VENTILACION DE ALTA FRECUENCIA OSCILATORIA. Dr. Jesús Pulido Barba Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos Hospital Angeles Puebla

Transcripción

1 VENTILACION DE ALTA FRECUENCIA OSCILATORIA Dr. Jesús Pulido Barba Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos Hospital Angeles Puebla

2 PROTECCION PULMONAR JUSTIFICACION El principal tratamiento de soporte cuando existe compromiso grave de la ventilación es la ventilación mecánica. SIN EMBARGO, se ha reconocido que la VM puede ser deleterea para el pulmón. Excesiva presión/volúmen Fuerzas excesivas de apertura/colapso Inflamación pulmonar autoinducida por la VM Exposición al oxígeno en forma prolongada

3 Ventilación de Alta Frecuencia COMPLICACIONES DE LA VENTILACION CONVENCIONAL Barotrauma (fuga de aire) Volutrauma (edema, lesión alveolar difusa) Biotrauma (liberación de mediadores) Amplificación de la respuesta inflamatoria sistémica hacia disfunción orgánica múltiple. Secuencia de lesiones producidas por la ventilación con presión positiva Arnold JH, et. al. High-frecuency oscillatory ventilation in pediatric respiratory failure: A multicenter experience. Crit Care Med 28:12,2000.

4 Ventilación de Alta Frecuencia COMPLICACIONES DE LA VENTILACION CONVENCIONAL Impacto negativo sobre el Gasto Cardiaco Disminución del retorno venoso Compresión del lecho vascular pulmonar Desviación del septum ventricular Compresión de grandes vasos Rankin JS, Olsen CO, Arentzen CE, et al. The effects of airway pressure on cardiac function in intact dogs and man. Circulation. 1982; 66:

5 PROTECCION PULMONAR Estrategias para mejorar la oxigenación y minimizar la lesión pulmonar causada por la ventilación mecánica: Reducción del Vt. PEEP elevado (mayor de 10). Hipercapnia permisiva. Administración de FTPE (surfactante). Posición Prona. Oxído nítrico Inhalado. Ventilación de alta frecuencia oscilatoria.

6 Ventilación de Alta Frecuencia QUÉ ES LA VENTILACIÓN DE ALTA FRECUENCIA? Es una modalidad no convencional. Entrega de pequeños volúmenes corrientes. Frecuencias suprafisiológicas. Menor presión pico que la utilizada en la ventilación convencional. An Esp Pediatr 1997;46:

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8 Curva Presión-Volumen Volúmen Espiración Atelectasias Zonas de lesión Pico de sobredistension Inspiración Presión Froese, CCM, 1997

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10 Estrategía Ventilatoria de Apertura Pulmonar Volumen Espiración Zona de Sobredistesión Zonas de lesión Ventana de Seguridad Zona de Desreclutamiento y ateléctasis Inspiración Presión La meta en VAFO es evitar las zonas de lesión y operar en la ventana de Seguridad.

11 Estrategía Ventilatoria de Apertura Pulmonar Volumen Espiración Zona de Sobredistesión Zonas de lesión Ventana de Seguridad Zona de Desreclutamiento y ateléctasis Inspiración Presión Y se logra aplicando una presión media de vía aérea en la Ventana de Seguridad pmva

12 CMV v.s. VAFO Durante CMV, siempre se incide en las zonas no dañadas, sobretodo al final de la inspiración. Durante HFOV, El ciclo entero opera en la ventana de seguridad y evita lesionar las zonas sanas. HFOV HFOV LESION CMV LESION CMV

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14 Ventilación de Alta Frecuencia QUÉ VENTAJAS OFRECE SOBRE LA VENTILACION CONVENCIONAL? En 10 pacientes pediátricos. Entre julio de 1995 y febrero de Edades entre 6 meses y 19 años. Con falla respiratoria aguda y estado hemodinámico alterado, no se apreció disminución en la función cardiaca o en la entrega de oxígeno. Goodman AM, Pollack MM, Hemodynamic Effects of High-Frequency Oscillatory Ventilation in Children. Pediatric Pulmonology 25: , 1998.

