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Ventilador de presión negativa

Un ventilador de presión negativa ( VPN ) es un tipo de ventilador mecánico que estimula la respiración de una persona enferma aplicando periódicamente presión de aire negativa a su cuerpo para expandir y contraer la cavidad torácica. [1] [2] [3] [4] [5] [6]

Descripción

Cilindro de pulmón de acero (negro), la cabeza del paciente expuesta a través de una abertura sellada. El diafragma (amarillo) se extiende mecánicamente y luego se retrae, lo que varía la presión de aire del cilindro y hace que el pecho del paciente se expanda (arriba) y luego se contraiga (abajo).

En la mayoría de los NPV (como el pulmón de acero del diagrama), la presión negativa se aplica al torso del paciente, o a todo el cuerpo por debajo del cuello, para hacer que su pecho se expanda, expandiendo sus pulmones, haciendo entrar aire en los pulmones del paciente a través de sus vías respiratorias , ayudando (o forzando) la inhalación. Cuando se libera la presión negativa, el pecho se contrae naturalmente, comprimiendo los pulmones, lo que provoca la exhalación. En algunos casos, se puede aplicar presión externa positiva al torso para estimular aún más la exhalación. [1] [2] [3] [4] [5] [6]

Otra forma de dispositivo NPV (como el Pulmotor ) se coloca en la vía aérea del paciente y alterna presión negativa con presión positiva para bombear aire a sus pulmones (inhalar bajo presión positiva) y luego succionarlo nuevamente (exhalar bajo presión negativa). [2] [7] [8] [9] [10]

Uso

Los ventiladores de presión negativa, aunque se usaron ampliamente a principios y mediados del siglo XX (en particular para las víctimas de las epidemias de polio ), ahora se reemplazan en gran medida por ventiladores de presión positiva en las vías respiratorias , que fuerzan el aire (u oxígeno) directamente a las vías respiratorias del paciente. [1] [2] [3] [4] [5]

Sin embargo, los investigadores y los médicos todavía encuentran algunos usos para los VPN, debido a sus ventajas específicas. [1] [2]

Las investigaciones y los avances en el campo de la ventilación artificial, tanto con presión negativa como con presión positiva, han dado lugar a evaluaciones en evolución de los beneficios y los riesgos de los respiradores de presión negativa (VPN). Diferentes investigadores y médicos han realizado evaluaciones diversas, a lo largo del tiempo, sobre los principales aspectos positivos y negativos de los VPN. A continuación, se incluyen algunos ejemplos:

Ventajas

En general, las VPN son mejores en pacientes con enfermedades neuromusculares, pero con una distensibilidad pulmonar normal (una medida de la capacidad de los pulmones para expandirse y contraerse). (1988: Grum & Morganroth, Journal of Intensive Care Medicine ) [2] Son eficaces para diversas afecciones, especialmente trastornos neuromusculares y esqueléticos, en particular para la ventilación nocturna a largo plazo. [1] Son eficaces en pacientes con acidosis respiratoria grave , deterioro de la conciencia, incapaces de tolerar una máscara facial (debido a una deformidad facial, claustrofobia o exceso de secreciones en las vías respiratorias) y en niños. [11] En un estudio de 2015, se encontró que la ventilación con presión negativa externa continua (CENPV) "[mejora] la oxigenación en [un mayor número de] condiciones fisiológicas", al mismo tiempo que se aplican presiones "de las vías respiratorias", "transpulmonares" e "intraabdominales" más bajas que las experimentadas con la ventilación con presión positiva continua (CPPV), en un estudio de pacientes con síndrome de dificultad respiratoria del adulto (SDRA), posiblemente reduciendo la alta mortalidad por SDRA. [12]

Desventajas

Las NPV no funcionan bien si la distensibilidad pulmonar del paciente está disminuida o su resistencia pulmonar está aumentada. [2] Producen una mayor vulnerabilidad de la vía aérea a la aspiración , como la inhalación de vómito o líquidos ingeridos, que con la ventilación con presión positiva intermitente. [1] Exacerban la apnea obstructiva del sueño . El dispositivo no es portátil y su instalación puede ser difícil. Los pacientes deben dormir en posición supina. [13]

Tipos de VPN

Existen varios tipos de VPN, entre ellos: [1] [2] [3] [4] [5]

Pulmón de acero

El pulmón de acero , también conocido como respirador de tanque, tanque de Drinker o tanque de Emerson, fue el primer dispositivo común de VPN puro cuando fue desarrollado en la década de 1920 por Drinker, Shaw y Mason. Es un cilindro horizontal grande y sellado (o "tanque") en el que se recuesta el paciente, con su cabeza sobresaliendo de una abertura sellada en un extremo del tanque. Una bomba de aire o un diafragma flexible (generalmente accionado por motor) varía la presión del aire dentro del tanque, en alternancias continuas, bajando y subiendo la presión del aire en el cilindro. Esto hace que el pecho del paciente suba y baje, estimulando la inhalación y la exhalación a través de la nariz y la boca del paciente (que están fuera del cilindro, expuestas a la presión del aire ambiental). [1] [2] [3] [4] [6]

Ventilador de coraza

El respirador de coraza, también conocido como coraza torácica, caparazón de tortuga o caparazón de galápago, es una variante más compacta del pulmón de acero que sólo encierra el torso del paciente y se sella alrededor de su cuello y cintura, y se despresuriza y represuriza mediante una bomba externa o un respirador portátil. [1] [2] [3] [4] [16]

Exovent

El exovent es un dispositivo moderno similar al ventilador de coraza, pero desarrollado en 2020, en respuesta a la pandemia de COVID-19 . [14] [15]

