Fistola dell’arteria tracheo-innominata dopo tracheostomia percutanea: tre casi e una revisione clinica

Abstract

La fistola dell’arteria tracheo-innominata (TIF) è una complicazione non comune ma pericolosa per la vita dopo una tracheostomia. Sono stati riportati tassi dello 0,1-1% dopo una tracheostomia chirurgica, con un picco di incidenza a 7-14 giorni dopo la procedura. Di solito è fatale a meno che il trattamento non venga istituito immediatamente. Le prime segnalazioni di casi di TIF derivano da tracheostomie eseguite chirurgicamente. Presentiamo tre incidenti mortali attribuibili al TIF, confermati dall’istopatologia, dopo la tracheostomia dilatativa percutanea (PDT). L’uso di PDT ha provocato l’esecuzione di tracheostomie da parte di specialisti di diversa provenienza e l’incidenza di questa complicazione può essere in aumento. La necrosi da pressione dovuta all’alta pressione della cuffia, il trauma della mucosa dovuto al malposizionamento della punta della cannula, l’incisione tracheale bassa, la radioterapia e l’intubazione prolungata sono tutti implicati nella formazione del TIF. L’emorragia massiva che si verifica da 3 giorni a 6 settimane dopo la tracheostomia è un risultato del TIF fino a prova contraria. Presentiamo un semplice algoritmo per la gestione di questa situazione. Le manovre descritte controlleranno l’emorragia in più dell’80% dei pazienti con un effetto di tamponamento diretto. La stasi chirurgica si ottiene sbrigliando l’arteria innominata in senso prossimale, poi sezionando e chiudendo il lume. Le sequele neurologiche sono poche. La diagnosi post-mortem di TIF può essere difficile, ma una specifica richiesta di patologia dovrebbe essere fatta per valutare le anomalie dell’arteria innominata.

La tracheostomia dilatativa perforante (PDT) è diventata una tecnica standard nella medicina critica. Come risultato del suo uso diffuso, continua ad attirare controversie e dibattiti. La UK Intensive Care Society ha recentemente lanciato il trial TracMan che ha concluso nella sua prefazione che la PDT è “una procedura comune ma con una base di prove limitata a sostegno del suo uso”. Presentiamo tre decessi dovuti a fistole dell’arteria tracheo-innominata (TIF) dopo la PDT.

Anche se è possibile eseguirla in anestesia locale, la maggior parte delle PDT viene eseguita in anestesia generale con blocco neuromuscolare nelle unità di terapia intensiva da operatori non specializzati in chirurgia. Le complicazioni della PDT sono tradizionalmente divise in precoci e tardive. La maggior parte delle pubblicazioni si concentra sulle complicazioni precoci, tra cui emorragia, pneumotorace, fallimento tecnico e ipossia perioperatoria.1 Le principali complicazioni tardive riportate comprendono la fistola tracheo-esofagea, la tracheomalacia e la stenosi tracheale.2

La TEF è una complicazione non comune ma pericolosa per la vita che può verificarsi dopo una tracheostomia. L’incidenza riportata è dello 0,1-1% dopo una tracheostomia chirurgica, con un picco di incidenza 7-14 giorni dopo la procedura.34 Di solito è fatale a meno che il trattamento non venga istituito immediatamente.56 Presentiamo una serie di casi di fistole arteriose tracheo-innominate dopo PDT con conferma istopatologica.

Caso 1

Una donna di 43 anni con una polmonite acquisita in comunità si è presentata all’unità di terapia critica richiedendo supporto ventilatorio invasivo. La gestione successiva ha incluso un PDT non movimentato 11 giorni dal suo ricovero in cure critiche. Due scambi successivi del tubo della tracheostomia non movimentati sono stati effettuati durante l’ammissione. Trentadue giorni dopo questa procedura, si è sviluppata una piccola emorragia dal sito della tracheostomia. Questa era autolimitante e l’indagine broncoscopica non ha identificato un sito di sanguinamento all’interno delle vie respiratorie. Allo stesso modo, nessun segno di infiammazione o infezione era presente nella ferita della tracheostomia. Tuttavia, entro 3 ore da questo sanguinamento iniziale, si è verificata una massiccia emorragia orale e tracheale. L’emorragia non appariva inizialmente pulsante, ma il volume di sangue impediva un’efficace ossigenazione. La trachea è stata intubata translarmente, permettendo la rimozione del tubo tracheostomico, l’ispezione dello stoma e la compressione digitale del sito sospetto di emorragia. La mancata terminazione dell’emorragia e la persistente ventilazione subottimale hanno provocato un arresto cardiaco fatale.

