Articulo de referencia

ventilación de alta frecuencia

La ventilación de alta frecuencia ( VAF ) es un tipo de ventilación mecánica que utiliza una frecuencia respiratoria mayor que cuatro veces el valor normal [ 1 ] (>150 (Vf ) res...

La ventilación de alta frecuencia ( VAF ) es un tipo de ventilación mecánica que utiliza una frecuencia respiratoria mayor que cuatro veces el valor normal [ 1 ] (>150 (Vf ) respiraciones por minuto) y volúmenes corrientes muy pequeños . [ 2 ] [ 3 ] Se cree que la ventilación de alta frecuencia reduce la lesión pulmonar asociada al ventilador (VALI), especialmente en el contexto del síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) y la lesión pulmonar aguda (LPA). [ 2 ] Esto se conoce comúnmente como ventilación protectora pulmonar . [ 4 ] Existen diferentes tipos de ventilación de alta frecuencia. [ 2 ] Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas únicas. Los tipos de VAF se caracterizan por el sistema de suministro y el tipo de fase de exhalación.

La ventilación de alta frecuencia puede utilizarse sola o en combinación con la ventilación mecánica convencional. En general, los dispositivos que requieren ventilación mecánica convencional no ofrecen los mismos efectos protectores pulmonares que aquellos que funcionan sin respiración normal. Las especificaciones y capacidades varían según el fabricante del dispositivo.

Fisiología

En la ventilación convencional, donde los volúmenes corrientes (V T ) superan el espacio muerto (V DEAD ), el intercambio gaseoso se relaciona principalmente con el flujo masivo de gas hacia los alvéolos . En la ventilación de alta frecuencia, los volúmenes corrientes utilizados son menores que el espacio muerto anatómico y del equipo, por lo que se producen mecanismos alternativos de intercambio gaseoso.

Procedimiento

  • Abordaje supraglótico: El abordaje supraglótico es ventajoso ya que permite un campo quirúrgico completamente libre de tubos.
  • Abordaje subglótico
  • Abordaje transtraqueal

Ventilación por chorro de alta frecuencia (pasiva)

La ventilación a chorro de alta frecuencia (HFJV) minimiza el movimiento del tórax y el abdomen y facilita los procedimientos quirúrgicos donde incluso un ligero movimiento debido a la ventilación con presión positiva espontánea o intermitente puede afectar significativamente la duración y el éxito del procedimiento (por ejemplo, la ablación de la fibrilación auricular ). La HFJV NO permite: establecer un volumen corriente específico, muestrear ETCO2 (y debido a esto, se requieren ABG frecuentes para medir PaCO2 ). En la HFJV se aplica un chorro con una presión de conducción establecida, seguido de una exhalación pasiva durante un período muy corto antes de que se administre el siguiente chorro, creando "auto-PEEP" (llamada presión de pausa por el ventilador de chorro). [ 3 ] El riesgo de acumulación excesiva de respiración que conduce a barotrauma y neumotórax es bajo pero no nulo.

En la ventilación a chorro de alta frecuencia (HFJV), la exhalación es pasiva (depende de la retracción pasiva de los pulmones y la pared torácica), mientras que en la ventilación oscilatoria de alta frecuencia (HFOV), el movimiento del gas se produce por el movimiento de entrada y salida de la membrana oscilante tipo "altavoz" . Por lo tanto, en la HFOV, tanto la inspiración como la espiración son causadas activamente por el oscilador, y la exhalación pasiva no está permitida.

En el Reino Unido, el respirador de chorro Mistral o Monsoon (Acutronic Medical Systems) es el más utilizado. En Estados Unidos, el respirador de chorro Bunnell LifePulse es el más utilizado.

Ventilador de chorro Bunnell LifePulse

El ventilador de chorro de alta frecuencia Life Pulse
Flujo bidireccional durante la ventilación a chorro de alta frecuencia
Administración de óxido nítrico inhalado (iNO) con ventilación a chorro de alta frecuencia.

