Uso de Alta Frecuencia en Neonatología

Transcripción

1 2º Congreso Argentino de Neonatología, Junio 2013 Uso de Alta Frecuencia en Neonatología Dr. Javier Kattan S. Sección de Neonatología División de Pediatría Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC)

2 Edema pulmonar secundario a ventilación n mecánica Efecto de presión n y volumen corriente alto Adaptado de Dreyfuss et al. Am Rev Respir Dis 1988, 137

3 VENTILACION DE ALTA FRECUENCIA (VAF) Definición: modo de ventilación mecánica que usa frecuencias respiratorias muy altas (sobre 150 ciclos por minuto) y con volúmenes corrientes generalmente menores que el espacio muerto anatómico.

4 VENTILACION DE ALTA FRECUENCIA (VAF) Interés de fisiólogos y clínicos: 1. Normal pco2 mantenida usando volúmenes corrientes menores al espacio muerto anatómico. 2. Ventilación más uniforme a altas frecuencias que a frecuencias fisiológicas. 3. Experiencia en RN con hipoxemia e hipercarbia que mejoran intercambio gaseoso con VAF. Boynton B, Carlo W, 1994

5 VENTILACION DE ALTA FRECUENCIA Bases HFJV - Henderson 1915 jadeo en perros estudio del humo de tabaco convección y difusión - Emmerson 1959 vibración de la vía aérea, mejor difusión Bases VAFO - Lunkenheimer 1972 oscilaciones con loudspeaker en tráquea de perros en apnea no aumentaba CO2

6 Convección. Ley de Poiseuille s Si se aplica una gradiente de presión a un gas, este se moverá con una velocidad proporcional a esta gradiente. Flujo es opuesto por la viscocidad del gas, y la fricción de las paredes

7 Perfiles de velocidad para gases Mecanismos de intercambio por convección 25% 25% Boynton B, Carlo W, 1994

8 Boynton B, Carlo W 1994

9 Número de Reynold Fernández Martorell P, Boynton B, 1994

10 Intercambio y transporte de gases en VAF VMC: flujo masivo por convección. Intercambio O2 y CO2 por difusión volumen corriente > espacio muerto volumen minuto: f x volumen corriente VAF: flujo masivo por convección alvéolos proximales efecto Pendelluft entre alvélos de distinta distensibilidad perfil de velocidad asimétrica vía aérea pequeña y ramificada dispersión de Taylor - difusión radial vía aérea mayor difusión molecular alvéolos terminales volumen minuto: f a x volumen corriente b

11 Boynton B, Carlo W, 1994

12 Convección Ventilación alveolar directa Turbulencia en las grandes vías aéreas Perfil de velocidad asimétrico Convección y difusión Pendelluft Difusión Difusión molecular Ventilación colateral Modificado de Slutsky, A N. Engl J Med. 2002; 347: 630.

13 Muhlethaler v, Malcolm G. Journal of Paediatrics and Child Health 2010

14 Diferencias VAFO vs VMC VMC VAFO Frecuencia Vol. Corriente ml Pr Alveolar Vol Pulm fin Exp Bajo Normal - alto Flujo de gas Bajo Alto

15 V Mecánica Convencional vs VAFO Diferencias en curvas de presión/tiempo PRESION (cmh 2 O) PIM Ti VMC VAF PEEP PMVA TIEMPO

16 V Mecánica Convencional vs VAFO Diferencias en curvas de presión/tiempo

17 Open Up the Lung and Keep the Lung Open B. Lachmann 1992

18 Volumen pulmonar en VAF: Durante la VMC el pulmón es inflado con volúmenes elevados y durante la espiración éste cae en forma significativa Durante la VAF el volumen pulmonar es constante, se mantiene en la parte media de la curva presión volumen (zona de seguridad pulmonar). ZONA SEGURIDAD PULMONAR Zona injuria Zona injuria VAF

19 La oxigenación tiene directa relación con la Presión Media de la Vía aérea Ventilación Convencional: PMVA = (PIM- PEEP)(Ti x F. Respiratoria) + PEEP 60 Ventilación alta frecuencia: La PMVA es medida directamente

20 VOLUMEN PULMONAR OPTIMO Para lograr un volumen pulmonar óptimo en VAFO, en RN con patologías del parénquima pulmonar, se requiere, en general, aumentar en 2 cm de H 2 O la PMVA que tenía el paciente en ventilación convencional. En el caso de uso primario, en RN de muy bajo peso, la PMVA inicial depende de la oxigenación del paciente. El volumen pulmonar (PMVA) debe evaluarse precozmente con radiografía de tórax y gases arteriales, antes de los 30 minutos.

