa un raccordo a tre vie questo 
va sempre tenuto nella posizione di tutto chiuso durante il funzionamento del respiratore e va 
aperto solo al momento del riempimento.
Tra il bicchiere dell’umidificatore ed il polmone test è posizionato il silenziatore, la cui valvola di 
sfiato non va mai chiusa per evitare malfunzionamenti dell’apparecchio.

VALVOLA P MAX

Sopra l’attacco dei tubi del circuito è posizionata una valvola di sicurezza (P max) che limita la 
pressione massima nel circuito di ventilazione in caso di mal funzionamento del comando P max 
posto sul pannello frontale: posizionarla su 30 - 40 mbar.

VENTILAZIONE MANUALE

Sul lato destro, tra il polmone test ed il silenziatore, vi è una presa per la ventilazione manuale 
che eroga un flusso alla stessa FiO2 impostata sul respiratore. Volendo ventilare manualmente 
ruotare verso il basso la apposita leva da RESP su HAND. Il respiratore si blocca ed il flusso 
fuoriesce dalla presa sottostante a cui va collegato un pallone; il flusso può essere regolato 
con il comando FLOW. Una volta terminata la ventilazione manuale riportare la leva su RESP ed 
il respiratore riparte con i parametri precedentemente impostati.

PROCEDURA PRIMA DI CONNETTERE IL PAZIENTE

1) Accendere l’interruttore generale sul retro del respiratore (si accende un led giallo sul 
    pannello frontale) e portare il comando per la scelta della modalità di ventilazione (MODE) 
    su TEST: inizia a tal punto una fase di autocontrollo ed autocalibrazione del respiratore. 
    La comparsa sui quattro display del pannello frontale di una serie di tre zeri indica che il 
    respiratore è ben funzionante: eventuali guasti verranno segnalati dalla comparsa di un 
    numero o di una lettera su uno dei display; sarà possibile in tal modo identificare 
    immediatamente l’origine e la sede del guasto.

2) Compare sullo schermo la scritta TEST BATTERY seguita poi dall’elenco di tutti i parametri 
    del respiratore.

3) Impostare i parametri del respiratore e verificare la corrispondenza tra comandi manuali e 
    parametri letti sul monitor.

I parametri del respiratore vanno regolati come segue:
Vt - volume corrente: il Vt va impostato anche se non si utilizza la modalità di ventilazione 
   volumetrica perchè funziona da limite di volume massimo durante la PAV.
Mode - modalità di ventilazione: V volumetrica - P pressumetrica. Nella modalità volumetrica 
  si può scegliere tra tre diverse onde di flusso (square = quadrata; sine = sinusoidale; 
  decelerating = decelerata) e nella modalità pressumetrica tra tre diverse onde di pressione 
  (linear = triangolare; half-sine = semi-sinusoidale; square = quadrata). Di regola selezionare 
  la modalità pressumetrica con onda triangolare (P lineare). Le modalità di ventilazione 
  pressumetrica marcate in rosso non prevedono l’uso del trigger di flusso (va quindi eliminato 
  lo pneumotacografo) ma del trigger di pressione. Per l’uso del respiratore con nasocannule 
  posizionare il comando MODE su quest’ultima opzione (vedi apposito paragrafo).
P max - pressione massima: serve per regolare la pressione picco e quindi l’entità del Vt. 
  Impostare inizialmente in base al peso ed alle condizioni cliniche del bambino tra 15 - 22 mbar 
  e poi controllare durante la ventilazione se il Vt è adeguato (considerare 4 ml/Kg per i neonati
  di basso peso e 6 ml/Kg per i neonati a termine).
PEEP - pressione di fine espirazione: regolare tra +3 e +4 cmH2O. Durante l’HFO la stessa 
  manopola serve per regolare la pressione media (P mean).
Temp - temperatura dei gas: impostare a 36-37 °C.
Trigger: indica la sensibilità del trigger in 1/min. se viene usato il trigger di flusso 
   (pneumotacografo) ed in mbar se viene usato il trigger di pressione. Impostare il comando in 
   base al peso del bambino e controllare visivamente la corretta regolazione della sensibilità 
   del trigger sul monitor (linea azzurra sul display del segnale di flusso, o del segnale di 
   pressione nel caso non venga usato lo pneumotacografo).
• Insp. Ti - tempo di inspirazione: il valore impostato appare sull’apposito display. Impostare 
  tra 0.3 - 0.4 sec. (in genere 0.35 sec.) e poi modificare a seconda del peso e della frequenza 
  respiratoria del paziente.
Esp. Te - tempo di espirazione: il valore impostato appare sull’apposito display. Impostare in 
  modo da assicurare una adeguata backup rate (30 - 40 atti/minuto) durante la ventilazione 
  assistitita (S-IMV o ASS/CONTR) o una adeguata ventilazione durante la controllata (CONTR).
  La frequenza di ventilazione (F) risultante dal Ti e dal Te prescelti compare sull’apposito 
  display e così il rapporto I/E espresso come percentuale del Ti rispetto al ciclo respiratorio 
  completo (%INSP).
FiO
2 - concentrazione di O2: impostare su 50%.
P (HFO): determina l’escursione del delta di pressione durante la HFO; impostare su 1.
F (HFO): determina il numero di Hz durante la HFO; impostare tra 10 e 15.
  Se vi è concordanza tra parametri impostati e parametri visualizzati premere YES (la risposta 
  prescelta è quella in rosso).

