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 del SDRA y la lesión pulmonar aguda . [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 HFV se caracterizan por el sistema de administración y el tipo de fase de exhalación.
La ventilación de alta frecuencia se puede utilizar sola o en combinación con ventilación mecánica convencional. En general, aquellos dispositivos que necesitan ventilación mecánica convencional no producen los mismos efectos protectores pulmonares que aquellos que pueden funcionar sin respiración corriente. Las especificaciones y capacidades variarán según el fabricante del dispositivo.
Con la ventilación convencional donde los volúmenes corrientes (V T ) exceden el espacio muerto (V DEAD ), el intercambio de gases está relacionado en gran medida con el flujo masivo de gas hacia 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 necesaria ]
En el Reino Unido, el ventilador de chorro Mistral o Monsoon (Acutronic Medical Systems) se utiliza con mayor frecuencia. En los Estados Unidos, el ventilador jet Bunnell LifePulse es el más utilizado.
HFJV minimiza el movimiento del tórax y el abdomen y facilita los procedimientos quirúrgicos en los que incluso un ligero artefacto de movimiento debido a la ventilación con presión positiva espontánea o intermitente puede afectar significativamente la duración y el éxito del procedimiento (por ejemplo, ablación de fibrilación auricular). 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 entregue el siguiente chorro, creando una "auto-PEEP" (llamada presión de pausa por el ventilador del chorro). [3] El riesgo de una respiración excesiva que provoque barotrauma y neumotórax es bajo, pero no nulo.
En HFJV la exhalación es pasiva (depende del retroceso pasivo de los pulmones y de la pared torácica), mientras que en HFOV el movimiento del gas es causado por el movimiento de entrada y salida de la membrana osciladora del “altavoz”. Por lo tanto, en la VAFO tanto la inspiración como la espiración son causadas activamente por el oscilador y no se permite la exhalación pasiva.
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La ventilación por chorro de alta frecuencia (HFJV) la proporciona el ventilador de alta frecuencia Bunnell Life Pulse. HFJV emplea un adaptador de tubo endotraqueal colocado 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. Durante la HFJV se utilizan volúmenes corrientes ≤ 1 ml/kg. Esta combinación de pequeños volúmenes corrientes administrados durante períodos de tiempo muy cortos crea las presiones alveolares y en las vías respiratorias distales más bajas posibles producidas por un ventilador mecánico. La exhalación es pasiva. Los ventiladores Jet 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 reinflar el pulmón. Se utiliza una PEEP óptima para mantener la inflación alveolar y promover la correspondencia entre ventilación y perfusión. Se ha demostrado que la ventilación por chorro reduce las lesiones pulmonares inducidas por el ventilador hasta en un 20%. Se recomienda el uso de ventilación jet de alta frecuencia en recién nacidos y adultos con lesión pulmonar grave. [5]
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, no funcionan con la ventilación convencional. Los bebés estudiados con esta descripción tenían un peso al nacer de 600 a 3660 gramos y una edad gestacional de 24 a 38 semanas.
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:
La ventilación con chorro de alta frecuencia está contraindicada en pacientes que requieren tubos traqueales de menos de 2,5 mm de diámetro interior.
Las configuraciones que se pueden ajustar en HFJV incluyen 1) tiempo de inspiración, 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 presión de pausa), mientras que un aumento en la presión de conducción y una disminución en la frecuencia mejoran la ventilación.
La ventana de presión inspiratoria máxima (P IP ) muestra la 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. Después de que comienza la operación regular, las muestras se promedian durante el vigésimo segundo período más reciente.
El valor mostrado en la ventana Δ P (diferencia de presión) representa la diferencia entre el valor P IP y el valor PEEP.
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 de servo. Su valor puede oscilar entre 0 y 20 psi (0 y 137,9 kPa ). Si la PIP detectada o aproximada en la punta distal del tubo traqueal se desvía de la PIP deseada , 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 visualización 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 .
En la VAFO, las vías respiratorias se presurizan a una presión media establecida (llamada presión de distensión pulmonar continua) a través de una válvula espiratoria ajustable. Pequeñas oscilaciones de presión entregadas a un ritmo muy alto se superponen por la acción de una membrana osciladora de “altavoz”. La VAFO se utiliza a menudo en recién nacidos prematuros con síndrome de dificultad respiratoria que no logran oxigenarse adecuadamente con entornos de ventilación convencional que protejan los pulmones. 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 VAFO incluyen la presión de distensión pulmonar continua, 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 continuos de la presión de distensión pulmonar y de 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.
HFPV : la ventilación percusiva de alta frecuencia combina HFV más ventilación mecánica controlada con presión limitada y ciclada por tiempo (es decir, ventilación con control de presión, PCV).
