La ventilación de alta frecuencia es un tipo de ventilación mecánica que utiliza una frecuencia respiratoria superior a cuatro veces el valor normal. [1] (> 150 (V f ) 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 de SDRA y lesión pulmonar aguda . [2] Esto se conoce comúnmente como ventilación protectora de los pulmones . [4] Existen diferentes tipos de ventilación de alta frecuencia . [2]Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas. Los tipos de HFV se caracterizan por el sistema de administración y el tipo de fase de exhalación.
Ventilación de alta frecuencia | |
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Malla | D006612 |
La ventilación de alta frecuencia se puede utilizar sola o en combinación con la ventilación mecánica convencional. En general, los dispositivos que necesitan ventilación mecánica convencional no producen los mismos efectos protectores pulmonares que los que pueden funcionar sin respiración de marea. Las especificaciones y capacidades variarán según el fabricante del dispositivo.
Fisiología
Con la ventilación convencional donde los volúmenes de marea (V T ) exceden el espacio muerto (V DEAD ), el intercambio de gases está relacionado en gran medida con el flujo total de gas a los alvéolos . Con la ventilación de alta frecuencia, los volúmenes corrientes utilizados son más pequeños que el espacio muerto anatómico y del equipo y, por lo tanto, se producen mecanismos alternativos de intercambio de gases. [ cita requerida ]
Procedimiento
- Abordaje supraglótico: el abordaje supraglótico es ventajoso ya que permite un campo quirúrgico completamente sin tubo.
- Abordaje subglótico
- Abordaje transtraqueal
Ventilación por chorro de alta frecuencia (pasiva)
En el Reino Unido, el ventilador de chorro Mistral o Monsoon (Acutronic Medical Systems) es el más utilizado. En los Estados Unidos, el ventilador de chorro Bunnell LifePulse es el más utilizado.
La HFJV minimiza el movimiento del tórax y el abdomen y facilita los procedimientos quirúrgicos donde incluso un artefacto de movimiento leve de la ventilación con presión positiva espontánea o intermitente puede afectar significativamente la duración y el éxito del procedimiento (por ejemplo, ablación de la fibrilación auricular). La HFJV NO permite: establecer un volumen corriente específico, tomar muestras de ETCO2 (y debido a esto, se requieren ABG frecuentes para medir la PaCO2). En 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 suministre el siguiente chorro, creando "auto-PEEP" (llamada presión de pausa por el ventilador de chorro). [3] El riesgo de acumulación excesiva de aliento que conduce a barotrauma y neumotórax es bajo pero no nulo.
En HFJV, la exhalación es pasiva (depende del retroceso pasivo del pulmón y de la pared torácica) mientras que en HFOV el movimiento del gas es causado por el movimiento hacia adentro y hacia afuera de la membrana del oscilador del “altavoz”. Por lo tanto, en la HFOV tanto la inspiración como la espiración son causadas activamente por el oscilador y no se permite la espiración pasiva.
Ventilador de chorro Bunnell LifePulse
La ventilación por chorro de alta frecuencia (HFJV) es proporcionada por el ventilador de alta frecuencia Bunnell Life Pulse. HFJV emplea un adaptador de tubo endotraqueal en su lugar para el adaptador de tubo ET normal de 15 mm. Un "chorro" de gas a alta presión sale del adaptador y entra en las vías respiratorias. Este chorro de gas se produce durante un período muy breve, aproximadamente 0,02 segundos, y a alta frecuencia: 4-11 hercios. Se utilizan volúmenes corrientes ≤ 1 ml / kg durante la HFJV. Esta combinación de pequeños volúmenes corrientes administrados durante períodos de tiempo muy cortos crea las presiones más bajas posibles en las vías respiratorias distales y alveolares producidas por un ventilador mecánico. La exhalación es pasiva. Los ventiladores de chorro utilizan varias relaciones I: E, entre 1: 1,1 y 1:12, para ayudar a lograr una exhalación óptima. A veces se utilizan respiraciones mecánicas convencionales para ayudar a inflar el pulmón. La PEEP óptima se utiliza para mantener la inflación alveolar y promover la compatibilidad entre ventilación y 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 por chorro de alta frecuencia en recién nacidos y adultos con lesión pulmonar grave. [5]
Indicaciones para el uso
El ventilador de alta frecuencia Bunnell Life Pulse está indicado para su uso en la ventilación de bebés críticamente enfermos con enfisema pulmonar intersticial (PIE). Los bebés estudiados tenían un peso al nacer de 750 a 3529 gramos y una edad de gestación de 24 a 41 semanas.
