Mechanical ventilation: alternative ventilatory modes
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Este documento describe y compara varios modos alternativos de ventilación mecánica, incluyendo la ventilación de presión adaptable (APC), la ventilación con soporte adaptativo (ASV), la ventilación proporcional asistida (PAV), y la ventilación de presión-liberación de vías aéreas (APRV) y la presión positiva de vías aéreas bifásica (BPAP). Explica cómo funciona cada modo, sus comandos, aplicaciones clínicas, ventajas y evidencia disponible.
Mechanical ventilation: alternative ventilatory modes
- 1. RICARDO POVEDA JARAMILLO FELLOW ANESTESIA CARDIOVASCULAR UNIVERSIDAD CES
- 2. MOTIVACION Mejoramiento del resultado de los pacientes que reciben tratamiento ventilatorio en ICU
- 3. ¿POR QUÉ SON IMPORTANTES LAS FORMAS DE ASISTENCIA VENTILATORIA PARCIAL?
- 4. Puntos clave ① Los modos alternativos de ventilación fueron desarrollados para prevenir la lesión pulmonar y la asincronía, promover la oxigenación y un destete más rápido. ② Independientemente del modo utilizado, los objetivos son evitar una lesión pulmonar, mantener al paciente cómodo y destetar al paciente de ventilación mecánica tan pronto como sea posible.
- 5. Ventilación de presión adaptable (Adaptive Pressure Control _APC_) Ofrece respiraciones controladas por presión con un volumen tidal objetivo. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30
- 6. La razón de ser del APC En la ventilación controlada por presión, los volúmenes dependen de la mecánica fisiológica del pulmón (compliance y resistencia). Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 7. Así funciona: Una máquina en APC ajusta la presión inspiratoria para alcanzar el volumen tidal objetivo mínimo establecido: Si el volumen corriente aumenta, la máquina disminuye la presión inspiratoria, y si el volumen corriente disminuye, la máquina aumenta la presión inspiratoria. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 9. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 10. Comandos: Los ajustes del ventilador en APC son: ① Volumen tidal ② Tiempo dedicado a la inspiración ③ Frecuencia ④ Fracción inspirada de oxígeno (FiO2) ⑤ Presión positiva al final de la expiración (PEEP) Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 11. Aplicaciones clínicas • Es un medio para reducir automáticamente el soporte ventilatorio (es decir, el destete) • Cuando el esfuerzo inspiratorio del paciente se hace más fuerte, como en el despertar de la anestesia Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 12. Puntos a favor: Su modo tiene menor pico de presión inspiratoria que la ventilación controlada por volumen. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 13. Evidencia Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 14. Ventilación con soporte adaptativo(Adaptive Support Ventilation _ASV_) Selecciona automáticamente el volumen tidal y la frecuencia apropiados para las ventilaciones mandatorias y el volumen tidal apropiado para respiraciones espontáneas sobre la base de la mecánica del sistema respiratorio y ventilación alveolar minuto objetivo. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30
- 15. Así funciona: El ventilador calcula la ventilación minuto requerida normal basado en el peso ideal del paciente y el volumen del espacio muerto estimado (ej, 2,2 ml/kg). Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 16. Así funciona: ① El ventilador hace inicialmente una prueba, en la que se mide la constante espiratoria de tiempo para el sistema respiratorio y luego la usa con el espacio muerto y el volumen minuto para calcular una frecuencia de respiración óptima. ② El volumen tidal óptimo se calcula como la ventilación minuto normal dividido por la frecuencia óptima. ③ El volumen tidal se logra mediante el uso de APC. Esto significa que la presión se ajusta automáticamente para lograr un volumen medio entregado igual al objetivo. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 17. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 18. Comandos: Los ajustes del ventilador en ASV son: 1. Altura del paciente (para calcular peso ideal) 2. Sexo 3. Porcentaje de la meta de ventilación minuto prevista normal 4. FiO2 5. PEEP Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 19. Aplicaciones clínicas 1. Es un medio para reducir automáticamente el soporte ventilatorio 2. Pacientes con esfuerzo respiratorio deficiente 3. Pacientes paralizados Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 20. Puntos a favor: ①En teoría, ASV ofrece la selección automática de los ajustes del ventilador, los cuales se adaptan a la mecánica pulmonar del paciente (excepto PEEP & FiO2) ②Menos necesidad para la manipulación humana de la máquina ③Sincronía mejorada ④Destete automático Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 21. Evidencia
- 22. Ventilación proporcional asistida(Proportional Assist Ventilation _PAV_) • Los pacientes que tienen drive respiratorio normal pero que tienen dificultades para mantener una adecuada ventilación espontánea se someten a ventilación de presión soporte (PSV), en la que el ventilador genera una presión constante durante la inspiración sin importar la intensidad del esfuerzo del paciente. • La ventilación proporcional asistida (PAV) genera presión en proporción al esfuerzo. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30
