flutter vrp1 - ARIR Associazione riabilitatori della insufficienza

Tecniche di clearance delle vie aeree tramite utilizzo di
dispositivi a Pressione Espiratoria Positiva Oscillatoria
(OPEP)
Un’alternativa per la disostruzione bronchiale e la riespansione
Firenze 21‐22 febbraio 2014
Anna Brivio
Fondazione IRCCS Cà Granda Ospedale Maggiore Policlinico
Milano
PREMESSA
Negli ultimi 20 anni i dispositivi e le
tecniche sono rapidamente aumentati
Obiettivo
Trovare una strategia più efficace
che permetta l’auto-terapia,
migliori aderenza e compliance
il cui effetto sia a lungo termine
Dispositivi HFO
Intratoracico
Extratoracico
Applica forze interne alle
vie aeree
• oscillazione ad alta
frequenza delle vie
aeree
• aggiunta di una
pressione positiva alle
vie aeree (PAP)
Applica forze lungo la
parete toracica
• compressione toracica
ad alta frequenza
Effetti HFO 1
Si suppone che HFO faciliti la clearance del muco
attraverso diversi meccanismi.
• riduce la viscosità delle secrezioni in vitro
• favorisce la separazione dell’interfaccia aria-muco
• genera variazioni transitorie nel flusso aereo
producendo una forza simile a un colpo di tosse
• incrementa il volume di aria distalmente alle vie aeree
ostruite
Chang HK, et al. Mucus transport by high-frequency monsymmetrical oscillatory airflow. J Appl Physiol 1988: 65 (3):
1203-1209
Effetti HFO 2
• “entra in risonanza” con i movimenti ciliari
( 12 Hz), spingendo lo strato secretivo verso le
grandi vie aeree e la trachea
• favorisce la ridistribuzione del volume
polmonare
L’oscillazione ad alta frequenza (HFO), applicata
alle vie aeree o alla parete toracica
• I dispositivi che applicano HFO alle vie aeree
spaziano da strumenti più semplici fino ai più
complessi ventilatori intrapercussivi
• L’azione e l’uso di questi dispositivi si
differenziano attraverso una caratterizzazione
dei flussi e delle pressioni esofagee nelle vie
aeree
Dispositivi a Pressione Espiratoria Positiva
Oscillatoria (OPEP)
•OPEP combina gli effetti della PEP con quelli
di oscillazione e vibrazione delle vie aeree.
•La prima tecnica OPEP è stata sviluppata,
come un'aggiunta o supplemento alle ACT.
Dispositivi attualmente disponibili in
Italia: Acapella, Lung Flute e Flutter VRP1
Timeline
Acapella
Flutter
1980
Quake
Flung Flute
RC Cornet
1997
1999
2005
2006
Devices a pressione positiva oscillatoria (OPEP)
• Garantire i benefici della PEP con quelli della
pressione oscillatoria
• Ridurre la viscoelasticità del muco
• Fornire aumenti del flusso dell’aria espirata
Devices
• Flutter VRP1
• Acapella
• Lung Flute
• RC Cornet
• Quake
FLUTTER VRP1
Ausilio utilizzato
in disostruzione bronchiale
Pressione Positiva Espiratoria ( PEP )
Vibrazioni endo-bronchiali
DESCRIZIONE
E’ costituito da quattro elementi:
1 Boccaglio
2 Imbuto a tronco di cono
3 Biglia d’acciaio inossidabile
4 Coperchio protettivo forato
PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO
L’espirazione attraverso il Flutter genera degli
impulsi endobronchiali di pressione positiva
favoriti dall’interazione di :
flusso aereo/pressione endobronchiale
IL FLUSSO AEREO
• Brevi interruzioni dell’aria espirata “stop
and go”
• Periodiche oscillazioni della velocità del
flusso d’aria espirata
• Ripetute accelerazioni delle particelle
d’aria
LA PRESSIONE ENDOBRONCHIALE
• E’ regolata automaticamente secondo
l’inclinazione dello strumento
• Le sue oscillazioni (vibrazioni) si
amplificano quanto più la frequenza del
Flutter si avvicina alla frequenza di
risonanza del sistema polmonare
RISONANZA
• S’intende un fenomeno fisico per il quale un sistema
elastico è portato a vibrare naturalmente o ad
accrescere l’ampiezza delle sue vibrazioni, se gli si
applica una forma di energia eccitatrice che vibra alla
sua stessa frequenza.
