Estrategias de Ventilación Mecánica

Agosto 2017


 

Estrategias de Ventilación Mecánica

 

Martin Keszler                  Seminars in Fetal & Neonatal Medicine Agosto 2017

 

 

1.- Introducción

 

A pesar del énfasis apropiado en el soporte respiratorio no invasivo cuando es factible, la ventilación mecánica sigue siendo una terapia importante en los neonatos más enfermos. Aunque con frecuencia salva vidas, la ventilación mecánica invasiva tiene muchos efectos adversos en el sistema cardiovascular, cerebro y pulmones. Los prematuros son más vulnerables pero los recién nacidos a término no son inmunes a estos efectos adversos [1,2]. El tubo endotraqueal (ETT) actúa como un cuerpo extraño, colonizándose rápidamente y actuando como puerta de entrada para patógenos, aumentando el riesgo de neumonía asociada a ventilador y sepsis tardía [3]. Por estas razones, evitar la ventilación mecánica a favor del soporte respiratorio no invasivo sigue siendo el paso más importante en la prevención de la morbilidad neonatal. Cuando se requiere ventilación mecánica, el objetivo es retirar al paciente de la ventilación invasiva tan pronto como sea factible para minimizar la lesión pulmonar asociada al ventilador (VALI) y otras complicaciones relacionadas con ventilador.

 

2.-  Daño pulmonar asociado a ventilador

 

Muchos términos se han usado para describir el mecanismo de lesión en VALI.   Barotrauma se refiere a daño causado ​​por presión. La convicción de que la presión es el determinante clave de lesión pulmonar ha llevado a los médicos a concentrarse en limitar la presión de inflación, a veces hasta el punto de impedir una ventilación adecuada. Sin embargo, hay evidencia convincente de que la alta presión por sí misma, sin volumen correspondientemente alto, no causa lesión pulmonar. Más bien, la lesión relacionada con alta presión de inflación es mediada a través del estiramiento tisular resultante del exceso de volumen tidal (VT) o de sobredistensión regional cuando se ventila un pulmón con atelectasia extensa. Dreyfuss y cols demostraron hace más de 20 años que ocurre lesión pulmonar aguda grave en animales pequeños ventilados con VT grande independientemente de si ese volumen fue generado por presión positiva o negativa de inflación [4].

Por el contrario, los animales expuestos a la misma presión alta pero con un vendaje elástico que limita la excursión torácica para limitar la entrega de VT presentaron sustancialmente menos lesión pulmonar aguda. En un estudio similar, Hernandez et al. mostró que los animales expuestos a presión de 45 cm H2O no mostraron evidencia de lesión pulmonar aguda cuando su tórax y abdomen fueron encerrados en yeso [5].

El volutrauma es una lesión causada por una distensión excesiva y un estiramiento excesivo de los tejidos, lo que causa alteración del epitelio alveolar y de las vías aéreas pequeñas dando lugar a edema agudo, exudado proteináceo, liberación de proteasas, citoquinas y quimiocinas que a su vez causan activación de macrófagos e invasión de neutrófilos activados. Colectivamente, este último proceso se conoce como biotrauma.

Otro concepto importante es el de atelectrauma o daño pulmonar causado por ventilación tidal en presencia de atelectasia [6]. El atelectrauma causa lesión pulmonar a través de varios mecanismos. La porción atelectásica de los pulmones experimenta un aumento del recambio del surfactante y una alta presión de apertura crítica. Las fuerzas de cizallamiento o corte en el límite entre las partes aireadas y atelectásicas del pulmón causan daño tisular estructural.  La ventilación de pulmones lesionados usando presión al final de espiración inadecuada causa colapso alveolar repetido y expansión con cada inflación lo cual daña rápidamente los pulmones.
Por último, cuando una gran parte de los pulmones es atelectásica, el gas que entra en los pulmones distenderá preferentemente la porción aireada del pulmón, que tiene mayor compliance que el pulmón atelectásico con su alta presión de apertura crítica. Este hecho es evidente a partir de la ley de Laplace y corroborado por evidencia experimental lo que demuestra que la parte más lesionada del pulmón es el pulmón aireado no dependiente [7].
 

2.1.- ¿ Cómo podemos disminuir VALI ?

 

Como es evidente a partir de la discusión anterior, el proceso de daño pulmonar por ventilación mecánica es multifactorial y no puede estar vinculado a alguna variable individual. En consecuencia, cualquier método para reducir la lesión pulmonar debe ser integral y comenzar con la estabilización inicial del neonato en la sala de parto [8].

 

2.2.- Soporte respiratorio No invasivo

 

No hay duda de que, en general, evitar la ventilación mecánica reducirá la lesión iatrogénica del pulmón, pero esta cuestión se ha estudiado mucho más en los recién nacidos prematuros [9], con poca información disponible con respecto al uso de apoyo no invasivo en los prematuros tardíos y RN a término. Sólo se dispone de estudios observacionales y, por lo tanto, existe una amplia variación en el estilo de práctica. Sin embargo, basándose en principios fisiológicos sólidos, es razonable intentar el apoyo inicial con modalidades no invasivas en un esfuerzo por prevenir la progresión a una enfermedad más grave y la necesidad de ventilación mecánica.
 

3.- Estrategias de Ventilación Mecánica

 

Los ventiladores mecánicos son dispositivos diseñados para reemplazar o aumentar el esfuerzo respiratorio inadecuado del paciente. Los ventiladores son simplemente herramientas en nuestras manos y tenemos que emplearlos cuidadosamente para optimizar los resultados. Hay muchos dispositivos y modos de ventilación a elegir, con datos limitados de alta calidad para guiar la elección del médico. El objetivo de la ventilación mecánica es mantener un intercambio de gas aceptable con un mínimo de efectos adversos y hacer weaning del soporte invasivo con la mayor rapidez posible.
Debido a la amplia gama de condiciones clínicas de los neonatos, ninguna regla simple puede definir las indicaciones para intubación e inicio de la ventilación mecánica. Del mismo modo, los ajustes de "libros de cocina" que a menudo se proporcionan en los textos sobre este tema tienen una utilidad limitada. En cambio, la elección de las modalidades de apoyo y las estrategias de ventilación debe guiarse por las consideraciones patofisiológicas subyacentes específicas. En los párrafos siguientes revisaré los conceptos básicos de ventilación mecánica sincronizada y los conceptos generales de las estrategias de ventilación pulmonar protectora, seguidos de una discusión de estrategias específicas adecuadas para el tratamiento de recién nacidos a término y prematuros tardíos con insuficiencia respiratoria.

 

3.1.- Modalidades básicas de ventilación sincronizada

 

A pesar de la falta de una fuerte base de evidencia, el uso de la ventilación mecánica sincronizada se ha convertido en estándar en nuestras unidades de cuidados intensivos neonatales (UCIN)  pero no existe un consenso claro sobre qué modalidad de sincronización es óptima. La sincronización de las inflaciones del ventilador con las respiraciones espontáneas del neonato permite minimizar la sedación y parálisis muscular y utilizar al máximo el esfuerzo respiratorio espontáneo del paciente. Considerando que permitir al paciente respirar espontáneamente durante la ventilación mecánica tiene claras ventajas, ello hace que el manejo de la ventilación mecánica sea más difícil para el clínico.
Con el fin de emplear óptimamente la ventilación asistida, el clínico debe comprender la interacción compleja entre el niño despierto respirando espontáneamente y las diversas modalidades de ventilación sincronizada. Un ingrediente clave es la apreciación de la naturaleza aditiva del esfuerzo inspiratorio propio del paciente y la presión positiva generada por el ventilador. El  VT que ingresa a los pulmones del RN es impulsado por la suma del esfuerzo inspiratorio negativo del neonato y la presión de inflado positiva del ventilador que en conjunto constituyen la presión transpulmonar.

 

3.2.- Ventilación mandatoria intermitente sincronizada (SIMV)

 

Esta es una modalidad básica sincronizada que proporciona un número de inflaciones definidas por el clínico en sincronía con la respiración del niño. Si no se detecta ningún esfuerzo espontáneo durante una ventana de disparo o gatillo, se entrega una inflación obligatoria o mandatoria.  Las respiraciones espontáneas en exceso de la frecuencia del ventilador establecida no se apoyan o soportan. En recién nacidos prematuros pequeños ésto da como resultado valores uniformes de VT y alto trabajo respiratorio debido a la alta resistencia de vías áereas del TET estrecho,  junto con la fuerza muscular limitada y la desventaja mecánica de la pared torácica con compliance excesiva del prematuro pero ésto es mucho menos problema con los recién nacidos prematuros tardíos y neonatos a término . SIMV permite al operador programar la frecuencia respiratoria del ventilador así como la presión de inflado y PEEP.  El weaning ó destete se logra mediante la reducción gradual de la frecuencia respiratoria y presión de inflación.