- 23. La razón de ser del PAV PSV • La presión aplicada por el ventilador sube a un nivel preestablecido que se mantiene constante hasta que se alcanza un porcentaje del valor máximo del flujo inspiratorio. • El flujo inspiratorio y el volumen tidal son el resultado del esfuerzo inspiratorio, el nivel de presión aplicado, y la mecánica del sistema respiratorio. PAV • La presión aplicada es una función del esfuerzo del paciente: cuanto mayor es el esfuerzo inspiratorio, mayor es el aumento de la presión aplicada • El operador establece el porcentaje de soporte para ser entregado por el ventilador. • El ventilador mide intermitentemente la compliance y la resistencia del sistema respiratorio del paciente y el flujo instantáneo generado por el paciente y sobre la base de éstos entrega una cantidad proporcional de presión inspiratoria. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 24. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 25. Comandos: 1. Tipo de vía aérea (tubo endotraqueal, traqueotomía) 2. Tamaño de la vía aérea (diámetro interior) 3. Porcentaje de trabajo apoyado (rango de asistencia 5% -95%) 4. Límite de volumen tidal 5. Límite de presión 6. Sensibilidad espiratoria Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 26. Aplicaciones clínicas Mejorar sincronía Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 27. Contraindicaciones PAV está contraindicado en pacientes con: • Depresión respiratoria (bradipnea) • Fugas (por ejemplo, fístulas broncopleurales). • Hiperinflación (el paciente puede exhalar pero el ventilador no lo reconoce) • Alto drive respiratorio Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 28. Puntos a favor: ① Reduce el trabajo respiratorio ② Mejorar la sincronía ③ Se adapta al cambio de la mecánica pulmonar y al esfuerzo del paciente ④ Disminuye la necesidad de intervención y manipulación del ventilador ⑤ Disminuir la necesidad de sedación y mejora el sueño Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 29. Evidencia Grasso S, Puntillo F, Mascia L, et al. Compensation for increase in respiratory workload during mechanical ventilation. Pressure support versus proportional assist ventilation. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161:819–826.
- 30. Airway Pressure-Release Ventilation _APRV_ & Biphasic Positive Airway Pressure _BPAP/Bilevel_ ① Estos modos son conceptualmente iguales, siendo la principal diferencia principal que el tiempo gastado en baja presión (Tlow) es inferior a 1,5 segundos para APRV ② El ventilador mantiene una presión constante (set point) incluso durante respiraciones espontáneas. ③ Debido a que las respiraciones espontáneas sin restricciones están permitidas en cualquier punto del ciclo, el paciente contribuye a la ventilación minuto total (generalmente 10% -40%) ④ El objetivo principal de APRV es maximizar la presión de las vías respiratorias y, por lo tanto, el reclutamiento pulmonar, mientras que el objetivo principal del modo bifásico es sincronía Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30
- 31. Cómo funciona el APRV APRV • La presión de la vía aérea se libera y reaplica intermitentemente, generando un volumen tidal que soporta la ventilación. • En otras palabras, esto es una respiración controlada por presión con un tiempo inspiratorio muy prolongado y una espiración corta • Ventilación espontánea en cualquier punto ("ventilación obligatoria intermitente controlada por presión”). Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 32. Analogía • Para describir el tiempo que pasamos en las presiones altas y bajas de las vías respiratorias, usamos los términos Thigh y Tlow, respectivamente. • Del mismo modo, Phigh y Plow se utilizan para describir la presión alta y baja de las vías respiratorias. Puede pensarse en el Thigh como el tiempo inspiratorio, el Tlow como el tiempo de expiración, el Phigh como presión inspiratoria, y el Plow como PEEP. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 33. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 34. Comandos: 1. Estos modos requieren el ajuste de dos presiones (Phigh y Plow) y dos duraciones de tiempo (Thigh y Tlow). 2. APRV tiene un corto Tlow (una relación inspiración-expiración de 4: 1). El modo bifásico tiene una relación inspiración- expiración de 1: 1 a 1: 4. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 35. Aplicaciones clínicas • APRV SDRA • BPAP está destinado tanto a la ventilación como al destete. En un paciente que tiene esfuerzo respiratorio o que está paralizado, bifásico es idéntico al modo presión control Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 36. Puntos a favor: ① Maximiza y mantiene el reclutamiento alveolar ② Mejorara la oxigenación ③ Disminuye las presiones inflacionarias ④ Disminuye la sobreinflación ⑤ Mediante la preservación de la respiración espontánea, mejora la ventilación-perfusión y difusión de gas ⑥ Mejora el perfil hemodinámico (menor necesidad de vasopresores, mayor gasto cardíaco, reducción de la carga ventricular, perfusión de órganos mejorada) ⑦ Mejora la sincronía (disminuir el trabajo de respiración y la necesidad de sedación). Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 37. Evidencia Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30. En ensayos pequeños, estos modos no hicieron ninguna diferencia en términos de muertes, pero pueden disminuir la duración de la ventilación.