La ventilación a chorro de alta frecuencia (HFJV) se realiza con el ventilador de alta frecuencia Bunnell Life Pulse. La HFJV utiliza un adaptador para tubo endotraqueal en lugar del  adaptador estándar de 15 mm. Un chorro de gas a alta presión sale del adaptador y entra en la vía aérea. Este chorro de gas se produce durante un breve lapso de tiempo, aproximadamente 0,02 segundos, y a alta frecuencia: 4-11 hercios. Durante la HFJV se utilizan volúmenes corrientes ≤ 1 ml/kg. Esta combinación de pequeños volúmenes corrientes administrados durante periodos muy cortos genera las presiones alveolares y de la vía aérea distal más bajas posibles producidas por un ventilador mecánico. La espiración es pasiva. Los ventiladores a chorro utilizan diversas relaciones I:E (entre 1:1,1 y 1:12) para ayudar a lograr una espiración óptima. En ocasiones, se utilizan respiraciones mecánicas convencionales para ayudar a reinflar el pulmón. Se utiliza una PEEP óptima para mantener la inflación alveolar y promover la relación ventilación-perfusión. Se ha demostrado que la ventilación a chorro reduce la lesión pulmonar inducida por el ventilador hasta en un 20 %. Se recomienda el uso de ventilación a chorro de alta frecuencia en neonatos y adultos con lesión pulmonar grave. [ 5 ]

Indicaciones de uso

El ventilador de alta frecuencia Bunnell Life Pulse está indicado para la ventilación de lactantes en estado crítico con enfisema intersticial pulmonar (EIP). Los lactantes estudiados tenían un peso al nacer de entre 750 y 3529 gramos y una edad gestacional de entre 24 y 41 semanas.

El ventilador de alta frecuencia Bunnell Life Pulse también está indicado para la ventilación de lactantes en estado crítico con síndrome de dificultad respiratoria (SDR) complicado por fugas de aire pulmonares que, según la opinión de sus médicos, no responden a la ventilación convencional . Los lactantes estudiados con estas características tenían un peso al nacer de entre 600 y 3660 gramos y una edad gestacional de entre 24 y 38 semanas.

Efectos adversos

Los efectos secundarios adversos observados durante el uso de ventilación de alta frecuencia incluyen los que se encuentran comúnmente durante el uso de ventiladores de presión positiva convencionales. Estos efectos adversos incluyen:

Contraindicaciones

La ventilación a chorro de alta frecuencia está contraindicada en pacientes que requieren tubos traqueales con  un diámetro interno menor a 2,5 mm.

Configuración y parámetros

Los parámetros que se pueden ajustar en la ventilación con chorro de alta frecuencia (HFJV) incluyen: 1) tiempo inspiratorio, 2) presión motriz, 3) frecuencia, 4) FiO2 y 5) humedad. Los aumentos en la FiO2, el tiempo inspiratorio y la frecuencia mejoran la oxigenación (al aumentar la "auto-PEEP" o presión de pausa), mientras que un aumento en la presión motriz y una disminución en la frecuencia mejoran la ventilación.

Presión inspiratoria máxima (PIP)

La ventana de presión inspiratoria máxima (PI ) muestra la PI promedio . Durante el arranque, se toma una muestra de PI con cada ciclo de inhalación y se promedia con todas las demás muestras tomadas durante los últimos diez segundos. Una vez que comienza el funcionamiento normal, las muestras se promedian durante los últimos veinte segundos.

ΔP (Delta P)

El valor que se muestra en la ventana Δ P (diferencia de presión) representa la diferencia entre el valor de P IP y el valor de PEEP.

Δpag=PAGIPAGPAGmimiPAG{\displaystyle \Delta p=P_{IP}-P_{EEP}}
Presión del servomotor

La pantalla de presión del servomotor indica la cantidad de presión que la máquina debe generar internamente para alcanzar la P IP que aparece en la pantalla. Su valor puede oscilar entre 0 y 20 psi (0 y 137,9 kPa ). Si la P IP detectada o aproximada en el extremo distal del tubo traqueal se desvía de la P IP deseada , la máquina genera automáticamente más o menos presión interna para compensar la variación. La pantalla de presión del servomotor mantiene informado al operador .

