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Revisión de las opciones de soporte ventilatorio no invasivo para pacientes en insuficiencia respiratoria aguda

Revisión de las opciones de soporte ventilatorio no invasivo para pacientes en insuficiencia respiratoria aguda

Autora principal: Dra. Beatriz Rojas Madriz

Vol. XV; nº 15; 761

Review of the options of non-invasive ventilatory support for patients with acute respiratory failure

Fecha de recepción: 19/07/2020

Fecha de aceptación: 30/07/2020

Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XV. Número 15 –  Primera quincena de Agosto de 2020 – Página inicial: Vol. XV; nº 15; 761

Autores:

Dra. Beatriz Rojas Madriz, Centro Médico Orosi, Cartago, Costa Rica

Dr. Francisco Calvo Vargas, Caja Costarricense del Seguro Social, Limón, Costa Rica

Dra. Sofía Gen Ulate, Universidad de Costa Rica, San José, Costa Rica

Dra. Daniela Ruepert Belderbos, Caja Costarricense del Seguro Social, Puntarenas, Costa Rica

Dra. María José Rodríguez Barrantes, Caja Costarricense del Seguro Social, Puntarenas, Costa Rica

Resumen

La insuficiencia respiratoria aguda corresponde a la incapacidad del sistema respiratorio para suplir las demandas de oxígeno, clínicamente se describe como una presión arterial de oxígeno  inferior a 60 mmHg. Existen un sinnúmero de etiologías que pueden llevar a insuficiencia respiratoria, que a su vez es la principal causa de ingreso a Unidades de Cuidados Intensivos. Al enfrentarse a un paciente que es admitido con esta patología, el médico se enfrenta a gran cantidad de opciones de soporte ventilatorio para el paciente, las cuales son heterogéneas y tienen sus propias indicaciones y restricciones. A la hora de elegir la terapia a utilizar en cada paciente se requiere una serie de conocimientos básicos que permitan una elección ordenada basada en el principio de ´´estrategia terapéutica en escalada´´. Este artículo representa una revisión puntual de los conceptos más básicos de dichas opciones de soporte ventilatorio no invasivo, así como su utilidad, funcionamiento y limitaciones.

Palabras clave

Insuficiencia Respiratoria, Oxigenoterapia, Ventilación No Invasiva.

Summary

Acute respiratory failure corresponds to the inability of the respiratory system to supply oxygen demands; it is clinically described as an arterial oxygen pressure of less than 60 mmHg. There are countless etiologies that can lead to respiratory failure, which at the same time is the main cause of admission to Intensive Care Units. When faced with a patient who is admitted with this disease, the physician faces a large number of options for ventilatory support for the patient, which are heterogeneous and have their own indications and restrictions. When choosing the therapy to use in each patient, a series of basic knowledge is required that allows an orderly choice based on the principle of «escalation therapeutic strategy». This paper represents a concise review of the most basic concepts of these non-invasive ventilatory support options, as well as their uses, operation and limitations.

Keywords

Respiratory Failure, Oxygen Inhalation Therapy, Noninvasive Ventilation.

Introducción

La insuficiencia respiratoria aguda (IRA) ocurre cuando hay una incapacidad del sistema respiratorio para suplir las demandas de oxígeno debido a varios posibles mecanismos. Convencionalmente se define como una presión arterial de oxígeno (PaO2) inferior a 60 mmHg, aunque algunos autores favorecen la utilización de un índice respiratorio (PaO2/FiO2, donde FiO2 es la fracción inspirada de oxígeno) inferior a 300 (1). La IRA es una complicación grave entre pacientes hospitalizados, es la razón más frecuente de ingreso a la unidad de cuidados intensivos (UCI). La tasa de mortalidad hospitalaria es del 20%, un alto porcentaje requiere ventilación mecánica invasiva (VMI), con reportes desde el 40% y hasta el 80% (2)(3).

