Efecto homogeneizador de la PEEP en la distribución del volumen corriente durante la asistencia ventilatoria ajustada neuralmente: estudio de un modelo animal de síndrome de dificultad respiratoria aguda

by | Nov 24, 2022 | 0 comments

Resumen

Fondo

La respuesta fisiológica y los efectos potencialmente beneficiosos de la presión positiva al final de la espiración (PEEP) para la protección pulmonar y la optimización de la ventilación durante la respiración espontánea en pacientes con síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) no se conocen por completo. El objetivo del estudio fue comparar el efecto de diferentes niveles de PEEP en la distribución del volumen corriente y en la ventilación de la región pulmonar dependiente durante la asistencia ventilatoria ajustada neuralmente (NAVA).

Métodos

Se indujo una lesión pulmonar similar al SDRA mediante el uso de lavado con solución salina en 10 cerdos de granja anestesiados y con respiración espontánea. Los animales fueron ventilados en modalidad NAVA y se evaluó la distribución del volumen corriente y la ventilación pulmonar dependiente mediante tomografía de impedancia eléctrica durante la aplicación de niveles de PEEP de 0 a 15 cmH20, en pasos de 3 cmH20. La distribución del volumen corriente y la fracción dependiente de la ventilación se analizaron mediante la prueba de rango con signo de Wilcoxon. Además, la presión de las vías respiratorias, esofágica y transpulmonar, así como el flujo de las vías respiratorias y el volumen entregado, se midieron continuamente durante la respiración espontánea asistida.

Resultados

El aumento de la PEEP mejoró la oxigenación y el volumen corriente redistribuido. Específicamente, la distribución de la ventilación cambió de una predominante no dependiente a una distribución más uniforme entre las áreas dependientes y no dependientes del pulmón. La fracción dependiente de la ventilación alcanzó el 47 ± 9 % con una PEEP de 9 cmH20. El aumento adicional de la PEEP condujo a una ventilación dependiente predominante.

Conclusión

Durante la respiración espontánea asistida en este modelo de SDRA inducido, la PEEP modifica la distribución de la ventilación y puede lograr un efecto homogeneizador en su disposición espacial. El estudio indica que la PEEP es un factor importante durante la respiración espontánea asistida y que la TIE puede ser de gran interés cuando se titula el nivel de PEEP durante la respiración espontánea, al indicar la distribución más homogénea de los volúmenes de gas en todo el espectro de la PEEP.

Fondo

El Síndrome de Dificultad Respiratoria Aguda (SDRA) está asociado con diferentes trastornos de la fisiología pulmonar [1]como la falta de homogeneidad en la distribución del volumen corriente y el desajuste entre ventilación y perfusión (V/Q), observado predominantemente en las regiones pulmonares dependientes [2]y se caracteriza por una elevada mortalidad [3]Las faltas de homogeneidad en la distribución del volumen corriente, derivadas de las diferencias locales en las constantes de tiempo de las áreas afectadas, pueden agravar la lesión pulmonar al desarrollar altas fuerzas de tensión transalveolar. [4] y potencialmente resultando en lesión pulmonar inducida por ventilador (VILI) [5]. Además, la región pulmonar atelectásica dependiente impide el intercambio gaseoso óptimo, por los fenómenos de bajo V/Q o shunting. [6]y puede ser susceptible a los fenómenos de marea de reclutamiento-desreclutamiento [7, 8].

La relación entre la presión positiva al final de la espiración (PEEP) y estas alteraciones heterogéneas es compleja, dependiendo además de la modalidad de ventilación que se implemente [9,10,11].

Hay un debate en curso sobre el uso de modos de respiración asistida/espontánea (SB) en ARDS; como ambos efectos positivos, sobre todo la contrarrestación de la atrofia del diafragma [12]y posibles inconvenientes, siendo el más perjudicial la lesión pulmonar autoinfligida del paciente (P-SILI) [13]), existir. Se propone que el ajuste óptimo de la PEEP sea uno de los factores más importantes que determinan el riesgo de lesión pulmonar inducida por el ventilador (VILI) durante la SB [14].

La asistencia ventilatoria ajustada neuralmente (NAVA) es un modo asistido de ventilación que utiliza la actividad eléctrica del diafragma (Edi) para controlar la sincronización y el suministro de presión del ventilador, en relación con la frecuencia y la amplitud de la actividad muscular del diafragma, representando indirectamente la actividad del nervio frénico y el centro de respiración central [15, 16]. NAVA se usa ampliamente, sin embargo, no se estudia en la misma medida que los modos SB controlados u otros modos asistidos. Además, los efectos específicos de la PEEP en la distribución de la ventilación durante la ventilación NAVA no se han estudiado a fondo.