21 Cambios en Vol Corriente en VAF: Cambios en P P R E S PMVA I O N VC= 1ml VC= 2 ml VC= 3 ml VOLUMEN CORRIENTE

22 Tipos de VAF Exhalación Pasiva: Interruptor de Flujo (HFFI) Ventilador Jet (HFJV) Vent Convencional a alta frecuencia Exhalación Activa: VAFO con Diafragma, TI variable VAFO con pistón, TI fijo

23 Tipos de ventilación de alta frecuencia Ventilación de alta frecuencia por interrupción de flujo (exhalación pasiva): InfantStar, Draeger Babylog 8000, Dufour OHF1. Ventilación de alta frecuencia jet o a chorro (exhalación pasiva): Bunnell Lifepulse Jet Ventilator Ventilación de alta frecuencia oscilatoria: VAFO (exhalación activa): SensorMedics 3100A, Hummingbird, SLE 5000, Draeger VN500, Fabian.

24 Interruptor de Flujo Fernández Martorell P, Boynton B, 1994

25 VAF por Interrupción de Flujo: Dräger Babylog 8000 plus

26 VAF Jet

27 Ventilador de Alta Frecuencia Jet

28 Oscilador de bomba de pistón Fernández Martorell P, Boynton B, 1994

29 Ventilador de Alta Frecuencia Oscilatoria SensorMedics 3100A

30 SLE 2000 Ventilador de Alta Frecuencia Oscilatoria SLE 5000

31 Ventilador de Alta Frecuencia Oscilatoria Babylog VN500

32 Ventilador de Alta Frecuencia Oscilatoria Fabian, Acutronic.

33 Tipos de Ventilación de alta frecuencia OSCILADOR JET INTERRUPTOR DE FLUJO AJUSTE DE LA PMVA DIRECTO INDIRECTO INDIRECTO AJUSTE DE LA AMPLITUD DIRECTO INDIRECTO INDIRECTO ( P) RELACIÓN I : E 1 : 1 ó 1 : 2 1 : 6 1 : 5 ESPIRACIÓN ACTIVA PASIVA PASIVA ATRAPAMIENTO AÉREO MÍNIMO MAYOR MAYOR FRECUENCIA RESPIRATORIA VOLUMEN CORRIENTE < espacio muerto (1 2 ml/kg) ó > espacio muerto (2 5 ml/kg) espacio muerto (2 4 ml/kg) USO JUNTO CON VENTILADOR CONVENCIONAL SEGÚN MODELO SIEMPRE FRECUENTE (En mismo vent)

34 Are All High Frequency Ventilators Created Equal? A bench Top Comparison John J, Harcourt, Davis PG, et al. Melbourne, Australia

35 Avances en Monitoreo en Ventilación de alta Frecuencia Capnografía distal en ventilación de alta frecuencia Kugelman A, et al. Pediatric Pulmonology 2012 Monitoreo continuo de movimientos de pared torácica Waisman D, et al. Intensive Care Med 2011 Imagen funcional pulmonar en alta frecuencia Thurgood J, et al. PLoS ONE 2012 Monitoreo continuo no invasivo de reclutamiento pulmonar por impedancia eléctrica Burkhardt W, et al. Neonatology 2013 Indicadores de volumen pulmonar óptimo Tingay D, et al. Crit Care Med 2013

36 Continuous Integrated Distal Capnography in Infants Ventilated With High Frequency Ventilation. Kugelman A, et al. Pediatric Pulmonology :

37 A new method for continuous monitoring of chest wall movement to characterize hypoxemic episodes during HFOV. Waisman D. et al Intensive Care Med 2011; 37:

38 Functional Lung Imaging during HFV in Preterm Rabbits. Thurgood J et al. PLoS ONE 2012; 7(10): e48122

39 Continuous Noninvasive Monitoring of Lung Recruitment during High-Frequency Oscillatory Ventilation by Electrical Impedance Measurement: An Animal Study. Burkhardt W et al. Neonatology 2013;103:

40 Indicators of Optimal Lung Volume During High-Frequency Oscillatory Ventilation in Infants Tingay D et al. Crit Care Med 2013; 41: )

41 Effect of Amplitude and Inspiratory Time in a Bench Model of Non-Invasive HFOV Through Nasal Prongs De Luca D, et al Pediatric Pulmonology :

42 Nasal High-Frequency Oscillation for Lung Carbon Dioxide Clearance in the Newborn. Mukerji J, et al Neonatology 2013;103:

43 Mechanism of Reduced Lung Injury by High Frequency Nasal Ventilation in a Preterm Lamb Model of Neonatal Chronic Lung Disease. Rehan VK, et al. Pediatr Res 2011; 70(5):

44 Nasal High Frequency Percussive Ventilation Versus Nasal Continuous Positive Airway Pressure In Transient Tachypnea of the Newborn: A Pilot Randomized Controlled Trial De La Roque ED, et al. Pediatric Pulmonology 2011; 46:

45 INDICACIONES DE LA VAFO 1. RN con insuficiencia respiratoria aguda grave refractaria al ventilador convencional: IO > RNPT IO >20-25 en RNT Candidatos a ECMO 2. RN con escapes aéreos: enfisema intersticial, neumotórax, fístulas broncopleurales, neumopericardio, etc.

46 INDICACIONES DE VAFO 3. Pacientes con patología del parénquima pulmonar extensa: Síndromes aspirativos (meconio, sangre etc.) y neumonia. 4. RN con hipertensión pulmonar persistente primaria o secundaria. 5. Pacientes con Hernia Diafragmática asociada a hipoplasia pulmonar; S. Potter. 6. RN Pretérmino con Enfermedad de Membrana Hialina grave?

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48 Fernández Martorell P, Boynton B, 1994

49 Fernández Martorell P, Boynton B, 1994

50 Estrategias VAFO: SDR/Pneumonia Prematuro: PMVA 1-2 cm H2O > VMC Frec Hz Amplitud y ajustar según excursión del Tórax RN Término: PMVA 2-4 cm H2O > VMC Frec Hz Amplitud y ajustar

51 Estrategias VAFO: Asp Meconio Enfermedad difusa:similar a estrategia para SDR en RNT Infiltrados no homogéneos+hiperinsuflación: PMVA igual a VMC Frec 10 a 6 Hz Amplitud y ajustar

52 Estrategias VAFO Enfisema Intersticial (PIE): PMVA 1cm < VMC Frec 15 Hz Amplitud 20 y ajustar para mínima excursión Hernia Diafragmática: PMVA igual o 1-2 cm > VMC Frec 10 a 12 Hz Amplitud en y ajustar

53 Estrategia de manejo de VAFO Volumen pulmonar óptimo: Mejora la oxigenación Al mantener volumen pulmonar óptimo, se disminuye la exposición a altos niveles de FiO 2. El tiempo inspiratorio se mantiene, en general, sin cambios ( VAFO I:E 1:2; JET o VAIF 1:6)

54 Estrategia de manejo en VAFO RN con patologías del parénquima pulmonar RN con barotrauma PMVA 2 cm H 2 O > VMC Igual ó 1 2 cm H 2 O < VMC FRECUENCIA 15 Hz < 2000 gr 10 Hz > 2000 gr 15 Hz < 2000 gr 10 Hz > 2000 gr P O AMPLITUD Rx. TORAX Ajustar según vibraciones del tórax 8 9 espacios intercostales Ajustar según vibraciones del tórax 7-8 espacios intercostales GSA Antes de los 30 minutos de iniciada la VAF La FiO 2 se regula de acuerdo a la oxigenación, tratando de usar la menor posible

55 Complicaciones de VAFO Compromiso cardiovascular: disminución del retorno venoso hipotensión Hiperinsuflación pulmonar - pneumotórax Atelectasias (bajo volumen) HIC/LPV con hiperinsuflación Daño traqueal (humidificación)

56 Potenciales complicaciones durante la VAFO Compromiso de la función cardiaca Sobreexpansión pulmonar: barotrauma Atelectasia pulmonar: atelectrauma

