TALLER DE GASES EN EL RECIEN NACIDO ASISTIDO A LA VENTILACION. La aplicación de ventilación mecánica a recién nacidos con trastornos respiratorios es uno de los muchos avances sensacionales en la historia del cuidado neonatal. La ventilación mecánica convencional (VMC) ha permitido la supervivencia de innumerables lactantes, y estimulado el advenimiento de una nueva era en la neonatología, pero a pesar de ello la insuficiencia respiratoria aún contribuye en forma importante a la morbilidad y mortalidad neonatales. La morbilidad respiratoria es en especial alta en los recién nacidos más inmaduros, y alrededor de 60% de los lactantes con peso muy bajo al nacer requiere apoyo ventilatorio.

En los últimos 3 decenios, la ventilación mecánica convencional ha sido el tratamiento para la insuficiencia respiratoria neonatal y fue en 1971, cuando Gregory y col. reportan un estudio clínico en pacientes con síndrome de dificultad respiratoria (SDR) tratados con presión positiva de la vía aérea (CPAP), con muy buena respuesta evitando colapsos alveolares.

En este mismo año

Kirby diseña un nuevo prototipo de ventilador, a partir de una pieza en T, donde la oclusión distal desvía el flujo de gas hacia el bebé y la oclusión distal genera el CPAP proporcionando un flujo continuo de gas permitiendo al paciente respirar espontáneamente. A partir de este concepto, al que se llamó ventilación mandatoria intermitente (VMI), se han diseñado los ventiladores que actualmente se utilizan en las terapias intensivas neonatales. Y durante el periodo en que se ha utilizado ventilación mecánica convencional en recién nacidos, los estudios clínicos y de laboratorio han ayudado a optimar su aplicación.

Las causas más frecuentes de falla respiratoria son SDR, síndrome de aspiración de meconio, persistencia del patrón de circulación fetal, hernia diafragmática congénita e infecciones. La mayoría de los lactantes se recuperan con ventilación mecánica convencional, pero un 5-10% no responde y fallece, y de estos el 10% desarrolla enfermedad pulmonar crónica (Displasia broncopulmonar(DBP)).

A pesar de la prevalencia mundial de la ventilación mecánica en recién nacidos, todavía abundan controversias respecto a las estrategias ventilatorias, los tipos de ventilación y de la utilidad de índices predictores de morbilidad y mortalidad; por lo tanto es necesario entender profundamente la fisiología del intercambio de gases ,la mecánica pulmonar, el control de la respiración y la lesión pulmonar durante ventilación mecánica convencional .

Durante el decenio de 1990, los avances tecnológicos en el cuidado respiratorio neonatal extendieron la disponibilidad de ventilación desencadenada por el paciente a la unidad de cuidado intensivo neonatal ( ciclados por tiempo, limitados por presión o con control de volumen ).

El tratamiento ventilatorio de recién nacidos que presentan problemas respiratorios requiere una combinación de conocimiento de fondo razonable y una valoración correcta del paciente; el potencial tratamiento y prevención de SDR con surfactante exógeno ha creado un renovado interés en la medición cuantitativa y pueden ser usadas diversas escalas para evaluar la severidad de la enfermedad: Indice ventilatorio. Se han realizado análisis para la identificación apropiada de predictores tempranos de resultados en recién nacidos(RN)con falla respiratoria severa, pero hay variaciones en los resultados de los índices ventilatorios con respecto a la predicción de la mortalidad de una unidad de cuidado intensivo a otra.

Dichos índices son calculados sobre la base del soporte ventilatorio y el valor de los gases sanguíneos arteriales. Ellos son útiles para medir resultados en ensayos clínicos ya que fueron creados para evaluar la severidad de la enfermedad y algunos de ellos son utilizados como criterio para someter a nuevas formas de terapia ventilatoria cuando falla ventilación convencional como la Oxigenación con Membrana Extracórporea (ECMO) y Ventilación de Alta Frecuencia (VAF), algunos de ellos han sido útiles para determinar pronóstico (sobrevida o riesgo de morir) y poder asistir en la identificación temprana de infantes con riesgo de complicaciones severas.