 

3.3.- Ventilación asistida controlada  (AC)

 

La ventilación asistida controlada (AC)  es una modalidad que apoya cada respiración espontánea ("asistencia") y proporciona una frecuencia respiratoria mínima de respaldo del ventilador en caso de apnea ("control"). AC es ciclada por tiempo y puede ser controlada por presión o volumen. Apoyar cada respiración conduce a un VT (volumen tidal) más uniforme y a un menor trabajo respiratorio que SIMV.

El objetivo es hacer que el RN y el ventilador trabajen juntos, lo que causa menor presión del ventilador. Una frecuencia respiratoria de ventilador de respaldo proporciona una frecuencia respiratoria mínima en caso de apnea y debe fijarse justo por debajo de la frecuencia respiratoria espontánea del RN , por lo generalen 30 - 40 inflaciones por minuto. Una frecuencia respiratoria de respaldo demasiado baja causará fluctuaciones excesivas en la ventilación minuto y saturaciones de oxígeno durante los períodos de apnea. Debido a que el RN controla la FR de inflación, el retiro gradual del soporte se logra disminuyendo la presión inspiratoria máxima , disminuyendo el apoyo proporcionado a cada respiración y permitiendo que el RN asuma gradualmente el trabajo respiratorio.

 

3.4.- Ventilación con Presión de Soporte  (PSV)

 

 Se conocen varias modalidades de PSV, una situación que complica grandemente la comunicación. En los ventiladores neonatales la ventilación con presión de soporte es un modo ciclado por flujo y controlado por presión que apoya cada respiración espontánea al igual que AC pero es ciclada por flujo.

El ciclado por flujo significa que la inflación termina cuando el flujo inspiratorio disminuye a un umbral preestablecido usualmente 5 - 20% del peak flow (flujo máximo) , eliminando la meseta inspiratoria (tiempo de inflado prolongado, TI) y proporcionando una sincronía más completa con menor fluctuación en la presión intratorácica e intracraneal que ocurre cuando los neonatos exhalan durante la meseta o pausa inspiratoria.

Convenientemente, PSV ajusta automáticamente TI para ser apropiado para la mecánica pulmonar cambiante del paciente. El cambio de AC ciclada por tiempo a PSV típicamente causa TI más corto y por tanto baja la presión media de vía aérea (PAW). Por lo tanto, a menos que se ajuste la presión positiva al final de espiración (PEEP) para mantener la PAW, el cambio a PSV puede causar atelectasia. Al igual que con el gatillo una fuga sustancial alrededor del TET puede afectar el ciclado por flujo.
Similar a AC, una frecuencia respiratoria de respaldo mantendrá una frecuencia respiratoria de inflación mínima. En la mayoría de los dispositivos PSV también se puede utilizar para apoyar la respiración espontánea entre SIMV de baja frecuencia respiratoria para superar los problemas asociados con el esfuerzo respiratorio espontáneo inadecuado y alta resistencia del TET o en un modo completamente espontáneo (CPAP) + PSV ).

Cuando se usa con SIMV o con CPAP,  la PSV no viene con una frecuencia respiratoria de respaldo, por lo que se requiere un esfuerzo respiratorio espontáneo confiable.

El destete de PSV cuando se utiliza como modo primario se realiza de la misma manera que para AC. Cuando se utiliza junto con SIMV, tanto la tasa de frecuencia respiratoria SIMV y la PIP se deben bajar, dejando al RN cada vez más con respiración espontánea con sólo un nivel modesto de PSV, momento en el que la extubación debería ser posible.

 

3.5.-  Ventilación con objetivo Volumen (VTV)

 

La ventilación controlada por presión se convirtió en el método aceptado para la ventilación mecánica en recién nacidos debido a que los primeros intentos de ventilación controlada por volumen utilizando el equipo disponible en el momento en que RN usaban tubos endotraqueales sin cuff  fueron decepcionantes. La ventilación controlada por presión sigue siendo el modo dominante de ventilación en UCIN debido a su simplicidad,  capacidad de ventilar a pesar de gran fuga de TET y la mejora de la distribución intrapulmonar de gas debido al pattern de flujo de gas desacelerante [10, 11]. El miedo a la presión como el principal culpable de la lesión pulmonar está profundamente arraigado y muchos médicos siguen creyendo que el control directo de PIP es importante, a pesar de la evidencia inequívoca de que el volumen, no la presión es el elemento clave en VALI.   El peligro de usar el control de la presión es que el VT no se controla directamente y cambia cuando se altera la compliance pulmonar. En consecuencia, la ventilación minuto puede cambiar sustancialmente sin ninguna alteración en los ajustes (parámetros) del ventilador.
Insufficient VT may be delivered with alterations in lung compliance, airway resistance or patient's spontaneous respiratory effort. Inadequate VT leads to hypercapnia, tachypnea, increased work of breathing and oxygen consumption, agitation, fatigue, atelectasis/atelectrauma and acidosis. Additionally, low VT leads to inefficient gas exchange due to increased dead-space:VT ratio. Thus, relatively tight control of VT delivery is highly desirable. It is not surprising therefore that volume-controlled ventilation remains the standard of care in adult and pediatric ventilation.

Puede haber rápida mejoría en la compliance debido a la reabsorción del líquido pulmonar, la mejora en el volumen pulmonar o con la administración de surfactante y esto puede causar hiperventilación y volutrauma por VT excesivamente grande. Se puede administrar una VT insuficiente con alteraciones en el cumplimiento pulmonar, resistencia de las vías respiratorias o esfuerzo respiratorio espontáneo del paciente. La VT inadecuada conduce a hipercapnia, taquipnea, aumento del trabajo de respiración y consumo de oxígeno, agitación, fatiga, atelectasia / atelectrauma y acidosis. Adicionalmente, el VT bajo conduce a un intercambio de gas ineficaz debido a una mayor relación de espacio muerto: VT. Por lo tanto, un control relativamente estrecho de la liberación de VT es altamente deseable. No es sorprendente, por tanto, que la ventilación controlada por volumen siga siendo el estándar de atención en la ventilación de adultos y pediátricos.

Hay muchas maneras de regular la entrega de VT  durante VM.  Los ventiladores modernos permiten ahora el uso de ventilación controlada por volumen en recién nacidos al permitir la medición de VT exhalado a la entrada de la vía aérea, de modo que puede hacerse ajuste manual de VT  establecido en el extremo ventilador del circuito del paciente para lograr un VT exhalado deseado[12].

Más conveniente son los modos apuntados a volumen que son modificaciones de la ventilación controlada por presión que automáticamente ajustan la presión de inflado y / o el tiempo para lograr un VT objetivo (target)  [13]. Es probable que el principal beneficio de VTV  sea la capacidad de regular el VT, independientemente de cómo se logre esa meta. Con VT como la variable de control primaria, la presión de inflado disminuye a medida que mejoran la compliance pulmonar y el esfuerzo inspiratorio del paciente causando destete en tiempo real de la presión, en contraste con la disminución manual intermitente de la presión en respuesta a la medición de gases.
El volumen garantizado es la forma más estudiada de Ventilación con objetivo volumen (VTV) y el algoritmo de control básico es cada vez más adoptado por otros fabricantes de ventiladores. Los beneficios documentados en dos metanálisis recientes que abarcaban varias modalidades de VTV incluyen disminución significativa en la tasa de DBP, neumotórax, hemorragia intraventricular severa y leucomalacia periventricular y menor duración de la ventilación mecánica (
Tabla 1) [14,15].

 

3.6.-  Ventilación de Alta Frecuencia  (HFV)

 

where the optimal lung volume strategy is routine and is widely understood to be critical to its success [16]. HFV dates back to the 1980s and includes high-frequency oscillatory ventilation (HFOV), high-frequency jet ventilation (HFJV) and highfrequency percussive ventilation (HFPV), also known as high frequency  flow interruption (HFFI). The benefit of HFV is believed to be a function of reduced pressure and volume swings transmitted to the periphery of the lungs.

