Ventilación de alta frecuencia: una opción terapéutica del Síndrome de Distrés Respiratorio del Adulto

High-frequency ventilation: a therapeutic option of adult respiratory distress syndrome

Dr. Kiopper Tartabull Poutriel^I; Dr. Aquiles Rodríguez López^II; MsC Elizabeth Nicolau Pestana^III; Dr. Francisco González Martínez^IV

^I Especialista de II Grado en Medicina Interna. Máster en Urgencias Médicas. Profesor Instructor. Hospital Universitario Manuel Ascunce Domenech. Camagüey, Cuba. kiopper@finlay.cmw.sld.cu

^II Especialista de II Grado en Medicina Interna. Profesor Auxiliar. Máster en Enfermedades Infecciosas. Universidad de Ciencias Médicas. Camagüey, Cuba.

RESUMEN

ABSTRACT

Ventilación de alta frecuencia una opción terapéutica en el Síndrome de Distrés Respiratorio del Adulto (SDRA)

La Conferencia de Consenso Americana-Europea sobre SDRA (AECC) se constituyó en 1994 con el objetivo de “llevar claridad y uniformidad a la definición de lesión pulmonar aguda y del Síndrome de Distrees Respiratorio Agudo”. El resultado establecía como criterios diagnósticos la aparición aguda de infiltrados alveolares bilaterales en la radiografía de tórax, hipoxemia caracterizada por una relación PaO₂/FiO₂ inferior a 200mmHg y la ausencia de hipertensión en la aurícula izquierda.²

La alteración histológica que corresponde a la enfermedad clínica de lesión pulmonar aguda es el denominado daño alveolar difuso (DAD), que fue descrito por Katzenstein³ en 1976, y cuyos criterios se mantienen en uso. A pesar de la realización de múltiple estudios en las últimas dos décadas y de existir una compresión de la fisiopatología de la enfermedad, la letalidad se encuentra en 30%.⁴

El tratamiento del SDRA se basa fundamentalmente en medidas de soporte para disminuir la hipoxemia dado que la resolución del síndrome requiere, ante todo, el cese de la causa principal. Entre las medidas de soporte clásicas se encuentran la ventilación mecánica con fracciones inspiratorias de oxígeno elevadas (FiO₂), la utilización de presión positiva al final de la espiración (PEEP), la presurización de la vía aérea, la administración de vasodilatadores por vía inhalatoria o la optimización del transporte a los tejidos periféricos mediante la corrección de la inestabilidad hemodinámica. El uso de la ventilación mecánica constituye uno de los pilares fundamentales en el tratamiento de estos enfermos, son múltiples las estrategias que se han utilizado encaminadas a conseguir el máximo de reclutamiento alveolar apoyándose en la teoría del pulmón abierto, para lograrlo es necesario aplicar altos niveles de PEEP u otras técnicas de reclutamiento alveolar, una de ellas es la ventilación oscilatoria de alta frecuencia.

¿Qué es ventilación de alta frecuencia?

Es una modalidad de ventilación donde se aplican bajos volúmenes tidales y altas frecuencias respiratorias, para lo cual es necesario de la utilización de un tipo especial de máquina de ventilación capaz de garantizar altas frecuencias respiratorias; para ello se dispone de diferentes dispositivos como son los inyectores de aire y los osciladores de alta frecuencia que utilizan flujos oblicuos de aire. Existen numerosas variantes de Ventilación de Alta Frecuencia VAF, de forma muy general, se clasifican en:

Ventilación a presión positiva de alta frecuencia (high frecuency positive pressure ventilation HFPPV).

Ventilación jet de alta frecuencia (high frecuency jet ventilation HFJV).

Sander⁵ introdujo la ventilación jet de alta frecuencia HFJV en 1967, para facilitar el intercambio de gases durante la realización de broncoscopios. Al iniciar la aplicación de HFJV se introduce gas a alta presión (15 a 50lb por pulgada cuadrada) en la porción superior o media del tubo endotraqueal; una válvula de control neumática o solenoide, controla la liberación intermitente de gas jets. Esta forma de ventilación de alta frecuencia, generalmente libera un volumen corriente Vt de 2 a 5ml/kg, a una frecuencia de 100 a 200 respiraciones por minutos. La presión jet (la cual determina la velocidad jet del aire), y la duración de la inspiración jet del aire (y por tanto, la relación inspiración/espiración I/E) se controlan por el operador. La presión y la duración de la inspiración jet se ajustan de forma empírica hasta alcanzar una oxigenación adecuada. Durante la aplicación de HFJV, la frecuencia inspiratiria de flujo elevada y la descompresión del flujo jet, proporciona una humidificación y calentamiento óptimo, la espiración se realiza de forma pasiva y por tanto puede producirse atrapamiento de aire.

