Ventilación mecánica con relación
inspiración espiración invertida
Se realizó una investigación prospectiva, comparativa y
fundamental aplicada con las modalidades de ventilación
controlada convencional y la ventilación con ratio
invertido(IRV), con relación 3,4:1 y 4:1 en 15 pacientes
con Insuficiencia Respiratoria Aguda que cumplían
criterios de inclusión en el mismo. Quedó
demostrada la efectividad de la IRV para mejorar la
difusión de gases a
través de la membrana alveolo capilar, con la consiguiente
mejoría de la oxigenación. Fue significativo el
descenso de la cifras de tensión arterial durante la
utilización de la misma, existiendo poca variación
en otros parámetros hemodinámicas
Descriptores: Ventilación controlada
convencional; Ventilación con ratio invertido (IRV);
Insuficiencia respiratoria aguda(IRA); difusión
y parámetros hemodinámicas
1 Especialista de Primer Grado en
Anestesiología y Reanimación, Diplomado en Medicina
Intensiva y Emergencias.
2 Especialista de Primer Grado en Medicina Interna,
Diplomado en Medicina Intensiva y Emergencias.
La Insuficiencia Respiratoria Aguda es una de las
disfunciones orgánicas más comunes en los Servicios de
Medicina Intensiva 1-3. Su aparición en un
elevado porcentaje de pacientes demanda de
asistencia respiratoria mecánica 4,5 para su
tratamiento, prolongar su vida o al menos mejorar la calidad de
ésta durante la fase critica de la enfermedad.
La asistencia respiratoria artificial mecánica
constituye una de las modalidades terapéuticas
frecuentemente utilizadas en la atención de los pacientes con injuria
pulmonar aguda significativa 6-7 y su estudio resulta
muy importante para el médico intensivista, a fin de
introducir los nuevos logros o profundizar en su conocimiento
como pauta útil para mejorar la atención de estos enfermos.
En las ultimas décadas se han desarrollado
múltiples estudios clínicos y experimentales
8, 9 dirigidos a introducir modalidades de
ventilación, perfeccionar la ya existente y elevar su
precisión, crear nuevos respiradores o validar el impacto
de esta intervención terapéutica en la letalidad y
mortalidad por diferentes enfermedades, cuyas
conclusiones amplían considerablemente los aspectos
relacionados con la ventilación
mecánica.
El desarrollo
alcanzado por la medicina intensiva y la experiencia
internacional derivada de la aplicación de la
aplicación de la ventilación artificial generan
polémicas acerca de las ventajas y desventajas de la
ventilación mecánica convencional
(Ventilación controlada con presión
positiva en la vía aérea, (CPPV) al compararlas con
otras modalidades de ventilación, sin que se hayan
establecido opiniones definitivas al respecto, por lo que se hace
menester considerara tales discrepancias para definir en la
medida de lo posible los beneficio de una u otra forma de
ventilación o al menos sentar las bases teóricas
para emprender estudios dirigidos a elevar la calidad y la
eficiencia de
su utilización.
La Ventilación artificial mecánica (VAM)
surgió ante la necesidad de ofrecer tratamiento a los
pacientes con Insuficiencia Respiratoria Aguda debido a enfermedades neuromusculares
(Por ejemplo Poliomielitis aguda), en los que el
parénquima pulmonar no suele afectarse primariamente y el
soporte ventilatorio les ofrece la fuerza
muscular necesaria para expandir la caja torácica y los
pulmones 10. Posteriormente se observó que la
terapia con CPPV en pacientes con afección del
parénquima pulmonar (Edema intersticial o alveolar,
fibrosis pulmonar) era insuficiente para controlar la
insuficiencia respiratoria que suele caracterizarlos
11, lo que estimuló la búsqueda de
nuevos métodos de
ventilación con el objetivo de
mejorar la utilidad de esta
terapéutica.