En contraste con la ventilación convencional, la importancia de optimizar la inflación pulmonar ha sido reconocida desde sus primeros días por los usuarios de HFV, donde la estrategia óptima de volumen pulmonar es rutinaria y se entiende ampliamente que es fundamental para su éxito [16]. HFV se remonta a la década de 1980 e incluye la ventilación oscilatoria de alta frecuencia (HFOV), la ventilación de alta frecuencia de chorro (HFJV) y la ventilación de alta frecuencia de percusión (HFPV), también conocida como interrupción de flujo de alta frecuencia (HFFI). El beneficio de HFV se cree que es una función de la presión reducida y oscilaciones de volumen transmitido a la periferia de los pulmones.
For optimal effectiveness, the lungs need to be recruited and then stabilized with the lowest possible mean airway pressure. HFV has been studied much more extensively in preterm infants than those born full term, but there are at least some data that support its utility in the treatment of aspiration syndromes and persistent pulmonary hypertension of the newborn (PPHN) [17,18]. As with any ventilator, HFV settings must be tailored to the specific pathophysiology that is being treated and that means that HFV needs to be used differently in full term infants, generally utilizing lower frequency/rate to accommodate the longer time constants of the full-term infant.
Para una eficacia óptima, los pulmones necesitan ser reclutados y luego estabilizados con la presión aérea más baja posible. HFV se ha estudiado mucho más extensamente en los recién nacidos prematuros que los nacidos a término, pero hay al menos algunos datos que apoyan su utilidad en el tratamiento de los síndromes de aspiración y la hipertensión pulmonar persistente del recién nacido (PPHN) [17, 18]. Al igual que con cualquier ventilador, los ajustes de HFV deben ajustarse a la fisiopatología específica que se está tratando y eso significa que el HFV necesita ser usado de manera diferente en los recién nacidos a término, generalmente utilizando una frecuencia / tasa más baja para acomodar las constantes de tiempo más largas del término completo infantil.

 

3.7.-  Importancia de la estrategia de pulmón abierto

 

Adequate PEEP is widely recognized as a means of mitigating lung injury and the “open lung concept” (OLC) is an integral part of HFOV. However, the importance of achieving and maintaining uniform lung aeration [19] has been largely ignored by many practitioners during conventional mechanical ventilation despite a sound physiologic basis and strong experimental evidence in its favor. While controlling VT is important, the benefits of VTV cannot be achieved unless the VT is evenly distributed into an “open lung”, avoiding the many components of atelectrauma. Thus, the OLC, which ensures that the VT is distributed evenly throughout the lungs, is a fundamental component of any lung-protective ventilation strategy [16,20].

La PEEP adecuada es ampliamente reconocida como un medio para mitigar la lesión pulmonar y el "concepto de pulmón abierto" (OLC) es una parte integral de la VAFO. Sin embargo, la importancia de lograr y mantener la ventilación pulmonar uniforme [19] ha sido en gran medida ignorado por muchos profesionales durante la ventilación mecánica convencional a pesar de una base fisiológica sólida y fuerte evidencia experimental en su favor. Si bien el control de VT es importante, los beneficios de VTV no pueden lograrse a menos que el VT se distribuya uniformemente en un "pulmón abierto", evitando los muchos componentes del atelectrauma. Por lo tanto, la OLC, que asegura que la VT se distribuye uniformemente a través de los pulmones, es un componente fundamental de cualquier ventilación pulmonar de ventilación estrategia [16, 20].
With conventional ventilation, the open lung is achieved by applying adequate PEEP [21]. Unfortunately, the fear of using adequate end-expiratory pressure, so-called “PEEP-ophobia”, remains prevalent with many practitioners rarely increasing PEEP beyond 5e6 cmH2O. For this reason, ventilation mode is often changed to HFOV, where lung recruitment is achieved by increasing mean airway pressure, which, for some reason, is seen as much more acceptable by many clinicians. This may be in part due to the fact that the OLC with conventional ventilation has not been extensively evaluated in the clinical setting [16].

Con la ventilación convencional, el pulmón abierto se logra mediante la aplicación de PEEP adecuada [21]. Desafortunadamente, el temor de usar la presión expiratoria final adecuada, la llamada "PEEP-ophobia", sigue siendo frecuente, con muchos practicantes raramente aumentando la PEEP más allá de 5e6 cmH2O. Por esta razón, el modo de ventilación es a menudo cambiado a VAFO, donde el reclutamiento pulmonar se logra mediante el aumento de la presión media de las vías respiratorias, que por alguna razón, es visto como mucho más aceptable por muchos médicos. Esto puede ser en parte debido al hecho de que la OLC con ventilación convencional no ha sido ampliamente evaluado en el contexto clínico [16].

 

Tabla 1.-   Outcomes principales evaluados en el metaanálisis de 11 estudios clínicos randomizados de ventilación con objetivo volumen versus limitada por Presión [15].

 

 

4.- Tratamiento de desórdenes específicos

 

4.1.- Respiratory support of infants with respiratory distress syndrome (RDS)/pneumonia

 

Surfactant deficiency is not limited to very preterm infants. Late preterm and early term infants may develop RDS, especially if delivered by cesarean section without labor [22]. Most of those infants, when recognized early and treated appropriately with noninvasive support, do well and never require mechanical ventilation. If allowed to struggle without adequate support, these infants may develop progressively worsening respiratory insufficiency and climbing oxygen requirement that usually signals progressive surfactant inactivation and development of diffuse microatelectasis and they may ultimately become quite ill.

La deficiencia de surfactante no se limita a los recién nacidos muy prematuros. Los recién nacidos prematuros y prematuros tardíos pueden desarrollar RDS, especialmente si se administran por cesárea sin trabajo de parto [22]. La mayoría de estos bebés, cuando son reconocidos tempranamente y tratados apropiadamente con un soporte no invasivo, hacen bien y nunca requieren ventilación mecánica. Si se les permite luchar sin el apoyo adecuado, estos bebés pueden desarrollar progresivamente empeoramiento de la insuficiencia respiratoria y el requisito de oxígeno de subida que por lo general señala la inactivación progresiva de surfactante y el desarrollo de microatelectasia difusa y que en última instancia, puede llegar a ser bastante enfermo.
The occasional infant that requires mechanical ventilation may have co-existing pathophysiologies, such as sepsis and pulmonary hypertension, which may contribute to the need for mechanical ventilation. Pneumonia is often indistinguishable clinically and radiographically from RDS and the two conditions indeed may co-exist. Both give rise to a relatively homogeneous lung disease and thus are treated in a similar fashion. Regardless of the specific diagnosis, the principles of lung protective ventilation strategies described earlier are the cornerstone of the approach to mechanical ventilation of these infants. Suggested initial ventilator settings for various modalities are  shown in Table 2.

El infante ocasional que requiere ventilación mecánica puede tener patofisiologías coexistentes, como la sepsis y la hipertensión pulmonar, lo que puede contribuir a la necesidad de ventilación mecánica. La neumonía es a menudo indistinguible clínicamente y radiográficamente de RDS y las dos condiciones pueden coexistir. Ambos dan lugar a una enfermedad pulmonar relativamente homogénea y por lo tanto se tratan de una manera similar. Independientemente del diagnóstico específico, los principios de las estrategias de ventilación protectora de los pulmones descritos anteriormente son la piedra angular del enfoque de ventilación mecánica de estos lactantes. En la Tabla 2 se muestran los ajustes iniciales sugeridos para el ventilador para diversas modalidades.

 

Table 2 Suggested initial settings for term/late preterm infants with respiratory distress syndrome or pneumonia.

 

 

4.1.1. Non-invasive support

 

In mild cases, supplemental oxygen via oxyhood or nasal cannula is sufficient, but if oxygen requirement begins to increase, signaling worsening microatelectasis, provision of distending airway pressure is indicated. Some practitioners are reluctant to apply CPAP to these larger, more vigorous infants for fear of causing agitation and pneumothorax. Although these concerns are not entirely unfounded, optimal nursing care and provision of adequate support usually allow the infant to settle down and tolerate the support. The benefit of adequate distending pressure in avoiding the need for mechanical ventilation by maintaining adequate lung inflation, avoiding surfactant inactivation and improving distribution of VT/optimizing ventilationeperfusion balance and thus reducing oxygen requirement outweigh the possible disadvantages.