• Il polmone possiede una sua propria frequenza di
risonanza alla quale una minima energia è sufficiente a
mantenere o ad accrescere l’ampiezza delle vibrazioni
• Il flutter sfrutta questo meccanismo cercando di
amplificare la sua frequenza di oscillazione fino a 8-16
Hz (frequenza di risonanza elastica polmonare)
Variazioni della pressione e del Flusso
• La risonanza ottenuta ha come effetto
l’amplificazione del ∆ P che si mantiene fino a
fine esp quando il flusso è 0,5 l/s
Immaginiamo l’alveolo come una sfera elastica il cui volume iniziale
è V0. Se questa sfera è sottoposta dall’interno a un impulso di P il
suo volume e dopo un iniziale aumento V1 va in contro a
diminuzione V2 oscillando ripetutamente fino a tornare a V0. Il
primo impulso porta a V4 a una F tale da cadere quando l’alveolo
è disteso cosi da amplificare l’effetto. Tale frequenza e detta di
risonanza
Principio della risonanza elastica
polmonare applicato al Flutter
LE VIBRAZIONI
• Per meglio comprenderle bisogna tener conto di
alcuni parametri:
• - AMPIEZZA è la forza del fenomeno vibratorio,
l’energia necessaria per la sua produzione;
• - PERIODO tempo impiegato per realizzare un ciclo
completo di oscillazione
• FREQUENZA inverso del periodo (cicli al secondo)
Fasi di un ciclo oscillatorio
Fase
2
TA
quandoinizia
la P dell’aria
Fase
1
TI
quando
T4
TC 3laTAT
biglia
ricade
sulPuna
fondo
del
Fase
La biglia
per
espirata
raggiunge
una
tra
i
5/20
l’espirazione
la P ↑ con
un
cono
frazione
di
secondo
rimane
cm
H20, la biglia
rotola
verso la
interruzione
totale
del
flusso
sospesa
con
lacono
massima
parte
alte
del
aumentando
il
Dovuto
all’occlusion
del
foro
da
accellerazione
del flusso
e la
foro
di
uscita
dell’aria
,
accellerando
delle
biglia espiratoria
1parte
fase di
sovrapressione
TI P F
minima
resistenza
il flusso esp e provocando una
2caduta
apertuta
delPforo TA F P
della
3 biglia sospesa TAT
4 caduta della biglia TC
P 5\20 cm H2O
Frequenza 8\16Hz
La disostruzione bronchiale. Dalla teoria alla pratica. Ed Masson
• La rapida salita e discesa della biglia provoca variazioni
oscillatorie della P positiva endobronchiale e del della via
aerea.
• La vibrazione favorisce il distacco del muco dalle pareti
bronchiali
• La vibrazione delle pareti bronchiali impedisce al muco di
restarvi adeso.
• Le rapide oscillazioni di P generano variazioni del flusso
espiratorio, da interruzioni istantanee a picchi massimali
(fenomeno dello "stop and go").
• L'effetto vibratorio modifica la reologia del muco.
• La genesi degli impulsi endobronchiali di P positiva avviene
attraverso il ripetersi di una sequenza fissa di fasi.
