Resumen

Esta exposición se divide en tres secciones. En la primera se analizará brevemente el daño pulmonar inducido por la ventilación mecánica; luego se verá el tema de la alta frecuencia como posible solución; y por último, se revisará la evidencia clínica disponible.

Daño pulmonar inducido por ventilación

Si se analiza la conocida curva de presión/volumen, se observa que, en teoría, se pueden presentar dos tipos de lesión: por apertura repetida de los alvéolos colapsados (reclutamiento alveolar insuficiente), que ocurre a volúmenes pulmonares pequeños, y por sobredistensión del pulmón, a volúmenes altos.

Se sabe que la aplicación de presiones altas sin PEEP causa grandes daños, los que podrían disminuir si se agrega la presión espiratoria. Por lo tanto, cuando se utiliza ventilación mecánica se debe entregar al paciente el apoyo ventilatorio que necesita, reduciendo al mínimo ambos tipos de daño.

Esto se logra llevando al pulmón a la zona ubicada por debajo del punto de sobreinflación y por encima del punto de colapso; de esta manera se impide el daño pulmonar causado por la sobredistensión y por el juego colapso reapertura, y además, se evita la liberación sistémica de citoquinas desde la zona pulmonar lesionada.

Ventilación de alta frecuencia

La ventilación de alta frecuencia utiliza frecuencias ventilatorias mayores que lo normal; en los adultos se utilizan cifras de 120 a 300 respiraciones por minuto. Para lograr esto se necesitan ventiladores especiales, ya que los sistemas de válvulas de los ventiladores convencionales no pueden abrirse y cerrarse con tanta rapidez.

Existen dos tipos básicos de máquinas: los ventiladores de chorro (jet) y los oscilatorios, cuyo funcionamiento a altas velocidades hace que entreguen volúmenes corrientes (VC) pequeños, generalmente menores que el espacio muerto anatómico, de manera que los mecanismos de transporte de gas son diferentes a los de la ventilación convencional a grandes flujos, en la que la ventilación se realiza por convección.

El ventilador de chorro tiene una boquilla y un interruptor de flujo que transporta pulsos de gas hacia el pulmón a alta velocidad, por lo que no hay necesidad de utilizar cuff en el tubo endotraqueal. La inercia de este gas entregado a gran velocidad permite que el VC entre en el pulmón, de modo que la inspiración es activa, desde la máquina; en cambio, la espiración, causada por la retracción elástica del pulmón, es pasiva.

Con el oscilador es diferente. En él se entrega un flujo continuo de gas por el circuito, flujo que empieza a vibrar por efecto del oscilador, moviéndose hacia atrás y hacia adelante, lo que lo convierte en un flujo oscilatorio continuo. La inspiración es activa, porque el oscilador empuja la columna de aire en el pulmón hacia abajo, y la espiración también es activa, pues el oscilador saca el gas fuera de los pulmones.

El mecanismo por el cual se produce el intercambio de O2 y CO2 con un VC menor que el espacio muerto anatómico es un aspecto físico fascinante, y se han propuesto una serie de hipótesis para explicarlo, derivadas de los estudios realizados en modelos experimentales de bifurcación bronquial, cuyos resultados son complejos y varían según la velocidad del flujo.

Lo importante es que en la ventilación convencional, en la que se utilizan grandes flujos, el VC no llega más lejos que el espacio muerto, mientras que, gracias a los mecanismos físicos que participan en la ventilación oscilatoria de alta frecuencia (dispersión, flujo coaxial y difusión aumentada), con ésta se logra un intercambio de0gases más eficiente.

Con este sistema se logra efectuar la ventilación alveolar, a pesar de que el VC es menor que el espacio muerto anatómico, lo que resulta muy útil para prevenir el daño pulmonar inducido por la ventilación, ya que en la ventilación tradicional, la presión de las vías aéreas, del tubo endotraqueal y de la región alveolar son similares; en cambio, con el aparato de alta frecuencia pueden ocurrir grandes variaciones de presión en las vías aéreas, pero en la región alveolar estas variaciones son muy pequeñas. De hecho, muchos piensan en la alta frecuencia como un verdadero CPAP, sólo que se le llama “CPAP con ondulación”.

Por lo tanto, la ventilación tradicional puede llevar el pulmón a algún punto entre la región de colapso-apertura y la de sobredistensión, y eventualmente puede salirse de esa zona en ambos sentidos; la alta frecuencia, en cambio, permite situar el pulmón justo a medio camino entre ambos puntos; por eso, muchos la consideran como la mejor estrategia de protección pulmonar, al menos en forma conceptual.

Evidencia clínica

Muchos de los trabajos publicados sobre el tema de la alta frecuencia se han efectuado en neonatos, cuyos pequeños pulmones se pueden ventilar eficientemente con estos aparatos.

Según estos estudios, este modo de ventilación ha permitido lograr grandes avances en los niveles de PaO2, reduciendo las cifras de problemas pulmonares crónicos, displasias broncopulmonares, fallas de tratamiento, etc. En un estudio particularmente interesante, los pacientes con enfisema intersticial causado por el ventilador tuvieron mejor sobrevida con el uso de la alta frecuencia.

Una excepción, en cuanto al efecto beneficioso, la constituye el High Frecuency Intervention Trial, realizado hace 10 años. En él participaron 600 pacientes y los resultados fueron negativos, puesto que el uso del ventilador de alta frecuencia se asoció con una mayor incidencia de hemorragia ventricular.