Caso 2

Un uomo di 57 anni è stato ammesso all’unità di terapia intensiva in seguito a un incidente stradale. Le sue ferite consistevano in una frattura del bacino, che richiedeva una fissazione esterna, e un’estesa emorragia retroperitoneale. L’incapacità di ritirare la ventilazione meccanica e una polmonite associata hanno portato a una PDT senza incidenti il giorno 11. Dodici giorni dopo la PDT, la sua funzione respiratoria era migliorata sufficientemente da permettere di prendere in considerazione la decannulazione. Tuttavia, prima di questo, si è sviluppata un’improvvisa emorragia attraverso il tubo della tracheostomia. Una ventilazione adeguata non è riuscita a causa della quantità di sangue nelle vie aeree principali. L’intubazione tracheale è stata ottenuta per via translaringea. Non è stato possibile identificare un punto di sanguinamento e sono stati inseriti un tubo endobronchiale a doppio lume e drenaggi intercostali bilaterali. Seguirono tentativi infruttuosi, tramite broncoscopia a fibre ottiche, di aspirare il sangue aspirato dall’albero tracheobronchiale. Si è rivelato impossibile ristabilire una ventilazione efficace, con conseguente arresto cardiaco ipossico fatale.

Caso 3

Una donna di 69 anni è stata ricoverata nell’unità di cura critica dopo un’esofagogastrectomia elettiva per carcinoma esofageo. Il suo decorso postoperatorio iniziale è stato senza complicazioni fino al 5° giorno, quando ha sviluppato una broncopolmonite. Il giorno 8, lo stridore inspiratorio e l’insufficienza respiratoria acuta hanno portato all’intubazione tracheale di emergenza e alla ventilazione meccanica. Un PDT è seguito lo stesso giorno. La sua gestione successiva è stata irrilevante e la ventilazione artificiale è stata interrotta il giorno 10. È stata dimessa in reparto con un tubo per tracheostomia in situ. Il giorno 17, ha sviluppato una massiccia emorragia nelle vie aeree con conseguente desaturazione e arresto cardiaco. Nonostante l’intubazione translaringea e i tentativi prolungati di liberare le vie aeree, la rianimazione non fu possibile.

Ogni procedura fu guidata per via broncoscopica ed eseguita in presenza di un consulente di terapia intensiva. È stato utilizzato il set per tracheostomia Ciaglia Blue Rhino® (Cook, Letchworth, Regno Unito) e un tubo per tracheostomia Crystal Clear® da 8,0 mm (Rusch, Lurgan, Regno Unito) in ogni caso. Ogni PDT è stato considerato tra gli anelli tracheali I e IV. Tutte le pressioni della cuffia sono state monitorate regolarmente, come nella nostra pratica standard.

Il verificarsi di questi tre casi a 18 mesi di distanza l’uno dall’altro ha suscitato il sospetto clinico di un potenziale legame nella patologia sottostante. Dopo le indicazioni dei clinici coinvolti, i successivi esami post mortem hanno esaminato specificamente sia il sito della tracheostomia che il tronco tracheo-innominato.

A causa delle loro piccole dimensioni, la diagnosi post mortem di TIF può essere difficile. Per tutti e tre i pazienti, le sezioni dell’arteria tracheo-innominata a livello del sito di tracheostomia hanno rivelato un piccolo focus di infiammazione cronica attiva che si estende attraverso l’intero spessore della parete arteriosa nella superficie luminale. L’evidenza istologica della necrosi è stata identificata estendersi attraverso la parete adiacente della trachea con conseguente rottura focale della parete tracheale. La conferma istopatologica di una TIF è stata riportata sui successivi certificati di morte.