En casos leves, el oxígeno suplementario a través de la oxidad o la cánula nasal es suficiente, pero si el requisito de oxígeno comienza a aumentar, se indica una agravación de la microatelectasia, la provisión de presión distendida en las vías respiratorias. Algunos médicos son reacios a aplicar CPAP a estos bebés más grandes y más vigorosos por miedo a causar agitación y neumotórax. Aunque estas preocupaciones no son totalmente infundadas, la atención de enfermería óptima y la provisión de apoyo adecuado por lo general permiten al niño establecerse y tolerar el apoyo. El beneficio de una presión de distensión adecuada para evitar la necesidad de ventilación mecánica mediante el mantenimiento de una inflación adecuada de los pulmones, evitando la inactivación del surfactante y mejorando la distribución de VT / optimizando la ventilación y el equilibrio de la fusión y reduciendo así las necesidades de oxígeno superan las posibles desventajas.

 

4.1.2. Conventional ventilation

 

In general, infants with RDS have relatively homogeneous lung disease, although gravity-dependent differences in regional lung compliances exist and may be more important in the larger infants. The relative surfactant deficiency/inhibition makes the lungs prone to atelectasis; consequently, a key element in ventilatory support is recruitment and maintenance of adequate end-expiratory lung volume (EELV). The choice of synchronized ventilation modes is less critical in larger infants who cope better with the added resistance of ETTs, but in general, except for the need for somewhat longer inspiratory time and slower ventilation rate, the approach to mechanical ventilation is similar to the very low birth weight infants with RDS. The preferred approach is to use VTV to avoid volutrauma and inadvertent hypocapnia.

En general, los lactantes con SDR tienen una enfermedad pulmonar relativamente homogénea, aunque existen diferencias dependientes de la gravedad en las complicaciones pulmonares regionales y pueden ser más importantes en los lactantes más grandes. La relativa deficiencia / inhibición del surfactante hace que los pulmones sean propensos a la atelectasia; Por lo tanto, un elemento clave en el apoyo ventilatorio es el reclutamiento y el mantenimiento de volumen pulmonar final expiratorio adecuado (EELV). La elección de los modos de ventilación sincronizada es menos crítica en los lactantes más grandes que se enfrentan mejor con la resistencia añadida de los ETT, pero en general, a excepción de la necesidad de un tiempo inspiratorio algo más prolongado y una velocidad de ventilación más lenta. Bebés de bajo peso al nacer con RDS. El enfoque preferido es utilizar VTV para evitar el volutrauma y la hipocapnia inadvertida.
When initiating mechanical ventilation, there must be a logical approach to choosing ventilator settings based on the underlying pathophysiology and an immediate assessment of their effectiveness, guided by a combination of clinical assessment and observation of waveforms and other displayed parameters on the ventilator screen. The PEEP level regulates EELV and adequacy of oxygenation, especially in the atelectasis-prone lung. An initial level of 6e7 cmH2O is a reasonable starting point for most infants, with titration upward if FiO2 remains >0.30. There is no universal PEEP setting that is appropriate for all patients. Even for an individual patient the PEEP requirement evolves over time and needs to be adjusted both up and down as evolving lung pathophysiology dictates.

Al iniciar la ventilación mecánica, debe haber una aproximación lógica a la elección de los ajustes del ventilador en base a la fisiopatología subyacente y una evaluación inmediata de su eficacia, guiada por una combinación de evaluación clínica y observación de formas de onda y otros parámetros visualizados en la pantalla del ventilador. El nivel de PEEP regula el EELV y la adecuación de la oxigenación, especialmente en el pulmón propenso a atelectasia. Un nivel inicial de 6e7 cmH2O es un punto de partida razonable para la mayoría de los lactantes, con titulación hacia arriba si FiO2 permanece> 0,30. No hay una configuración universal de PEEP que sea apropiada para todos los pacientes. Incluso para un paciente individual, el requisito de PEEP evoluciona con el tiempo y necesita ser ajustado tanto hacia arriba como hacia abajo como la evolución de la patofisiología del pulmón dicta.

End-expiratory pressure may become excessive when lung compliance improves and lead to overdistension, incomplete exhalation with hypercapnia, increased pulmonary vascular resistance and impairment of venous return with decreased cardiac output. Very low PEEP (<4 cmH2O) is inappropriate in the diseased lung and is likely to lead to low EELV, poor oxygenation, impaired pulmonary mechanics, greater turnover of surfactant and worsening lung injury.

La presión expiratoria final puede llegar a ser excesiva cuando el cumplimiento pulmonar mejora y conduce a una sobredistensión, exhalación incompleta con hipercapnia, aumento de la resistencia vascular pulmonar y deterioro del retorno venoso con disminución del gasto cardíaco. La PEEP muy baja (<4 cmH2O) es inapropiada en el pulmón enfermo y es probable que conduzca a EELV baja, oxigenación deficiente, deterioro de la mecánica pulmonar, mayor rotación de surfactante y empeoramiento de la lesión pulmonar.
Choice of the TI should be guided by time constants of the infant's respiratory system. It should be set at around 0.35e0.4 s for term infants with RDS and adjusted as needed based on the flow curve of the pulmonary graphics display. TI should be long enough to allow completion of inspiratory flow before the ventilator cycles off, but should avoid a substantial inspiratory hold that increases patienteventilator asynchrony and risk of airleak. For flow-cycled modes (PSV), the TI set value is really the upper limit that comes into play only if flow cycling fails to occur; it should be set long enough so as to not interfere with flow cycling. If using pressurecontrolled ventilation, the PIP setting should be guided by adequacy of chest rise and breath sounds, as well as VT, which should range between 4 and 5 mL/kg. When using synchronized modes that support every breath, the ventilator rate is controlled by the infant. If using SIMV, the expiratory time (TE) and/or ventilator rate are adjusted to achieve a sufficient level of support to reduce work of breathing.

La elección del TI debe guiarse por las constantes de tiempo del sistema respiratorio del lactante. Debe fijarse en alrededor de 0.35e0.4 s para lactantes a término con RDS y ajustarse según sea necesario sobre la base de la curva de flujo de la pantalla gráfica pulmonar. TI debe ser lo suficientemente largo como para permitir la finalización del flujo inspiratorio antes de que el ventilador ciclos fuera, pero debe evitar una sustancial inspirational hold que aumenta patienteventilator asincronía y el riesgo de airleak. Para los modos de ciclo de flujo (PSV), el valor de ajuste de TI es realmente el límite superior que entra en juego sólo si el ciclo de flujo no se produce; Debe fijarse el tiempo suficiente para no interferir con el ciclo de flujo. Si se utiliza ventilación controlada por presión, el ajuste de PIP debe guiarse por la adecuación de la subida del tórax y los sonidos respiratorios, así como la TV, que debe oscilar entre 4 y 5 ml / kg. Cuando se utilizan modos sincronizados que soportan cada respiración, la frecuencia del ventilador es controlada por el bebé. Si se utiliza SIMV, el tiempo de expiración (TE) y / o la velocidad del ventilador se ajustan para lograr un nivel suficiente de apoyo para reducir el trabajo de respiración.
 

4.1.3. High-frequency ventilation

 

The key strategy with HFOV is to achieve initial lung volume recruitment and then to maintain optimal lung inflation with the lowest possible mean airway pressure (PAW). The process for lung volume recruitment consists of three steps: (i) initial stepwise escalation of PAW until oxygenation no longer improves with successive increases (the “opening pressure”); (ii) subsequent stepwise reduction in PAW to a point at which oxygenation begins to deteriorate (the “closing pressure”); and (iii) returning the PAW 1e2 cmH2O above the closing pressure [23]. This process places the lung on the deflation limb of the pressureevolume relationship with optimal gas exchange with minimal pressures and hemodynamic consequences.