No existe un gran número de índices ventilatorios y la gran mayoría fueron diseñados para evaluar pacientes con SDR, uno de ellos se correlaciona con compliance: Indice de eficiencia ventilatoria (IEV); otros miden la diferencia entre la cantidad de oxígeno liberada al alvéolo y la entregada a la sangre (difusión), tales como el gradiente alveolo-arterial de oxígeno .

Siendo el Gradiente alveolo-arterial de oxígeno el más ampliamente usado a pesar de ser inestable a las variaciones de fracciones inspiradas de oxígeno (FiO2), de allí que surgiera un nuevo índice, más estable y que reflejara los efectos de la difusión de gradientes, desequilibrio ventilación perfusión y un verdadero corto circuito, siendo llamado relación arterio-alveolar de oxígeno ( Rel. A-ao2 ).

La presión media de vías aéreas (PMVA), fue uno de los primeros índices utilizados en pacientes recién nacidos durante ventilación mecánica, siendo en un inicio realizada mediante cálculos matemáticos, a principios de l970 es considerada una de las determinantes más importantes de la oxigenación en ventilación convencional, dicha demostración fue realizada por Boros y Col.

La PMVA es actualmente medida por los ventiladores modernos y solo es calculada cuando no se cuenta con el recurso, existen diferentes formulas para su calculo. En l984 se hace un estudio donde se compara la PMVA calculada con la medida por el ventilador encontrándose variaciones mínimas con una mejor correlación cuando las curvas del ventilador fueron cuadradas, concluyéndose que el calculo de la PMVA es útil cuando no se cuenta con el recurso para medirla o para estudios retrospectivos. Valor normal: 3-5cmH20

Cálculo matemático:

PMVA = (TI x ciclado) / 60 x (PIP-PPFE) + PPFE TI: Tiempo inspiratorio PIP: Presión inspíratoria pico (cmH20) PPFE: Presión positiva al final de la espiración (cmH20)

El índice de oxigenación(IO) es un índice que representa la cantidad de soporte ventilatorio que el paciente recibe y la oxigenación sanguínea obtenida, es utilizado como un predictor muy sensible de pronóstico ya que toma en cuenta la presión media de las vías aéreas para su cálculo, además es utilizado como criterio para someter a nuevas formas de terapia(ECMO), para el cálculo se toma en cuenta la PMVA, la FiO2 y la oxemia posductal, expresándose su resultado en porcentaje, dicho índice puede ser utilizado en cualquier patología que lleve a falla respiratoria. INDICE DE OXIGENACION (IO): Mayor de 15% traduce compromiso respiratorio severo Entre 20 y 40 predice una mortalidad del 50% Mayor al 40% revela una Mortalidad del 80%(criterio para ECMO).

(Clin Ped North Am 1987;34:39-46). En la Universidad de Michigan utilizan el Indice de oxigenación como un criterio para someter a ECMO cuando en 3 de 5 gasometrias arteriales posductales su valor es mayor a 40, ya que estos pacientes tienen un riesgo de morir arriba del 80% cuando son manejados solo con ventilación mecánica convencional.(4)

En l987, Bohn y col. en la Universidad de Toronto desarrollan el

índice de ventilación(IV)

en pacientes con hernia diafragmática, dicho índice fue diseñado como un predictor de hipoplasia pulmonar, para ello el IV se correlacionaba con el valor de PaCO2 el cálculo

del índice de

ventilación se obtiene de multiplicar la PMVA x frecuencia respiratoria(FR) y al finalizar el estudio resultó ser un predictor de mortalidad que a su vez se correlacionó con el grado de hipoplasia pulmonar. Representa el compromiso de la ventilación en pacientes con hernia diafragmatica,se utiliza como un predictor de mortalidad,cuando es mayor de 1000 indica gravedad, siendo considerado un valor normal menor de 300.

INDICE DE VENTILACION ( Bohn ).

PaC02

Indice de ventilación

Mortalidad

Menor de 40 mmHg

Menor de 1000

14%

Mayor de 40 mmHg

Menor de 1000

70%

Mayor de 40 mmHg

Mayor de 1000

100 %

Menor de 40 mmHg

Mayor de 1000

57%

( J Pediatr 1987;111:423-31).