La pantalla del servomotor es un indicador clínico general de los cambios en la distensibilidad o resistencia de los pulmones del paciente, así como de la pérdida de volumen pulmonar debido a un neumotórax a tensión .

ventilación oscilatoria de alta frecuencia

En la ventilación oscilatoria de alta frecuencia (VOAF), la vía aérea se presuriza a una presión media fija (denominada presión continua de distensión pulmonar) mediante una válvula espiratoria ajustable. Pequeñas oscilaciones de presión, administradas a una frecuencia muy alta, se superponen mediante la acción de una membrana osciladora tipo altavoz. La VOAF se utiliza frecuentemente en neonatos prematuros con síndrome de dificultad respiratoria que no se oxigenan adecuadamente con los parámetros de ventilación convencionales que protegen los pulmones. También se ha utilizado en el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) en adultos, pero dos estudios (los ensayos OSCAR y OSCILLATE) mostraron resultados negativos para esta indicación.

Los parámetros que se pueden configurar en la ventilación oscilatoria de alta frecuencia (HFOV) incluyen la presión de distensión pulmonar continua, la amplitud y frecuencia de oscilación, la relación I:E (relación entre oscilación positiva y negativa), el flujo de gas fresco (denominado flujo de polarización) y la FiO2. El aumento de la presión de distensión pulmonar continua y de la FiO2 mejorará la oxigenación. El aumento de la amplitud o del flujo de gas fresco y la disminución de la frecuencia mejorarán la ventilación.

ventilación percusiva de alta frecuencia

HFPV : La ventilación percusiva de alta frecuencia combina la ventilación de alta frecuencia (HFV) con la ventilación mecánica controlada por presión y cíclica (es decir, ventilación con control de presión, PCV).

ventilación con presión positiva de alta frecuencia

HFPPV — La ventilación con presión positiva de alta frecuencia se utiliza raramente en la actualidad, habiendo sido reemplazada por los tipos de ventilación de chorro, oscilatoria y percusiva de alta frecuencia. La HFPPV se administra a través del tubo endotraqueal mediante un ventilador convencional cuya frecuencia se ajusta cerca de sus límites superiores. La HFPV comenzó a utilizarse en centros seleccionados en la década de 1980. Es un híbrido de ventilación mecánica convencional y ventilación oscilatoria de alta frecuencia. Se ha utilizado para salvar a pacientes con hipoxemia persistente cuando reciben ventilación mecánica convencional o, en algunos casos, como modalidad primaria de soporte ventilatorio desde el inicio. [ 6 ] [ 7 ]

Interrupción del flujo de alta frecuencia

La HFFI (Interrupción de Flujo de Alta Frecuencia) es similar a la ventilación por chorro de alta frecuencia, pero su mecanismo de control de gas es diferente. Generalmente, se coloca una barra o bola giratoria con una pequeña abertura en el flujo de gas a alta presión. A medida que la barra o bola gira y la abertura se alinea con el flujo de gas, se permite la entrada de un pequeño y breve pulso de gas a las vías respiratorias. Las frecuencias de la HFFI suelen estar limitadas a un máximo de aproximadamente 15 hercios.

Ventilación de alta frecuencia (activa)

La ventilación de alta frecuencia (activa) — HFV-A — se distingue por el mecanismo de exhalación activa que incorpora. La exhalación activa consiste en la aplicación de presión negativa para expulsar el aire de los pulmones. Los modelos CareFusion 3100A y 3100B son similares en todos los aspectos, excepto en el tamaño del paciente al que están diseñados. El 3100A está diseñado para pacientes de hasta 35 kilogramos y el 3100B para pacientes de más de 35 kilogramos.