Ventilador de chaqueta

El ventilador de chaqueta, también conocido como ventilador de poncho o de impermeable, es una versión más ligera del pulmón de acero o del ventilador de coraza, construido con un material hermético (como plástico o caucho) dispuesto sobre un marco o pantalla de metal o plástico ligero, y despresurizado y represurizado por un ventilador portátil. [1] [2] [12] [17]

Ventilador de presión positiva y negativa

Pulmón de acero

El Pulmotor es un dispositivo desarrollado a principios del siglo XX que fue el precursor de los ventiladores mecánicos modernos . Utilizaba la presión de un tanque de oxígeno comprimido para operar un sistema de válvulas que forzaba alternativamente el ingreso y la salida de aire de las vías respiratorias de una persona, utilizando una presión de aire positiva y negativa alternada. Aunque era portátil y podía ser utilizado por personas no especializadas y personal de emergencias no médico, algunos miembros del personal médico lo criticaron por ser peligroso (en parte debido a los riesgos de barotrauma o vómitos) e ineficiente. [7] [8] [9] [10] [16]

Referencias

  1. ^ abcdefghijklm Shneerson, Dr. John M., Newmarket General Hospital, ( Newmarket, Suffolk, Reino Unido ), "Ventilación no invasiva y domiciliaria: técnicas de presión negativa", n.° 5 de la serie "Ventilación asistida" en Thorax , 1991;46: pp.131-135, consultado el 12 de abril de 2020
  2. ^ abcdefghijklmn Grum, Cyril M., MD, y Melvin L. Morganroth, MD, "Iniciación de la ventilación mecánica", en Intensive Care Medicine 1988;3:6-20, consultado el 12 de abril de 2020
  3. ^ abcdefgh Rockoff, Mark, MD, "El pulmón de acero y la polio", video (8 minutos), 11 de enero de 2016, OPENPediatrics y Boston Children's Hospital en YouTube , consultado el 11 de abril de 2020 (antecedentes históricos e imágenes, diagramas explicativos y demostraciones en vivo)
  4. ^ abcdefgh "El pulmón de acero", Science Museum Group , Kensington, Londres, Inglaterra , Reino Unido, consultado el 11 de abril de 2020
  5. ^ abcd "¿Cómo funciona el pulmón de acero?: Un sobreviviente de polio, de 82 años, entre los últimos en usar equipo de respiración", 21 de agosto de 2018, Newsweek, consultado el 11 de abril de 2020
  6. ^ abcd Jackson, Christopher D., MD, Dept. of Internal Medicine, y Muthiah P Muthiah, MD, FCCP, D-ABSM, Assoc. Prof. of Medicine, Div. of Pulmonary / Critical Care / Sleep Medicine, Univ. of Tennessee College of Medicine-Memphis, et.al., "¿Cuál es el contexto de la ventilación mecánica con pulmón de acero?", 11 de abril de 2019, Medscape, consultado el 12 de abril de 2020 (breve resumen de la historia y la tecnología del hierro, con foto)
  7. ^ abc Bottrell, John, "1907: El primer ventilador mecánico: el Pulmotor", 19 de abril de 2017, blog Asthma History , consultado el 12 de abril de 2020
  8. ^ abc "Draeger Pulmotor", Biblioteca Wood-Museo de Anestesiología
  9. ^ abc "El regreso del Pulmotor como 'resucitador': un paso atrás hacia la muerte de miles", por Yandell Henderson, diciembre de 1943, Science .
  10. ^ abc Bahns, Ernst, Comenzó con el Pulmotor: Cien años de ventilación artificial, Dräger Medical AG & Co. KG , Lübeck, Alemania (fabricantes originales del Pulmotor).
  11. ^ Corrado, A.; Gorini, M.: "Ventilación con presión negativa: ¿sigue teniendo un papel?", European Respiratory Journal 2002, 20: pp.187-197;, también en formato PDF, consultado el 17 de abril de 2020
  12. ^ abc Raymondos, Konstantinos; Jörg Ahrens; Ulrich Molitoris: "Ventilación combinada con presión negativa y positiva para el tratamiento del SDRA", en Case Reports in Critical Care 2015; 2015: 714902. Publicado en línea el 28 de julio de 2015, de NCBI, National Institutes of Health , consultado el 12 de abril de 2020.
  13. ^ Walkey, Allan MD y Ross Summer MD, "Presión negativa" en "E. Ventilación mecánica no invasiva", en Boston Medical Center ICU Manual, 2008, Boston University , p.17, consultado el 12 de abril de 2020.
  14. ^ ab "Diseñan pulmón de acero moderno para abordar escasez de ventiladores", 6 de abril de 2020, New Atlas, recuperado el 11 de abril de 2020 (nótese el comentario detallado del lector, 7 de abril de 2020, por Christopher Smith, con detalles de la aplicación clínica).
  15. ^ ab "El 'pulmón de acero' y la 'ventilación' moderna", Oxy.gen, consultado el 11 de abril de 2020
  16. ^ ab Matioc, Adrian A., MD, Facultad de Medicina y Salud Pública de la Universidad de Wisconsin , Hospital de Veteranos William S. Middleton Memorial, Madison, Wisconsin , "Las primeras máquinas de presión positiva y alterna" en "La perspectiva de un anestesiólogo sobre la historia del manejo básico de las vías respiratorias: la era "progresista", de 1904 a 1960", enviado el 27 de mayo de 2017, publicado en febrero de 2018, Anesthesiology , vol. 128, n.º 2
  17. ^ "Poncho", [ enlace muerto permanente ] del fabricante de dispositivos médicos Dima Italia Srl de Bolonia, Italia (imagen de un respirador tipo chaqueta ("poncho") y otra información), consultado el 12 de abril de 2020

Enlaces externos