Ventilación oscilatoria de alta frecuencia en
niños con infección respiratoria aguda baja con hipercapnia resistente. A propósito de un caso clínico
[High-frequency oscillatory ventilation in
children with acute low respiratory infection and refractory hypercapnia. A
case report]
Pedro Taffarel,* Karina Vallone, Hilda R. Miller, Adriana Arto
Servicio de Terapia Intensiva, Fundación
Hospitalaria, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
* Correspondencia: pedrotaffarel@hotmail.com
Los
autores no declaran conflictos de intereses.
Resumen
La bronquiolitis es una enfermedad frecuente
que afecta las vías respiratorias inferiores de los niños pequeños, aumenta la
resistencia inspiratoria y espiratoria, y reduce la distensibilidad pulmonar.
Presentamos una paciente sana de 9 meses de edad, con diagnóstico de
bronquiolitis por rinovirus, que es derivada a cuidados intensivos por
dificultad respiratoria de 24 h de evolución, con clínica de insuficiencia
ventilatoria que no responde al tratamiento médico. Ingresa en asistencia
ventilatoria mecánica invasiva, y presenta hipercapnia sin respuesta a
distintas estrategias ventilatorias. Luego de 20 h, se inicia la ventilación de
alta frecuencia oscilatoria, utilizando como estrategia altos deltas de presión
y bajas frecuencias respiratorias, medida que fue eficaz para tratar la
hipercapnia. Dicha evolución se fundamenta en que una determinada presión media
constante en la vía aérea lograría abrir y mantener permeables las vías
respiratorias, reducir la hiperinflación pulmonar y optimizar la ventilación
mediante los mecanismos implicados en la ventilación de alta frecuencia oscilatoria.
Palabras clave: Bronquiolitis; hipercapnia, ventilación de
alta frecuencia oscilatoria
Abstract
Bronchiolitis is a frequent pathology that
affects the lower airways of young children, increasing inspiratory and
expiratory resistance as well as reducing lung compliance. We report the case
of a 9-month-old previously healthy girl, with rhinovirus bronchiolitis, who
was referred to intensive care due to respiratory distress during the previous
24 hours, and clinical ventilatory insufficiency refractory to medical
treatment. Invasive mechanical ventilation was initiated, with hypercapnia
refractory to different ventilatory strategies. After 20 hours, high-frequency
oscillatory ventilation was started, using high pressure deltas and low
respiratory rates as a strategy, being effective in the treatment of
hypercapnia. This outcome is based on the fact that a certain constant mean
pressure in the airway would open and maintain the airways permeable, reduce
pulmonary hyperinflation and optimize ventilation, through the mechanisms
involved high-frequency oscillatory ventilation.
Keywords: Bronchiolitis; hypercapnia, high-frequency
oscillatory ventilation.
Introducción
La infección respiratoria aguda baja es
una de las principales causas de enfermedades agudas y muerte en pacientes
<5 años de edad.1 El virus sincicial respiratorio
es la etiología más frecuente, ocasiona 3,2 millones de hospitalizaciones y
200.000 muertes anuales en el mundo,2 y el 36,5% de la hospitalizaciones por infección respiratoria
aguda baja en lactantes de 0 a 11 meses, en América Latina.3 El rinovirus es el segundo agente
etiológico más frecuente, su incidencia oscila entre el 8%y el 29%.2
El cambio fisiopatológico más importante
en la bronquiolitis es la obstrucción de las vías respiratorias pequeñas,
causada por infiltrado peribronquial, edema intersticial, descamación epitelial
e infiltrado inflamatorio. Estos cambios conducen a un aumento de la
resistencia inspiratoria y espiratoria, y del trabajo respiratorio, al
atrapamiento aéreo, la disminución de la distensibilidad pulmonar y la
hipoxemia. También, hay colapso alveolar (atelectasia) con aumento del espacio
muerto y cortocircuito pulmonar.4 El tratamiento es de sostén y hay recomendaciones
para su manejo.5
Una vez instaurada la ventilación
mecánica (VM) invasiva, la heterogeneidad de esta enfermedad determina que la
ventilación de estos pacientes sea un desafío. Se han publicado escasos
estudios que evalúan la mecánica pulmonar (resistencia y distensibilidad) en la
VM convencional (VMC).6,7 La
ventilación de alta frecuencia oscilatoria (VAFO) es una alternativa válida a
la VMC en niños con síndrome de dificultad respiratoria aguda pediátrico e
hipoxemia resistente al tratamiento,8,9 es una contraindicación relativa en
pacientes con enfermedad de la pequeña vía aérea;10 se han descrito excelentes resultados
con la VAFO en series de niños con bronquiolitis o estado asmático, fundados en
que una determinada presión media de la vía aérea permitiría abrir y mantener
permeable la vía aérea, y así contribuir al tratamiento de la hipercapnia que
no responde al tratamiento.11-14
Presentamos a una lactante de 9 meses de edad, con diagnóstico de infección respiratoria aguda baja por rinovirus, que requirió VAFO como rescate frente a la hipercapnia que no respondía a la VMC.
