Ventilación Mecánica no Invasiva

Abraham Ali Munive; Javier Lasso Apraéz; MD**, Pilar Rodríguez Ávila; FT***.
Fundación Santa Fe.
Hospital Central Policía Nacional.
Instituto Nacional de Cancerología, Bogotá.

Definición

La ventilación mecánica no invasiva es entendida como todas aquellas técnicas que aumentan la ventilación alveolar sin utilizar una vía aérea artificial, evita muchas de las complicaciones que se pueden obtener con la intubación orotraqueal o la traqueostomía como son: trauma, hemorragia, daño dental, neumonía nosocomial, lesión en vía aérea superior, interferencia con habla y deglución, necesidad de sedación y disconfort, entre otras.

La ventilación mecánica es de los procedimientos de soporte vital más frecuentemente usado en las unidades de cuidado intensivo. El método más empleado se basa en la intubación endotraqueal y en la aplicación de presión positiva, lo que se considera un método invasivo al alterar la barrera fisiológica que representa la glotis.

Recuento Histórico

Los primeros ventiladores mecánicos fueron descritos a finales del siglo XVIII (1). En 1838 el escocés John Dalziel, creo un sistema de ventilación no invasiva con fuelles accionados de modo manual (2). En 1864 se creó el pulmón de acero que tuvo su auge entre 1920-1950 en la epidemia de polio, los que se usaron en esta época eran accionados con sistemas eléctricos. Un sistema de ventilador con presión no invasiva utilizado en la actualidad fue diseñado por Eisenmenger en 1927, que se conoce como coraza del tórax, “Chest Shell”. En 1928 Philip Drinker (Ingeniero de Boston) se ideó un cilindro metálico con un colchón, dejando la cabeza hermética con un sello de caucho en el cuello. En 1931 Emerson creó un pulmón de acero más liviano que se podía también accionar de modo manual, siendo este el ventilador más vendido en la epidemia. Un premio Nóbel en los años treintas, se vió involucrado en la ventilación no invasiva, fue W. Bragg quien diseñó el “Pneumo Belt” una correa neumática firmemente adherida a la parte superior del abdomen, que generaba presión abdominal durante la espiración, un sistema que hoy se utiliza durante la reanimación cerebro cardiopulmonar. Otro adelanto no tecnológico sino médico, fue el uso de CPAP para edema pulmonar por parte del doctor Alvan Barach.

En Dinamarca en 1952, la epidemia de Polio tomó tal fuerza que fue necesario evaluar otras alternativas de ventilación y se utilizó Presión Positiva, que se suministraba por estudiantes y voluntarios y se encontró que brindaba mayor supervivencia que la presión negativa. La experiencia con estos pacientes llevo a la expansión durante los años 60s de la presión positiva de modo invasivo, se crearon las unidades de cuidado intensivo, la colocación de tubos endotraqueales se volvió la practica regular en falla respiratoria.

En los años 60s se controló la epidemia de poliomielitis, con las vacunas tipo Salk y Sabin y se demostró que para ventilar pacientes con alteración pulmonar era más eficaz la ventilación con presión positiva aplicada a las vías aéreas y fue así como se desarrollo el uso de tubos orotraqueales para este fin. Por lo anterior la ventilación no invasiva disminuyó su aplicabilidad de modo importante (1).

En la misma época apareció un articulo en American Review por el doctor Fraimow donde se encontró que la ventilación con presión positiva intermitente disminuía el aumento en el CO2 que ocurría en pacientes con enfisema recibiendo oxígeno (2). Pero en 1983 en Annals of Internal Medicine el Instituto Nacional de Salud de EE.UU. publicó que la ventilación positiva intermitente no superaba la medicación nebulizada. Este factor generó descenso en el uso de este tipo de ventilación. El problema de este estudio fue el uso de la ventilación no invasiva durante espacios muy cortos de tiempo.

El interés por la ventilación mecánica no invasiva resurgió durante los años 80s. Cuando el uso de ventilación de presión negativa se aplicó intermitentemente en alteraciones de intercambio gaseoso y síntomas de hipoventilación crónica en pacientes con cifoescoliosis y otras enfermedades neuromusculares (distrofia muscular, esclerosis múltiple y síndrome postpolio).