15 Ventilación de Alta Frecuencia QUÉ VENTAJAS OFRECE SOBRE LA VENTILACION CONVENCIONAL? Activación de leucocitos envuelta en la patogénesis de la lesión pulmonar asociada al ventilador. En pulmones de conejos depletados de surfactante, la actividad de leucocitos fue atenuada por la VAFO, reduciendo la respuesta inflamatoria a nivel pulmonar. Shinaoku M, Fujino Y, Taenaka H et al:high frequency oscillatory ventilation attenuates the activation of alveolar macrophages and neutrophils in lung injury. Crit Care :35-39

16 Ventilación de alta frecuencia oscilatoria Física de los flujos Intercambio gaseoso Difusión Estrategias de ventilación Dr. Jesús Pulido Barba

17 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria Flujo de vía Ramal inspiratorio GENERADOR DE OSCILACIÓN PISTÓN O DIAFRAGMA T. Endotraqueal Ramal espiratorio VÁLVULA ESPIRATORIA pulmón a pmva

18 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria Flujo de vía Ramal inspiratorio Presión de amplitud Dp GENERADOR DE OSCILACIÓN T. Endotraqueal El generador de oscilación impacta el flujo del ramal inspiratorio Ramal espiratorio VÁLVULA ESPIRATORIA AUMENTO DEL VOLUMEN Y PRESIÓN DENTRO DEL PULMÓN

19 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria Flujo de vía Ramal inspiratorio Presión de amplitud Dp GENERADOR DE OSCILACIÓN T. Endotraqueal En sentido opuesto VÁLVULA ESPIRATORIA Ramal espiratorio REDUCCIÓN DEL VOLUMEN Y PRESIÓN DENTRO DEL PULMÓN

20 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria Ramal inspiratorio GENERADOR DE OSCILACIÓN T. Endotraqueal El generador de oscilación, causará cambios de volumen con sus correspondientes cambios de presión alrededor de la pmva... Ramal espiratorio VÁLVULA ESPIRATORIA P

21 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria Presión Sobre inflación pmva Sub inflación ΔV Amplitud o P 60 cm de H 2 O Tiempo Al introducir un ΔP de presión en el pulmón se genera el volumen corriente V t para inflarlo y succionarlo y remover CO 2 Amplitud de oscilación

22 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria La oxigenación dependerá del área de superficie alveolar reclutada (pmva). La ventilación dependerá de la presión de amplitud ( P) y la frecuencia. Durante VAFO, el V t es menor al espacio muerto anatómico y contrariamente a la ventilación mecánica convencional, el V t varía indirectamente con la frecuencia. A mayor frecuencia menor V t. A menor frecuencia mayor V t. Kacmarek RM, High-frquency oscillation in acute respiratory distress syndrome. Springer, APICE Vol

23 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria 1. Ventilación alveolar directa (direct bulk flow) Ventilación de los alveólos más proximales. De igual manera que en ventilación convencional.

24 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria 2. Dispersión longitudinal (Taylor) Durante el flujo de gas a través de un tubo, las moléculas del centro viajan más rápido que las de la periferia, lo que aumenta la superficie de intercambio por difusión lateral.

25 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria 3. Ventilación interalveolar (Pendeluft) Llenado y vaciamiento de unidades alveolares vecinas, independientemente de su resistancia o distensibilidad.

26 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria 4. Perfil asimétrico de flujo Durante la fase inspiratoria, las moléculas de gas viajan por el centro y las del gas espirado por la periferia.

27 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria 5. Oscilaciones Cardiacas Repercusión en eco del músculo cardiaco a la VAFO. Menor compresión cardiaca aún con pmva mayores que en VC.

28 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria 6. Difusión molecular Difusión de gases a través de la membrana alveólo-capilar, por gradientes de concentración.