Años más tarde en l994, en Melbourne Australia el Dr. Norden modifica el Indice Ventilatorio(IV) establecido por Bohn, ya que al someter el Indice Ventilatorio en un grupo de pacientes con hernia diafragmática, no resultó ser un predictor exacto de muerte. El índice de ventilación modificado(IVM), revela el grado de ventilación y ha sido utilizado como un predictor de mortalidad en pacientes con hernia diafragmatica. Se calcula como sigue: presión inspiratoria pico(PIP)x FR x presión parcial de dióxido de carbono(PaCO2) /1000,dicho índice tiene una sensibilidad del 94% y especificidad del 86%.

Indice de ventilación modificado( IVM)

Mortalidad

Menor de 47

4.3%

Entre 40 y 80

63.6%

Mayor de 80

100 %

(J Pediatr Surg 1994;29:1442-6)

Los índices de ventilación ( IV y IVM) solo han sido utilizados como valor pronóstico en pacientes con hernia diafragmática y se desconoce su utilidad en otras patologías, diferente a lo que ocurre con la relación arterio-alveolar de oxígeno e índice de oxigenación que pueden ser útiles en cualquier patología que condicione insuficiencia respiratoria.

 Gradiente alveolo-arterial de oxígeno (Grad. Aa02 ) Compara los niveles de oxígeno alveolar y arterial, se correlaciona con severidad de la enfermedad, se incrementa al aumentar la fracción inspirada de oxígeno(Fi02),

Su alteración es causada por los siguientes factores, su alteración es causada por los siguientes factores: 1) Bloqueo en la difusión 2) Shunt intrapulmonar (Desequilibrio ventilación/perfusión) Se obtiene al restar la presión parcial arterial de oxígeno(PaO2) de la presión alveolar de oxígeno(PAO2), previo al calculo se tendrá que obtener la PAO2, la cual se obtiene con la siguiente ecuación:

PAO2=Presión barometrica - Presión de vapor de agua X FiO2 - PACO2 /cociente respiratorio Cociente respiratorio = 0.8.(Se consume más oxígeno que el C02 que se elimina). Como el C02 es muy difusible, la presión alveolar de C02 se considera igual a la presión arterial de C02.

Su valor se expresa en mm Hg, su valor normal se modifica con la FiO2 recibida. El valor normal con fiO2 al 21% es de 30mmHg, y menor de 250mmHg con FiO2 al 100%, y para cada FiO2 dada existe un valor normal. Es utilizado como un predictor de mortalidad. 

Cuando es mayor de 600mmHg (Nivel del Mar) por más de 12horas define una mortalidad mayor del 94% con una sensibilidad del 88%.(Krummel)



Cuando es mayor a 610mmHg por más de 8 horas la Mortalidad es del 79%.Es un criterio para someter a ECMO cuando es mayor a 610mmHg(11).

(J Pediatr Surg 1986 ;21:297).

 Relación arterio-alveolar de oxígeno ( Rel. a/AO2 ): Representa la diferencia de la presión parcial de oxígeno entre la sangre y los alvéolos. Su alteración revela compromiso respiratorio en la difusión de oxígeno. Se obtiene de dividir la PaO2 entre la PAO2. Su valor se expresa en porcentaje siendo lo normal cuando es mayor a 0.75. Este índice no se modifica con la FiO2. (Am Rev Respir Dis 1974 ; 109:142-5)



Cuando es menor a 0.30 revela un compromiso respiratorio severo.



Cuando es menor a 0.20 se considera un criterio para administrar surfactante exógeno en pacientes con Síndrome de Dificultad Respiratoria (SDR).



La relación arterio-alveolar de oxígeno es uno de los índices que mejor predicen morbilidad y mortalidad en pacientes con falla respiratoria severa ,cuando se le compara con Indice de oxigenación, Gradiente Aa02, y PMVA

Indice de eficiencia ventilatoria: (IEV): Fue diseñado por Notter en 1985,siendo utilizado en estudios experimentales en corderos con SDR ,en un intento de normatizar las decisiones individuales de los medicos y la variabilidad del estado clínico produciendo inusuales combinaciones de presiones, Fi02 y niveles de PCO2. El índice valora la ventilación alveolar, pero solamente lo entregado por el ventilador y no la fracción de la respiración que contribuye a la respiración espontanea, por lo que todos los pacientes fueron paralizados, tiene las mismas mediciones que compliance,siendo las unidades ml.kg.mmHg.min.