La IRA se puede clasificar en insuficiencia respiratoria hipoxémica aguda e insuficiencia respiratoria hipercapneica aguda (3). La insuficiencia respiratoria hipercápnica aguda (falla de la bomba) se caracteriza por un desequilibrio entre la carga de trabajo requerida por los músculos respiratorios y la capacidad de la bomba muscular para suplirla. Ejemplo de esto son los pacientes con exacerbación aguda de enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), así como pacientes con neuro-miopatías, deformidades de la pared torácica y obesidad. Por su parte la insuficiencia hipoxémica aguda incluye enfermedades que causan daño pulmonar, incluido el edema pulmonar cardiogénico agudo, la neumonía y el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) (4).

Estrategia de soporte ventilatorio en la Insuficiencia Respiratoria Aguda

El manejo de la IRA requiere una «estrategia terapéutica de escalada»  que aplica una amplia gama de intervenciones. El fundamento de la terapia de soporte ventilatorio como bien lo indica la palabra es soportar para ganar tiempo y así los tratamientos dirigidos a la etiología reviertan la situación ventilatoria aguda; la estrategia además implica minimizar los posibles efectos de lesión pulmonar que puedan tener dichas intervenciones (4). Se inicia con el oxígeno suplementario sea por nasocánula convencional (NSC) o mascarilla facial (MF). Si resulta insuficiente se puede considerar la cánula de alto flujo (CAF) en casos seleccionados. Cuando se utilizan estas terapias se realiza un monitorio exhaustivo para prever el deterioro clínico y se intenta tratar las causas subyacentes para revertir la situación. En un peldaño más arriba encontramos la ventilación mecánica no invasiva (VMNI) la cuál es de primera línea para muchas etiologías. Ya en los escalones más altos nos encontramos con la necesidad de ventilación invasiva y la membrana de oxigenación extracorpórea, esta último de utilidad solo para cierto tipo de pacientes (4). La estrategia terapéutica en escalada se ilustra en la figura 1.

Oxigenoterapia convencional

La NSC y la MF en conjunto son denominadas colectivamente como oxigenoterapia convencional. Se trata de los sistemas más utilizados debido a su simplicidad, facilidad de uso, costo, disponibilidad y aceptación por los pacientes. En la mayoría de escenarios clínicos son los que se utilizarán inicialmente (5). Esta terapia es en su mayoría de bajo flujo y lo que se puede alcanzar es un máximo de 15 L / min, aunque algunos dispositivos podrían permitir hasta 60 L / min. El oxígeno de estos dispositivos se diluye pues se mezcla con el aire ambiente. En consecuencia, la fracción de oxígeno inspirado (FiO2) administrado es variable (3). Esto también se debe en parte a que la concentración final de oxígeno inspirado depende además de la ventilación total por minuto y del patrón de respiración (incluida la relación inspiratoria-espiratoria) (1). La FiO2 se vuelve impredecible en pacientes con taquipnea o patrones de ventilación anormales y cambiantes. Si el patrón de ventilación es normal, estos dispositivos pueden ofrecer un nivel de FiO2 relativamente predecible y constante (5). La regla de oro es utilizar el mínimo necesario para evitar la hiperoxia (6).  Los objetivos terapéuticos con esta terapia son una PaO2 entre 70 y 120 mmHg  y una saturación máxima de 98%. En pacientes con hipoxemia crónica el objetivo es una PaO2 de 55 a 60 mm Hg (saturación 88-90%) (1). Al utilizar oxigenoterapia se debe tener en cuenta que el oxígeno favorece la combustión, y por tanto representa peligro de incendio (7).