4) Calibratura sensori
• Calibrazione del sensore di O
2: è consigliata se l’apparecchio è stato spento a lungo; 
  richiede 2 min.
• Calibrazione del sensore di pressione: è consigliata se l’apparecchio è stato spento a lungo; 
  richiede pochi secondi.
• Selezione del pneumotacografo (PNT): viene utilizzato normalmente il PNT neonatale (B) che 
  ha un range di sensibilità di +/- 10 l/m ed uno spazio morto di 0.6 ml.
  Il PNT (C) è di tipo pediatrico con range di sensibilità di +/- 25 1/m ed uno spazio morto 
  di 0.9 ml.
• Correzione della data e dell’ora.

5) Autotest del respiratore e selezione della modalità di ventilazione
    Al termine della breve fase di autotest passare alla ventilazione spingendo il bottoncino 
    rosso e girando l’apposito comando MODE sulla ventilazione prescelta 
    (CPAP – S-IMV - ASS/CONTR – CONTR).
- Nella modalità ASS/CONTR vengono assistiti dal respiratore tutti gli atti spontanei del 
  paziente con una frequenza minima controllata (backup rate) corrispondente a quella 
  indicata sul display F.
- Nella modalità S-IMV vengono assistiti solo un numero di atti spontanei corrispondenti alla 
  frequenza indicata sul display F; la stessa frequenza funge anche da backup rate.
- Nella modalità CONTR viene escluso l’uso del trigger.

CONNESSIONE DEL PAZIENTE E REGOLAZIONE DEGLI ALLARMI

Connettere il paziente alla crociera ed aggiustare la FiO2 e gli altri parametri a seconda delle 
esigenze; impostare quindi tutti gli allarmi automaticamente (vedi selezione delle funzioni).
Dopo ogni variazione dei parametri (FiO2, Vt, PIP, PEEP, F, etc.) ripetere l’operazione di 
regolazione automatica degli allarmi.
L’attivazione di un allarme è segnalata da un allarme acustico e da una scritta sul pannello 
frontale: quest’ultima avrà colore rosso in caso di allarme di massima urgenza (ad esempio 
LOW PRESSURE - DISC in caso di deconnessione del paziente) o giallo in caso di media urgenza 
(ad esempio PEAK PRESSURE in caso di pressione eccessiva); la scritta verde segnala un 
allarme passato e per cancellarla spingere il pulsante (2 min) in alto a destra sul pannello 
frontale. Spingendo a lungo questo pulsante si disconnettono gli allarmi acustici per 180 
secondi.

SELEZIONE DELLE FUNZIONI

Per selezionare una funzione utilizzare il bottone girevole fino a quando la funzione desiderata 
si colora in rosso e poi premere il bottone; con lo stesso comando selezionare una specifica 
voce all’interno della funzione stessa e premere nuovamente il bottone.

Ø Allarm Limits
Serve per resettare automaticamente tutti gli allarmi di minima e di massima 
(selezionare AUTOMATIC) o per modificarli manualmente (selezionare MODIFY) o per cancellarli 
dal monitor (selezionare SHOW-HIDE).

Ø Panel
Serve per scegliere la seconda curva sul monitor tra volume, flusso, volume-pressione, 
flusso-volume, flusso-pressione.

Ø Scale
Serve per modificare le scale dei grafici visualizzati sul monitor.

Ø Measure
Serve per manovrare due cursori per poter fare misurazioni sui vari grafici rappresentati sul 
monitor.

Ø Communication
Serve per scegliere la modalità di raccolta dati (dischetto, stampante, etc.).