En 1972, Lunkenheimer⁶ y col introducen la oscilación de alta frecuencia HFO, se utilizan indistintamente bombas o diafragmas, a diferencia de la HFPPV y la HFJV, en esta modalidad, tanto la espiración como la inspiración se realizan de forma activa.

Durante la HFO, el volumen tidal Vt, es aproximadamente de 1 a 3ml/kg y la frecuencia respiratoria de 2400 respiraciones por minuto. El operador prefija la frecuencia respiratoria, la relación I/E, (generalmente de 1/2), la presión de empuje (driving pressure, o potencia) y la presión media en la vía aérea (MAP). La presión o potencia de empuje depende del desplazamiento de la bomba o diafragma. El volumen tidal oscilatorio, generado durante la HFO, se relaciona directamente con a presión de empuje e inversamente con la frecuencia respiratoria, ya que al reducir el tiempo inspiratorio se reduce la duración del flujo de aire hacia el interior del árbol traquiobronquial. Por lo tanto se  considera que a menor tiempo inspiratorio, menor volumen tidal. El flujo de aire inspiratorio oblicuo (bias flow) hacia el interior del circuito respiratorio se ajusta hasta obtener la presión media deseada en la vía aérea, factor de suma importancia en la oxigenación.⁷

Con la aplicación de HFO no se produce descompresión del flujo de aire en las vías aéreas, por lo cual resulta más fácil el calentamiento y humidificación del gas inspirado, y disminuye el riesgo de obstrucción por  secreciones desecadas. Además, la espiración activa durante la HFO permite un mejor control de los volúmenes pulmonares que el alcanzado con HFPPV y HFJV. De esta forma se disminuye el riesgo de atrapamiento de aire, sobredistensión del espacio aéreo y depresión circulatoria.

Existen dos tipos básicos de máquinas: los ventiladores de chorro (jet) y los oscilatorios, cuyo funcionamiento a altas velocidades hace que entreguen volúmenes corrientes (VC) pequeños, generalmente menores que el espacio muerto anatómico, de manera que los mecanismos de transporte de gas son diferentes a los de la ventilación convencional a grandes flujos, en la que la ventilación se realiza por convección.

El ventilador de chorro tiene una boquilla y un interruptor de flujo que transporta pulsos de gas hacia el pulmón a alta velocidad, por lo que no hay necesidad de utilizar cuff en el tubo endotraqueal. La inercia de este gas entregado a gran velocidad permite que el VC entre  en el  pulmón, de modo  que  la inspiración es activa  desde la  máquina; en cambio, la espiración, causada por la retracción elástica del pulmón, es pasiva.

El oscilador es diferente, en él se entrega un flujo continuo de gas por el circuito que empieza a vibrar por efecto del oscilador, se mueve hacia atrás y hacia adelante, lo que lo convierte en un flujo oscilatorio. La inspiración es activa porque el oscilador empuja la columna de aire en el pulmón hacia abajo, y la espiración también es activa, pues el oscilador saca el gas fuera de los pulmones.

El mecanismo por el cual se produce el intercambio de O₂ y CO₂ con un VC menor que el espacio muerto anatómico es un aspecto físico fascinante, y se han propuesto una serie de hipótesis para explicarlo, éstas se derivan de los estudios realizados en modelos experimentales de bifurcación bronquial, cuyos resultados son complejos y varían según la velocidad de flujo.

Lo importante es que en la ventilación convencional en la que se utilizan grandes flujos,  el VC no llega más lejos que el espacio muerto, mientras que, gracias a los mecanismos físicos que participan en la  ventilación  oscilatoria de   alta frecuencia (dispersión, flujo coaxial y difusión aumentada), se logra un intercambio de gases más eficiente.

Por lo tanto, la ventilación tradicional puede llevar el pulmón a algún punto entre la región de colapso-apertura y la de sobredistensión, y eventualmente puede salirse de esa zona en ambos sentidos; la alta frecuencia, en cambio, permite situar el pulmón justo a medio camino entre ambos puntos; por eso, muchos la consideran como la mejor estrategia de protección pulmonar, al menos en forma conceptual.^7,8

Evidencia clínica

Múltiples han sido las investigaciones realizadas donde se aplica la ventilación  oscilatoria de alta frecuencia, el primer estudio fue realizado en el año 1997 por Fort P⁹  y se trató de un estudio piloto el cual observó una mejora del índice de oxigenación en los pacientes tratados, así como una mayor sobrevida en los  cuales se aplicó de forma  precoz este modo de ventilación. En el año 2002 se realizó la primera investigación donde se comparó el uso de la HFOV con la ventilación mecánica convencional la cual fue realizada por Derdak y col¹⁰ que demostró menos complicaciones y mortalidad con el uso de la ventilación  oscilatoria de alta frecuencia.

Ventajas de la HFOV con relación a la VMC^11-3

Requiere menos volumen tidal.

Los niveles de presión requerida son menores.

Se puede combinar con técnicas de ventilación prona para lograr más efectividad.