Fistola tracheo-innominata

La vera incidenza di questa rara complicazione è difficile da valutare. Dopo la tracheostomia chirurgica, l’incidenza è stata stimata allo 0,1-1%.4 I dati raggruppati di 5530 tracheostomie hanno registrato l’incidenza dell’emorragia massiva ritardata allo 0,3%.7 Le prime segnalazioni di casi di TIF derivavano da tracheostomie effettuate chirurgicamente. Tuttavia, l’incidenza potrebbe essere diminuita a causa dei progressi nella tecnologia dei tubi per tracheostomia e dell’introduzione della PDT. La maggiore popolarità della PDT ha fatto sì che le tracheostomie siano state eseguite da un numero crescente di specialisti di diversa estrazione. È ipotizzabile che il tasso di una complicazione così rara sia percepito da diversi gruppi clinici come inferiore a quello reale. Di conseguenza, suggeriamo che la TIF, sebbene rara, dovrebbe essere tenuta presente da tutti coloro che sono coinvolti nella gestione della tracheostomia. Nel nostro istituto sono state eseguite più di 1000 PDT dal 1994, dando un’incidenza grezza dello 0,3%.

Patofisiologia

La conoscenza dell’anatomia dell’arteria innominata (brachiocefalica) (Fig. 1) e la sua relazione con un tubo tracheostomico è essenziale per comprendere la fisiopatologia della TIF. L’arteria tracheo-innominata (o tronco) è il primo ramo dell’arco aortico. Si divide nella carotide comune destra e nell’arteria succlavia destra, 3-4 cm lateralmente alla trachea, dietro l’articolazione sternoclavicolare destra. Nella sua porzione prossimale inferiore, le sue relazioni includono: L’arteria tracheo-innominata fornisce sangue al braccio destro e al lato destro della testa e del collo. La sua assenza a sinistra si spiega con la ramificazione diretta della carotide comune sinistra e delle arterie succlavie dall’arco aortico. Un’arteria innominata alta, in particolare nelle persone magre e giovani, può costituire un fattore di rischio per la formazione di fistole.

• anteriore: vena tracheo-innominata sinistra e timo;

• posteriore: trachea (∼6-10° anello);

• posteriore e sinistra: arteria carotide comune sinistra;

• destra: vena tracheo-innominata destra, vena cava superiore e pleura.

Eziologia

Necrosi da pressione elevata della cuffia, trauma della mucosa da punta della cannula mal posizionata, incisione tracheale bassa, eccessivo movimento del collo, radioterapia o intubazione prolungata sono stati tutti implicati nella formazione del TIF. L’utilizzo di una cuffia ad alto volume e bassa pressione può ridurre la successiva formazione della fistola.

Due meccanismi principali sono in grado di produrre pressioni sufficienti a generare i processi erosivi che portano alla formazione della fistola: Diversi autori suggeriscono che un tubo di tracheostomia basso è una causa evidente di formazione di fistole.8 Tuttavia, anche quando l’incisione della tracheotomia è posta tra il secondo e il terzo anello tracheale, come raccomandato, queste complicazioni possono ancora verificarsi. In uno studio post-mortem, Oshinsky e colleghi9 hanno riscontrato che 10 incisioni verticali standard posizionate nel secondo e terzo anello hanno fatto sì che tutti i tubi da tracheostomia posizionati successivamente avessero la cuffia o la punta anatomicamente adiacente all’arteria innominata, suggerendo la potenziale presenza di questa complicazione in tutti i pazienti con tracheostomia.

• Si può verificare una fistola tra la parete tracheale anteriore e l’arteria. Questo è secondario alla forza meccanica generata dalla cuffia del tubo di tracheostomia o dalla punta del tubo, a seconda del posizionamento relativo del tubo nella trachea.

• Il secondo meccanismo coinvolge la pressione generata sotto il collo angolato di un tubo di tracheostomia. Questo potrebbe produrre un’ischemia anteriormente sulla mucosa tracheale e nell’arteria innominata.