La estrategia clave con la VAFO es lograr el reclutamiento inicial del volumen pulmonar y luego mantener una inflación pulmonar óptima con la presión aérea más baja posible (PAW). El proceso de reclutamiento de volumen pulmonar consta de tres pasos: (i) escalamiento escalonado inicial de PAW hasta que la oxigenación ya no mejora con aumentos sucesivos (la "presión de apertura"); (Ii) reducción escalonada subsiguiente en PAW hasta un punto en el que la oxigenación comience a deteriorarse (la "presión de cierre"); Y (iii) devolver la PAW 1e2 cmH2O por encima de la presión de cierre [23]. Este proceso coloca el pulmón en el miembro de deflación de la relación de presiónevolumen con un intercambio óptimo de gas con presiones mínimas y consecuencias hemodinámicas.
Because lung compliance changes over time the appropriateness of the PAW setting needs to be re-evaluated at least daily. In these larger infants, a frequency of 10 Hz is generally appropriate. Amplitude is adjusted to achieve adequate chest vibration and modified as needed in response to transcutaneous CO2 measurement and blood gases. Whereas some practitioners increase ventilator frequency as a means of decreasing CO2 elimination, it is simplest to reduce amplitude instead, leaving the frequency unchanged. Because lung compliance may improve quickly with optimization of lung volume, transcutaneous CO2 measurement is recommended to minimize the risk of inadvertent overventilation. Modern HFOV devices now allow measurement of VT and even volume guarantee combined with HFOV, which should greatly reduce the risk of hypocapnia [24].
Debido a que el cumplimiento de los pulmones cambia con el tiempo, la idoneidad del ajuste PAW necesita ser reevaluada al menos diariamente. En estos lactantes más grandes, una frecuencia de 10 Hz es generalmente apropiada. La amplitud se ajusta para lograr una vibración torácica adecuada y se modifica según se necesite en respuesta a la medición transcutánea de CO2 y gases en sangre. Mientras que algunos practicantes aumentan la frecuencia del ventilador como un medio para disminuir la eliminación de CO2, es más fácil reducir la amplitud en su lugar, dejando la frecuencia sin cambios. Debido a que el cumplimiento pulmonar puede mejorar rápidamente con la optimización del volumen pulmonar, la medición transcutánea de CO2 se recomienda para minimizar el riesgo de sobreventilación inadvertida. Los dispositivos modernos de FFOV ahora permiten la medición de VT e incluso la garantía de volumen combinada con la HFOV, que debería reducir en gran medida el riesgo de hipocapnia [24].

 

4.2. Respiratory support of infants with meconium aspiration syndrome (MAS)

 

Whereas many infants are born through meconium-stained amniotic fluid and have some degree of respiratory distress, true MAS is relatively infrequent and has decreased in frequency over the past couple of decades [25e27]. Most infants born through stained amniotic fluid are well or turn out only to have transient achypnea and do well with non-invasive support. Despite its relatively low incidence, a large proportion of infants with true MAS may require invasive or non- nvasive respiratory support [25].

Mientras que muchos bebés nacen con líquido amniótico teñido de meconio y tienen cierto grado de dificultad respiratoria, el MAS verdadero es relativamente infrecuente y ha disminuido en frecuencia durante las últimas dos décadas [25e27]. La mayoría de los bebés nacidos a través de líquido amniótico manchado están bien o sólo tienen una insuficiencia transitoria de achypnea y hacen bien con el apoyo no invasivo. A pesar de su incidencia relativamente baja, una gran proporción de lactantes con MAS verdadero puede requerir soporte respiratorio invasivo o no invasivo [25].
The pathophysiology of MAS is complex, including surfactant inactivation, inflammation and a variable obstructive component [25,28]. In many infants, the problem is compounded by their altered pulmonary vascular reactivity related to both inflammation and prenatal/postnatal hypoxiaeischemia. The phenotype of MAS is highly variable; in some infants the clinical features of MAS may be predominantly that of surfactant inactivation and inflammation, giving rise to a relatively homogeneous lung pathophysiology. Other infants have very heterogeneous lung aeration with prominent air-trapping due to aspiration of particulate meconium. Partial or complete obstruction of small airways leads to air-trapping/overinflation and atelectasis, respectively. Air-trapping impairs ventilation and may also impair oxygenation because of local hypoxic pulmonary vasoconstriction and direct compression of the pulmonary microvasculature. This combination of airway obstruction and surfactant dysfunction results in a non-homogeneous lung disease that makes managing severe MAS such a challenge.

La fisiopatología de MAS es complejo, incluyendo la inactivación de surfactante, la inflamación y un componente obstructivo variable [25, 28]. En muchos lactantes, el problema se ve agravado por la alteración de la reactividad vascular pulmonar relacionada con la inflamación y la hipoxiaequemia prenatal / postnatal. El fenotipo de MAS es muy variable; En algunos lactantes las características clínicas de la MAS pueden ser predominantemente la de la inactivación y la inflamación del surfactante, dando lugar a una fisiopatología pulmonar relativamente homogénea. Otros lactantes tienen una aireación pulmonar muy heterogénea con una importante trampa de aire debido a la aspiración de meconio en partículas. La obstrucción parcial o completa de las vías aéreas pequeñas conduce a la captura de aire / sobreinflación y atelectasia, respectivamente. El atrapamiento de aire afecta la ventilación y también puede perjudicar la oxigenación debido a la vasoconstricción pulmonar hipóxica local y la compresión directa de la microvasculatura pulmonar. Esta combinación de obstrucción de las vías respiratorias y disfunción del surfactante da como resultado una enfermedad pulmonar no homogénea que hace que el manejo del MAS severo sea un desafío.

Persistent pulmonary hypertension (PPHN) is a frequent and significant problem in infants with severe MAS [29]. Adjunctive therapy with inhaled NO and other pulmonary vasodilators, as well as inotropic support of the systemic circulation, may be required for management of the pulmonary hypertension.

La hipertensión pulmonar persistente (PPHN) es un problema frecuente y significativo en los niños con MAS grave [29]. La terapia complementaria con NO inhalado y otros vasodilatadores pulmonares, así como el apoyo inotrópico de la circulación sistémica, pueden ser necesarios para el tratamiento de la hipertensión pulmonar.
The goal of respiratory support is to optimize lung inflation by recruitment and maintenance of under-inflated airspaces while attempting to minimize over-inflation of the more compliant regions of the lung and air-trapping. Acquired surfactant dysfunction may be treated with exogenous surfactant and lung volume is optimized through judicious application of distending airway pressure. If mechanical ventilation is needed, appreciation of the prolonged time constants present in MAS is critical to choosing rates and inspiratory times that allow for adequate exhalation. Coexisting conditions, such as infection, hypovolemia and multiple organ dysfunction must be addressed as necessary.

El objetivo del apoyo respiratorio es optimizar la inflación pulmonar mediante el reclutamiento y el mantenimiento de espacios aéreos insuficientemente inflados mientras se intenta minimizar la inflación excesiva de las regiones más conformes del pulmón y la trampa de aire. La disfunción del tensioactivo adquirido puede tratarse con un tensioactivo exógeno y el volumen pulmonar se optimiza mediante una aplicación juiciosa de la presión de la vía aérea distendida. Si se necesita ventilación mecánica, la apreciación de las constantes de tiempo prolongadas presentes en la MAS es crítica para la elección de las tasas y los tiempos inspiratorios que permiten la exhalación adecuada. Las afecciones coexistentes, como la infección, la hipovolemia y la disfunción de múltiples órganos deben ser tratadas como sea necesario.
There is no uniformity in the choice of respiratory support. Many clinicians use HFOV or HFJV, but volume-targeted conventional ventilation may be used in the initial management of MAS with similar success, provided that the VT selected is appropriate for the underlying pathophysiology [30]. The key to management includes recognition of the predominant underlying pulmonary pathophysiology and appropriate supportive measures for other organ dysfunction. Whereas the majority of infants with MAS may be managed with supplemental oxygen alone or with CPAP, such infants are often quite ill and may already have airleak, as well as severe PPHN. The pathophysiology evolves over time and may change fairly rapidly during the course of caring for a particular infant. Consequently, the ventilatory approach must be individualized and the strategy frequently reassessed based on the predominant pathophysiology at the time. Suggested initial ventilator settings for various modalities are shown in Table 3.
No hay uniformidad en la elección del soporte respiratorio. Muchos clínicos usan HFOV o HFJV, pero la ventilación convencional volumétrica puede ser utilizada en el manejo inicial de MAS con un éxito similar, siempre y cuando el VT seleccionado sea apropiado para la fisiopatología subyacente [30]. La clave de la gestión incluye el reconocimiento de la patofisiología pulmonar subyacente predominante y medidas de apoyo adecuadas para la disfunción de otros órganos. Considerando que la mayoría de los niños con MAS puede ser manejado con oxígeno suplementario solo o con CPAP, tales infantes son a menudo bastante enfermo y puede ya tener airleak, así como PPHN severo. La fisiopatología evoluciona con el tiempo y puede cambiar bastante rápidamente durante el cuidado de un bebé en particular. En consecuencia, el enfoque ventilatorio debe ser individualizado y la estrategia frecuentemente reevaluada en base a la patofisiología predominante en el momento. En la Tabla 3 se muestran los ajustes iniciales sugeridos para el ventilador para diversas modalidades.