La mortalidad es menor.

Se produce menos lesión asociada a la ventilación mecánica (VALI).

Catéter venoso central, con monitorización continúa de presión venosa central (PVC).

Catéter arterial para monitorizar presión arterial media y muestreo de gases arteriales.

Monitorización seriada de PO₂ y PCO₂ (gases, transcutáneo ).

Cumplimentación adecuada por parte del personal de la hoja de seguimiento adjunta al protocolo.

Preparación del paciente para su uso:

Asegurar una presión arterial media adecuada a la edad del paciente.

Asegurar una presión venosa central de entre 8 y 12cmH₂O.

Bloqueo neuromuscular y sedación en pacientes.

Aspirar bien al paciente previamente a la instauración del respirador.

-Es fundamental mantener una presión arterial media.

Programación inicial del respirador de VAFO

Hacer las dos calibraciones obligatorias del aparato   antes de iniciar su uso en cada paciente.

FiO₂ al 100%.

Paw (presión media en vía aérea): comenzar con una Paw de 4 a 8cmH₂O por encima de la Paw que se venía utilizando en el ventilador convencional, con incrementos progresivos de 1-2cmH₂O según necesidad hasta lograr un volumen pulmonar óptimo, que será aquel que:

- Proporciona una SatO₂ que permite disminuir progresivamente la FiO₂ a un 60%.

Bias flow (tasa de flujo): previa conexión al paciente, hay que colocar los mandos de ajuste de MAP que limiten posición máxima en sentido de las agujas del reloj. A continuación aumentar el bias flow hasta que la Paw sea 12-15cmH₂O mayor que la MAP deseada. Luego reposicionar el mando de límite 3cmH₂O por encima de la MAP deseada para finalmente colocar el mando de ajuste de Paw hasta obtener el valor de la Paw de inicio deseado. Inicialmente, el bias flow necesario inicialmente será de 20-30l/min hasta los 20kg de peso, 30-40l/min entre 20 y 50kg de peso, y mayor de 30l/min por encima de los 50kg de peso. Utilizar siempre un bias flow mínimo de 20l/min.

Frecuencia: 6Hz

Delta-P (amplitud): comenzar con Power setting a 4,0, y aumentar progresivamente hasta conseguir que la vibración del pecho del paciente llegue hasta el muslo. Por lo general, este patrón de vibración se logra con un delta-P de 15 a 20cmH₂O por encima de la Paw programada.

Criterios y modo de supresión de VAFO

En el momento que el paciente tiene una FiO₂ inferior al 40%, una Paw de 15-20cmH₂O o un delta-P inferior a 40cmH₂O, se puede cambiar a modalidad ventilatoria convencional, teniendo en cuenta que:

- Los parámetros del ventilador convencional se ajustarán de acuerdo con los valores en VAFO:

Modo controlado por presión.

Volumen tidal de 6-8ml/kg.

I/E = 1:1.

PEEP 10.

Paw similar a la usada en VAFO.

FiO₂ un 10% mayor que la utilizada en VAFO.

- A continuación disminuir progresivamente PEEP hasta 5mmHg.

- Paso a espontánea, se utiliza CPAP con presión de soporte, ASV, etc., según criterio médico.

Criterios de fracaso de la VAFO^19-22

1. Fallo en la mejora de la oxigenación, entendido como la incapacidad de descender la FiO₂ un 10% tras 24h de VAFO (si el fallo es en la oxigenación, se mantendría la VAFO  y el siguiente paso sería la ECMO).

2. Fallo en la mejora o el mantenimiento de una ventilación adecuada, entendido como la incapacidad de mantener una PCO₂ por debajo de 80cmH2O con un ph superior a 7,25.

Otras Indicaciones^23-5

Síndrome de Distrés Respiratorio (RDS, Respiratory Distress  Syndrome).

Síndrome de Aspiración de Meconio.

Hipoplasia pulmonar neonatal.

Síndrome de Fugas Aérea (ALS, Air Leak Syndrome).

Enfisema Intersticial Pulmonar.

Complicaciones^26-8

Neumotórax.

Obstrucción del tubo endotraqueal por secreciones viscosas debido a disminución de la humidificación (poco frecuente).

Aunque la ventilación mecánica de alta frecuencia oscilatoria mostró nuevos conceptos en cuanto a cómo difunden los gases,²⁷ todavía queda por definir cuestiones relacionadas con el costo beneficio de esta modalidad, la aplicación de protocolos de ventilación ajustados para un enfermo portador de un SDRA,  el cual a su vez se comporta como un paciente especial por las complicaciones generalmente presentes en ellos, se deben considerar estas cuestiones cuando se vaya aplicar una modalidad  ventilatoria como la abordada en este tema, por lo anterior expuesto se necesitan del concurso de estudios encaminados a definir estas problemática.

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Recibido: 18 de marzo de 2009 ]]>