Nasocánula convencional

Pueden otorgar entre 0,25 y 6 L / min. La nasofaringe sirve como depósito de oxígeno. Sin embargo, no es ideal utilizar flujos mayores a los 4 L / min debido a que al no tener un sistema de humificación del aire reseca la mucosa y resulta poco confortable para los pacientes. El flujo de 1 L / min corresponde aproximadamente con una FiO2 del 24%. Por cada litro de flujo adicional la FiO2 aumenta un 4%, de manera que 2 L / min corresponde con una FiO2 de 28%, 4 L / min con 36% y 6 L / min con 44%. Lo anterior asumiendo un patrón ventilatorio del paciente relativamente estable. Las complicaciones de la nasocánula incluyen trauma nasal por uso prolongado, deshidratación de la mucosa en el caso de flujos altos que puede provocar irritación, epistaxis, laringitis, dolor de oído, dolor torácico subesternal y broncoespasmo. Se puede necesitar gasa en los puntos de presión alrededor de las mejillas y las orejas durante el uso prolongado. Otro aspecto a considerar es que con la variabilidad causada por la mezcla con aire ambiente se puede generar una oxigenación insuficiente o excesiva. (5)(7)–(9).

Mascarilla simple

Estos dispositivos reciben un flujo constante. Cuentan con orificios laterales, y presentan un espacio muerto total de unos 100 cc, que generalmente es intrascendente. En inspiración el aire inhalado se acumulada junto con el aire ambiente que entra a través de los orificios de ventilación. La FiO2 administrada al igual que en el caso de la NSC depende de una interacción compleja entre varios factores como el volumen de la máscara, el volumen corriente, la frecuencia respiratoria y el flujo. Un paciente con un patrón ventilatorio estable recibe una FiO2 de 40% con un flujo de 5-6L min, 50% con 6-7 L / min, 60% con 7-8 L / min y hasta ​​65% con 10 L / min. Un inconveniente es que si el flujo es muy bajo (unos 2 L / min) o el paciente presenta una ventilación minuto muy alta, puede ocurrir reinhalación excesiva de CO2 (en este último caso por ausencia de pausa espiratoria). Otro problema se podría presentar por la sensación de ´´claustrofobia´´ que podría generar, especialmente en pacientes pediátricos. Lo anterior se puede mejorar colocando la mascarilla cerca de la nariz sin fijarla contra la cara (5)(7)(8).

Mascarilla con reservorio

Agregar un depósito con una válvula unidireccional a una mascarilla logra aumentar significativamente la FiO2 ya que actúa como un depósito adicional. Se instala una válvula unidireccional entre la máscara y el depósito para evitar la reinhalación de CO2 y obtener únicamente oxígeno en el depósito. Con patrón ventilatorio estable estos dispositivos probablemente entreguen una FiO2 de 75-90% con velocidades de flujo de 12-15 L / min (8)(9).

Mascarilla Venturi

Se utiliza en pacientes que requieren una FiO2 confiable y consistente, por ejemplo en pacientes hipoxémicos crónicos. Posee una mascarilla muy similar a la MF simple, y un dispositivo venturi que se ajusta entre el tubo de suministro de oxígeno y el cuerpo de la máscara. Su funcionamiento depende del principio de Bernoulli. A medida que el oxígeno fluye a través de un espacio fijo dentro del dispositivo, la velocidad y la energía cinética del mismo aumentan. La energía total es constante, por tanto si la cinética va en aumento la energía potencial del sistema disminuye, creando un gradiente de presión negativa haciendo que aire ambiente se mezcle con el oxígeno suministrado por el dispositivo venturi de manera predecible. Por lo general se utiliza una código de colores de acuerdo a la FiO2 entregada: azul 24%, blanco 28%, amarillo 35%, rojo 40%, verde 60% (8)(9).

Cánula de alto flujo

Permite entregar hasta 60L/min. Por otro lado permite seleccionar una FiO2 específica (entre 21% y 100%). Presenta varios beneficios desde el punto de vista teórico con respectos a los demás modos de oxigenoterapia. El alto flujo puede generar una presión positiva en las vías respiratorias, disminuyendo el atrape aéreo, el espacio muerto fisiológico y el trabajo respiratorio. Esto ocurre en parte porque se asocia con lavado de CO2 siendo particularmente útil en insuficiencia respiratoria hipercápnica como terapia inicial. Esto mejoraría la ventilación en los pacientes. Los dispositivos más actuales permiten una adecuada humidificación y calentamiento del aire, facilitando la eliminación de secreciones, posiblemente disminuyendo el broncoespasmo (10)–(12). Las razones para decidir no utilizar esta terapia incluyen compromiso de la vía aérea sea por alteración anatómica como en el trauma facial o por incapacidad del paciente para protegerla debido a obnubilación de la conciencia, lo mismo que cualquier otra indicación de intubación (6).