Durante la primera mitad de los años 80 diferentes investigadores aplicaron presión positiva intermitente a través de máscaras nasales, con lo que rápidamente aumentaban la ventilación en pacientes con falla respiratoria crónica especialmente durante el sueño. Los ventiladores de cuerpo se utilizaron con regularidad hasta esta época, cuando desaparecieron por su incomodidad.

En general la ventilación no invasiva con presión positiva y negativa y la ventilación invasiva, se superponían y se reemplazaban en diferentes sitios del mundo. Pero en general la epidemia de Polio y la experiencia en Dinamarca fueron los dos puntos claves que cambiaron las costumbres establecidas en esos momentos. En los años 80s se dieron opiniones a favor y en contra de la ventilación no invasiva con presión positiva, pero en general la tendencia fue favorable por la mejor calidad de los respiradores y se logró el sitial merecido para este modo de ventilación.

Terminología de la Ventilación por Presión Positiva no Invasiva  (NPPV = VPPNI)

Presión inspiratoria: Presión positiva en la vía aérea aplicada durante la inspiración.

Durante la ventilación por volumen es una consecuencia del volumen corriente. Durante la ventilación por presión es fijado por el médico.

a) IPAP: Presión positiva en la vía aérea durante la inspiración (Presión Inspiratoria Absoluta, incluye la presión durante la espiración).

b) Presión inspiratoria por encima de la presión espiratoria. En algunas referencias esta definición se conoce como “Presión de Soporte” (generando confusión).

Presión espiratoria: Presión en la vía aérea durante la espiración.

a) PEEP: Presión positiva (por encima de la atmosférica) al final de la espiración.

c) EPAP: Presión positiva en la vía aérea durante la espiración. Sinónimo de PEEP.

Respiración Suministrada Por VPPNI

El volumen corriente aportado por la VPPNI se determina por quien dispara la respiración (variable de disparo), quien gobierna el flujo de gas (variable limite) y que termina la respiración (variable que cicla).

Las formas comúnmente usadas son:

a) Disparada por el paciente, limitada por la presión y ciclada por el flujo : “presión de soporte”.
b) Disparada por el paciente, limitada por la presión, ciclada por el tiempo: “presión asistida”.
c) Disparada por la máquina, limitada por la presión, ciclada por el tiempo: “control de presión”.
d) Disparada por el paciente, limitada por el flujo, ciclada por volumen :”volumen asistido”.
e) Disparada por la máquina, limitada por el flujo, ciclada por volumen. : ” control por volumen”

Presión Positiva en la Vía Aérea a dos Niveles (BIPAP)

VPPNI con PEEP Presión de Soporte con PEEP BiPAP: IPAP – EPAP

CPAP: Presión positiva constante durante todo el ciclo ventilatorio. La presión inspiratoria suministrada por la máquina es igual a la presión espiratoria. No proporciona asistencia inspiratoria.

Requerimiento de la VPPNI

Apoyo tipo I. La aplicación de VPPNI en situaciones donde la falta de apoyo puede llevar a la muerte.

Apoyo tipo II. Confiere beneficios clínicos (disminución de la PaCO2 o reposo de los músculos respiratorios) pero su falta no lleva a la muerte inmediata.

Fisiopatología

El sistema consiste en el mantenimiento de una presión positiva constante y regulable durante toda la inspiración generando un gradiente de presión entre el ventilador y el paciente generando un flujo de aire.

El mecanismo básico que se utiliza para la ventilación no invasiva es el CPAP, no ofrece una asistencia activa a la inspiración, pero brinda apoyo efectivo en algunas situaciones de falla respiratoria aguda. Brinda presión constante en la inspiración y en la espiración, aumenta la capacidad funcional residual (CFR) y abre los alvéolos colapsados y subventilados, disminuye el shunt intrapulmonar derecha-izquierda y mejora la oxigenación. Al aumentar la CFR puede aumentar la distensibilidad pulmonar y disminuir el trabajo respiratorio (2).