29 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria ESTRATEGIAS VENTILATORIAS Hay dos estrategias usadas en HFOV: Estrategia de alto volumen y bajo oxígeno Estrategia de bajo volumen y alto oxígeno

30 entilación de Alta Frecuencia Oscilatoria ESTRATEGIA DE ALTO VOLUMEN Es usada donde hay padecimiento pulmonar uniforme. Ej.. Membrana Hialina, SDR. Los alveolos necesitan ser expandidos, así que la MAP es calculada de 2-3 cm H 2 O por arriba de lo que se está logrando en CMV. En casos de falla respiratoria severa donde se usa VAFO como terapia de rescate, una MAP muy alta, ej. 30 o más cm H 2 O puede ser requerida. Si no mejora la oxigenación dentro de 4 horas, terapia adicional deberá ser usada, ej. VAFO en combinación con óxido nítrico.

31 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria ESTRATEGIA DE BAJO VOLUMEN Esta se utiliza cuando no se tiene un padecimiento pulmonar uniforme, ej. Aspiración de meconio, neumonía de focos múltiples o síndrome de fuga de aire. En estas instancias se debe prevenir la sobredistensión de los alveolos, por lo tanto la Pwa se mantiene al mismo nivel como fuera usada en CMV.

32 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria Atendiendo a un paciente con HFOV Utilice el TE de mayor diámetro posible de inicio. Mantener el volumen pulmonar es crítico. La succión deberá realizarse con circuito cerrado. Si disminuye la oxigenación después de la succión, incremente la Pwa temporalmente para reclutar unidades alveolares.

33 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria USO EN EL PACIENTE PEDIATRICO En 26 pacientes con edad promedio de 3.7 años (5 semanas a 24 años) Evaluación sobre el tiempo de uso de la VAFO en SDR con hipoxemia. Grupo I (intervención inmediata antes de 24 hrs) 17. Grupo II (intervención tardía después de 24 hr) 9. Fedora M, Klimovic M, Seda M, et al. The influence of an early application of Highfrequency oscillatory ventilation on the outcome in paediatric acute respratory distress syndrome. Scripta Medeica (BRNO). 74(4): , October 2001.

34 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria USO EN EL PACIENTE PEDIATRICO Todos iniciaron con ventilación mecánica convencional. Se utilizó en ambos grupos la estrategia de alto volumen pulmonar con Pwa 2-5 cm de H 2 O por arriba de la Pwa usada en VMC y aumentando 1 a 2 cm de H 2 O para mejorar oxigenación. Fedora M, Klimovic M, Seda M, et al. The influence of an early application of Highfrequency oscillatory ventilation on the outcome in paediatric acute respratory distress syndrome. Scripta Medeica (BRNO). 74(4): , October 2001.

35 Ventilación de Alta Frecuencia Oscilatoria USO EN EL PACIENTE PEDIATRICO A 30 días de sobrevida La sobrevida global fue de 42% Grupo I 58.8% (10 pacientes) Grupo II 12.5% (1 paciente) Se concluye que la administración de VAFO en lesión pulmonar aguda en forma temprana mejora sustancialmente el pronóstico. Fedora M, Klimovic M, Seda M, et al. The influence of an early application of Highfrequency oscillatory ventilation on the outcome in paediatric acute respratory distress syndrome. Scripta Medeica (BRNO). 74(4): , October 2001.

36 High frequency versus conventional ventilation for treatment of acute pulmonary injury and respiratory distress syndrome The Cochrane Library, Issue 1, Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd Ensayos clínicos aleatorizados en niños y adultos de comparación. 6 ensayos y se excluyeron 4 (no aleatorizados, pacientes estudiados fueron sus mismos controles, criterios de iclusión muy amplios, y en un estudio se identificó inicio de VAFO sin datos de SDR). El grupo de VAFO mostro TENDENCIA hacia una disminción de la mortalidad en seguimiento de 30 días (RR 0.83, IC 95%). Reducción estadísticamente significativa en el riesgo de dependencia al O 2 en el grupo de VAFO a 30 días.