Caso clínico
Paciente de sexo femenino, de 9 meses de edad y 7 kg de peso, previamente sana, con dificultad respiratoria de 48 h de evolución. Recibió tratamiento sintomático en emergencia (oxígeno, corticoides sistémicos y nebulizaciones con salbutamol), sin mejoría. Ingresó en la Unidad de Cuidados Intensivos y presentó irritabilidad, taquipnea, mala mecánica ventilatoria con tiraje generalizado y taquicardia. Se intensificó el tratamiento de rescate con infusión de sulfato de magnesio (50 mg/kg/dosis) y ventilación no invasiva con interfaz facial total. Ante la persistencia de la insuficiencia ventilatoria, se inició la VM invasiva con un tubo endotraqueal Nº 4,5 cm con balón. Permaneció en VMC durante 20 h, lapso en el cual se optimizó el tratamiento médico y se realizaron distintos ajustes al respirador tendientes a tratar la hipercapnia y la acidosis concomitante, pasando por ventilación por volumen (de 8 a 10 ml/kg), ajuste de la frecuencia respiratoria según la onda de flujo espiratorio, optimización del tiempo espiratorio y la presión positiva al final de la espiración (PEEP) baja a fin de evitar perpetuar la hiperinsuflación. Frente a la falta de mejoría y la hipercapnia resistente [presión parcial de dióxido de carbono >100 mmHg] con un pH <7,10], se buscaron distintas estrategias, con mayor PEEP, frecuencias respiratorias más altas y mayor presión pico, intentado vencer las resistencias inspiratorias, pero no fueron eficaces (Tabla). En la radiografía de tórax, se observaban ocho espacios intercostales aireados, sin consolidación.
PIM = presión inspiratoria máxima; PEEP =presión al final de la espiración; Paw = presión media de la vía aérea; Delta P = delta de presión; FR = frecuencia respiratoria; I/E = inspiración/espiración; PCO2 = presión parcial de dióxido de carbono; PAFI = relación presión arterial de oxígeno y fracción inspirada de oxígeno; IO = índice de oxigenación; VMC =ventilación mecánica convencional; VAFO =ventilación de alta frecuencia oscilatoria.
Fue necesario optimizar la volemia, corregir el medio interno y administrar soporte vasoactivo con noradrenalina que se mantuvo por 48 horas.
Luego de 20 h de VMC, se inició la VAFO con respirador Fabian HFO (Acutronic Medical System), utilizando presiones medias de la vía aérea superiores a la de la VMC, altos deltas de presión y frecuencia respiratoria óptima (frecuencia donde se produce un transporte de gas adecuado en combinación con las presiones menos perjudiciales, baja en enfermedades obstructivas, 5-7 Hertz),15 se observó un descenso gradual de la presión parcial de dióxido de carbono, hasta del 50% a las 12 horas.
Al día 5 de VM, se detectó como complicación un síndrome de escape aéreo que requirió avenamiento pleural. El día 7 de internación, tras la resolución del barotrauma, y con tolerancia a los descensos progresivos de deltas de presión y parámetros bajos en VAFO (presión media de la vía aérea: 18-20 cmH2O; deltas de presión: 40 cmH2O, frecuencia respiratoria: 6 Hertz y FiO2 50%), se reanudó la VMC. Se inició el proceso de desconexión progresiva, con extubación efectiva el día 13. La paciente permaneció internada con síndrome de abstinencia (Escala Sophia), pasó a sala el día 21 y fue dada de alta el día 26.
Discusión
La bronquiolitis se considera una
enfermedad obstructiva de las vías respiratorias, por lo que impresionaría
lógico, una vez instaurada la VM, optimizar los parámetros tendientes a evitar
la hiperinsuflación, pues un valor alto de PEEP o altas presiones medias de la
vía aérea mediante VAFO podrían perpetuarla. Sin embargo, la mecánica
ventilatoria en la bronquiolitis no respeta tan claramente patrones absolutos
(restrictivo u obstructivo). Cruces et al evaluaron a 16 pacientes con
bronquiolitis en VM (virus sincicial respiratorio 94%), a fin de determinar
cuál componente intervenía en mayor proporción, en el trabajo respiratorio
según la ecuación de movimiento: componente resistivo [presión inspiratoria
máxima – presión meseta], componente elástico (presión meseta-PEEP-Total), y
umbral de carga (auto-PEEP). Las mediciones del sistema respiratorio fueron:
auto-PEEP 1,5 (rango 1-4,8) cmH2O, presión inspiratoria máxima-presión meseta 5 cmH2O (rango 0-11), presión
meseta-auto-PEEP 22,5 (rango 15,2-25), y resistencias inspiratorias y
espiratorias de 38,8 (rango 32-53) y 40,5 (rango 22-55) cmH2O/l/s]. Los autores concluyeron en que
el componente elástico del sistema respiratorio (unidades pulmonares distales y
pared torácica) es el principal determinante del trabajo impuesto a la VM
(72,7%).6 En otro estudio, Andreolio et al
evaluaron a 64 lactantes con bronquiolitis (virus sincicial respiratorio 65%)
con una mediana de la edad de 2.8 meses y un peso medio de 4,8 ± 1,7 kg.