Se han realizado varias revisiones respecto a la utilidad de la CAF frente a la oxigenoterapia convencional y la VMNI. Algunos metanálisis muestran que en cuanto a las reducciones de frecuencia respiratoria, puntaje de disnea y de confort la CAF es mejor, mientras que otros no encontraron ninguna diferencia. Lo que se puede decir es que la CAF es al menos tan cómoda como la oxigenoterapia estándar o la VMNI (11). Dentro de los metanálisis disponibles se encuentra el de Maitra et al que no encontró diferencias entre la CAF, oxigenoterapia convencional o VMNI en cuanto a el posterior requerimiento de soporte respiratorio superior, pero si mostró una tendencia hacia mejores resultados con CAF sin significancia estadística (11). La revisión de Lin et al tuvo resultados similares con una tendencia hacia la reducción de la tasa de intubación, que no alcanzó significación estadística en comparación con VMNI u oxigenoterapia convencional, y ninguna mejora en la mortalidad (13). En el metanálisis de Ni et al si se encontraron resultados positivos para la CAF con una mejor capacidad de reducir la necesidad de intubación endotraqueal y la mortalidad en UCI cuando se usa antes de la VMI en comparación con la oxigenoterapia convencional y la VMNI (14). Estos resultados sugieren que existe cierta ventaja de la CAF en comparación con la VMNI y los demás métodos de oxigenoterapia. Sin embargo, la revisiones sistemáticas de Tinelli et all y de Marjanovic et al no encontraron ningún beneficio de la CAF en comparación con VMNI y oxigenoterapia convencional en términos de necesidad de intubación, fracaso del tratamiento, hospitalización y mortalidad. El estudio de Marjanovic et al, arrojó además que el oxígeno convencional parece tener mayor tolerancia que la CAF (10) (12).

Es difícil realizar conclusiones respecto a la superioridad de la CAF en comparación con las otras terapias no invasivas, sin embargo los datos de varios estudios sugieren una mayor comodidad del paciente y posiblemente trabajo de respiración, al menos en cuanto a la frecuencia respiratoria. Hay además una tendencia a la disminución de la mortalidad o necesidad de intubación pero estas variables están lejos de demostrarse de manera concluyente (3)(10)–(15). En un fin, la CAF puede ser razonable como un nivel intermedio de soporte respiratorio, entre la terapia convencional y la VMNI (3).

Ventilación mecánica no invasiva

La VMNI es el método de primera línea recomendado para el soporte del ventilador en pacientes seleccionados con insuficiencia respiratoria aguda. Se suele administrar mediante la combinación de ventilación con soporte de presión (PSV) más presión positiva al final de la espiración (PEEP). La presión positiva continua de la vía aérea (CPAP por sus siglas en inglés) suele tomarse como un método de VMNI, sin embargo estrictamente no lo es. Esto se debe a que no aporta presión durante la inspiración (solo da PEEP). La PEEP tiene un papel vital en el reclutamiento alveolar, evitando el colapso dinámico de la vía aérea en la espiración (16). El equipo generalmente consiste de una máscara facial o nasal, en algunos casos un casco. Requiere que el paciente esté despierto y que sea capaz de proteger su vía aérea, no pudiendo utilizarse en pacientes obnubilados, con vómitos o cualquier otra amenaza de protección a la vía aérea (6).