CareFusion 3100A y 3100B

Ventilador oscilatorio Sensormedics 3100a
Detalles de un circuito para pacientes

La ventilación oscilatoria de alta frecuencia se describió por primera vez en 1972 [ 8 ] y se utiliza en neonatos y pacientes adultos para reducir la lesión pulmonar o prevenir una mayor lesión pulmonar. [ 9 ] La HFOV se caracteriza por altas frecuencias respiratorias entre 3,5 y 15 hercios (210-900 respiraciones por minuto) y por mantener tanto la inhalación como la espiración mediante presiones activas. Las frecuencias utilizadas varían ampliamente según el tamaño del paciente, la edad y el proceso patológico. En la HFOV, la presión oscila alrededor de la presión de distensión constante (equivalente a la presión media de la vía aérea [MAP]), que en efecto es la misma que la presión positiva al final de la espiración (PEEP). De esta forma, el gas se introduce en el pulmón durante la inspiración y se extrae durante la espiración. La HFOV genera volúmenes corrientes muy bajos que generalmente son menores que el espacio muerto del pulmón. El volumen corriente depende del tamaño del tubo endotraqueal, la potencia y la frecuencia. Se cree que en la ventilación oscilatoria de alta frecuencia (VOAF) intervienen diferentes mecanismos de transferencia de gases (flujo directo, convección, dispersión tayloriana, efecto Pendelluft , perfiles de velocidad asimétricos, mezcla cardiogénica y difusión molecular) en comparación con la ventilación mecánica convencional. Se utiliza frecuentemente en pacientes con hipoxemia refractaria que no se corrige con la ventilación mecánica convencional, como en el caso de las siguientes enfermedades: síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) grave, lesión pulmonar aguda (LPA) y otros problemas de difusión de la oxigenación. En algunos neonatos, la VOAF puede utilizarse como ventilación de primera línea debido a la alta susceptibilidad del recién nacido prematuro a la lesión pulmonar por ventilación convencional.

Entrega de respiración

Las vibraciones se generan mediante una válvula electromagnética que controla un pistón. Las vibraciones resultantes son similares a las producidas por un altavoz estéreo. La amplitud es la altura de la onda vibratoria. Mayores amplitudes generan mayores fluctuaciones de presión, lo que provoca un mayor desplazamiento de gas con cada vibración. La frecuencia es el número de vibraciones por minuto. Un hercio equivale a 60 ciclos por minuto. Las mayores amplitudes a frecuencias más bajas producirán la mayor fluctuación de presión y el mayor desplazamiento de gas.

Modificar el  porcentaje de tiempo inspiratorio (T %i ) cambia la proporción del tiempo en que la vibración u onda sonora se encuentra por encima de la línea de base en comparación con el tiempo en que se encuentra por debajo de ella. Aumentar el  porcentaje de tiempo inspiratorio también incrementará el volumen de gas movido o volumen corriente. Disminuir la frecuencia, aumentar la amplitud y aumentar el  porcentaje de tiempo inspiratorio incrementarán el volumen corriente y eliminarán el CO₂ . Aumentar el volumen corriente también tenderá a incrementar la presión media de las vías respiratorias.

Configuración y mediciones
Flujo sesgado

El regulador de flujo controla e indica la velocidad de flujo continuo de la mezcla de gas humidificado a través del circuito del paciente. La perilla de control es una válvula neumática de 15 vueltas que aumenta el flujo a medida que se gira.

Ajuste de presión media

El ajuste de presión media regula la presión media de las vías respiratorias (PAW ) controlando la resistencia de la válvula de control de presión de las vías respiratorias. La presión media de las vías respiratorias cambiará y requerirá que se ajuste la presión media cuando se modifiquen los siguientes parámetros:

  • Frecuencia (Hertz)
  • % Tiempo inspiratorio
  • Cambio de potencia y Δp
  • Centrado del pistón

Durante la ventilación oscilatoria de alta frecuencia (HFOV), la P AW es la variable principal que afecta la oxigenación y se establece independientemente de otras variables en el oscilador. Debido a que los cambios de presión en las vías respiratorias distales durante la HFOV son mínimos, [ 10 ] [ 11 ] la P AW durante la HFOV puede considerarse de manera similar al nivel de PEEP en la ventilación convencional. [ 12 ] La P AW óptima puede considerarse como un compromiso entre el reclutamiento pulmonar máximo y la sobredistensión mínima.

Límite de presión media

El límite de presión media controla el límite por encima del cual no se puede aumentar la presión arterial proximal (PAW ) ajustando la presión de control de la válvula limitadora de presión. El rango del límite de presión media es de 10 a 45 cmH₂O .