 

Table 3.- Suggested initial settings for term/late preterm infants with meconium aspiration syndrome.

 

 

4.2.1. Non-invasive support

 

Infants with mild aspiration pneumonia, which sometimes can only be distinguished from delayed clearance of lung fluid in retrospect, can usually be managed with supplemental oxygen via oxyhood or nasal cannula. With more severe disease, nasal CPAP may be required. There is good physiologic rationale for the use of distending pressure in dealing with the surfactant dysfunction component of MAS. Additionally, much like in infants with BPD or tracheobronchomalacia, air-trapping may be relieved by stabilizing airway diameter during the expiratory phase, allowing more adequate exhalation in the face of partial airway obstruction by splinting the airways with CPAP. Although no randomized trials are available to allow evidence-based recommendations, a substantial number of infants with MAS do appear to respond to CPAP [25,29]. One observational study concluded that CPAP, when applied early, may reduce the need for mechanical ventilation in newborns with moderate to evere MAS infants [31].

Los bebés con neumonía de aspiración leve, que a veces sólo se pueden distinguir de la depuración tardía del líquido pulmonar en retrospectiva, por lo general se puede administrar con oxígeno suplementario a través de oxyhood o cánula nasal. Con una enfermedad más grave, CPAP nasal puede ser necesario. Existe una buena justificación fisiológica para el uso de la presión de distensión al tratar con el componente de disfunción de tensioactivo de MAS. Además, al igual que en los lactantes con TLP o traqueobronocomalacia, el atrapamiento de aire puede aliviarse mediante la estabilización del diámetro de las vías respiratorias durante la fase espiratoria, permitiendo una exhalación más adecuada frente a la obstrucción parcial de las vías respiratorias mediante el bloqueo de las vías respiratorias con CPAP. Aunque no hay ensayos aleatorios están disponibles para permitir que las recomendaciones basadas en la evidencia, un número considerable de lactantes con MAS parecen responder a la CPAP [25, 29]. Un estudio observacional concluyó que la CPAP, cuando se aplica tempranamente, puede reducir la necesidad de ventilación mecánica en los recién nacidos con moderada a los recién nacidos de MAS evere [31].

 

4.2.2. Conventional ventilation

 

The guiding principles noted above should be used in initiating and adjusting support regardless of the specific modality of conventional ventilation. Because of the longer time constants in MAS, SIMV may be preferred in order to control the ventilator rate and ensure adequate expiratory time to avoid dynamic (inadvertent) PEEP. However, because both inspiratory and expiratory time constants are prolonged, the TI must also be adequate to achieve complete VT delivery. For infants in whom the predominant pathology is alveolar disease with low lung volumes due to surfactant inactivation, PEEP should initially be set at higher levels (6e8 cmH2O) and increased as needed to achieve an acceptable EELV. When air-trapping is the predominant pathological problem, PEEP should be limited (typically 5e6 cmH2O) and the ventilator rate should be kept relatively low (typically 30 bpm), with adequate expiratory time to minimize gas-trapping.

Los principios rectores mencionados anteriormente deben utilizarse para iniciar y ajustar el soporte independientemente de la modalidad específica de ventilación convencional. Debido a las constantes de tiempo más largas en el MAS, SIMV puede ser preferido con el fin de controlar la velocidad del ventilador y asegurar un tiempo de expiración adecuado para evitar la PEEP dinámica (inadvertida). Sin embargo, debido a que las constantes de tiempo inspiratoria y expiratoria se prolongan, la TI también debe ser adecuada para lograr un suministro completo de VT. Para los lactantes en los que la patología predominante es la enfermedad alveolar con bajos volúmenes pulmonares debido a la inactivación del surfactante, la PEEP debe inicialmente establecerse en niveles más altos (6e8 cmH2O) y aumentarse según sea necesario para lograr un EELV aceptable. Cuando la trampa de aire es el problema patológico predominante, la PEEP debe ser limitada (típicamente 5e6 cmH2O) y la frecuencia del ventilador debe mantenerse relativamente baja (típicamente 30 bpm), con tiempo expiratorio adecuado para minimizar el atrapamiento de gas.
Over-expansion is most often caused by dynamic PEEP due to insufficient expiratory time. Very low PEEP is recommended by many, but this recommendation is neither evidence-based nor physiologically sound. In the absence of dynamic PEEP, air-trapping may be relieved by stabilizing airway diameter during the expiratory phase and preventing airway collapse around the particulate meconium that is causing a ballvalve effect. Pressure support may be used to assist spontaneous breaths with a goal of reaching adequate VT of spontaneous breaths. VTV is preferable over pressure-controlled modes. Because the pathophysiology of MAS includes increased alveolar dead space, these infants require a larger VT per kilogram than similar infants with more homogeneous lung disease [30].
La sobreexpansión es causada más a menudo por la PEEP dinámica debido al tiempo de expiración insuficiente. Muy pocos PEEP se recomienda por muchos, pero esta recomendación no es ni basada en la evidencia ni fisiológicamente. En ausencia de PEEP dinámica, el atrapamiento de aire puede aliviarse mediante la estabilización del diámetro de la vía aérea durante la fase espiratoria y la prevención del colapso de la vía aérea alrededor del meconio en partículas que está causando un efecto de bola de bola. El soporte de presión puede usarse para ayudar a las respiraciones espontáneas con el objetivo de alcanzar un VT adecuado de respiraciones espontáneas. VTV es preferible a los modos controlados por presión. Debido a que la fisiopatología de MAS incluye aumento del espacio muerto alveolar, estos bebés requieren un VT más grande por kilogramo que los niños similares con una enfermedad pulmonar más homogénea [30].

 

 

4.2.3. High-frequency ventilation

 

The literature is sparse in this area, but both HFOV and HFJV may offer benefit in the sickest infants [17,18]. The key to safe and effective use of HFOV in this condition that is characterized by long time constants is the use of a substantially lower rate, typically 6e8 Hz with HFOV and 240e300 cycles/min with HFJV. The mean airway pressure (PAW) should be set based on the overall pattern of lung inflation. For infants with significant air-trapping, the low end of the frequency range 6 Hz is recommended with a PAW similar to that on conventional ventilation.

La literatura es escasa en esta área, pero tanto FFOV y HFJV puede ofrecer beneficios en los más enfermos infantes [17, 18]. La clave para el uso seguro y eficaz del VAFO en esta condición que se caracteriza por constantes de tiempo largas es el uso de una frecuencia sustancialmente más baja, típicamente 6e8 Hz con VAFO y 240e300 ciclos / min con HFJV. La presión media de las vías respiratorias (PAW) debe establecerse sobre la base del patrón general de inflación pulmonar. Para bebés con captura de aire significativa, el extremo bajo de la gama de frecuencias de 6 Hz se recomienda con una PAW similar a la de la ventilación convencional.

Amplitude (DP) is adjusted to generate adequate chest vibration. If using a modern HFOV device with VT measurement or targeting, expect to use VT of 2.5e3.5emL/ kg. For those infants with MAS who have relatively poor lung inflation, the PAW is typically started at 2e4 cmH2O above that on conventional ventilation. Subsequent adjustments are made based on FiO2 response and radiographic assessment of ung inflation. Lower rate is even more critical with HFJV, which depends on passive exhalation; air-trapping could be aggravated if sufficient expiratory time is not provided. It may be necessary to increase the I-time from 0.02 to 0.03 s to generate a larger VT with these lower rates when approaching the upper limits of PIP setting. A sigh rate of 2e5/min may be helpful in improving gas exchange with HFJV [32].
La amplitud (DP) se ajusta para generar la vibración adecuada en el pecho. Si se utiliza un dispositivo moderno de VFOV con medición de VT o de orientación, espere utilizar VT de 2.5e3.5emL / kg. Para los lactantes con MAS que tienen una inflación pulmonar relativamente pobre, la PAW se inicia típicamente a 2e4 cmH2O por encima de la ventilación convencional. Los ajustes posteriores se hacen basados ​​en la respuesta FiO2 y la evaluación radiográfica de la inflación desagregada. La tasa más baja es aún más crítica con HFJV, que depende de la exhalación pasiva; El atrapamiento aéreo podría agravarse si no se proporciona un tiempo de expiración suficiente. Puede ser necesario aumentar el tiempo I de 0,02 a 0,03 s para generar un VT más grande con estas tasas más bajas cuando se aproxima a los límites superiores del ajuste de PIP. Una tasa de suspiro de 2e5 / min puede ser útil para mejorar el intercambio de gases con HFJV [32].