Básicamente se puede hablar de dos opciones de VMNI. El CPAP que entrega una presión positiva durante todo el ciclo respiratorio además de una fracción de oxígeno inspirado específica. Es el análogo de la PEEP (solo que la PEEP solo es medible al final de la espiración), de manera que recluta alvéolos, previene su colapso y disminuye el trabajo ventilatorio. Por otro lado la presión bifásica de la vía aérea (BiPAP por sus siglas en inglés) provee dos tipos de presiones durante el ciclo respiratorio. Una sería el equivalente a la PSV en un paciente intubado,  la presión inspiratoria pico que es una asistencia o soporte real para ventilar el paciente ventilación y la presión espiratoria pico de la vía aérea – EPAP (análoga de la PEEP o del CPAP) (6)(8).

Para utilizar la VMNI se debe identificar si la afección de base responde bien a la VMNI. Las patologías en las que vale la pena iniciar con VMNI incluyen en primer lugar los pacientes con IRA hipercápnica debido a exacerbación de EPOC, la evidencia sugiere consistentemente que el BiPAP reduce la mortalidad y la tasa de intubación. También los pacientes con IRA debido a edema pulmonar cardiogénico agudo, tienen indicación de uso de VMNI de forma inicial, se puede utilizar tanto CPAP como BiPAP, pero parece que la CPAP puede tener un mayor impacto que la BiPAP. Algunos ensayos sugieren que en esta población se disminuye mortalidad y necesidad de intubación (17)–(20).

Se puede intentar en casos seleccionados de otras patologías asociadas a IRA hipoxémica por ejemplo pacientes inmunocomprometidos con neumonía, síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) o neumonía viral. En estos escenarios la VNMI debe empezarse de forma temprana y con un monitoreo estricto pues frecuentemente progresan a necesidad de intubación.  Si el paciente presenta hipercapnia no debida a exacerbación de EPOC, no es recomendado utilizar la VMNI. En el caso del asma los estudios son escasos y poco estandarizados de modo que las guías puede que no hagan una recomendación al respecto o no lo recomienden. Sin embargo, se podría intentar dar VMNI con pacientes con poca respuesta a la terapia broncodilatadora inicial, esta recomendación basada en escasos datos que sugieren una disminución de las tasas de hospitalización y parámetros ventilatorios. El uso de la VMNI también es común en IRA luego de la extubación (18)(19).

Conclusiones

Para el tratamiento de la IRA se recomienda una estrategia terapéutica en escalada. Dicha estrategia inicia con oxígeno suplementario en pacientes sin indicación de intubación inmediata. La oxigenoterapia convencional incluye la NSC la cuál es la opción más barata, familiar y de uso más difundido. Su principal inconveniente es que al mezclarse con aire ambiente presenta una FiO2 variable. Por su parte la MF permite entregar flujos mayores pero presenta el mismo inconveniente. Si se desea entregar una FiO2 estable con oxigenoterapia convencional se puede utilizar un dispositivo de venturi. Por su parte la CAF posee una serie de ventajas teóricas con respecto a la oxigenoterapia convencional al aportar cierta PEEP y reducir el espacio muerto fisiológico. La evidencia no ha logrado ser contundente para probar que estas ventajas teóricas se reflejan en los resultados de necesidad de intubación o mortalidad. Sin embargo si existe una tendencia que indica que es al menos tan bien tolerada como la terapia de oxígeno convencional pero que parece mejorar de mayor forma el patrón ventilatorio. De esta manera la CAF es una opción intermedia entre la oxigenoterapia y la VMNI, que resulta razonable en pacientes seleccionados. Por último la VMNI es la primera línea de tratamiento, propiamente de soporte ventilatorio, en pacientes una población selecta de pacientes. Pacientes con exacerbación aguda de EPOC y edema pulmonar cardiogénico agudo son los que consistentemente se han visto beneficiados en los estudios. A su vez la VMNI es una opción conveniente en ciertos pacientes con otras patologías y puede considerarse en asma, neumonía viral, pacientes inmunocomprometidos o con IRA post-intubación. Esto siempre y cuando se realice un monitoreo estricto que permita detectar a tiempo un empeoramiento ventilatorio que requiera intubación.

Ver anexo

Bibliografía

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