- 38. Evidencia Putensen C, Zech S, Wrigge H, et al. Long-term effects of spontaneous breathing during ventilatory support in patients with acute lung injury. Am J Respir Crit Care Med 2001; 164:43–49.
- 40. Ventilación oscilatoria de alta frecuencia En contraste con el control convencional controlado por presión la ventilación intermitente obligatoria, en la que las respiraciones espontáneas relativamente pequeñas se sobreponen a ventilaciones relativamente grandes, el VOAF superpone muy pequeñas respiraciones obligatorias (oscilaciones) sobre las respiraciones espontáneas. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30
- 41. ¿Cómo funciona VOAF? • El ventilador ofrece un flujo constante (flujo de polarización), mientras que una válvula crea resistencia para mantener la presión de la vía aérea, sobre la cual una bomba de pistón oscila a frecuencias de 3 a 15 Hz (160-900 respiraciones /minuto). • El paciente debe estar profundamente sedado, ya que la respiración espontánea profunda activará las alarmas y afectará el rendimiento del ventilador. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 42. Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 43. Comandos: 1. Amplitud de la presión de la vía aérea (delta P) 2. Presión media de la vía aérea 3. Porcentaje de inspiración 4. Flujo inspiratorio 5. FiO2 Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 44. Aplicaciones clínicas ① Este modo suele reservarse a los pacientes con SDRA para quienes la ventilación convencional falló. ② Fallo de oxigenación (FiO2 ≥ 0,7 y PEEP ≥ 14 cm ③ Insuficiencia ventilatoria (pH <7,25 con volumen tidal ≥ 6 mL/kg peso corporal predicho, presión meseta ≥ 30 cm H2O) Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 45. Contraindicaciones VAFO está contraindicado en pacientes con: • Obstrucción severa del flujo de aire • Hipertensión intracraneal Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 46. Puntos a favor: ① Maximiza y mantiene el reclutamiento alveolar ② Mejora la oxigenación ③ Disminuye las presiones de inflación ④ Disminuye la sobreinflación ⑤ Mediante la preservación de la respiración espontánea, mejora la ventilación-perfusión y difusión de gas ⑥ Mejorar el perfil hemodinámico (menor necesidad de vasopresores, mayor gasto cardíaco, reducción de la carga ventricular, perfusión de órganos mejorada) ⑦ Mejorar la sincronía (disminuye el trabajo de respiración y la necesidad de sedación). Mireles-Cabodevila E, Diaz-Guzman E, Heresi GA, Chatburn RL. Alternative modes of mechanical ventilation: a review for the hospitalist. Cleve Clin J Med. 2009 Jul;76(7):417-30.
- 47. Evidencia Siau C, Stewart TE. Current role of high frequency oscillatory ventilation and airway pressure release ventilation in acute lung injury and acute respiratory distress syndrome. Clin Chest Med 2008; 29:265–275
- 51. La evidencia
- 52. “TODO LO QUE SOMOS ES RESULTADO DE LO QUE PENSAMOS: SI UN HOMBRE PIENSA Y ACTUA VILLANAMENTE, EL DOLOR LE SEGUIRÁ; SI UN HOMBRE ACTUA Y HABLA CON PENSAMIENTO PURO, FELICIDAD LE SEGUIRÁ, COMO UNA SOMBRA QUE NUNCA LE DEJARÁ”. BUDA _Siddhārtha Gautama_ (563 BCE to 483 BCE) GRACIAS
Notas del editor
- #22: ASV led to fewer ventilator adjustments but achieved similar postsurgical weaning outcomes.
- #30: PAV entails less patient effort and discomfort that PSV does.
- #39: The results of this study show that partial ventilatory support with APRV, when used as a primary modality, allows reduction in sedation, contributes to improved arterial oxygenation, pulmonary compliance, and systemic blood flow, and is associated with a decreased duration of ventilatory support and ICU stay in patients at risk for ARDS.
- #48: Two randomized controlled trials have studied HFOV Vs high-tidal-volume conventional mechanical ventilation for early severe ARDS; HFOV was safe but made no difference in terms of deaths.