Su valor normal es el mayor o igual a 0.3. En el mismo año la Dra. Kwong lo utiliza como un indicador de significante daño pulmonar y un valor menor a 0.3 es un punto a favor para apoyar SDR ,tomandose en cuenta otras variables (PMVA,Fi02,Ciclado del ventilador y radiografía de tórax). Su valor se expresa al igual que la compliance (ml /mmHg /Kg ), y se obtiene con la siguiente formula:

IEV=

Ventilación alveolar dividida entre las diferencias de presiones inspiratoria y

espiratoria por ciclado.

La ventilación alveolar es igual a la producción de dióxido de carbono entre la PaCO2 dividida entre la presión barométrica.

Una vez desglosada la formula:

IEV=

__________3800___________ ( PIP-PEEP) X Ciclado X PaCO2.

Es un índice utilizado como criterio para apoyar la posibilidad de SDR. Valora distensibilidad pulmonar, se utiliza como un indicador de mejora en la compliance en pacientes con SDR. Valor normal mayor a 0.30 , menor de 0.30 traduce compromiso en compliance apoyando la posibilidad de SDR. ( Pediatr Res 1985;19:569-77). Existen variaciones en los resultados de los índices ventilatorios con respecto a la predicción de la mortalidad de una unidad de cuidado intensivo a otra, debido a que la insuficiencia respiratoria es uno de los problemas médicos principales en los neonatos, es necesario que cada unidad de cuidado intensivo neonatal(UCIN)establezca o determine sus niveles de corte en los índices cuantitativos y así permitir con ello una discriminación entre resultados favorables y desfavorables en pacientes con falla respiratoria

 INDICE DE KIRBY

Se obtiene al dividir la presión arterial de oxígeno posductal entre la fracción inspirada de oxígeno. Su valor normal es mayor o igual a 250.

Su alteración revela alteración en la ventilación -perfusión y presencia de cortocircuitos intrapulmonares al igual que Grad. Aa02.

Indice de kirby

: PaO2 FiO2

REFERENCIAS.

1- Horbar j. A calculator program for determining índices of neonatal respiratory distress syndrome severity. Pediatrics 1987;4:20-3. 2- Gilbert R, Keighley J. The arterial/Alveolar oxygen tension ratio. An index of gas exchange applicable to varying inspired oxygen concentrations.Am Rev Respir Dis 1974;113:744-7. 3. Kwong M,Egan E,Notter R. Double-blind clinical trial of calf lung surfactant extract for the prevention of hyaline membrane disease in extremely premature infants. Pediatrics l985;76:585-92. 4.-Bartlett R,Roloff D,Cornell R. Extracorporeal circulation in neonatal respiratory failure:A propective randomized study. Pediatrics l985;76 :479-87. 5.-Bohn D, Tamura M,Perrin D. Ventilatory predictors of pulmonary hypoplasia in congenital diaphragmatic hernia.confirmed by morphologic assesment.J. Pediatr l987;111:423-31. 6.-Ortiz R,Cilley R,Bartlett R. Oxigenador de membrana extracorporeo en la insuficiencia respiratoria del niño.Pediatr Clin North Am l987;34:39-46. 7.-Hallman M,Merrit A,Jarvenpaa A,Boynton B . Exogenous human surfactant for treatment of severe respiratory distress syndrome:A randomized propective clinical trial. J Pediatr l985 ;963-69. 8.-Glenski J,Marsh M,Hall R. Calculation of mean airway pressure during mechanical ventilation in neonates. Crit Care Med l984;642-4. 9.-Norden M,Butt W ,McDougall P. Predictors of survival for infants with congenital diaphragmatic hernia. J Pediatr Surg l994;29:1442-6. 10.-Krummel TM,Greenfield LJ,Kikpatrick BV et al. Alveolar-arterial oxygen gradients versus the neonatal pulmonary insufficiency index for prediction of mortality in ECMO candidates. J Pediatr Surg 1984;19:380-4. 11.-Beck R,Anderson KD,Pearson GD,et al:Criteria for extracorporeal membrane oxigenation in a population on infants with persistent pulmonary hypertension of the newborn. J Pediatr Surg 1986;21 :297-304.

Realizó revisión : Dr Marco Antonio Hernández Pérez Pediatra Neonatologo

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MANUAL DE PATOLOGIAS DEL SERVICIO DE NEONATOLOGÍA HOSPITAL GENERAL CULIACAN. Dr. Bernardo J. Gastélum