What are the guidelines for implementing Mechanical Power (MP) on neonatal and pediatric patients?

Review: Implementasi Mechanical Power pada Pasien Neonatus dan Pediatri

Kesimpulan Utama

Mechanical power yang lebih tinggi secara independen berhubungan dengan outcome yang lebih buruk pada anak dengan PARDS, terutama pada anak usia <2 tahun, dan normalisasi mechanical power terhadap berat badan atau compliance respirasi memberikan korelasi yang lebih baik dengan severity dan outcome dibandingkan mechanical power yang tidak dinormalisasi. 1, 2

Definisi dan Konsep Mechanical Power

Mechanical power (MP) adalah variabel komposit yang mengukur energi total yang ditransmisikan ke sistem respirasi per satuan waktu selama ventilasi mekanik. 1 MP merupakan determinan unifikasi dari ventilator-induced lung injury (VILI) yang menggabungkan semua komponen manajemen ventilator dalam satu parameter. 1

Formula perhitungan: MP dapat dihitung menggunakan persamaan Becher, yang mengintegrasikan volume tidal, driving pressure (delta pressure = PIP - PEEP), respiratory rate, dan flow. 2

Bukti Klinis pada Populasi Pediatri

Asosiasi dengan Ventilator-Free Days

• MP yang lebih tinggi secara signifikan berhubungan dengan lebih sedikit ventilator-free days (VFD) pada hari ke-28 setelah mengontrol variabel confounding (per 0.1 J·min⁻¹·Kg⁻¹ Subdistribution Hazard Ratio 0.93 [0.87,0.98], p = 0.013). 1
• Asosiasi ini paling kuat pada anak usia <2 tahun (per 0.1 J·min⁻¹·Kg⁻¹ SHR 0.89 [0.82,0.96], p = 0.005). 1
• Tidak ada komponen individual manajemen ventilator yang memediasi efek mechanical power terhadap 28-day VFD. 1

Asosiasi dengan Mortalitas

• MP yang lebih tinggi tidak berhubungan dengan mortalitas ICU yang lebih tinggi dalam analisis multivariat pada seluruh kohort (per 0.1 J·min⁻¹·Kg⁻¹ OR 1.12 [0.94,1.32], p = 0.20). 1
• Namun, MP yang lebih tinggi berhubungan dengan mortalitas yang lebih tinggi ketika mengeksklusi anak yang meninggal karena alasan neurologis (per 0.1 J·min⁻¹·Kg⁻¹ OR 1.22 [1.01,1.46], p = 0.036). 1
• Dalam studi retrospektif dengan 185 pasien PARDS, mechanical energy normalized to body weight (MEBW) pada 24 jam secara independen berhubungan dengan mortalitas [adjusted OR: 1.072 (1.002-1.147), p = 0.044]. 2

Normalisasi Mechanical Power: Pertimbangan Kritis

Mengapa Normalisasi Penting

Normalisasi MP diperlukan untuk memperhitungkan perubahan perkembangan pada anak, karena ukuran paru dan compliance respirasi bervariasi secara signifikan berdasarkan usia dan berat badan. 2

Metode Normalisasi

Tiga pendekatan normalisasi yang telah dievaluasi:

• MPBW (MP normalized to body weight): MP dibagi dengan berat badan dalam kilogram. 2
• MEBW (Mechanical energy normalized to body weight): Energi mekanik per napas dibagi dengan berat badan. 2
• MPCRS (MP normalized to respiratory compliance): MP dibagi dengan compliance sistem respirasi. 2

Perbandingan Efektivitas Normalisasi

• Hanya MPCRS pada jam 1-4 dan 24 jam yang secara signifikan berkorelasi dengan VFD-28, bukan MP, MPBW, atau MEBW. 2
• MEBW menunjukkan asosiasi independen dengan mortalitas, tetapi asosiasi ini hilang setelah penyesuaian untuk tipe PARDS. 2
• Normalisasi MP memberikan korelasi yang lebih baik dengan outcome dan severity PARDS dibandingkan MP yang tidak dinormalisasi. 2

Faktor-Faktor yang Berhubungan dengan Mechanical Power Tinggi

Karakteristik Pasien

• Usia yang lebih muda 1
• Oxygenation index yang lebih tinggi 1
• Komorbiditas bronchopulmonary dysplasia 1

Parameter Ventilator

• Volume tidal yang lebih tinggi 1
• Delta pressure (PIP - PEEP) yang lebih tinggi 1
• Respiratory rate yang lebih tinggi 1

Perbedaan Manajemen Ventilasi Berdasarkan Usia

Anak usia <2 tahun dikelola dengan strategi ventilasi yang berbeda secara signifikan:

• Volume tidal yang lebih rendah 1
• Delta pressure yang lebih tinggi 1
• Respiratory rate yang lebih tinggi 1
• PEEP yang lebih rendah 1
• PCO₂ yang lebih tinggi 1

Perbedaan ini menjelaskan mengapa asosiasi antara MP dan outcome lebih kuat pada kelompok usia ini. 1

Implikasi untuk Praktik Klinis

Monitoring dan Target

• Hitung dan monitor mechanical power secara serial pada semua pasien PARDS pediatri, terutama pada anak usia <2 tahun. 1
• Gunakan normalisasi terhadap compliance respirasi (MPCRS) untuk prediksi outcome yang lebih akurat, karena parameter ini menunjukkan korelasi terbaik dengan VFD-28. 2
• Pertimbangkan normalisasi terhadap berat badan (MEBW) untuk assessment mortalitas pada 24 jam pertama. 2

Strategi Optimalisasi

Untuk menurunkan mechanical power, pertimbangkan modifikasi berikut secara sistematis:

• Kurangi volume tidal sambil mempertahankan ventilasi adekuat 1
• Optimalkan PEEP untuk meminimalkan driving pressure 1
• Turunkan respiratory rate jika memungkinkan secara fisiologis 1
• Pertimbangkan permissive hypercapnia dalam batas aman 1

Caveat Penting: Malnutrisi sebagai Confounding Factor

• Malnutrisi dapat menjadi faktor confounding yang signifikan dalam setting dengan sumber daya terbatas. 2
• Setelah penyesuaian untuk malnutrisi, hanya MP pada 24 jam yang ditemukan berhubungan secara independen dengan outcome. 2
• Evaluasi status nutrisi harus menjadi bagian integral dari assessment pasien PARDS pediatri. 2

Keterbatasan Bukti dan Area yang Memerlukan Penelitian Lebih Lanjut

Keterbatasan Studi Saat Ini

• Mayoritas data berasal dari studi observasional retrospektif, bukan randomized controlled trials. 3, 1, 2
• Tidak ada target range mechanical power yang spesifik yang telah divalidasi secara prospektif untuk populasi pediatri. 3
• Belum ada konsensus tentang metode normalisasi yang optimal untuk semua kelompok usia. 2

Perbedaan dengan Populasi Dewasa

• Praktik ventilasi mekanik pediatri sebagian besar diadaptasi secara arbitrer dari protokol dewasa, mengabaikan perbedaan dalam patofisiologi paru, respons terhadap injury, dan komorbiditas. 3
• Guideline terbaru untuk lung injury pediatri berbasis pada consensus opinion daripada data objektif. 3
• Low tidal volume ventilation telah diterima secara umum untuk pasien pediatri meskipun tanpa bukti yang mendukung. 3

Konteks dalam Framework Ventilasi Mekanik Pediatri

Rekomendasi PEMVECC (2017)

Meskipun PEMVECC consensus conference menghasilkan 152 rekomendasi untuk ventilasi mekanik pediatri dengan 93.4% mencapai "strong agreement", guideline ini tidak secara spesifik membahas mechanical power sebagai parameter monitoring. 4

PEMVECC menekankan pentingnya:

• Monitoring yang komprehensif 4
• Target oksigenasi dan ventilasi yang tepat 4
• Pendekatan yang disesuaikan dengan kondisi penyakit spesifik 4

Integrasi dengan Lung-Protective Ventilation

• Mechanical power dapat berfungsi sebagai parameter unifikasi untuk mengevaluasi keseluruhan strategi lung-protective ventilation, karena mengintegrasikan semua komponen ventilator yang berkontribusi terhadap VILI. 1
• Pendekatan personalisasi dengan setting yang diadaptasi untuk patofisiologi penyakit individual mungkin merupakan strategi optimal. 3

Algoritma Praktis untuk Implementasi

Langkah 1: Identifikasi Pasien Berisiko Tinggi

• Anak usia <2 tahun dengan PARDS 1
• Pasien dengan oxygenation index tinggi 1
• Pasien dengan bronchopulmonary dysplasia 1

Langkah 2: Hitung Baseline Mechanical Power

• Gunakan persamaan Becher pada 24 jam pertama diagnosis PARDS 2
• Hitung normalisasi: MPBW, MEBW, dan MPCRS 2

Langkah 3: Stratifikasi Risiko

• Jika MEBW tinggi pada 24 jam: risiko mortalitas meningkat 2
• Jika MPCRS tinggi: prediksi VFD-28 yang lebih sedikit 2

Langkah 4: Intervensi Targeted

• Prioritaskan penurunan driving pressure (delta pressure) 1
• Optimalkan PEEP untuk balance antara recruitment dan overdistension 1
• Pertimbangkan penurunan respiratory rate jika ventilasi adekuat dapat dipertahankan 1

Langkah 5: Monitoring Serial

• Re-evaluasi mechanical power setiap 4-6 jam 2
• Dokumentasikan respons terhadap perubahan setting ventilator 2
• Pertimbangkan faktor confounding seperti malnutrisi 2

Pitfall yang Harus Dihindari

• Jangan menggunakan mechanical power sebagai satu-satunya parameter untuk guided ventilator management tanpa mempertimbangkan konteks klinis keseluruhan dan parameter fisiologis lainnya. 1
• Jangan mengabaikan perbedaan usia dalam interpretasi nilai mechanical power; anak <2 tahun memiliki profil risiko yang berbeda. 1
• Jangan lupa untuk assess dan adjust untuk malnutrisi dalam populasi dengan sumber daya terbatas, karena ini dapat mengubah interpretasi asosiasi MP dengan outcome. 2
• Jangan menganggap bahwa penurunan satu komponen ventilator saja akan secara signifikan menurunkan mechanical power; pendekatan komprehensif terhadap semua parameter diperlukan. 1