Diagnosi

Ogni emorragia peri-stomale o emottisi dovrebbe portare a un’indagine clinica completa per accertare la causa sottostante. Una diagnosi differenziale per i medici curanti si basa sul tempo di ritardo tra la tracheostomia e la successiva emorragia.

L’emorragia entro 48 ore è tipicamente associata a fattori locali come la puntura traumatica delle vene giugulari anteriori o tiroidee inferiori, la coagulopatia sistemica, le erosioni secondarie all’aspirazione tracheale o la broncopolmonite. Di solito, la stabilità emodinamica del paziente permette di identificare facilmente il problema e di intraprendere un’azione correttiva con una morbilità minima.10 L’erosione vascolare da un tubo di tracheostomia, con conseguente TIF, richiede almeno 48 ore per svilupparsi anche nella mucosa più friabile.

L’emorragia che si verifica da 3 giorni a 6 settimane dopo la tracheostomia dovrebbe essere considerata come un risultato di TIF fino a prova contraria.11 Altre cause di emorragia polmonare catastrofica includono la rottura dell’arteria polmonare indotta dal catetere di flottazione, la rottura dell’aneurisma toracico e la meno comune fistola vascolare (arteria carotide, tiroide inferiore). È probabile che la maggior parte si verifichi nell’unità di terapia intensiva, poiché il 70% di tutte le emorragie ritardate si verifica durante le prime 3 settimane.12 Un’emorragia sentinella è riportata in più del 50% dei pazienti che poi sviluppano un’emorragia ritardata massiva.6813

L’emorragia che si verifica dopo più di 6 settimane è raramente correlata al TIF ed è più probabile che sia secondaria a tessuto di granulazione, tracheobronchite o malignità.

Gestione clinica

Un’adeguata ossigenazione è il pilastro della gestione immediata con la simultanea identificazione e cessazione dell’emorragia. I principi di base della rianimazione, insieme alla gestione dell’emorragia precoce (entro 3 giorni), non saranno considerati in questa sede.

La gestione di un sospetto TIF dipenderà dalla presenza o meno di un’emorragia attiva nelle vie aeree che ostacola un’adeguata ventilazione (Fig. 2).

Sosteniamo l’uso della broncoscopia immediata per confermare l’estensione e la fonte del sanguinamento. Anche se è improbabile che la broncoscopia identifichi l’apertura della fistola di per sé, può escludere altre patologie e permette il monitoraggio diretto dei tentativi di ottenere una via aerea senza sangue. La broncoscopia rigida per liberare l’albero tracheobronchiale dal sangue aspirato e per terminare il flusso di sangue è l’ideale, ma questo può non essere possibile.

Circa il 50% delle TIF si presentano con un’emorragia sentinella che si autotermina. Se la broncoscopia conferma che i bronchi principali sono privi di sangue, allora non è necessario un intervento immediato, ma ulteriori indagini per confermare la causa del sanguinamento sono vitali. Altre cause di emorragia devono essere escluse prima che un’emorragia sentinella associata alla TIF possa essere confermata. Se non è evidente nessun’altra causa, allora dovrebbe essere fatta una diagnosi provvisoria di TIF; dovrebbe seguire una consulenza chirurgica urgente e la considerazione dell’esplorazione dello stoma.

Se, in presenza di un’emorragia attiva, la broncoscopia indica che le vie aeree sono libere da sangue ma c’è un’emorragia esterna in corso, il potenziale di contaminazione catastrofica delle vie aeree è reale. Gonfiando eccessivamente la cuffia si ottiene un’ulteriore protezione delle vie aeree e si può controllare temporaneamente l’emorragia. Se, tuttavia, l’emorragia continua, è necessario applicare medicazioni a pressione al sito dello stoma. Queste manovre controllano temporaneamente l’emorragia con un effetto di tamponamento diretto in più dell’80% dei pazienti.5 Finché le vie aeree rimangono libere dal sangue, non si deve tentare di manipolare il tubo tracheostomico. Deve seguire un’esplorazione chirurgica immediata.