El ventilador de alta frecuencia Bunnell Life Pulse también está indicado para su uso en la ventilación de bebés críticamente enfermos con síndrome de dificultad respiratoria (SDR) complicado por fugas de aire pulmonar que, en opinión de sus médicos, fallan en la ventilación convencional . Los bebés de esta descripción estudiados tenían un peso al nacer de 600 a 3660 gramos y una edad gestacional de 24 a 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 convencionales de presión positiva. Estos efectos adversos incluyen:
- Neumotórax
- Neumopericardio
- Neumoperitoneo
- Neumomediastino
- Enfisema pulmonar intersticial
- Hemorragia intraventricular
- Traqueobronquitis necrosante
- Displasia broncopulmonar
Contraindicaciones
La ventilación por chorro de alta frecuencia está contraindicada en pacientes que necesitan tubos traqueales de menos de 2,5 mm de DI.
Configuraciones y parámetros
Las configuraciones que se pueden ajustar en HFJV incluyen 1) tiempo inspiratorio, 2) presión de conducción, 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 la presión de pausa), mientras que un aumento en la presión de conducción y una disminución en la frecuencia mejoran la ventilación.
Presión inspiratoria máxima (PIP)
La ventana de presión inspiratoria máxima (P IP ) muestra el P IP promedio . Durante el inicio, se toma una muestra de P IP con cada ciclo de inhalación y se promedia con todas las demás muestras tomadas durante el período de diez segundos más reciente. Una vez que comienza la operación normal, las muestras se promedian durante el período de veintidós segundos más reciente.
ΔP (Delta P)
El valor mostrado en la ventana Δ P (diferencia de presión) representa la diferencia entre el valor de P IP y el valor de PEEP.
Presión servo
La pantalla de servopresión indica la cantidad de presión que la máquina debe generar internamente para lograr el P IP que aparece en la pantalla del servo. Su valor puede variar de 0 a 20 psi (0 a 137,9 kPa ). Si el P IP detectado o aproximado en la punta distal del tubo traqueal se desvía del P IP deseado , la máquina genera automáticamente más o menos presión interna en un intento de compensar el cambio. La pantalla de servopresión mantiene informado al operador .
La pantalla del servo es un indicador clínico general de cambios en la distensibilidad o resistencia de los pulmones del paciente, así como de la pérdida de volumen pulmonar debido al neumotórax a tensión .
Ventilación oscilatoria de alta frecuencia
En la HFOV, las vías respiratorias se presurizan a una presión media establecida en las vías respiratorias (llamada presión continua de distensión pulmonar) a través de una válvula espiratoria ajustable. Las pequeñas oscilaciones de presión entregadas a una velocidad muy alta se superponen mediante la acción de una membrana de oscilador de “altavoz”. La VAOA se usa a menudo en recién nacidos prematuros con síndrome de dificultad respiratoria que no logran oxigenarse adecuadamente con los ajustes de protección pulmonar de la ventilación convencional. También se ha utilizado en el SDRA en adultos, pero dos estudios (los ensayos OSCAR y OSCILLATE) mostraron resultados negativos para esta indicación.
Los parámetros que se pueden configurar en HFOV incluyen la presión continua de distensión pulmonar, la amplitud y frecuencia de la oscilación, la relación I: E (relación de oscilación positiva / oscilación negativa), el flujo de gas fresco (llamado flujo de polarización) y FiO2. Los aumentos en la presión continua de distensión pulmonar y la FiO2 mejorarán la oxigenación. Los aumentos en la amplitud o el flujo de gas fresco y las disminuciones en la frecuencia mejorarán la ventilación.
Ventilación de percusión de alta frecuencia
HFPV : la ventilación de percusión de alta frecuencia combina HFV más ventilación mecánica controlada por presión limitada y cíclica en el tiempo (es decir, ventilación con control de presión, PCV).
Ventilación con presión positiva de alta frecuencia
HFPPV : la ventilación con presión positiva de alta frecuencia ya no se usa, ya que ha sido reemplazada por tipos de ventilación de chorro de alta frecuencia, oscilatoria y percusiva. La HFPPV se administra a través del tubo endotraqueal utilizando un ventilador convencional cuya frecuencia se establece cerca de sus límites superiores. 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 están en ventilación mecánica convencional o, en algunos casos, se ha utilizado como modalidad primaria de soporte ventilatorio desde el inicio. [6] [7]
Interrupción del flujo de alta frecuencia
HFFI : la interrupción del flujo de alta frecuencia es similar a la ventilación por chorro de alta frecuencia, pero el mecanismo de control de gas es diferente. Con frecuencia, se coloca una barra o bola giratoria con una pequeña abertura en el camino de un gas a alta presión. A medida que la barra o bola gira y la abertura se alinea con el flujo de gas, se permite que un pequeño y breve pulso de gas ingrese a las vías respiratorias. Las frecuencias para HFFI se limitan típicamente a un máximo de aproximadamente 15 hercios.
Ventilación de alta frecuencia (activa)
Ventilación de alta frecuencia (activa) : HFV-A destaca por la mecánica de exhalación activa incluida. La exhalación activa significa que se aplica una presión negativa para forzar la salida del volumen de los pulmones. CareFusion 3100A y 3100B son similares en todos los aspectos, excepto en el tamaño del paciente objetivo. El 3100A está diseñado para su uso en pacientes de hasta 35 kilogramos y el 3100B está diseñado para su uso en pacientes de más de 35 kilogramos.
CareFusion 3100A y 3100B
La ventilación oscilatoria de alta frecuencia se describió por primera vez en 1972 [8] y se utiliza en neonatos y poblaciones de pacientes adultos para reducir la lesión pulmonar o para prevenir una mayor lesión pulmonar. [9] La VOAF se caracteriza por frecuencias respiratorias altas entre 3,5 y 15 hercios (210 a 900 respiraciones por minuto) y por mantener tanto la inhalación como la exhalación mediante presiones activas. Las tasas utilizadas varían ampliamente según el tamaño del paciente, la edad y el proceso de la enfermedad. En HFOV, la presión oscila alrededor de la presión de distensión constante (equivalente a la presión media de las vías respiratorias [MAP]), que en efecto es la misma que la presión positiva al final de la espiración (PEEP). Así, el gas se empuja hacia el pulmón durante la inspiración y luego se extrae durante la espiración. La VOAF genera volúmenes corrientes muy bajos que generalmente son menores que el espacio muerto del pulmón. El volumen corriente depende del tamaño, la potencia y la frecuencia del tubo endotraqueal. Se cree que en la VOAF entran en juego diferentes mecanismos (flujo masivo directo - convectivo, dispersión de Taylor, efecto Pendelluft, perfiles de velocidad asimétricos, mezcla cardiogénica y difusión molecular) de transferencia de gas en comparación con la ventilación mecánica normal. A menudo se utiliza en pacientes que tienen hipoxemia refractaria que no puede corregirse con la ventilación mecánica normal, como es el caso de los siguientes procesos patológicos: SDRA grave, ALI y otros problemas de difusión de la oxigenación. En algunos pacientes neonatales, la VOAF puede utilizarse como ventilador de primera línea debido a la alta susceptibilidad del lactante prematuro a sufrir lesiones pulmonares por la ventilación convencional.
Entrega de aliento
Las vibraciones son creadas por una válvula electromagnética que controla un pistón. Las vibraciones resultantes son similares a las producidas por un altavoz estéreo. La altura de la onda vibratoria es la amplitud. Las amplitudes más altas crean mayores fluctuaciones de presión que mueven más gas con cada vibración. El número de vibraciones por minuto es la frecuencia. Un hercio equivale a 60 ciclos por minuto. Las amplitudes más altas a frecuencias más bajas causarán la mayor fluctuación en la presión y moverán la mayor cantidad de gas.
