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GUIAS DE PROCEDIMIENTO VENTILACIÓN DE ALTA FRECUENCIA OSCILAROTIA SLE 5000 Sensor Medic B UNIDAD ORGANICA Dpto. de Cuidados Intensivos SERVICIO DE CUIDADOS INTENSIVOS PEDIATRICOS HNERM Autor: Edgar Juan Coila Paricahua DEFINICION: Es un método de ventilación mecánica que usa frecuencias respiratorias altas supra fisiológicas y volúmenes tidales bajos, menores al espacio muerto. Consideraciones generales En modelos animales el uso de la ventilación de alta frecuencia oscilatoria ha demostrado inflado pulmonar más uniforme, mejora la oxigenación y reduce el daño pulmonar asociado a la ventilación mecánica convencional. En la ventilación de alta frecuencia oscilatoria (VAFO) hay un relativo desacoplamiento de la oxigenación con la ventilación. La oxigenación depende del volumen pulmonar, el cual depende de la presión de distensión continua (PDC) que en el ventilador SLE 5000 y en el Sensor Medic B se muestra como presión media de la vía aérea (PMVA). La eliminación del CO2 es relativamente independiente del volumen pulmonar, pero se ve influenciada por la frecuencia oscilatoria (f) y el cuadrado del volumen tidal (Vt), al resultado de esta operación se le conoce como el coeficiente de transporte de gas o coeficiente de eliminación de CO2 (DCO2), el SLE 5000 nos muestra este parámetro de monitorización. El volumen tidal durante la VAFO se define como el volumen desplazado en cada oscilación, y es modificado por la amplitud de la oscilación y por la frecuencia oscilatoria, y a menores frecuencias la duración de 1 ciclo de oscilación es mayor, por lo que el volumen tidal aumenta (ver gráfico 1) DCO2 = f x Vt DCO2 ~ 40 ml2/s/kg (valor referencial en el neonato). Pequeñas modificaciones del volumen tidal alteran en mayor proporción el DCO2. La eliminación del CO2 está en relación al valor del DCO2, por lo que, en mayores niveles de DCO2 mostrados por el ventilador, la eliminación de CO2 será mayor y por lo tanto la PaCO2 cae (ver gráfico 2). La amplitud de presión oscilatoria es grandemente atenuada por el tubo endotraqueal y la vía aérea, de tal forma que las variaciones de presión alveolar son mínimas, lo que produce que el volumen tidal sea usualmente menor al volumen del espacio muerto anatómico. Además estas menores variaciones de presión alveolar generan menor impacto hemodinámico que la ventilación convencional a iguales presiones medias. Parámetros de ajuste SLE 5000 Sensor Medic B Fracción inspirada de oxígeno Presión media de la vía aérea 0 35 mbar 0 60 cmh2o Frecuencia oscilatoria 3 20Hz Hz Presión de oscilación Delta P: 4 180mbar Power: 0 100% Relación I:E 1:1 (fijo) Se recomienda dejar el 33% Flujo L/min (1 mbar = cm H2O) Parámetros de monitorización Volumen tidal. Índice de oxigenación, PaO2, PaCO2, ph. Oximetría de pulso. DCO2, sólo para el SLE Monitorización hemodinámica. REQUISITOS: Ventilador de alta frecuencia SLE5000/Sensor Medic B. El Sensor Medic B debe estar calibrado. Se recomienda sistema de aspiración de TET cerrado. Sistema de humidificación en cascada. Uso del máximo tamaño de TET para la edad, de tal forma que se evite fugas. De ser posible monitorización invasiva de la presión arterial. De ser posible monitorización transcutanea de PaCO2, en lactantes menores. Monitorización continua de la saturación de oxígeno. DESCRIPCION: EJECUTOR RESPONSABLE MEDICO INTENSIVISTA O ACTIVIDAD U OPERACIÓN Aplicaciones clínicas: Como terapia de rescate al fracaso de la ventilación mecánica convencional, en las siguientes circunstancias. 1. Enfermedad alveolar difusa, incluye injuria pulmonar o síndrome de distres respiratorio agudo (SDRA). 2. Enfermedad de obstructiva de la vía aérea. 