ΔP y amplitud
Volumen tidal frente a ajuste de potencia

La potencia se ajusta en función de la amplitud para determinar el cambio de presión medido (ΔP). La amplitud/potencia determina la cantidad de energía que impulsa el pistón del oscilador hacia adelante y hacia atrás, lo que produce un desplazamiento del volumen de aire ( volumen corriente ). La amplitud influye en el ΔP, que se modifica por el desplazamiento del pistón del oscilador y, por lo tanto, por la presión oscilatoria (ΔP). La potencia interactúa con las condiciones de presión y volumen corriente (P AW) presentes en el circuito del paciente para producir el ΔP resultante.

% Tiempo inspiratorio

El porcentaje de tiempo inspiratorio es un ajuste que determina el porcentaje del ciclo en el que el pistón se desplaza hacia su posición inspiratoria final (o en la que se encuentra). El rango de porcentaje inspiratorio es del 30 al 50 %.

Frecuencia
Volumen corriente frente a frecuencia en Hertz

La frecuencia se mide en hercios (Hz). El mando de control es un potenciómetro de 10 vueltas en sentido horario que abarca un rango de 3  Hz a 15  Hz. La frecuencia seleccionada se muestra en un indicador digital en la parte frontal del ventilador. Un hercio equivale a (±5%) 1 respiración por segundo o 60 respiraciones por minuto (por ejemplo, 10 Hz = 600 respiraciones por minuto). Los cambios de frecuencia son inversamente proporcionales a la amplitud y, por lo tanto, al volumen corriente  administrado .

Respiraciones por minuto (f)
F=Hz60smidoonorteds{\displaystyle f=Hz\cdot 60_{segundos}}
Oscilación a través de la presión

La presión de oscilación en el valle es la presión instantánea dentro del circuito HFOV después de que el pistón oscilante alcanza su deflexión negativa completa.

OTPAG=METROAPAG(AMETROPAG/3){\displaystyle OTP=MAP-(AMP/3)}

ventilación a chorro transtraqueal

La ventilación transtraqueal a chorro se refiere a un tipo de ventilación de alta frecuencia y bajo volumen corriente , administrada mediante un catéter laríngeo con ventiladores especializados que generalmente solo están disponibles en el quirófano o la unidad de cuidados intensivos. Este procedimiento se emplea ocasionalmente en el quirófano cuando se prevé una vía aérea difícil (como en el síndrome de Treacher Collins , la secuencia de Robin o la cirugía de cabeza y cuello con obstrucción supraglótica o glótica). [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

Efectos adversos

Los efectos secundarios adversos observados durante el uso de ventilación de alta frecuencia incluyen los que se encuentran comúnmente durante el uso de ventiladores de presión positiva convencionales. Estos efectos adversos incluyen:

Véase también

Referencias

  1. BRISCOE WA, FORSTER RE, COMROE JH (1954). "Ventilación alveolar a volúmenes corrientes muy bajos". J Appl Physiol . 7 (1): 27– 30. doi : 10.1152/jappl.1954.7.1.27 . PMID 13174467 . 
  2. 1 2 3 Krishnan JA, Brower RG (2000). "Ventilación de alta frecuencia para la lesión pulmonar aguda y el SDRA" . Chest . 118 (3): 795– 807. doi : 10.1378/chest.118.3.795 . PMID 10988205 . 
  3. 1 2 Standiford TJ, Morganroth ML (diciembre de 1989). "Ventilación de alta frecuencia". Chest . 96 (6): 1380– 9. doi : 10.1378/chest.96.6.1380 . PMID 2510975 . 
  4. Bollen CW, Uiterwaal CS, van Vught AJ (febrero de 2006). "Revisión sistemática de los determinantes de la mortalidad en la ventilación oscilatoria de alta frecuencia en el síndrome de dificultad respiratoria aguda" . Crit Care . 10 (1) R34. doi : 10.1186/cc4824 . PMC 1550858. PMID 16507163 .  
  5. DP Schuster; M. Klain; JV Snyder (octubre de 1982). "Comparación de la ventilación a chorro de alta frecuencia con la ventilación convencional durante la insuficiencia respiratoria aguda grave en humanos". Critical Care Medicine . 10 (10): 625– 630. doi : 10.1097/00003246-198210000-00001 . PMID 6749433 . 
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