A partir de entonces se introdujeron diferentes técnicas
de ventilación mecánica , por ejemplo, el empleo de la
presión
positiva al final de las inspiración (PEEP),
presión positiva continua en las vías aéreas
(CPAP), ventilación mandataria intermitente(IMV) e IMV
sincronizada (SIMV), ventilación con alta frecuencia
(HFPPV), ventilación con liberación de la
presión en la vía aérea con relación
inspiración espiración invertida (IRV), e incluso
oxigenadores extracorporales e intravasculares de membrana
12-16, de manera que se desarrollaron varias
modalidades de ventilación mecánica que no siempre
han encontrado similar eco en la práctica
clínica.
La CPPV es una alternativa de ventilación
artificial ampliamente difundida y constituye la técnica
de soporte vital mas común en las unidades de cuidados
intensivos 17-18, sin embargo la incorporación
progresiva de nuevos métodos de
ventilación justifican las polémicos sobre su
eficacia, la
que todavía no se ha demostrado en términos de
cambio en la
mortalidad 19.
Es popular en los reportes de la literatura especializada el
tema de la ventilación con IRV, en nuestro medio se ha
establecido una línea de investigación. avalado por una exhaustiva
revisión realizada por el Dr. Reinaldo Elías Sierra
y luego llevado a la práctica con el estudio inicial del
Dr. José Torre, utilizando ratios de 1,5:1 y 2:1
comprobando su efectividad con relación a la tradicional
CPPV, donde quedó demostrado la mejoría de la
oxigenación y poca variación en parametrillos
hemodinámicas, sin embargo las publicaciones revezada
hablan de IRV con ratios más elevados y de resultados
contradictorios, de igual forma se refiere a los cambios
hemodinámicas, por esto emprendimos este estudio para
evaluar la efectividad de la ventilación con
relación inspiración espiración invertida
utilizando ratios de 3.4:1 y 4:1; y así determinar la
efectividad del proceder en la oxigenación y
ventilación en los pacientes con insuficiencia
respiratoria aguda .
- Caracterización de la
investigación.
En el Hospital Provincial Saturnino Lora de Santiago
de Cuba, en el
período comprendido de Marzo a Noviembre de 1996, se
realizó una investigación fundamental aplicada
comparativa, experimental, longitudinal y prospectiva en las
categorías de tiempo y
espacio.
El universo de
estudio estuvo integrado por 15 paciente que ingresaron en la
UCI con Insuficiencia Respiratoria Aguda Hipoxémica y
que cumplía con criterios inclusión:
- Atelectasias.
- IRA secundaria a factores conocidos del
SDRA. - Enfermedad con compliance disminuída y
resistencia
en vías aéreas normal. - Fallo respiratorio agudo asociado a
disminución de la capacidad funcional
residual. - Enfermedades hipoxemiantes que no contraindiquen el
proceder.
Para dar salida al objetivo
especifico número 1 procederemos analizar el comportamiento de las variables
PaO2, PaCO2 y D(A-a) 02 así como los
valores de Presión Pico (P1) y Presión
Meseta( P2)durante la ventilación convencional con
CPPV y durante la ventilación controlada por volumen con
IRV con relación I:E de 3,4:1 y 4:1.Se analizó el comportamiento de las variables
PAS, PAD, PAM, PVC, FC y D (a-v) O2 durante a
ventilación convencional con CPPV y durante la
ventilación controlada por volumen con
IRV con relación I:E 3.4:1 y 4:1.- Metódica.
- Otras técnicas
no estadísticas.
Se le canalizó una vena en antebrazo con
trócar plástico,
por donde se administró una mezcla de Meperidina (100 mg)
más Diazepam( 20 mg), diluídos en 20 ml de
solución salino al 0.9%, administrándosele 4 ml o
más si fuera necesario, hasta lograr la sedación.
Inmediatamente se le realizó laringoscopia e
intubación endotraqueal, verificándose la adecuada
colocación del catéter mediante la
auscultación de ambos campos pulmonares,
acoplándose el paciente a un ventilador SERVO 900C con los
siguientes parámetros:
- Volumen controlado.
- Volumen tidálico calculado a razón de 8
ml por Kilogramos. - Frecuencia respiratoria: 20 por minuto.
- FiO2 de 0.4..
Todos los pacientes se relajaron con Pavulón a
razón de 0.08 mg por kilogramos de peso, se les
canalizó la arteria radial del brazo no dominante previa
realización de Test de Allen,
para monitorizar la PAS, PAD y PAM y toma de muestras de sangre arterial,
además se monitorizó la frecuencia cardiaca
utilizando un monitor
Life-Scope 11. Se canalizó la vena yugular interna derecha
con un catéter Cavafix para medición de PVC y toma de muestra de
sangre venosa.
En todo los casos se mantuvo la modalidad ventilatoria de CPPV
durante una hora y luego se cambio a IRV
3,4:1 durante una hora y por último a IRV 4:1
también durante una hora con los mismos parámetros
ventilatorios. La toma de muestra para el
estudio hemodinámico y gasométrico fue realizada
siempre una hora después de la utilización de cada
modalidad de ventilación.
El análisis de los datos
coleccionados en el trabajo
tiene como propósito inicial, caracterizar a la población objeto de estudio, ya que de ello
en gran medida depende, la validación de los
resultados.
En el cuadro No 1 se observan las enfermedades que
recibieron tratamiento con las modalidades CPPV, IRV 3,4: 1 y 4:
1, como se aprecia el SDRA fue la más frecuente, con un
86,7%, siendo la atelectasia la otra afección que estuvo
incluido en la muestra, esto es similar a lo planteado por otros
autores(28-29).
El comportamiento de los indicadores de
difusión-ventilación se recoge en el cuadro No 2.
Se aprecia el aumento de la PaO2 al cambiar de la modalidad CPPV
a IRV 3,4: 1. Esto coincide con otros autores (8, 16, 30);
estando relacionado con los efectos pulmonares de la IRV ya que
logra prolongarse el tiempo
inspiratorio que los gases tengan
un periodo de tiempo mayor para la distribuirse en las
vías aéreas, con el empleo de
estas, se compensa la pérdida de la pausa inspiratoria lo
que garantiza a su vez una mejor distribución del gas alveolar
haciéndose homogénea la distribución de la ventilación,
éste incremento es proporcional al aumento de la
presión media en vías aéreas,
reduciéndose el shunt al incrementarse la presión
final espiratoria alveolar. Otras razones por la que mejora la
oxigenación están dadas por la disminución
de la hipertensión pulmonar y la disminución del
agua pulmonar
extravascular, ambas producen mejoría de la v / q
(31).
El paso a IRV 4: 1, aunque mantuvo mejoría en las
cifras de PaO2 al compararlas con CPPV. Fue sin embargo inferior
en sus resultados con la modalidad precedente, Shanholtz(32) en
su revisión de pacientes tratados con IRV,
para tratamiento de hipoxemia, señala que la
utilización de altos valores de
inversión del ratio provocan altas tasas de
fluidos de líquidos extravascullar, por su efecto
deletéreos que incrementan resistencia
venosa pulmonar y disminuyen el retorno venosos (32).Se
reporta(33) empeoramiento de la oxigenación con valores de
ratio similares a los utilizados en nuestro trabajo pero fueron
empleados por periodos de horas, a diferencia de este que solo se
aplicó durante una hora, esto pudiera explicar el que este
hecho fuera evidente
La evolución de la PCO2 se observa en este
cuadro esta tuvo un incremento al pasar progresivamente a las
modalidades con ratio invertido, no es significativo
estadísticamente
(p>0.05); ni en la práctica médica al
encontrar siempre valores inferiores al limite superior de lo
considerado normal; esto difiere de lo expresado por otros
autores (34-35) que plantean que la IRV condiciona una
disminución del espacio muerto y del aclaramiento de CO2,
esta reducción puede llegar a ser de un 46% a un 41% al
cambiar de 1:2 a 4:1, siendo este trabajo similar al registrado
por torres en su trabajo(28 ).