Se la broncoscopia conferma che c’è un’emorragia attiva nelle vie aeree, la minaccia principale è la compromissione respiratoria piuttosto che l’ipovolemia.1415 La protezione delle vie aeree è l’obiettivo primario della gestione. Il movimento del tubo tracheostomico può precipitare una disastrosa occlusione delle vie aeree.4 Gli obiettivi devono essere quelli di ottenere un controllo temporaneo dell’emorragia, ottenere un’adeguata ossigenazione e procedere all’esplorazione stomale immediata e al trattamento definitivo.

Se l’emorragia si ferma temporaneamente, e la ventilazione è accettabile, allora dovrebbe seguire un intervento chirurgico immediato.

• Il sovrinfiaggio della cuffia della tracheostomia è la gestione di prima linea. Se questa misura non riesce a ridurre l’emorragia tracheale interna, procedere immediatamente all’intubazione translaringea con compressione digitale.716 Un tubo tracheale orale con bracciale deve essere fatto avanzare in modo che il palloncino sia distale allo stoma tracheostomico (la broncoscopia deve confermare la punta dell’ETT appena prossimale alla carina). Il tubo tracheostomico deve essere ritirato solo per facilitare l’intubazione tracheale translaringea simultanea. La compressione digitale consiste nell’inserire il dito nello spazio pretracheale per tamponare l’arteria innominata contro la superficie posteriore del manubrio.1112 Questa procedura dovrebbe terminare l’emorragia nel >90% dei pazienti e, se mantenuta, permette il trasferimento alle sale operatorie.617

• Se la compressione digitale non riesce ad arginare l’emorragia, dovrebbe seguire il lento ritiro del tubo tracheale e il gonfiaggio della cuffia. Manipolare il tubo ETT e la sua cuffia per produrre un tamponamento è l’unica altra manovra disponibile in questa situazione e i tentativi dovrebbero persistere.

La gestione del TIF è un’emergenza chirurgica. La mortalità è ∼100% senza intervento chirurgico. La scarsità di prove a sostegno di qualsiasi imaging ci porta a raccomandare l’esplorazione chirurgica immediata. L’indice di sospetto clinico preclude il ritardo dell’intervento chirurgico e qualsiasi imaging, riteniamo, dovrebbe essere intrapreso solo all’interno della sala operatoria insieme alla gestione chirurgica.

Un approccio standard di sternotomia mediana è appropriato per l’accesso. È stato suggerito che nelle unità specializzate, due incisioni separate che coinvolgono una toracotomia anteriore destra e un approccio al collo possono essere vantaggiose in termini di prevenzione della mediastinite e della deiscenza sternale.13 Gli interventi chirurgici di successo hanno incluso l’uso di innesti di vena safena e vena innominata, patch sternocleidomastoidei o innesti pericardici con pedicelli.17 Tuttavia, il pilastro del trattamento chirurgico è quello di terminare il flusso all’interno dell’arteria innominata, sbrigliando l’arteria innominata prossimalmente fino ad ottenere tessuto sano, quindi sezionare e chiudere il lume. Non ci sono prove convincenti che questo porti a una significativa compromissione neurologica o vascolare.1819 La ricostruzione arteriosa non dovrebbe più essere considerata, poiché il tie-off arterioso presenta risultati di mortalità e morbilità significativamente migliori.

In un paziente che presenta un’emorragia fresca oltre 72 ore dopo la tracheostomia, la preoccupazione principale dovrebbe essere quella di un TIF sottostante. Il semplice algoritmo che abbiamo presentato può essere una guida utile. La nostra comprensione delle sequele a lungo termine della TIF è scarsa. Raccomandiamo che ogni morte che risulta da, o è associata ad una massiccia emorragia dal tratto respiratorio in un paziente che ha ricevuto una PDT dovrebbe avere un’autopsia che esamini specificamente la patologia dell’arteria innominata.

Gli autori ringraziano la signora E. Walker per il suo aiuto nella preparazione del manoscritto.

Note dell’autore

1Unità di cura critica e 2Dipartimento di chirurgia della testa e del collo, Ospedale Universitario, Aintree, Liverpool, UK