57 Complicaciones reportadas en VAF Hemorragia intracraneana Atrapamiento aéreo Necrosis traqueobronquial (Jet)

58 Errores comunes en nuevos usuarios de VAFO Reclutamiento pulmonar inicial inadecuado. Disminución prematura de PMVA antes de la recuperación de la estabilidad alveolar intrínseca. No disminuir la PMVA cuando se produce una mejoría marcada en la oxigenación. Daño vía aérea por incorrecta humidificación Froese, Kinsella, Critical Care Medicine 2005

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60 Estudio Randomizado de VAFO vs NOi y VAFO+NOi en RN con HPP Kinsella J. et al. J Pediatr 1997

61 NOi vs VAFO % Respuesta según Patología: Kinsella J et al. J Pediatr 1997

62 % Respuesta a VAFO + NOi por Patología en 49 RN tratados en Unidad de Neonatología PUC Chile Respuesta Inicial Sobrevida al Alta BNM SAM SDR HDC Otros. Total

63 Metaanálisis VAF electiva y rescate vs VMC en RNs término y cercanos a término con falla respiratoria severa Cochrane Database of Systematic Reviews. Henderson-Smart DJ et al 2009

64 Ventilación de alta frecuencia oscilatoria (VAFO) en HDC VAFO / cirugía diferida VMC / cirugía precoz Autores Sobrevida % (n / n total) Sobrevida % (n / n total) p Reyes C, et al Somaschini M, et al Desfrere L, et al Cacciari A, et al Migliazza L, et al % (18/22) _ 89% (25/28) _ 66% (21/32) 26% (5/19) < 0,002 79% (15/19) 56% (14/25) < 0,02 69% (77/111) _

65 Estudios recientes en VAF en HDC STUDY PROTOCOL. The VICI-trial: high frequency oscillation versus conventional mechanical ventilation in newborns with congenital diaphragmatic hernia: an international multicentre randomized controlled Trial. van den Hout L, Tibboel D et al, for The CDH-EURO Consortium. BMC Pediatrics 2011 Preliminary observations of the use of high-frequency jet ventilation as rescue therapy in infants with congenital diaphragmatic hernia Kuluz MA, et al Journal of Pediatric Surgery 2010: 45, High Frequency Jet Ventilation during Initial Management, Stabilization, and Transport of Newborn Infants with Congenital Diaphragmatic Hernia: A Case Series. Zhang Q et al, Critical Care Research and Practice 2013 The use of high-frequency oscillating ventilation to facilitate stability during neonatal thoracoscopic operations. Mortellaro VE, et al. J Laparoendosc Adv Surg Tech A 2011; 21: 877-9

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67 Elective High-Frequency Oscillatory Ventilation versus Conventional Ventilation for Acute Pulmonary Dysfunction in Preterm Infants Cochrane Review Update from Cools F, Offringa M, Askie LM. Neonatology 2013;103:7 9

68 Filip Cools et al. Elective high-frequency oscillatory versus conventional ventilation in preterm infants: a systematic review and meta-analysis of individual patients data. Lancet 2010; 375

69 Metaanálisis VAF electiva vs VMC en pretérminos Cochrane Database of Systematic Reviews Cools F et al 2009

70 Metaanálisis VAF electiva vs VMC en pretérminos Cochrane Database of Systematic Reviews Cools F et al 2009

71 Metaanálisis VAF rescate vs VMC en pretérmino Cochrane Database of Systematic Reviews, Bhuta T et al 1998, Review 2009

72 First intention high-frequency oscillatory and conventional mechanical ventilation in premature infants without antenatal glucocorticoid prophylaxis. Salvo V, et al. Pediatr Crit Care Med 2012; 13:72 79) n = 88 HFOV --- CMV

73 VAF Estudios Prospectivos Resumen de efectos Podría reducir severidad de DBP en prematuros seleccionados? Aumenta incidencia de HIC en RN pretérminos con insuficiencia respiratoria rescatados con VAFO? Disminuye necesidad de ECMO utilizando en conjunto VAFO + NOi

74 Conclusiones La VAF es un método de asistencia ventilatoria diferente a la convencional La VAF no reemplaza a la VMC, pero tendría indicaciones diferentes La VAF esta indicada en insuficiencia respiratoria aguda refractaria a la VMC y en escapes aéreos En RNPT < 1500g el uso primario de la VAF podría disminuir la injuria pulmonar en pacientes seleccionados (?)

75 MUCHAS GRACIAS