La alteración del% de tiempo inspiratorio (T % i ) cambia la proporción del tiempo en el que la vibración o la onda de sonido está por encima de la línea de base frente a por debajo. El aumento del% de tiempo inspiratorio también aumentará el volumen de gas movido o el volumen corriente. Disminuir la frecuencia, aumentar la amplitud y aumentar el% del tiempo inspiratorio aumentará el volumen corriente y eliminará el CO 2 . El aumento del volumen corriente también tenderá a aumentar la presión media de las vías respiratorias.
Configuraciones y medidas
Flujo de sesgo
El flujo de polarización controla e indica la tasa de flujo continuo de gas mezclado 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
La configuración de ajuste de presión media ajusta la presión media de las vías respiratorias (P AW ) controlando la resistencia de la válvula de control de la presión de las vías respiratorias. La presión media de las vías respiratorias cambiará y es necesario ajustar la presión media cuando se modifiquen las siguientes configuraciones:
- Frecuencia (hercios)
- % De tiempo inspiratorio
- Cambio de potencia y Δ p
- Centrado de 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 de la vía aérea distal durante la VOAF son mínimos, [10] [11] la PA durante la VOAF se puede ver de una 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 la P AW proximal no se puede aumentar estableciendo la presión de control de la válvula de límite de presión. El rango límite de presión media es de 10 a 45 cmH 2 O.
ΔP y amplitud
El ajuste de potencia se establece como amplitud para establecer un cambio medido de presión (ΔP). Amplitud / Potencia es un ajuste que determina la cantidad de potencia que impulsa el pistón del oscilador hacia adelante y hacia atrás, lo que resulta en un desplazamiento del volumen de aire ( volumen corriente ). El efecto de la amplitud en el ΔP que cambia por el desplazamiento del pistón del oscilador y, por lo tanto, la presión oscilatoria (ΔP). El ajuste de potencia interactúa con las condiciones P AW que existen dentro del circuito del paciente para producir el ΔP resultante.
% De tiempo inspiratorio
El porcentaje de tiempo inspiratorio es un ajuste que determina el porcentaje de tiempo de ciclo hacia el que se desplaza el pistón (o en su posición inspiratoria final). El rango de porcentaje inspiratorio es 30-50%.
Frecuencia
El ajuste de frecuencia se mide en hercios (hz). La perilla de control es un potenciómetro de aumento de 10 vueltas en el sentido de las agujas del reloj que cubre un rango de 3 Hz a 15 Hz. La frecuencia establecida se muestra en un medidor digital en la parte frontal del ventilador. Un hercio es (- / + 5%) igual a 1 respiración por segundo, o 60 respiraciones por minuto (por ejemplo, 10 Hz = 600 respiraciones por minuto). Los cambios en la frecuencia son inversamente proporcionales a la amplitud y, por lo tanto, entregan el volumen corriente .
- Respiraciones por minuto (f)
Presión a través de la oscilación
La presión del valle de oscilación es la presión instantánea dentro del circuito HFOV después de que el pistón oscilante alcance su deflexión negativa completa.
Ventilación por chorro transtraqueal
La ventilación por chorro transtraqueal se refiere a un tipo de ventilación de alta frecuencia, ventilación de bajo volumen corriente proporcionada a través de un catéter laríngeo por 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 síndrome de Treacher Collins , secuencia de Robin , 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 convencionales de presión positiva. Estos efectos adversos incluyen:
- Neumotórax
- Neumopericardio
- Neumoperitoneo
- Neumomediastino
- Enfisema pulmonar intersticial
- Hemorragia intraventricular
- Traqueobronquitis necrosante
- Displasia broncopulmonar
Ver también
- Ventilacion mecanica
- Terapia respiratoria
- Lesión pulmonar asociada al ventilador
Referencias
- ^ BRISCOE WA, FORSTER RE, COMROE JH (1954). "Ventilación alveolar a volúmenes tidales muy bajos" . J Appl Physiol . 7 (1): 27–30. doi : 10.1152 / jappl.1954.7.1.27 . PMID 13174467 .
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