Muchos investigadores pensaron que esto terminaría con la idea del oscilador, pero se encontró que este trabajo tenía varios defectos; el más grave residía en la estrategia utilizada, que consistía en disminuir las presiones de la vía aérea lo más posible; sin embargo, el sistema de alta frecuencia podría ser útil precisamente por lograr buenas presiones de reclutamiento en el pulmón sin sobredistenderlo, de modo que si se tiene como objetivo obtener la presión más baja posible, el pulmón caerá fácilmente en un estado de reclutamiento insuficiente y se eliminarán los posibles beneficios del oscilador de alta frecuencia.

Actualmente se están haciendo muchos estudios al respecto; la mayoría de los que ya se han publicado fueron realizados después del trabajo citado. En algunos de ellos se utilizó la misma tecnología, pero las presiones de la vía aérea fueron programadas más correctamente, y aparentemente se lograron resultados beneficiosos.

El aparato de alta frecuencia no está disponible para adultos, cuyo pulmón es más grande. Se necesita un volumen oscilatorio mayor, con desplazamiento oscilatorio y variaciones de presión suficientes para ventilar el pulmón adulto con eficacia. Hace muy poco tiempo se desarrolló un aparato que permite trabajar en el pulmón adulto, el oscilador 30100 B.

A comienzos de la década de los 80 hubo algunos intentos de desarrollar aparatos a chorro para adultos; Brotzy y Corleone utilizaron una máquina de este tipo en estudios aleatorios, pero el chorro probablemente era muy lento, de alrededor de 120 a 150 respiraciones por minuto, y no encontraron diferencias en la sobrevida.

Luego, en mi grupo de trabajo estudiamos un equipo de chorro muy antiguo, que reducía las presiones como se preveía y permitía un buen intercambio gaseoso. Este aparato, llamado APT1010, estuvo disponible en el comercio a fines de los 80 y comienzos de los 90, pero era muy complejo y difícil de manejar, por lo que ya se retiró del mercado.

Dos estudios más recientes, realizados en los últimos años, demostraron que el oscilador que ellos utilizaron podía permitir un buen intercambio gaseoso en el adulto; este aparato es el que usan actualmente los investigadores en todo el mundo.

El estudio más interesante realizado hasta la fecha es el MOT (Multicenter Oscillator in ARDS Trial), en el que participaron 143 pacientes con SDRA, que fueron asignados aleatoriamente a ventilación de alta frecuencia o convencional. El aparato de alta frecuencia fue programado para entregar el promedio de presión convencional más 5 y 300 respiraciones por minuto, con un cuociente I/E de 1:2, que son las condiciones iniciales típicas de un oscilador.

Uno de los problemas de este estudio es que en la ventilación convencional se usaron VC mayores que los que recomendó el ARDS Network Trial, lo que constituye una limitación importante, porque la estrategia de ventilación del grupo control no es la que se consideraría ideal.

Sin embargo, fue un estudio muy interesante, ya que abarcó a 143 pacientes y hubo una buena correspondencia entre el grupo control y el de alta frecuencia, en cuanto a sus procesos patológicos, edad, sexo y parámetros basales. Todos tenían altas presiones de fin de espiración. Lamentablemente, no se estimó la presión intraabdominal, pero los pacientes eran personas muy enfermas, con elevadas necesidades de soporte respiratorio.

La conclusión más importante fue que la sobrevida en el grupo que utilizó osciladores fue mayor que en el grupo convencional (50 contra 40%), aunque, como sólo eran 143 pacientes, el p-value cayó fuera de lo que se considera estadísticamente significativo.

A pesar de todo, estos resultados se consideran alentadores y han generando gran entusiasmo en todo el mundo. De hecho, este estudio motivó que FDA de los Estados Unidos aprobara la venta de aparato para usarlo en pacientes con SDRA.

Indicación de la ventilación oscilatoria de alta frecuencia

Todos queremos proteger el pulmón, y lo ideal es entregar esta protección en forma precoz, antes de que ocurra el daño. Mi actitud ante la alta frecuencia es usarla cuando las estrategias convencionales no puedan entregar la protección necesaria; en otras palabras, cuando todas las medidas implementadas fallan y no es posible obtener un intercambio gaseoso adecuado y mantener la presión plateau bajo 30 ó 35cm de H2O.

En este aspecto, concuerdo con Gattinoni en que se debe corregir este cálculo con los efectos de la pared torácica, los que ciertamente pueden aumentar las presiones plateau observadas.

En resumen, si no es posible mantener la presión plateau o la FiO2 en valores razonables, creo que es el momento preciso para recurrir al modo de ventilación oscilatoria.

Conclusiones

La ventilación de alta frecuencia utiliza VC pequeños, lo que permite aplicar presiones de vía aérea suficientes para incorporar gran parte del pulmón y a la vez mantenerlo bajo el área de sobredistensión, en forma más estable.

Esta modalidad es la más moderna de las estrategias de protección pulmonar, y los datos clínicos sobre su utilidad en pediatría son bastante sólidos. En adultos hay menos evidencia, pero el único estudio clínico aleatorio que se ha realizado sugiere que tendría un efecto beneficioso en el SDRA.

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