La presión transmural ventricular izquierda, puede reducir la postcarga y aumentar el gasto cardíaco, lo cual puede justificar el uso del CPAP en edema pulmonar. Otro efecto que puede tener positivo el CPAP es su acción en los pacientes con EPOC, estos tienen auto-PEEP y el CPAP ejerce un efecto de contrabalanceo facilitando la salida del aire y por tanto disminuyendo el trabajo de los músculos respiratorios.

Modos y Equipos

A. Ventilación con presión negativa

Los ventiladores de presión negativa aumentan el volumen corriente por exposición de la pared del tórax a presiones subatmosféricas durante la inspiración. La presión negativa extratorácica se transmite a través de la caja torácica de forma similar a como actúa la presión negativa pleural durante la respiración normal, consigue generar un flujo de aire desde la boca hasta el interior de los alvéolos pulmonares. La eficacia de la ventilación a presión negativa depende de la distensibilidad de la pared del tórax y del área sobre el cual se coloca el ventilador, es por ello que los diseños de tanque son la forma más eficiente (cubren tórax y abdomen). La espiración ocurre pasivamente por retroceso elástico de los pulmones y la pared del tórax.

Este es el principio que utilizaban los ventiladores antiguos que se consideraban eficaces en patologías no pulmonares. En los pacientes con afecciones del parénquima pulmonar o severa obstrucción bronquial, gran parte de la presión negativa se disipa en vencer las resistencias elásticas del sistema respiratorio y por tanto el flujo deseado disminuye. La VNI de presión negativa puede potenciar apneas obstructivas y desaturaciones de oxígeno durante el sueño. Este fenómeno se relaciona probablemente a la carencia de activación pre-inspiratoria de los músculos respiratorios , al presentarse colapso de la vía aérea superior (3).

Los ventiladores de presión negativa han mejorado en términos de velocidad de respuesta y comodidad para el paciente y son principalmente utilizados en ventilación domiciliaria y como soporte adicional de oxigenoterapia.

B. Ventilación con presión positiva

Utiliza el mismo principio que tiene la ventilación mecánica invasiva, pero con la utilización de máscaras y aditamentos externos faciales o nasales. Aportan gas a presión en la vía aérea aumentando la presión transpulmonar e inflando los pulmones. La espiración se produce cuando actúan las fuerzas de retroceso elástico y por la acción activa de los músculos espiratorios. Una situación especial que se presenta en la ventilación no invasiva es la fuga de aire alrededor de la máscara, lo que no sucede en la ventilación invasiva; es necesario que los ventiladores compensen las fugas de aire.

Se utilizan ventiladores de presión positiva convencionales en modos PC, VC, PS o CPAP, y ventiladores específicos para ventilación no invasiva en modos CPAP o BIPAP S\T.

Cuando se utiliza CPAP en patologías agudas se utilizan presiones entre 5 y 12 cms H2o. Lo usual es no aplicar el CPAP en pacientes con falla respiratoria aguda, debido a que se necesitan altos flujos de aire, pero en ciertas ocasiones tiene utilidad para evitar intubación.

Otro método de ventilación no invasiva al alcance de todas las UCIs es la presión soporte, que permite variar el tiempo inspiratorio de respiración en respiración, permitiendo una mejor correlación entre las respiraciones espontáneas y el ventilador. Cuando el respirador determina que el paciente hace una inflexión negativa de la presión en la vía aérea aporta la presión de soporte inspiratoria y cuando detecta que se genera una reducción en el flujo inspiratorio en ese instante cicla a espiración. Cuando a esta presión de soporte (IPAP) se le adiciona un mecanismo para mantener presión durante la espiración (EPAP) se constituye un ventilador bilevel (BiPAP). La presión de soporte no siempre presenta una adecuada correlación con el paciente, pues en caso del EPOC una alta presión de soporte puede generar altos volúmenes que contribuyen a inadecuados esfuerzos inspiratorios en respiraciones subsecuentes, generando fallas en el gatillo disparador de la respiración. Los pacientes con esta patología presentan respiraciones rápidas y breves que no permiten el tiempo suficiente para que la presión de soporte haga su ciclo inspiración- espiración; presentando aporte de aire cuando el paciente ya inicia la espiración (lo cual produce trabajo respiratorio en espiración).