Ø Opzioni
Attenzione: le opzioni Backup time e Min Vt vanno regolate di volta in volta in base alle 
esigenza del paziente. 
• Backup time: durante la PAV determina il tempo di apnea tollerato; passato questo tempo il 
  respiratore interviene in ventilazione controllata con i parametri prefissati. Impostare su 
  2 o 4 o 8 sec. a seconda dell’attività spontanea del paziente. Alla ripresa della ventilazione 
  spontanea la ventilazione controllata si blocca.
• NVI (negative ventilator impedance) resistance: deve rimanere su inspiration.
• Min Vt: serve per discriminare gli atti respiratori efficaci da quelli inefficaci o dagli artefatti; 
  selezionare ad un valore uguale o leggermente superiore al volume dello spazio morto, cioè 
  ad 1/3 del volume corrente ideale. Gli atti respiratori con un valore inferiore al Min Vt 
  impostato non saranno considerati ed il bambino verrà ritenuto in apnea dal respiratore.
• Display Vt: determina quale Vt viene visualizzato sullo schermo; normalmente viene 
  visualizzato il Vt espiratorio che è quello reale. Possono essere visualizzati anche il volume 
  inspirato o le perdite.
• Mode of occlusion: lasciare su expiration (serve per ricerca).
• Insp Hold time: lasciare su 5 sec. (serve per ricerca).
• Heating: serve per determinare la temperatura differenziale tra umidificatore e crociera, 
  lasciare a zero.
• Scale: serve per determinare l’espansione della scale dei parametri di ventilazione; lasciare su
  neonatale.
• Sensor: serve per controllare la pressione dei circuiti centralizzati dell’ossigeno (pO2/bar) e 
  dell’aria (pPL/bar). Queste devono essere in un range di 3.2 - 6 bar: pressioni inferiori 
  compromettono il corretto funzionamento del proporzionatore aria/O2. Pressioni inferiori a 
  2.8 bar determinano l’intervento di un allarme.
• HFO: serve per scegliere in percentuale la durata del Ti durante HFO: lasciare su 33%.

SUL PANNELLO FRONTALE SONO PRESENTI ANCHE I SEGUENTI PULSANTI:

- Trend: per visualizzare i trend di pressione, flusso o volume (con la funzione scale è possibile 
   variarne la durata).
- Okkl: per realizzare il test dell’occlusione.
- Stop: per bloccare l’immagine 
- Print: per stampare le immagini bloccate
- Insp: per erogare manualmente un ciclo respiratorio. Attenzione: la durata della fase 
  inspiratoria corrisponde, fino ad un massimo di 5 sec., al tempo in cui il pulsante viene tenuto 
  premuto. 
- Aerosol: per attivare l’aerosol; in tal caso va utilizzato un apposito filtro posizionato al 
  termine della branca espiratoria al fine di evitare danni alle valvole del respiratore da parte di 
  farmaci.


VENTILAZIONE PAV (VENTILAZIONE ASSISTITA PROPORZIONALE)

Per realizzare la PAV operare come segue:
1) impostare con il comando Vt un volume che funge da limite di volume massimo oltre il quale 
    la PAV si disattiva; si evita in tal modo il rischio di alte pressioni in caso di 
    “elastic overcompensation”. Considerare in tal caso adeguato un volume di 8 ml/Kg; 
2) mettere il bambino in ASS/CONTR con parametri convenzionali (Ti = 0.35 sec, Pmax che 
    assicuri un Vt di circa 4 - 6 ml/Kg ed una F di 30 – 40 atti/minuto) e leggere sul pannello 
    frontale la compliance del bambino, ad es. 0.6 ml/mbar (per valutare l’alterazione della 
    meccanica respiratoria del paziente riferire sempre il valore della compliance misurata al 
    peso di quest’ultimo, vedi nota 5);
3) con la manopola selezionare opzioni;
4) selezionare backup time ed impostare un tempo ( in genere 2 o 4 secondi) a seconda del 
   peso, della frequenza respiratoria spontanea e delle condizioni cliniche del bambino. 
   Questa procedura fa sì che se il paziente non respira per il tempo selezionato il respiratore 
   interviene in controllata con i parametri precedentemente impostati (la backup rate non deve
   essere eccessivamente elevata per consentire al paziente di riprendere la ventilazione 
   spontanea).
5) Non appena il paziente riprende a respirare si riattiva la ventilazione PAV e si arresta 
    automaticamente la controllata;
6) Selezionare Min Vt ed impostare un volume corrente minimo accettato pari a circa 1/3 del Vt
    ideale;
7) calcolare l’elastanza del paziente (E = 1/C); 
    nell’esempio citato di C = 0.6 ml/mbar, E = 1.66 mbar/ml.
8) impostare il comando ELASTANCE ad un valore leggermente inferiore a quello del paziente, 
    ad esempio 1.2 - 1.4 mbar/ml;
9) impostare il comando RESISTANCE a 30 mbar/l/sec. se il bambino ha una cannula 2.5 mm o 
    a 25 mbar/l/s se ha una cannula da 3 a 4 mm.
10) spostare il comando MODE su CPAP
11) spingere il tasto verde UNLOADING finchè non si accende il led verde.
12) La PAV può essere realizzata non solo in CPAP ma anche in S-IMV. In quest’ultimo caso la 
     PAV si alterna ai cicli mandatori sincronizzati convenzionali:

NOTA 1: Non spingere mai il pulsante rosso LOADING in quanto serve ad aumentare il 
               lavoro del respiro.

NOTA 2: ogni volta che si sposta il comando MODE da CPAP (ad esempio per passare in 
               S-IMV) la PAV si inattiva e va spinto nuovamente il tasto UNLOADING per 
               ripristinarla.

NOTA 3: una graduale riduzione della ELASTANCE del respiratore va realizzata durante il 
            miglioramento clinico del paziente parallelamente all’aumento della sua compliance. 
            Per una esatta misura della compliance riportare la ventilazione in S-IMV o in 
            ASS/CONTR ed assistere il paziente con una P max che assicuri un Vt di 4 - 6 ml/kg, 
            leggere la compliance sul monitor, calcolare la elastanza attuale del paziente e 
            ritornare in PAV (CPAP ® UNLOADING).
            La regolazione dell’ELASTANCE deve essere anche clinica e va realizzata in base alla 
            valutazione dei rientramenti, della asincronia gabbia toracica/addome e del comfort 
            del bambino.
NOTA 4: tenere presente che il range dell’elastic unloading (ELASTANCE) si riduce con 
            l’aumentare del peso del bambino: assumendo, infatti, un volume ideale di 6 ml/kg in 
            risposta ad una variazione costante della pressione endopleurica di 3 cmH2O, avremo 
            un progressivo aumento della compliance con l’aumento del peso e parallelamente una 
            progressiva riduzione dell’elastance (E = 1/C).


In questo esempio la compliance in caso di RDS è stata ipotizzata uguale ad ¼ della 
compliance normale, ma nella pratica clinica può essere ulteriormente ridotta.


HFO

1) portare il comando MODE su CPAP;
2) spingere il pulsante HFO per attivare la ventilazione oscillatoria;
3) regolare gli Hz tra 10 e 15 (15 per bambini di basso peso) con il comando F HFO;
4) il comando della PEEP serve per impostare la pressione media (P mean) che può essere 
    anche letta sul monitor (range 6-15 cmH2O durante la HFO);
5) con la manopola HFO regolare il delta di pressione in modo da ottenere delle vibrazioni del 
    torace clinicamente apprezzabili (range usuale tra 15 e 25 cmH2O). Il delta P può essere 
    letto sul display a Posz (pressione oscillazioni). 
    Anche in questo caso il passaggio da CPAP ad un’altra modalità di ventilazione esclude la 
    ventilazione oscillatoria.

NOTA 5: quando da HFO si passa ad una modalità di ventilazione convenzionale ricordarsi di 
            riportare innanzitutto la PEEP a + 3 /- 4 cmH2O.



VENTILAZIONE CON NASOCANNULE

- Togliere il pneumotacografo e connettere le nasocannule direttamente alla crociera.
- Selezionare il comando MODE su ventilazione pressumetrica (P) a livello di una delle due onde
   marcate in rosso (sinusoidale o quadrata). Si esclude in tal modo il trigger di flusso e si attiva
   automaticamente il trigger di pressione, il cui livello di sensibilità viene rappresentato da una 
   linea azzurra sul display dell’onda di pressione.
- Selezionare CPAP se si vuole utilizzare la sola pressione positiva di fine espirazione e su S-IMV
  se si desidera realizzare una ventilazione intermittente con nasocannule. In quest’ultimo caso 
  impostare anche adeguati Ti, P max e Te (ad esempio Ti = 0.35 sec., P max = 10-15 cmH2O, 
  Te in modo da realizzare una frequenza di 20-40 atti/min.). E’ consigliabile utilizzare la S-IMV 
  piuttosto che la A/C per evitare fenomeni di autoattivazione.