Irrespective of the ventilatory approach used, frequent clinical, radiographic and laboratory assessments are indicated to optimize gas exchange and minimize  VALI; more so following surfactant therapy and during the initial 12e24 h of support as the predominant pathophysiology often changes rapidly. Attention to cardiorespiratory interactions is an important component of management of these infants.

Independientemente del enfoque ventilatorio utilizado, se indican frecuentes evaluaciones clínicas, radiográficas y de laboratorio para optimizar el intercambio gaseoso y minimizar el VALI; Más aún después de la terapia con surfactantes y durante los 12e24 h iniciales de soporte, ya que la patofisiología predominante a menudo cambia rápidamente. La atención a las interacciones cardiorrespiratorias es un componente importante en el manejo de estos niños.

 

4.3. Respiratory support of infants with congenital diaphragmatic hernia (CDH) and other lung hypoplasia syndromes

 

Management of infants with CDH remains one of the most challenging problems in neonatology. The combination of pulmonary hypoplasia, abnormal pulmonary vascular bed, and altered left ventricular (LV) morphology and function render these infants uniquely susceptible to VALI, pulmonary hypertension and cardiac decompensation. The degree of pulmonary hypoplasia and associated under-development of the pulmonary vascular bed, along with the degree of LV hypoplasia, are the primary determinants of mortality. The response to inhaled NO (iNO) also appears to be impaired [33,34] and PPHN continues to be a major contributor to the continuing relatively high mortality rate among infants with CDH with limited improvement over the past two decades despite a variety of new therapeutic approaches.

El manejo de niños con CDH sigue siendo uno de los problemas más desafiantes en neonatología. La combinación de hipoplasia pulmonar, lecho vascular pulmonar anormal y alteración de la morfología y función del ventrículo izquierdo (VV) hacen que estos recién nacidos sean particularmente susceptibles a VALI, hipertensión pulmonar y descompensación cardiaca. El grado de hipoplasia pulmonar y el subdesarrollo asociado del lecho vascular pulmonar, junto con el grado de hipoplasia del VI, son los determinantes primarios de la mortalidad. La respuesta a la inhalación de NO (iNO) también parece estar afectada [33, 34] y PPHN sigue siendo un importante contribuyente a la continua tasa de mortalidad relativamente alta entre los lactantes con CDH con una mejora limitada en los últimos dos décadas a pesar de una variedad de nuevos Enfoques terapéuticos.
In recent years, the recognition of the unique susceptibility of the hypoplastic lung to lung injury and the adverse effect of aggressive efforts to expand the hypoplastic lungs on pulmonary vascular resistance have led to the universal adoption of a “gentle” approach to ventilation of neonates with CDH [35e39]. In many centers that is accomplished by the use of HFOV, but, in light of information from VICI trial [40], the use of gentle conventional ventilation strategies is equally valid, if not more so. The primary outcome of death/BPD at 28 days was not significantly different between the two groups, but HFOV, as used in this trial, resulted in longer duration of ventilation, more need for inhaled nitric oxide/ sildenafil, and greater use of extracorporeal membrane oxygenation.

En los últimos años, el reconocimiento de la susceptibilidad única del pulmón hipoplásico a la lesión pulmonar y el efecto adverso de los esfuerzos agresivos para expandir los pulmones hipoplásicos sobre la resistencia vascular pulmonar han llevado a la adopción universal de un enfoque "suave" a la ventilación de neonatos con CDH [35e39]. En muchos centros que se logra mediante el uso de VAFO, pero, a la luz de la información de VICI juicio [40], el uso de suave convencionales de ventilación estrategias es igualmente válido, si no más. El resultado primario de la muerte / DBP a los 28 días no fue significativamente diferente entre los dos grupos, pero la VAFO, como se usó en este ensayo, resultó en mayor duración de la ventilación, mayor necesidad de óxido nítrico inhalado / sildenafilo y mayor uso de membrana extracorpórea Oxigenación.

Therefore, the CDH EURO Consortium now recommends conventional mechanical ventilation as the initial ventilation strategy [41]. The key principles include less ambitious pre-ductal blood gas targets, acceptance of some degree of hypercapnia, avoidance of over-expansion of the hypoplastic lungs, and meticulous attention to the hemodynamics status, including management of pulmonary hypertension. Equally important is effective decompression of the gastrointestinal tract, which is crucial to the success of the delayed repair approach that has now become the standard of care. For this reason, non-invasive support with any sort of distending pressure or high-flow cannula is contraindicated.

Por lo tanto, el consorcio CDH EURO ahora recomienda ventilación mecánica convencional como la estrategia de ventilación inicial [41]. Los principios fundamentales incluyen objetivos menos ambiciosos de gases sanguíneos pre-ductales, aceptación de algún grado de hipercapnia, evitación de la sobreexpansión de los pulmones hipoplásicos y atención meticulosa al estado hemodinámico, incluido el manejo de la hipertensión pulmonar. Igualmente importante es la descompresión eficaz del tracto gastrointestinal, que es crucial para el éxito del enfoque de reparación tardía que ahora se ha convertido en el estándar de atención. Por esta razón, el soporte no invasivo con cualquier tipo de presión distendente o cánula de flujo alto está contraindicado.
Irrespective of the ventilatory approach used for managing CDH, we are dealing with small lungs with a functional residual capacity that is considerably less than normal. Given the effect that both atelectasis and over-expansion have on pulmonary vascular resistance, careful attention must be paid to optimizing lung inflation. However, the PAW needed to achieve optimal lung inflation may be less than that required for a normal-sized lung. It is more difficult to determine optimal PAW and lung inflation with lung hypoplasia than for infants with diffuse alveolar disease. For this reason, the stepwise increase in PAW suggested for RDS is not recommended in CDH, because it is easy to reach excessive PAW in an attempt to improvement in oxygenation, especially with the inevitable pulmonary hypertension. Suggested initial ventilator settings for various modalities are shown in Table 4.

Independientemente del enfoque ventilatorio utilizado para el manejo de CDH, estamos tratando con pulmones pequeños con una capacidad residual funcional que es considerablemente menor de lo normal. Dado el efecto que tanto la atelectasia como la sobreexpansión tienen sobre la resistencia vascular pulmonar, se debe prestar mucha atención a la optimización de la inflación pulmonar. Sin embargo, la PAW necesaria para lograr una inflación pulmonar óptima puede ser menor que la requerida para un pulmón de tamaño normal. Es más difícil determinar la PAW óptima y la inflación pulmonar con hipoplasia pulmonar que en los niños con enfermedad alveolar difusa. Por esta razón, no se recomienda el aumento gradual de PAW sugerido para RDS en CDH, ya que es fácil llegar a una PAW excesiva en un intento de mejorar la oxigenación, especialmente con la inevitable hipertensión pulmonar. En la Tabla 4 se muestran los ajustes iniciales sugeridos para cada modalidad.

 

Table 4.- Suggested initial settings for term/late preterm infants with congenital diaphragmatic hernia and other hypoplasia syndromes.

 

4.3.1. Conventional ventilation

 

The use of synchronized conventional ventilation modes makes it possible to maximally utilize the patient's spontaneous respiratory effort and minimize ventilator support. Because the lungs are relatively small and compliance is generally poor, relatively rapid rate and short TI are appropriate. Most CDH protocols limit PIP to 25 cmH2O, preferring to switch to HFV if adequate gas exchange cannot be achieved with these settings. Although this seems reasonable, the specific value is not evidence-based. Moderate PEEP of 4e6 cmH2O is preferred with care to avoid over-expansion of the contralateral lung. Volume-targeted ventilation is desirable and feasible. Contrary to widely held assumptions, the VT needed to achieve adequate CO2 elimination is not less than what would be needed for infants of a similar size without pulmonary hypoplasia [42,43].