Resulta altamente significativa la reducción de
la D(A-a) (p< 0.01), lo que es consecuencia de la
mejoría de la difusión alveolar final (31)
existiendo una mejor distribución del gas al
prolongarse la fase inspiratoria.
El cuadro No3 expone el comportamiento de variables
indicadores de
presión, resulta estadísticamente significativo la
reducción observada en las cifras de P1, P2; al
incrementar la inversión del ratio esto se debe a la
prolongación del tiempo inspira torio permitiendo que el
gas tenga más tiempo de expandirse en los pulmones y el
flujo sea menor lo que determina que disminuya la turbulencias
del flujo de gases y la resistencia de la vía
aérea, esta reducción en las cifras de
presión es indicador de mejoría en la función
mecánica del pulmón y de una distribución
más regular de la ventilación pulmonar optimizando
el intercambio gaseoso.
El cuadro No 4 se confeccionó para señalar
las modificaciones hemodinámicas, resulta altamente
significativo estadísticamente, la disminución en
las cifras de Tensión Arterial Sistólica (TAS) al
variar de 129 +/- 12.2 CON cpu A 112.0
+/- 6.7 con IRV. Esta reducción se mantiene siendo
significativa (p>0.05) en las cifras de Tensión
Diastólica y Media (TAD, TAM). La Presión Venosa
Central tuvo un incremento que no fue estadísticamente
significativo, no observándose modificaciones importantes
en los valores de
la frecuencia cardiaca. Los efectos cardiovasculares que se
reportan con el uso de la IRV son contradictorios, East (36)
reporta incluso mejoría del gasto cardiaco, mientras que
Manthous (37), informa reducción del mismo pero con poco
efecto sobre los valores de tensión arterial media lo que
es atribuido a un ascenso de la RVP. Estos cambios
hemodinámicas observados en nuestro estudio son
consecuencias de la disminución de la acción de
bomba del tórax, disminución del retorno venosos y
del gasto cardiaco, la D(a- v)O2 mostró un incremento que
es traducción de la disminución de la
perfusión tisular.
- La modalidad IRV resultó efectiva en la
ventilación y oxigenación en pacientes con
IRA. - La aplicación de la IRV estuvo
acompañada de disminución en las cifras de
tensión arterial y en el resto de los parámetros
hemodinámicas existió pocas
variaciones.
Cuadro No 1. Patologías que
recibieron tratamiento con las modalidades CPPV, IRV 3,4:1 E
IRV 4:1.
PATOLOGIAS | NO | % |
<> S.D.R.A | 13 | 86.7 |
<> ATELECTASIA | 2 | 13.3 |
TOTAL | 15 | 100 |
Fuente: Historias clínicas del
Hospital Provincial Saturnino Lora.
Cuadro No 2. Comportamiento de indicadores
de difusión y ventilación
INDICADORES | CPPV | IRV 3.4:1 | IRV 4:1 | |||
X | +/- | X | +/- | X | +/- | |
PaO2 (mmHg) | <> 70,3 | <> 10.1 | <> 97.8 | <> 7.5 | <> 93.8 | <> 9.1 |
PaCO2(mmHg) | <> 36.1 | <> 6.5 | <> 41.26 | <> 6.4 | <> 42.8 | <> 5.6 |
D(A-a)O2(mmHg) | <> 241.4 | <> 21.6 | <> 209.5 | <> 6.6 | <> 206.4 | <> 3.2 |
Fuente: Historias clínicas del Hospital
Provincial Saturnino Lora.
Cuadro No 3. Comportamiento de indicadores de
presión.