3. Síndrome de fuga de aire. Criterios de inicio de ventilación mecánica de alta frecuencia. Paciente con estabilidad hemodinámica y: 1. Fracaso oxigenatorio con la ventilación convencional a) Índice de oxigenación 13 demostrado por 2 exámenes de gases arteriales dentro de un período de 6 horas. I. Índice de oxigenación (IO). Medida de comparación entre presión arterial de oxígeno (PaO2) y requerimientos de presión media de la vía aérea (PMVA) y la fracción inspirada de oxígeno (FiO2.). IO = FiO2 x PMVA x 100 PaO2 II. SaO2 88% y/o PaO2 50 mmhg con FiO2 0.6 a pesar de la aplicación de máxima ventilación protectiva en la ventilación mecánica convencional (ejemplo límites de presión inspiratoria pico de cm H2O y suficientes niveles de PEEP) en niños con injuria pulmonar aguda / SDRA. 2. Fracaso ventilatorio a) Cuando se está frente a acidosis respiratoria persistente a pesar de máximas medidas conservativas como nebulización o administración intravenosa de broncodilatadores, o uso de PEEP externo para mantener abiertas las vías aéreas. Estrategias ventilatorias en VAFO. Dependiendo de la condición subyacente que motiva el fracaso de la ventilación convencional se puede usar diferentes estrategias ventilatorias. 1. Estrategia de pulmón abierto o alto volumen pulmonar. Diseñado para el reclutamiento pulmonar rápido y mantener el volumen pulmonar óptimo, en enfermedad alveolar difusa y hemorragia pulmonar (ver algoritmo 2). a) Objetivo: 1. SaO2 90% con FiO2 0,4, con ph 7,25 independientemente de la PaCO2. 2. Estabilidad hemodinámica. a. Parámetros iniciales para oxigenación. FiO2 = 1 y PMVA ajustado a 3 5 cm H2O por encima de la PMVA de la ventilación mecánica convencional. Para un óptimo reclutamiento pulmonar, la PMVA se puede incrementar en pasos de 2 cm H2O con la subsecuente reducción de la FiO2 hasta alcanzar el objetivo, el incremento de la PMVA y ajuste de la FiO2 debe hacerse cada cierto tiempo, puede ser cada 5 10 minutos, hasta que la PaO2 o la saturación no se incrementen (sugiere aproximación a la capacidad pulmonar total). Con el incremento de la compliance consecuente, la amplitud podría ser reducida. El siguiente paso sería reducir la PMVA al punto donde la SaO2 o la PaO2 empiezan a caer después de la mejora inicial, lo que sugiere de-reclutamiento. En este punto la amplitud probablemente debe ser nuevamente aumentada por la caída de la compliance. Finalmente, la PMVA puede ser fijada 2-4 cm H2O por encima de este punto. (ver algoritmo 2). b) Parámetros iniciales para ventilación. Una eliminación aceptable de CO2 implica ph Usualmente la frecuencia inicial en niños con menos de 10 kg de peso es de 10Hz y en niños con más de 10 kg de peso es de 8 Hz. Con el objetivo de lograr menor injuria por atelectasia o hiperinsuflación, se recomienda Vt inferiores al espacio muerto (1-2 ml/kg), y esto probablemente se logra usando la mayor frecuencia posible combinada con adecuada amplitud. La amplitud se ajusta inicialmente hasta lograr una adecuada vibración de la pared torácica y ajustada luego hasta lograr objetivos ventilatorios, se recomienda que no debe exceder cm H2O. Si se presenta acidosis respiratoria persistente con máxima amplitud, la frecuencia respiratoria se debe reducir hasta lograr objetivo. c) Maniobra de reclutamiento incremento escalonado de la presión de vía aérea. Incrementar la PMVA en 2 cmh2o cada minuto, por 6 minutos (hasta 12 cmh2o por encima de la PMVA basal) y luego regresar a la PMVA basal (ver algoritmo 1). Considerado para optimizar el volumen pulmonar durante la VAFO, y teóricamente permite llevar las oscilaciones más cerca de la curva de deflación en el bucle Presión-Volumen estática. De esa forma podría reducir parcialmente injuria pulmonar por hiperinsuflación y atelectasia, y lograr mejor oxigenación con menor PMVA, sin embargo su utilidad clínica es dudosa, pues se le ha asociado a mayor biotrauma y exacerbación de la inflamación. 