El uso de modos de ventilación convencional sincronizados hace posible aprovechar al máximo el esfuerzo respiratorio espontáneo del paciente y minimizar el soporte del ventilador. Debido a que los pulmones son relativamente pequeños y el cumplimiento es generalmente pobre, la velocidad relativamente rápida y la TI corta son apropiadas. La mayoría de los protocolos CDH limitan PIP a ≤ 25 cmH2O, prefiriendo cambiar a HFV si no se puede lograr un intercambio de gas adecuado con estos ajustes. Aunque esto parece razonable, el valor específico no está basado en la evidencia. La PEEP moderada de 4e6 cmH2O se prefiere con cuidado para evitar la sobreexpansión del pulmón contralateral. La ventilación orientada al volumen es deseable y factible. Contrariamente a los supuestos ampliamente aceptados, el VT necesario para lograr la eliminación adecuada de CO2 no es menor de lo que sería necesario para los lactantes de un tamaño similar sin hipoplasia pulmonar [42, 43].
This reflects the fact that the metabolic CO2 production of  an infant with CDH is similar to that of any other infant of the same size and therefore the same alveolar minute ventilation is needed. Reducing VT to <4 mL/kg is counterproductive because it leads to high dead space:VT ratio, which is made worse by the fact that infants with the most severe lung hypoplasia have increased dead space:VT ratios [44]. Nonetheless, a relatively low VT and higher ventilation rate are appropriate, due to the decreased complement of alveoli in CDH infants. A larger VT would likely result in volutrauma, as this volume is directed into a fraction of the normal number of terminal airspace units, and this reality provides a sound physiologic rationale for the use of HFV in infants with CDH. Mild permissive hypercapnia and pre-ductal SpO2 in the range of 85e95% are generally accepted, though these recommendations are only based on expert opinion and observational studies. Initially, lower saturations may be acceptable in order to avoid escalation of settings as long as there is no acidosis and the saturations are trending upward.
Esto refleja el hecho de que la producción metabólica de CO2 de un bebé con CDH es similar a la de cualquier otro lactante del mismo tamaño y por lo tanto se necesita la misma ventilación minuto alveolar. La reducción de VT a <4 ml / kg es contraproducente, ya que conduce a una alta espacio muerto: relación de VT, que se agrava por el hecho de que los niños con la hipoplasia pulmonar más severa se han incrementado espacio muerto: relaciones de VT [44]. Sin embargo, una VT relativamente baja y una mayor velocidad de ventilación son apropiadas, debido a la disminución del complemento de los alvéolos en los lactantes CDH. A VT más grande probablemente resultaría en volutrauma, ya que este volumen se dirige a una fracción del número normal de unidades de espacio aéreo terminal, y esta realidad proporciona una base fisiológica de sonido para el uso de HFV en los bebés con CDH. La hipercapnia permisiva leve y la SpO2 pre-ductal en el rango de 85e95% son generalmente aceptadas, aunque estas recomendaciones se basan solamente en la opinión de expertos y en estudios observacionales. Inicialmente, las saturaciones más bajas pueden ser aceptables para evitar la escalada de ajustes mientras no haya acidosis y las saturaciones estén hacia arriba.

 

4.3.2. High-frequency ventilation

 

Many retrospective observational studies describing use of HFOV in the management of neonatal CDH have been published [45,46], but only one prospective randomized trial has ever been done. As noted above, the VICI trial [40] found no benefit of HFOV over conventional ventilation, but questions have been raised about the specific approach to HFOV used in that study, including overly aggressive lung volume recruitment and use of an excessively high frequency with a 1:1 I:E ratio, which may predispose to airtrapping. Most experienced clinicians use a relatively low PAW, usually starting at 10e12 cmH2O, and attempt to limit PAW to 16 cmH2O.

Muchos estudios observacionales retrospectivos que describen el uso de VAFO en el manejo de CDH neonatal se han publicado [45, 46], pero sólo se ha realizado un ensayo prospectivo aleatorizado. Como se señaló anteriormente, el ensayo VICI [40] no encontró ningún beneficio de la VAFO sobre la ventilación convencional, pero se han planteado preguntas sobre el enfoque específico de la VAFO utilizada en ese estudio, incluyendo el reclutamiento excesivamente agresivo del volumen pulmonar y el uso de una frecuencia excesivamente alta con un 1: 1 I: E, que puede predisponer al airtrapping. La mayoría de los clínicos experimentados usan una PAW relativamente baja, usualmente comenzando en 10e12 cmH2O, e intentan limitar la PAW a ≤ 16 cmH2O.

Because these are larger infants a lower frequency, typically 8e10 Hz should be used with an I:E ratio of 1:2. As previously mentioned, optimizing lung inflation is difficult, but targeting contralateral lung expansion to eight or nine ribs is reasonable with frequent reassessment of lung volume. Amplitude should be just sufficient to create a gentle wiggle to mid abdomen with a goal of mild permissive hypercapnia and pre-ductal SPO2 target of 85e95%. There is no clear evidence that HFOV offers increased benefit compared to HFJV or conventional mechanical ventilation; the mode of ventilation is likely to be less important than the skill with which it is used. This is where carefully designed and regularly updated unit protocols are invaluable [37,46].

Debido a que estos son bebés más grandes una frecuencia más baja, por lo general 8e10 Hz debe utilizarse con una relación I: E de 1: 2. Como se mencionó anteriormente, la optimización de la inflación pulmonar es difícil, pero el objetivo de la expansión pulmonar contralateral a ocho o nueve costillas es razonable con la reevaluación frecuente del volumen pulmonar. La amplitud debe ser suficiente para crear un movimiento suave hacia el abdomen medio con un objetivo de hipercapnia permisiva leve y objetivo SPO2 pre-ductal de 85e95%. No hay pruebas claras de que la VAFO ofrezca un mayor beneficio en comparación con el HFJV o la ventilación mecánica convencional; El modo de ventilación es probablemente menos importante que la habilidad con la que se utiliza. Aquí es donde cuidadosamente diseñado y actualizado regularmente los protocolos de la unidad son de valor incalculable [37, 46].
The use of HFJV has been reported less extensively, but appears to be equally effective [37,47,48]. There is clinical evidence to suggest that HFJV may be the optimal approach for ventilation of babies with CDH because of its ability to ventilate with small VT and lower mean airway pressures while minimizing adverse cardiovascular effects [18]. The choice of HFJV vs HFJV is a matter of personal preference and experience. The same general principles as with HFOV are used to treat infants with CDH and other lung hypoplasia syndromes. As with other devices, ventilator management is just one part of the overall support, which requires meticulous attention to hemodynamics, management of pulmonary hypertension, decompression of the gut and adequate sedation.
El uso de HFJV se ha informado menos ampliamente, pero parece ser igualmente eficaz [37, 47, 48]. Existe evidencia clínica que sugiere que el HFJV puede ser el enfoque óptimo para la ventilación de los bebés con CDH debido a su capacidad para ventilar con pequeñas VT y menores presiones de las vías respiratorias, al tiempo que minimiza los efectos cardiovasculares adversos [18]. La elección de HFJV vs HFJV es una cuestión de preferencia personal y experiencia. Los mismos principios generales que con la VAFO se utilizan para tratar a los lactantes con CDH y otros síndromes de hipoplasia pulmonar. Al igual que con otros dispositivos, el manejo del ventilador es sólo una parte del soporte general, lo que requiere una atención meticulosa a la hemodinámica, manejo de la hipertensión pulmonar, descompresión del intestino y sedación adecuada.

 

5. Conclusion

 

The evidence base for respiratory support strategies in term infants remains woefully incomplete with very few randomized trials to provide clear guidance for the clinician. Recommendations are largely based on observational studies, expert opinion and sound physiologic principles. The key concepts outlined in this review are based on the best available evidence and physiologic rationale with the hope that these strategies may provide an opportunity to minimize adverse respiratory outcomes in infants requiring respiratory support.

La base de pruebas para las estrategias de apoyo respiratorio en lactantes a término sigue siendo lamentablemente incompleta con muy pocos ensayos aleatorios para proporcionar una orientación clara para el clínico. Las recomendaciones se basan en gran medida en estudios observacionales, opiniones de expertos y principios fisiológicos sólidos. Los conceptos clave esbozados en esta revisión se basan en la mejor evidencia disponible y la razón fisiológica con la esperanza de que estas estrategias pueden proporcionar una oportunidad para minimizar los resultados respiratorios adversos en los bebés que requieren apoyo respiratorio.

 

Practice points

Research directions

Referencias

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