<> <> INDICADORES | CPPV | IRV 3,4:1 | IRV 4:1 |
<> X +/-DE | X +/-DE | X +/-DE | |
<> <> P1 (cm H20) | 32.7 7.7 | 31.2 6.8 | 28.2 6.2 |
<> <> P2 (cm H20) | 22.5 5.9 | 20.3 2.5 | 18 3.4 |
Fuente: Historias clínicas del Hospital
Provincial Saturnino Lora.
Cuadro No 4. Comportamiento de indicadores
hemodinámicas.
<> <> INDICADORES | CPPV | IRV 3,4:1 | IRV 4:1 |
<> X +/-DE | X +/-DE | X +/-DE | |
PAS(mmHg) | <> 129.3 12.2 | 120 8.45 | 112.0 6.7 |
<> <> PAD(mmHg)
| <> 84.6 8.3 | 73.3 7.2 | 68.6 6.3 |
<> <> PAM (mmHg)
| <> 107.7 11.5 | 102.0 9.2 | 91.6 0.9 |
<> <> PVC (cm H2O) | <> 6.9 0.9 | 7.7 1.0 | 8..6 0.9 |
<> <> FC (L/mto). | <> 115.9 12.7 | 111.0 12.0 | 115.8 13.8 |
<> <> D(a-v)O2 (ml/dl)
| <> 4.1 0.42
| 5.31 0.75
| 6.23 0.23
|
. Fuente: Historias clínicas del Hospital
Provincial Saturnino Lora.
1. Gay , W. Different modes of ventilation. Soins Chir
1992 (1):32 – 45.
2. Montaner, C. et al Multysistem organ Failure predicts
mortality of ICU patientswith acute respiratory failure to adult
respiratory distress syndrome related PCP. Chest 1992; 102:1823 –
28.
3. López, A. et al. Rolonged mechanical
ventilation: clinical finds in survivors vs nonosurvivors. Chest
1993; 103 (3):271s.
4. Shapiro, BA. et al. Intracorporeal respiratory
support. A potencial suplement to airway pressure therapy?. Am
Rev Repir Dis 1993;103 (1):1 – 2.
5. Montgomery, AB. Et al. Causes of mortality in
patients with adults respiratory distress syndrome. Am Rev Respir
Dis 1990; 131:485 – 89.
6. Petty, LT Acute respiratory distress syndrome (ARDS).
Disease a Month, January, 1990: 15 – 16.
7. Henderson, S, et al. Performance of computarized
protocols for the management of arterial oxygenation in an
intensive care unit. Int J Clin Monitoring and Computing 1992;
8:271 – 80.
8. East, TD et al. Computarized management of mechanical
ventilation. TextBook of Critical Care. 3 Edition. Philadelphia,
WB Saunders Co. 1993.K993: 8 – 9.
9. Sanborn, WG. Microprocesor based mechanical
ventilation. Respir Care 1993;38 (1):72 – 109.
10. Downs, JB., Strack, MC. Airway presure release
ventilation (APRV): a new approach to the management of acute
lung injure. Crit Care Med 1987;15(5):459 – 61.
11. Gay, R. History of mechanical ventilation . Rev Prat
1991; 41 (21) : 285 – 87.
12. Petty, T. Pulmonary perpectives: the uses, abuse and
mystique of positive end-expiratotry pressure. Am Rev Dis 1991;
138: 475 – 78.
13. Willatts, SM: Alternative of ventilation. Part II.
High and low frecuency positive pressure ventilation PEEP, CPAP
and inversed ratio ventilation. Int Care med 1988; 115 –
22.
14.Sznajder J, Morris A. Extracorporeal membrane
oxygenation and CO2 removal. In Hall J, Schmidt G. Principles of
Critical care, ed New York 1992: 374-82.
15. John, RE., Baker KA. Pressure controlled inverse
ratio ventilation. Crit Care Nurs Clin North Am 1991; 3(4): 621
– 27.
16. Gallacher, TS.et al: High frecuency ventilation
compared with conventional mechanical ventilation. Crit Care Med
1989;17:364-65.