2. Estrategia de apertura de vía aérea en enfermedad obstructiva de vía aérea pequeña. Es usada para reclutar y mantener abierta la vía aérea. a) Iniciar con FiO2 = 1, y PMVA ajustada a 2 cm H2O por encima de la PMVA en la ventilación convencional. Si es necesario la PMVA se puede incrementar para mejorar la SaO2 y, en contraste con la estrategia de pulmón abierto también para ayudar en la reducción de la PaCO2. Una vez aplicada la PMVA a lo largo del ciclo respiratorio, la vía aérea se abre, su diámetro se estabiliza y la resistencia durante la espiración decrece. Una vez que la vía aérea se abre, se debe poner atención a la sobre distensión si la compliance alveolar esta conservada, por lo que no se deben realizar maniobras adicionales de reclutamiento. Cada cambio en la PMVA debe ser seguido de la determinación de la PaCO2 para encontrar en que PMVA la vía aérea se abre. Se sospecha de sobre distensión si hay compromiso hemodinámico, y este puede mejorar reduciendo la PMVA o con la administración de fluidos. El grado de hiperinsuflación pulmonar en la radiografía de tórax no se usa para modificar la PMVA. b) La frecuencia de oscilación inicial recomendable en enfermedad obstructiva de vía aérea deber ser teóricamente de 5 7 Hz. 3. Estrategia de bajo volumen en síndrome de fuga de aire. Después de un enfoque inicial similar a la estrategia de pulmón abierto, la PMVA se reduce hasta que la fuga de aire cese. Bajos niveles de SaO2 y suministro de O2 alto se pueden permitir (hipoxemia permisiva). Aspectos a considerar, durante el mantenimiento. 1. El ver a un paciente conectado al oscilador puede generar temor o molestia en la familia, por lo que deben ser adecuadamente informados. 2. Después de conectar al paciente al oscilador se debe observar con cuidado el patrón de vibración de la pared torácica, pues constituye la medida clínica más confiable que puede revelar evidencia temprana de cambios en la enfermedad pulmonar o efectos adversos. Si la vibración del pecho disminuye, puede traducir obstrucción, desplazamiento del tubo endotraqueal, o presencia de agua en el sistema de corrugados. La vibración unilateral predominante puede revelar neumotórax. 3. Existe una relación inversa entre el coeficiente de eliminación de CO2 (DCO2) y los niveles de pco2 (ver gráfico 1). Caída repentina del DCO2 también puede traducir obstrucción o desplazamiento del TET, así como obstrucción parcial de los corrugados con agua, sólo en ventilador SLE La aspiración del TET durante las primeras 24 horas usualmente no es necesaria. 5. Mantener la respiración espontánea durante la VAFO mejora la oxigenación y la ventilación regional. Es más factible que se pueda permitir la respiración espontánea niños pequeños, y es más difícil en niños grandes que demandan flujos inspiratorios altos. Debido a esto, en muchos niños mayores conectados al oscilador es necesario sedación y bloqueante neuromuscular. 6. El calentamiento y humidificación de los gases inhalados por el paciente es importante para prevenir traqueobronquitis necrotizante. Destete No se debe retrasar el destete innecesariamente, pero tampoco iniciar prematuramente. Desafortunadamente no hay criterios específicos para todos los niños, pero debe considerarse una vez que el proceso pulmonar se haya estabilizado. Los niveles de PMVA son los que con mayor frecuencia se ajustan luego de haber alcanzado los objetivos. Se puede iniciar reduciendo en 1 cmh2o después de 12 a 24 horas de alcanzar objetivos y luego 1 cm H2O cada 6 12 h. Generalmente la transición a la ventilación mecánica convencional puede considerarse cuando la PMVA 17 cm H2O, y FiO2 0,4, y el paciente tolera la aspiración. Usualmente la PMVA en la ventilación convencional es muy inferior a la PDC (PMVA en VAFO). Es posible extubación exitosa directamente desde la VAFO, sin embargo, en niños mayores usualmente no lo toleran. Bibliografía 1. Truog WE, Standaert TA, Murphy JH, Woodrum DE, Hodson WA. Effect of prolonged high frequency oscillatory ventilation in premature primates with experimental hyaline membrane disease. American Review of Respiratory Disease 1984;130: Gerstmann DR, delemos RA, Coalson JJ et al. Influence of ventilatory technique on pulmonary baroinjury in baboons with hyaline membrane disease. Pediatr Pulmonol. 1988; 5: Martin CJ, et cols. Reflections on Pediatric High-Frequency Oscillatory Ventilation From a Physiologic Perspective. RESPIRATORY CARE. SEPTEMBER 2012 VOL 57 NO 9. Pag Donna S Hamel et al. High-frequency oscillatory ventilation a clinical approach. Southern African Journal of Critical Care. 2005, Vol. 21, No. 1. Pág Peter C Rimensberger. Allowing for spontaneous breathing during highfrequencyoscillation: the key for final success? Critical Care 2006, 10:155 (doi: /cc4993). 