Los ventiladores limitados por volumen son más costosos y pesados que los de presión descritos antes. Pero estos problemas se ven compensados por sistemas de alarma sofisticados, tienen la capacidad de lograr presiones positivas más altas y tienen baterías de reserva con una duración prolongada. El modo en que se manejan es en general asistido / controlado facilitando las respiraciones espontáneas. Para su manejo se requieren más altos volúmenes corrientes con el objeto de compensar las fugas que se producen.

C. Otros respiradores

Actualmente se están aplicando en algunos casos los ventiladores PAV (Ventilación Asistida Proporcional), pero no es generalizado, ni existen estudios que apoyen esta practica. Se usan ventiladores de desplazamiento abdominal como son “Rocking bed” y “pneumobelt” que generan presión coordinada en el abdomen y facilitan la exhalación.

Mascarillas y aditamentos especiales

Es un punto crucial en la aplicación de ventilación mecánica no invasiva con presión positiva: adaptabilidad a los diferentes pacientes y apósitos para evitar daños en la piel (zonas de presión).

INTERFACE	VENTAJAS	PROBLEMA
Nasal	Humidificación. Tallas. Lenguaje y expectoración	Daño puente nasal. Fugas en la boca
Nasal con correa de barba	Menos fuga en la boca	Disconfort. Dificultad para expectorar y comer.
Facial	Respiración oral y nasal. Menos Fugas.	Claustrofobia, tragar aire, no expectora o come
Pieza Oral	Uso diurno, alternativa.	Hipersalivación, sequedad oral y fuga nasal.
Adams	Menos claustrofobia	Obstrucción nasal.

Mascaras nasales

Son usadas en algunas situaciones de falla respiratoria aguda, pero su principal uso es en situaciones crónicas. En general estas máscaras utilizan un sello de aire que disminuye la presión sobre sitios protuberantes de la cara. Las nuevas máscaras en el mercado tienen unos sellos de gel que distribuyen mejor la presión en la cara y son más confortables. En países donde se encuentran las casas fabricantes de máscaras es posible diseñarlas de acuerdo a la persona que la requiera.

Una alternativa a las máscaras nasales son las almohadillas nasales que se colocan directamente en los nares y el circuito de Adams que tiene unas almohadillas resortadas que entran directamente a las fosas nasales. Tienen la ventaja de no ejercer presión sobre el puente nasal (sitio frecuente de excoriación) y evitan la sensación de claustrofobia.

Las máscaras nasales permiten al paciente hablar toser, expectorar y comer sin retirar la ventilación mecánica, Pero si el paciente mantiene la boca abierta se aumentan las fugas y disminuye la presión deseada.

Máscaras faciales completas

Se usan principalmente durante falla respiratoria aguda, se han realizado estudios comparativos para evaluar los resultados de máscaras faciales y nasales, encontrándose que la máscara facial era más efectiva bajando el CO2, lo que se asoció a fugas menores (4). Las máscara faciales interfieren con el lenguaje, la comida, la expectoración y generan mayor claustrofobia; adicionalmente aumenta el riesgo de aspiración y reinhalación. Se han diseñado válvulas especiales para evitar la reinhalación y correas para rápido retiro de la máscara (evitando así la ansiedad del paciente). Se ha diseñado una máscara aún no disponible en Colombia que cubre toda la cara con un plástico transparente y genera presión en la zona periférica del rostro y no en la zona central.

Piezas de Boca

Son útiles en pacientes con patologías crónicas, principalmente en enfermedades neuromusculares, pero no tienen aplicabilidad en las Unidades de Cuidado Intensivo. La piezas de boca son estructuras simples que se pueden unir a las sillas de ruedas, son económicas y simples. En caso de fugas de aire se pueden colocar pinzas para tapar la nariz.