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38 Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos Hospital de la Sociedad Española de Beneficencia de Puebla :30 Daniel, 3 años de edad, 16 kg de peso, ingresa en estado de choque severo con antecedente de síndrome febril, multitratado. Gérmen aislado Streptococcus del grupo A.

39 Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos Hospital de la Sociedad Española de Beneficencia de Puebla

40 Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos Hospital de la Sociedad Española de Beneficencia de Puebla

41 Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos Hospital de la Sociedad Española de Beneficencia de Puebla Hora FiO2 Hz Dp PMVA ph PO2 PCO2 Saturación 9:45 100% %

42 Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos Hospital de la Sociedad Española de Beneficencia de Puebla Hora FiO2 Hz Dp PMVA ph PO2 PCO2 Saturación 13:00 100% %

43 Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos Hospital de la Sociedad Española de Beneficencia de Puebla Hora FiO2 Hz Dp PMVA ph PO2 PCO2 Saturación 18:00 95% %

44 Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos Hospital de la Sociedad Española de Beneficencia de Puebla Hora FiO 2 Hz Dp Pwa ph PO 2 PCO 2 Saturación 10:00 40% %

45 High Pulmonary Volume Strategy When we have homologous diseases Pwa.- Start with 2-3 cm H 2 O above :30 MIP35, PEEP7,RR85 Pwa 22, Dp47, Hz :30 Pwa 20, Dp37, Hz :57 Pwa 12, Dp25, Hz10

46 GETTING THE BEST OUT OF HFOV IN THE NEONATE: Clinical and Practical Considerations What experience says... The application of HFOV as the first step in the treatment for NB with very low weight, significantly reduced the time of ventilatory support, the dependence on oxygen, and the chronic lung disease (BPD), compared to those patients treated with conventional ventilation. Rimensberger PC, Beghetti M, Hanquinnet, Berner M. First intention High- Frequency Oscillation with early lung volume optimization, improves pulmonary outcome in very low birth weights infants with respiratory distress syndrome. Pediatrics 105(6): , 2000

47 GETTING THE BEST OUT OF HFOV IN THE NEONATE: Clinical and Practical Considerations What experience says Multicentric randomized study of 500 NB between 600 and 1200 gr, comparing HFOV v.s. CMV. In those with HFOV, the extubation was earlier (p < 0.001) and 56% without supplementary oxygen after extubation. Courtney SE, Durand DJ, Asselin JM, et al (Neonatal Ventilation Study Group). High-Frequency Oscillatory Ventilation versus Conventional Mechanical Ventilation for very Low-Birth-Weight. The New England Journal of Medicine. 347(29): , 2002.

48 GETTING THE BEST OUT OF HFOV IN THE NEONATE: Clinical and Practical Considerations What about us? PICU and NICU have 6 beds at general hospital (the biggest private nursering in Puebla city). We started to use HFOV in 2001 with SLE (the first experience in Mexico). We have also been receiving NB and children from other hospitals. From 2001 to May 2007, 66 Newborns have been ventilated with HFOV.

49 What are we doing now? NB with SDR are receiving CMV as a first step with PEEP > 6, MIP no more than 20 and prone position when it s possible. In the first 4 hours if PEEP increases to more than 10 or MIP to more than 20, we switch to HFOV. In all cases HFOV is combined with prone position.

50 Outcome of New Borns treated with HFOV in NICU at Beneficencia Española Hospital of Puebla HFOV Mortality Days with ventilation Oxygen after vent

51 PROTECCION PULMONAR CONCLUSIONES Saber que la ventilación mecánica es deleterea sobretodo si existe lesión pulmonar grave. Conocer y aplicar las estrategias actuales de protección pulmonar en los pacientes que requieren de soporte ventilatorio. Usar alternativas como VAFO.

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