Mediante la evaluación de la mecánica ventilatoria, observaron valores elevados
de resistencia inspiratoria y espiratoria [142 (rango 106-180) cmH2O/l/s y 158 (rango 130-195,3) cmH2O/l/s, respectivamente], acompañados
de disminución de la distensibilidad dinámica y estática (0,46 ± 0,19 y 0,81 ±
0,25 ml/kg/cmH2O, respectivamente) y auto-PEEP 3 (rango 2-5) cmH2O.7
Ambos estudios reflejan que la
bronquiolitis no responde a un patrón obstructivo puro, en el que el componente
elástico se encuentra alterado. Frente a este escenario, el agregado de PEEP
lleva a tres posibles resultados: que aumente el volumen pulmonar al final de
la espiración, que no lo modifique, o bien que genere una respuesta paradójica,
con descenso del mencionado volumen. Esta última opción sería consecuencia de
que la PEEP permitiría mantener permeables las vías respiratorias y su
consecuente “vaciado” durante la espiración.16,17 El consenso sobre VM en pediatría establece
que, en pacientes con enfermedad obstructiva de la vía aérea o mixta, la
evaluación de la PEEP intrínseca y la presión meseta puede guiar el
establecimiento de la PEEP externa en niños con atrapamiento de aire que
reciben VM y sedación.18
El grado de hiperinsuflación puede ser
no mensurable mediante la curva de flujo-tiempo o pausa espiratoria (Figura 1).19 Es
posible que dicho atrapamiento sea dependiente de un agregado de PEEP a fin de
funcionar como stent mecánico de las vías obstruidas, permitiendo su
vaciado, con la presión meseta como un sustituto adecuado en la valoración del
grado atrapamiento (auto-PEEP oculta).20
Figura 1. Fisiopatología, diagnóstico y tratamiento de la hiperinsuflación.
PEEP = presión espiratoria al final de la espiración.
Extraído y modificado de Handbook of
Pediatric and Neonatal Mechanical Ventilation.19
En el caso presentado, se podría haber aplicado la estrategia de vía aérea abierta en la ventilación convencional, aunque esta se plantea como un desafío, dado que, para generar una presión media de la vía aérea eficaz como stent en las vías respiratorias en VMC, podrían requerirse altas PEEP y presión inspiratoria máxima.
En el anterior fundamento, se sustenta
el uso de la VAFO como rescate frente a la hipercapnia, permitiendo, una vez
mantenida permeable la vía aérea mediante una presión media de la vía aérea
constante, actuar a los distintos mecanismos implicados en la ventilación de
alta frecuencia [(ventilación alveolar directa, dispersión longitudinal,
fenómeno pendular, velocidad laminar asimétrica, mezcla cardiogénica, difusión
molecular); Figura 2] asociados a una espiración activa.8 En este sentido, Slee-Wijffels et al
publicaron una serie de 53 eventos en VAFO en 51 pacientes pediátricos, 17 de
ellos con enfermedad de la pequeña vía aérea, y comunicaron una supervivencia
más prolongada en este grupo (88% vs. 56%) en comparación con el grupo de daño
alveolar difuso. Los pacientes con enfermedad de la pequeña vía aérea tenían
una presión parcial de dióxido de carbono de 66,9 ± 27,9 mmHg antes
de la transición a VAFO, que disminuyó rápidamente 1 h después de iniciada a
51,6 ± 15,5 mmHg.11 Esta respuesta también fue comunicada en la
serie de Donoso. Veinte pacientes, con una mediana de 4 meses de edad y un peso
de 5,2 kg, tenían, antes de la VAFO, una presión parcial de dióxido de carbono
de 82 ± 20 mmHg y un pH 7,15; el tratamiento de rescate fue útil en la
eliminación de CO2, generando una reducción estadísticamente significativa
apreciable desde la primera hora (presión parcial de dióxido de carbono en 37 ± 22 mmHg, p <0,05).12
Figura 2. Intercambio gaseoso en la ventilación de alta frecuencia oscilatoria.
Extraído y
modificado de Selandari J, Taffarel P y García M.10
Conclusiones
Frente a un
escenario de hiperinsuflación pulmonar e hipercapnia resistente a la VMC, la
VAFO podría usarse como una maniobra de rescate, persiguiendo superar la
obstrucción del flujo de aire mediante una estrategia de vía aérea abierta. Se
requieren estudios con mayor poder estadístico para sustentar esta conclusión.
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