17. Petty, TL. et al. Contemporary clinical trials in
acute respiratory failure. Chest 1992; 101: 50 –
52.
18. Gomel, RA. Ilusiones y realidades en
ventilación mecánica. Rev Med Int 1991;
15:461-66.
19.Goins, WA.et al. Outcome following prolonged
intensive Care With stay in multiple trauma patients.Crit Care
Med 1991;19:339-44.
20. Esteban, A. et al. Prevalencia de la
ventilación mecánica en la unidad de cuidados
intensivos. Estudio multicentrico español.
Rev Med Int 1992;16(8):433-37.
21. Morris, AH. et al. Computarizad protocol controlled
clinical trial of new therapy which incluyes ECCO2 for ARDS. Am
Rev Respir Dis 1992; 145(Part 2): A 184.
22. Lara, CJ. Ventilación Artificial. Fundamentos
físicos y fisiológicos. En De la Torre, E. y otros:
avances en Medicina Intensiva. Barcelona: Científico
Médica 1993:230-33.
23. Gayton, A. y otros. Fisiología médica. 7. ed. Ciudad de
la Habana: Científico- Técnico
1988:375-88(T.I).
24.Weiner, KPJ. et al. Adult respiratory distress
síndrome. Definition, prognostic, pathopjysiology and
treatment. Br J Anaesth 1990; 65:107-9.
25.Metz c, Sibbald WJ. Acute inflamatory therapy for
acute lung injury. Chest 1991;100:1110-19.
26.lovesio, C. y otros. Medicina Intensiva. 2. ed.
Ciudad de la Habana: Científico Técnico,
1985:231-45.
27. Siemens Elena. Manual de
instruccines del ventilador SERVO 900C. 3.ed. Sweeden,
1993:12-15.
28. Torres La Rosa, José Ángel.
Ventilación Mecánica con Relación
Inspiración – Espiración Invertida. Trabajo para la
especialización en Medicina Intensiva y Emergencias.
Febrero 1996.
29. Cole AGH, et al. Inverso ratio ventilation compared
with PEEP in adult respiratory failure. Intensive Care mad.
1992;10:227-32.
30. marcy Tw, Marini JJ. Inverse ratio ventilation in
ARDS, rationale an implamentation.Br J Anaesth 1992,
56:121-4.
31. Elías Sierra, Reinaldo: Ventilación
Mecánica con relación Inspiración
Espiración Invertida. Trabajo para la
especialización en Medicina Intensiva y Emergencias.
Octubre 1994.
32. Shanholtz, Carl and Roy Brower: Should inverse ratio
ventilation be used in Adult Respiratory Distress Sindrome. Amer.
Respiratory Crical Care Med 1994; Pag 1354-1358.
33. Permult S. Mechanical influences on water
accumulation in the lungs in Fishman AE; ed Pulmonary edema:
American Phyologycal society 1990; 175-93.
34. Gurevtch Ms, et al: Improved oxigenation and lower
peak airway pressure in severe ARDS; treatemen with IRV. Chest
1992; 211-3.
35.Fuleihan SF: Effect of mechanical ventilation with
IRV on blood-gas exachange Anesth. Analg.1991;122-30.
36. East, et al. A succesfull computarized protocol for
clinical management of pressure control inverse
ratio ventilation in ARDS patients. Chest 1992; 101: 697 –
710.
37. Manthous: Preservation of normal lung regions in the
adults respitory distress syndrome. JAMA
1994;225:2463-5
Dr. Emilio de la Peña Folgar. Escario No , e/
Primera y Madre Vieja. Reparto Santa Bárbara. Santiago de
Cuba
90100.
<>
Autor:
Dr. Emilio de la Peña Folgar Dra. Susana Fong
Reyes, Dr. Ángel A. Pérez Pérez, Dra.
Felicia Nápoles Rodríguez , Dr.Remundo Boudet
Cisneros. Dr. Rafael Quintana Salvador
Maria Melian Savignon