MODALITÀ DI UTILIZZO
• Postura
seduta, gomiti appoggiati sul tavolo, una
mano impugna lo strumento, l’altra tiene
ferme le guance
• Inclinazione
l’angolazione dello strumento determina
la resistenza e la frequenza di
oscillazione (8-16 Hz) della pressione
endobronchiale (10-25 cmH2O)
• Tempi
cicli di 5-10 atti respiratori seguiti da 1-2
FET e tosse, sedute di circa 15’, una o più
volte al dì
Flutter Valve
Ciclo respiratorio
Inspirare dal naso, lentamente, un volume d’aria superiore
al VC
Se possibile effettuare una pausa tele-inspiratoria di 2-3
sec.
Espirare il più completamente possibile attraverso il
boccaglio con una espirazione prolungata, attiva, ma non
forzata.
Eseguire 5-10 atti respiratori astenendosi per quanto
possibile dal tossire.
Alla fine del ciclo effettuare una o due TEF
Se il muco ha raggiunto le vie aeree di grosso calibro può
essere rimosso con un colpo di tosse.
La durata dell’intero ciclo è di circa 15 minuti,
eventualmente ripetuto più volte al giorno, secondo
necessità.
FLUTTER
• Le variazioni di pressione misurate
all’apparecchio sono tra i 5-20 cm H2O
• La frequenza delle oscillazioni è modulata
dalla inclinazione verso il basso o verso
l’alto dell’apparecchio rispetto alla linea
orizzontale.
INCLINAZIONE
L’angolazione dello strumento determina
la resistenza e la frequenza di
oscillazione (8-16 Hz) della pressione
endobronchiale (10-25 cmH2O)
Postura
• La posizione che più comunemente si utilizza
è quella seduta.
• Si può utilizzare il Flutter anche in altre
posizioni, sui fianchi per esempio, ma in tale
posizione risulta assai difficile mantenere il
corretto orientamento dell'ausilio.
TEMPI DI UTILIZZO
Cicli di 5-10 atti respiratori seguiti da
1-2 FET e tosse, sedute di circa 15’,
una o più volte al dì
Flutter pulizia
• Il devices deve essere smontato in tutte
le sue parti prima di essere lavato
• Non disinfettare in soluzioni acide
• Sterilizzabile in autoclave a 130° per 20
min
Acapella (PEP +vibrazione)
Il sistema comprende:
• boccaglio (o maschera)
• valvola unidirezionale
•manopola di regolazione della
resistenza e della frequenza delle
vibrazioni
•può essere raccordato a un
manometro
L’apparecchio dirige l’aria espirata attraverso un’apertura
che viene chiusa periodicamente da un cono rotante.
Quando l’aria passa attraverso l’apertura, il cono chiude
ed apre alternativamente il percorso del flusso d’aria
Per la maggior parte dei pazienti si ottengono frequenze
comprese tra 0 e 30 Hz pur mantenendo una pressione
positiva durante l’intero atto espiratorio
Regolando la manopola si può modificare la frequenza
delle vibrazioni e la resistenza
Quanto maggiore è la frequenza delle vibrazioni, tanto più
alta sarà la resistenza effettiva
Acapella modelli
L'Acapella è disponibile in 3 modelli:
• verde pz con flusso espiratorio ≥ 15 L/min;
• blu pz con flusso espiratorio ≤ 15 L/min;
• Modello Coiche, che può essere smontato in 4 parti
'facile da pulire‘ sterilizzabile in autoclave,
disinfettabile con bollitura
Istruzioni per il pz:
•Respirare con respiri più ampi del
normale, ma senza arrivare a CPT
•Eseguire una pausa di fine insirazione per
2-3 sec
•Espirare in modo attivo, me senza forzare
l’espirazione dovrebbe durare 3 o 4 volte
l’inspirazione normale
Acapella Pulizia e disinfezione
• È un dispositivo monopaziente
• Non può essere riutilizzato per altri pazienti
• Pulizia e disinfezione quotidiane per
immersione in acqua tiepida e sapone,
sciacquare e asciugare
Lung Flute®
Ancia/membrana
Boccaglio in plastica
corno in plastica
rettangolare, 36 cm
Lung Flute®Principi di funzionamento
Il paziente
espira
attraverso il
Lung Flute
PE tra 2.02.5cm H2O
L’ oscillazione dell’
ancia, il design del
tubo e la cavita’
polmonare agiscono
in sintonia
producendo suono a
frequenze tra 1625Hz
Il Lung Flute
produce una
vibrazione
delle vie aeree
ad una
frequenza tra
16-25Hz
La frequenza di
risonanza rende le
secrezioni piu’ fluide
Una corda risuona solo se e’ usata su una chitarra,
che e’ una cassa di risonanza, come il Lung Flute
risuona quando in serie con il polmone, che agisce
come una cassa di risonanza.
Suono vs. Pressione
• la frequenza del Lung Flute® di 16-25 Hz
equivale alla frequenza di oscillazione delle
ciglia
• il flauto funziona mediante una piccola PEP
che viene sovrapposta ad onde acustiche a
bassa frequenza
Applicazione in DIAGNOSTICA
• Il Lung Flute® e’ stato approvato per ottenere
campioni di espettorato in pazienti con ca
polmonare.
• Il Lung Flute® diagnostico e’ mono-paziente
Istruzioni al paziente:
▫ Sedersi con la schiena dritta, senza appoggiarsi allo
schienale
▫ L’ ancia deve essere appoggiata, piatta, sul lato stretto,
inferiore del flauto
▫ Eseguire 2 ripetizioni della seguente manovra :
 Inspirare poco più profondamente del normale
 Chiudere le labbra attorno al boccaglio
 Espirare fino a attivare la membrana per 1-2 sec
 Rimuovere il Lung Flute® dalla bocca
 Ripetere una seconda volta
▫ Dopo due ripetizioni rimuovere le labbra dal boccaglio
Istruzioni al paziente: 2
• Respirare normalmente per circa 5 sec
• Ripetere la serie di 2 ripetizioni
• Obiettivo è 20 serie di 2 ripetizioni
•
Per l’ indicazione diagnostica il paziente dovrebbe riuscire a
completare la serie da 20
I vantaggi del Lung Flute®
•
•
•
•
•
•
•
Le onde acustiche penetrano ed arrivano sino alle aree distali
Bassa pressione
Facile da pulire (modello TERAPEUTICO)
Nessuna regolazione
Abbastanza economico
Dispositivo medico registrato al SSN
Disponibile nelle farmacie.
Rc cornet
E’costituito da :
•un tubo ricurvo,
•un boccaglio con valvola
•un ammortizzatore del suono
•uno strumento in plastica per l’inserimento in sede del tubo
flessibile
•una spatola per aiutare l'asciugatura del tubo flessibile.
Modalità di utilizzo
•Chiudere le labbra intorno al boccaglio.
•Regolare il boccaglio in modo che il triangolo punti
sul tubo curvo
•Soffiare nel RC-Cornet
•Ruotando il boccaglio è possibile variare la pressione
Letteratura Flutter
Pryor JA, Webber BA, Hodson ME, Warner JO. The Flutter VRP1 as an adjunct to chest
physiotherapy in cystic fibrosis. Respir Med 1994;88(9):677–681.
FlutterVRP1 vs ACBT in uno studio crossover in FC nessun miglioramento
significativo nella FEV1 o Sp02.
Significativo aumento di espettorato (p 0.001) nell’ACT
Concludono : non ci sono chiare differenze di efficacia tra le due tecniche
Konstan MW, Efficacy of the Flutter device for airway mucus clearance in patients with
cystic fibrosis. J Pediatr 1994;124(5 Pt 1):689–693
Flutter vs DP con vibrazioni e percussioni.
Significativo aumento espettorato, (p 0.001) Flutter.
Concludono:Flutter più efficace di DP, semplice da utilizzare , può contribuire a
migliorare l’aderenza e ridurre i costi.
Newhouse PA, The intrapulmonary percussive ventilator and flutter device compared to
standard chest physiotherapy in patients with cystic fibrosis. Clin Pediatr 1998;37(7):427
Flutter vs IPV vs DP
Transitorie cadute Sp02 con DP
App EM. Sputum rheology changes in cystic fibrosis lung disease following two
different types of physiotherapy: flutter vs AD. Chest1998 Jul;114(1):171
Viscosità del muco ridotta nel gruppo Flutter
Bellone A,. Chest physical therapy in patients with acute exacerbation of
COPD:effectiveness of three methods. Arch Phys Med Rehabil 2000;81(5):558–560.
Flutter vs DP vs ELTGOL
Flutter e ELTGOL maggiore espettorato e maggiore clearance vs DP
Oermann CM, Comparison of HFCWO and oscillating positive expiratory pressure in
the home management of CF: a pilot study. Pediatr Pulmonol 2001;32(5):372–377.
Unica differenza il gradimento dei pazienti a favore di HFCWO
Thompson CS,. Randomised crossover study of the Flutter device and the active cycle of
breathing technique in non-cystic fibrosis bronchiectasis. Thorax 2002; 57(5):446–448.
Studio randomizzato crossover, ACBT vs Flutter in pz bronchiectasici
Non differenze significative
Letteratura Acapella
Dos Santos AP Mechanical behaviors of Flutter VRP1, Shaker, and Acapella devices
Respi Care 2013 Feb;58(2):298-304
Studio in vitro per confrontare Flutter VRP1, Shaker, e Acapella
Differenza statisticamente significativa nella frequenza di oscillazione tra
Flutter ,Shaker e Acapella, il cui valore era superiore (P 002).
Petteson JE Airway clearance in bronchiectasis: a randomized crossover trial of active
cycle of breathing techniques versus Acapella. Respiration 2005 May-Jun;72(3):239
Acapella vs ACBT in pazienti adulti con bronchiectasie
Non differenze significative
I pazieti preferiscono Acapella
West K Acapella vs. PEP mask therapy: a randomised trial in children with CF during
respiratory exacerbation. .Physiother Theory Pract 2010 Apr 22;26(3):143-9.
Studio randomizzato Acapella vs PEP mask 23 CF ≤ 18 a. 10 gg
Non differenze significative
Mueller G Laboratory evaluation of four different devices for secretion mobilisation:
Acapella(R) Choice, green and blue versus water bottle.Resp Care 2013 Sep 17
Valutazione dei 3 dispositivi Acapella e la bottiglia d'acqua a varie
impostazioni e flussi per determinare l'ottimale dei dispositivi
Tre diversi dispositivi di Acapella sono stati testati a flussi di 6, 12, 20, 30, 40 e
50 L/min. La bottiglia d'acqua è stata riempita con 5, 10 o 15 cm di acqua e
testata a flussi di 3, 6, 10, 12 e 20 L/min.
Per tutti i dispositivi e le combinazioni di impostazioni, hanno misurato la
frequenza e l'ampiezza delle vibrazioni, la pressione per generare vibrazioni.
L'impostazione a 30 L/min ottimale per tutti e 3 i dispositivi Acapella ®.
Letteratura Lung Flute
Nigar A Evaluation of lung flute in sputum samples for molecular analysis of lung
cancer Clinical Transl Med 2013 Sep 22;2(1):15.
43 pazienti con ca polmonare e difficoltà all’espettorazione 39 sono riusciti a
raccogliere un campione idoneo
Conclusioni
La maggior parte degli studi vede PEP vs OPEP ma
sono limitati a crossover e campioni di piccole
dimensioni.
Non è dimostrata la superiorità con altre tecniche, ma
non vi è alcuna evidenza che essi siano inferiori.
In definitiva, la scelta corretta può essere basata sulla
valutazione clinica del soggetto, e la preferenza del
paziente in modo che aderenza e compliance possano
essere favorite