La tomografía de impedancia eléctrica (EIT) del tórax es una técnica de imagen bien establecida [17] basado en la medida de la impedancia (Z), cuyos cambios (ΔZ) entre el final de la espiración y el final de la inspiración, son linealmente proporcionales al volumen corriente durante la ventilación mecánica [18, 19]. Además, la EIT proporciona información topográfica sobre la distribución de la ventilación en diferentes entornos. [20,21,22].

Un método para analizar los datos derivados de la EIT es calcular la fracción dorsal de la ventilación (DFV), que representa la proporción del volumen corriente que llega a la región pulmonar dependiente en relación con el volumen corriente total, según lo propuesto por Brochard et al. [23]. Cuando la DFV es del 50%, la ventilación se puede considerar homogéneamente distribuida entre las porciones dependientes y no dependientes del pulmón. [24, 25].

El objetivo del presente estudio fue probar la hipótesis de que el aumento de la PEEP tiene un efecto homogeneizador en la distribución del volumen corriente durante NAVA, en un modelo animal experimental de ARDS.

Métodos

El estudio fue aprobado por la junta ética local para estudios con animales, en Uppsala, Suecia (Número de aprobación 58 18_20174_2017), y se realizó de acuerdo con la directiva de la Unión Europea 2010/63/UE, la convención de Helsinki para el uso y cuidado de animales y la Directrices del Instituto Nacional de Salud. El informe del experimento sigue las pautas de ARRIVE [26] sobre el uso justo de animales en la investigación.

10 cerdos de granja de ambos sexos (28,4 ± 2,1 kg) fueron premedicados con tiletamina-zolazepam (6 mg kg−1Boehringer Ingelheim, Estocolmo, Suecia) y xilazina (2,2 mg kg−1, Rompun Bayer, Leverkusen, Alemania) después de llegar al laboratorio y se colocaron en decúbito supino. Se realizó canulación de una vena de la oreja y se indujo y mantuvo la anestesia, utilizando infusión de ketamina (20 mg kg−1 h−1, Ketaminol, Vetpharma, Intervet, Estocolmo, Suecia), permitiendo la respiración espontánea. Se utilizó la ausencia de reacción a un estímulo doloroso en la pezuña para asegurar la adecuada profundidad de la anestesia. Se realizó una traqueotomía quirúrgica y se insertó un tubo traqueal (tamaño de tubo 9, Mallinckrodt Pharmaceuticals, Athlone, Irlanda). Se inició ventilación mecánica con ventilador Servo-i (Maquet Critical Care, Solna, Suecia) en ventilación con soporte de presión, utilizando PEEP 5 cmH2O, presión de conducción de 10 cmH2O por encima de PEEP y FiO2 de 0,5, durante la instrumentación adicional. Un catéter venoso central y un catéter de arteria pulmonar (PAC, 7.0 French, Swan-Ganz Thermodilution Catheter, Baxter, Irvine, CA, Estados Unidos) se introdujeron a través de la vena femoral, guiados por ultrasonido. Se colocó un catéter arterial (20 G, Becton-Dickinson Critical Care Systems, Mississauga, ON, Canadá) en la arteria femoral. A excepción de la traqueotomía, todo el tejido del cuello se dejó intacto, lo que redujo la interferencia con los músculos respiratorios accesorios. Se colocó un cinturón de electrodos EIT (Tamaño XXS, 32 electrodos, Timpel, Eindhoven, Países Bajos) rodeando el tórax y se conectó a la máquina EIT (Enlight, Timpel, Eindhoven, Países Bajos). El cinturón EIT se colocó a un nivel inmediatamente caudal a la inserción de las patas delanteras en la pared torácica y el tamaño del cinturón se eligió de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Un balón esofágico y un balón gástrico (catéter esofágico, Erich Jaeger GmbH, Höchberg, Alemania) se insertaron por vía oral y la colocación se controló mediante una técnica de oclusión, descrita por Baydur et al. [27]. Posteriormente, se introdujo por vía oral un catéter NAVA (catéter nasogástrico de tamaño 16F con múltiples electrodos) (Maquet, Solna, Estocolmo, Suecia) y se conectó al ventilador. La colocación en la cúpula diafragmática se corrigió de acuerdo con el sistema de guía provisto por el ventilador, como lo describen Barwing et al. [28]. Posteriormente se utilizó una radiografía de tórax para asegurar la colocación correcta del catéter NAVA y los balones. Además, la presión venosa central (PVC), la frecuencia cardíaca…

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