6. Sally H Vitali, John H Arnold. Bench-to-bedside review: Ventilator strategies to reduce lung injury lessons from pediatric and neonatal intensive care. Critical Care 2005, 9: (DOI /cc2987). 7. Marc van Heerde. Preservation of spontaneous breathing during high-frequency oscillatory ventilation. Amsterdam - VIASYS Healthcare. The Netherlands, E.L.IM. Duval et cols. High frequency oscillatory ventilation in children: an overview. Respiratory Medicine CME 2 (2009) J. Jane Pillow et cols. High-frequency oscillatory ventilation: Mechanisms of gas exchange and lung mechanics. Crit Care Med 2005 Vol. 33, No. 3 (Suppl.) S Rainer Stachow, Allgemeines Krankenhaus Heidberg, Hamburg. High-Frequency Ventilation Basics and Practical Application. Hamburg, July 1995 Rainer Stachow. Draegger. 11. Anastasia Pellicano, et cols. Comparison of four methods of lung volume recruitment during high frequency oscillatory ventilation. Intensive Care Med (2009) 35: Martin C.J. Kneyber. High-frequency oscillatory ventilation (HFOV) facilitates CO2 elimination in small airway disease: The open airway concept. Respiratory Medicine (2005) 99, Rujipat Samransamruajkit et cols. Potent inflammatory cytokine response following lung volume recruitment maneuvers with HFOV in pediatric acute respiratory distress syndrome. Asian Pac J Allergy Immunol 2012; 30: Venegas JG, Fredberg JJ. Understanding the pressure cost of ventilation: why does high-frequency ventilation work?. Crit Care Med 1994; 22(Suppl 9):S49-S57. Anexos Gráfico 1 Frecuencia oscilatoria y volumen tidal durante la ventilación mecánica de alta frecuencia oscilatoria. La amplitud controla la distancia de movimiento del pistón y la frecuencia el tiempo permitido para el movimiento del pistón, por lo que a menor frecuencia mayor movimiento de volumen y a mayor frecuencia menor movimiento de volumen Gráfico 2 Relación entre DCO2/Kg y pco2. Estudio en 11 neonatos Fuente: Rainer Stachow, Allgemeines Krankenhaus Heidberg, Hamburg. High-Frequency entilation Basics and Practical Application. Hamburg, July 1995 Rainer Stachow. Draegger. Algoritmo 1 Reclutamiento incremento escalonado de la presión media de la vía aérea PMVA basal FiO2 basal Duración: 6 minutos. Imcrementar PMVA en 2 cmh2o c/mín Si No Caída de saturación? Inestabilidad hemodinámica? PMVA = P basal + 12? Fuente: Elaboración propia, desde Anastasia Pellicano, et cols. Comparison of four methods of lung volume recruitment during high frequency oscillatory ventilation. Intensive Care Med (2009) 35: Algoritmo 2 Manejo de enfermedad alveolar difusa en ventilación de alta frecuencia oscilatoria Paso1: FiO2 1.0 PMVA cmh2o Asegurar ph 7.25 MR? Paso 2: PMVA + 2 cmh2o c/5-10min, si SaO2 90% o PaO2 55mmHg SaO2 95% - SaO2 vuelve a disminuir, regresar a PMVA previa - Inestabilidad hemodinámica, retornar a PMVA previa. - PMVA = máximo (falla en la transición) Paso 3: Reducir FiO2 en 0.05, si SaO2 88% regresar a FiO2 previo SaO2 85% o Pa 50mmHg SaO2 85% o PaO2 50 mmhg FiO2 = 0.4 : PMVA cmh2o, retornar a PMVA previa después FiO2 0.4 Paso 4: Obtener Rx Tórax Volumen pulmonar normal o alto Realizar MR. Si no responde incrementar FiO2 a 1.0, incrementar PMVA lentamente hasta encontrar objetivos MR? Regresar al Paso 2. Bajo volumen pulmonar Optimizar circulación Regresar al paso 2. Reducir PMVA 1 cm H2O Si oxigenación se deteriora retornar a PMVA previa Si la oxigenación aún se deteriora es posible que la transición a VAFO ha fallado MR? Paso 5. Esperar por 48 horas, reconsiderar cada 8 horas paso 2 hasta encontrar criterios de falla oxigenatoria: IO = 42 o PMVA doble del ingreso O Repetir MR. Si no responde incrementar FiO2 hasta 1.0 e incrementar PMVA lentamente hasta lograr objetivos Traducido de: E.L.IM. Duval et cols. High frequency oscillatory ventilation in children: an overview. Respiratory Medicine CME 2 (2009)