HFPPV : la ventilación con presión positiva de alta frecuencia ya casi no se utiliza, ya que ha sido reemplazada por tipos de ventilación de chorro de alta frecuencia, oscilatoria y de percusión. La HFPPV se administra a través del tubo endotraqueal utilizando un ventilador convencional cuya frecuencia se establece 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 rescatar a pacientes con hipoxemia persistente cuando reciben ventilación mecánica convencional o, en algunos casos, como modalidad primaria de soporte ventilatorio desde el principio. [6] [7]
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 suelen estar limitadas a un máximo de unos 15 hercios.
Ventilación de alta frecuencia (activa) : HFV-A se destaca por la mecánica de exhalación activa incluida. La exhalación activa significa que se aplica una presión negativa para expulsar el 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 usarse en pacientes de hasta 35 kilogramos y el 3100B está diseñado para usarse en pacientes de más de 35 kilogramos.
La ventilación oscilatoria de alta frecuencia se describió por primera vez en 1972 [8] y se utiliza en poblaciones de pacientes recién nacidos y adultos para reducir la lesión pulmonar o prevenir una lesión pulmonar mayor. [9] La VAFO se caracteriza por frecuencias respiratorias altas entre 3,5 y 15 hercios (210 - 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 la VAFO, la presión oscila alrededor de la presión de distensión constante (equivalente a la presión media de las vías respiratorias [PAM]), que en efecto es la misma que la presión positiva al final de la espiración (PEEP). De este modo, el gas ingresa al pulmón durante la inspiración y luego se extrae durante la espiración. La VAFO 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 entran en juego diferentes mecanismos (flujo masivo directo - convectivo, dispersión tayloriana, efecto Pendelluft , perfiles de velocidad asimétricos, mezcla cardiogénica y difusión molecular) de transferencia de gas en la VAFO en comparación con la ventilación mecánica normal. A menudo se utiliza en pacientes que tienen hipoxemia refractaria que no puede corregirse con 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 VAFO se puede utilizar como ventilador de primera línea debido a la alta susceptibilidad del recién nacido prematuro a sufrir lesiones pulmonares debido a la ventilación convencional.
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 Hertz equivale a 60 ciclos por minuto. Las amplitudes más altas a frecuencias más bajas causarán la mayor fluctuación de 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 u onda sonora está por encima de la línea base versus por debajo de ella. Aumentar el % 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.
El flujo polarizado controla e indica la velocidad del 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.
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 presión de las vías respiratorias. La presión media de las vías respiratorias cambiará y requiere que se ajuste la presión media cuando se cambien las siguientes configuraciones:
Durante la ventilación oscilatoria de alta frecuencia (OVAF), 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 en la presión de las vías respiratorias distales durante la VAFO son mínimos, [10] [11] la PAW durante la VAFO se puede observar de manera similar al nivel de PEEP en la ventilación convencional. [12] El PAW óptimo puede considerarse como un compromiso entre el reclutamiento pulmonar máximo y la sobredistensión mínima.
El límite de presión media controla el límite por encima del cual la P AW proximal no puede aumentarse ajustando la presión de control de la válvula limitadora de presión. El rango límite de presión media es de 10 a 45 cmH 2 O.
El ajuste de potencia se establece como amplitud para establecer un cambio de presión medido (ΔP). Amplitud/Potencia es una configuración que determina la cantidad de potencia que impulsa el pistón oscilador hacia adelante y hacia atrás, lo que resulta en un desplazamiento del volumen de aire ( volumen corriente ). El efecto de la amplitud sobre el ΔP es que cambia por el desplazamiento del pistón oscilador y, por tanto, la presión oscilatoria (ΔP). El ajuste de potencia interactúa con las condiciones P AW existentes dentro del circuito del paciente para producir el ΔP resultante.
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 del 30 al 50%.
El ajuste de frecuencia se mide en hercios (hz). La perilla de control es un potenciómetro creciente de 10 vueltas en el sentido de las agujas del reloj que cubre un rango de 3 Hz a 15 Hz. La frecuencia configurada se muestra en un medidor digital en la parte frontal del ventilador. Un Hertz es (-/+5%) igual a 1 respiración por segundo o 60 respiraciones por minuto (p. ej., 10 Hz = 600 respiraciones por minuto). Los cambios de frecuencia son inversamente proporcionales a la amplitud y, por tanto, al volumen corriente entregado .
La presión mínima de oscilación es la presión instantánea dentro del circuito HFOV después de que el pistón oscilante alcanza su deflexión negativa completa.
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]
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:
