Determinación de peep clínicamente útil en los ventiladores de las modernas máquinas de anestesia

_{Dr. Domingo A. Bianchi*}

Servicio de cirugía cardíaca de la Asociación Española Primera de Socorros Mutuos

Corrrespondencia: Domingo Bianchi

Ciudad de Guayaquil 1363, Montevideo-Uruguay

Correo electrónico : dbianchi@chasque.apc.org

*Médico Anestesiólogo

RESUMEN

El desarrollo tecnológico permitió incorporar a los ventiladores de las nuevas máquinas de anestesia la posibilidad de brindar presión positiva al final de la espiración (PEEP) electrónica junto con modos ventilatorios, así como curvas de presión /volumen y flujo/ volumen. El objetivo del estudio fue encontrar el valor de PEEP de cada uno de los pacientes, buscando aquel que se acompañara del aumento más significativo de la compliance pulmonar estática. Se analizaron 20 pacientes con una edad promedio de 66, peso promedio de 77 kg, sometidos a cirugía cardíaca con circulación extracorpórea. Se utilizó un patrón ventilatorio con ventilación controlada por volumen, con una onda de flujo inspiratorio cuadrada y una pausa inspiratoria del 30%; con un volumen corriente de 7 ml/kg de peso; FiO2 de 0.6; y una relación inspiración/espiración 1:2.

Se realizaron maniobras manuales de reclutamiento pulmonar seriadas y, luego de cinco minutos de una ventilación sin PEEP con un flujo de gas fresco de 2 l/min, se procedió a medir en ese momento la compliance estática, el valor de presión de vía aérea en el punto de inflexión y en el punto de máxima curvatura de la parte inspiratoria y espiratoria de la curva de presión/volumen respectivamente.

Se colocó sucesivamente como valor de PEEP al valor de presión hallado en esos puntos y en el punto de inflexión más 3 cm de H₂0; se buscó el valor de compliance estática en cada momento para encontrar la PEEP más útil, valorándose también con gasometrías a los pacientes.

Los valores promedio hallados al inicio del estudio fueron: punto de inflexión = 5 + - 1,6 cm de H₂O; punto de máxima curvatura = 7 + - 2,2 cm de H₂O; compliance estática = 42 + - 12 ml/cm H₂O, y el mejor valor de PEEP encontrado fue de 7.9 + - 2 cm de H₂O, que se acompañó de un aumento de la compliance a 65 + - 12 ml/cm H₂O (53%).

Con PEEP útil, el PaFi promedio fue de 387 mmHg, y la PaCO₂ de 40 mm de Hg.

En nuestra serie, con los recursos habituales que disponemos, la valoración de una mejoría significativa de la compliance estática nos muestra que la PEEP útil puede obtenerse, promedialmente, agregando a la presión correspondiente en el punto de inflexión 3 cm de H₂O o 1 cm de H₂O a la presión de vía aérea correspondiente al punto de máxima curvatura.

palabras clave

PEEP, ventilación controlada, máquinas de anestesia.

SUMMARY

The technological development has allowed us to incorporated electronic positive end-expiratory pressure (PEEP) to the new anesthesia machines, as well as different ventilation modes and curves of pressure/volume and flow/volume. The aim of this study was to find the best value of PEEP of each patient, that determined the most significative increase of the pulmonary static compliance.

20 patients were analyzed, 66 years old average and 77 kg of weight, scheduled for cardiac surgery with extracorporeal circulation. The ventilatory pattern used was : controlled ventilation with a square wave of inspiratory flow, inspiratory pause of 30%, tidal volume of 7 ml/kg, inspired fraction of oxygen of 0.6 and inspiration/espiration relation: 1:2. Serial manual maneuvers of recruitment were done, and after 5 minutes with a fresh gas flow of 2 l/min the following observations and calculations were made: static pulmonary compliance, airway pressure at the point of flexion and at the point of maximum curvature of the inspiratory and espiratory part of the curve pressure/ volume respectively.

The value of PEEP observed at those points and at the point of flexion with 3 cm H₂O were registered, and the value of static compliance at each moment was made, trying to find the optimal PEEP. Samples were taken for gasometries in each patient.

The average values were : point of flexion: 5 + - 1.6 cm H₂O, point of maximum curve: 7 + - 2.2 cm H₂O static compliance: 42 + - 12 ml/cm H₂O, the best value of PEEP: 7.9 + - 2 cm H₂O, wich determined an increase of compliance: 65 + - 12 cm H₂O (53%).

With and usefull PEEP the PaFi average was : 387 mmHg, and PaCO₂ 40 mm Hg.

In this study with the common resources of our anesthesia machines, a significative increase of static compliance was observed, due to a usefull PEEP. That value could be obtained with the addition of 3 cm H₂O to the pressure at the flexion point or 1 cm H₂0 to t he airway pressure at the point of maximum curvature.

key words

PEEP, controlled ventilation, anesthesia machines.

RESUMO

O desenvolvimento tecnológico tem permitido incorporar aos ventiladores dos novos equipamentos de anestesia a possibilidade de usar PEEP eletrônica junto com modos ventilatórios e análise das curvas de pressão-volume e fluxo-volume. Nosso objetivo foi encontrar o melhor valor de PEEP de cada um des pacientes, buscando aquele valor de PEEP que se acompanhe do aumento mais significativo da complacência pulmonar estática.

Foram analisados 20 pacientes com idade média de 66 anos, peso médio de 77 quilos, submetidos a cirurgia cardíaca com circulação extra-corpórea. Naqueles em que se utiliza um padrão ventilatório em ventilação controlada por volume, com uma onda de fluxo inspiratório quadrada e uma pausa inspiratória de 30%, com um volume corrente de 7ml/kg de peso, FiO2 =0,6, relação inspiração/expiração 1:2.Com a utilização de manobras manuais de recrutamento pulmonar seriadas, aos quais logo após 5 min de uma ventilação sem PEEP com um fluxo de gáz fresco de 2l/min, comessa-se a medir nesse momento a complacência estática, o valor de pressao de via aérea no ponto de inflexão e no ponto de máxima curvatura da parte inspiratória e expiratória da curva de pressão/volume respectivamente.

Colocamos sucessivamente como valor de PEEP ao valor de pressão encontrado em ponto de inflexao, ponto de máxima curvatura e ponto de inflexao + 3cm de H₂O, e buscamos o valor de complacência estática em cada momento para encontrar a mais útil PEEP e avaliamos aí os pacientes mediante gasometria.

Os valores médios encontrados ao inicio do estudo são: ponto de inflexao = 5 +-1.6 cm de H₂O; ponto de máxima curvatura = 7 +- 2,2cm de H₂O; complacência = 42 +- 12ml/cm de H₂O; e o melhor valor de PEEP encontrado foi de 7.9 +- 2cm de H₂O, que foi acompanhado de um aumento de 53% da complacência à 65 +- 12ml/cm de H₂O.

Com PEEP ótima pela gasometria a Pa Fi média é de 387mmHg e a PaCO₂ de 40 mm Hg.

Em nossa série com os recursos habitual de nosso equipamento anestésico a avaliação de uma melhora significativa da complacência estática, nos mostra que a PEEP útil necessária, pode ser obtida a medida que se vá agregando a pressão correspondente a ponto de inflexao 3cm de H₂O, ou 1cm de H₂O a pressao de via aérea correspondente ao ponto de máxima curvatura.

palavras chave

PEEP, ventilação controlada, equipamentos de anestesia.

INTRODUCCIÓN

El desarrollo tecnológico permitió incorporar a los ventiladores de las nuevas máquinas de anestesia la posibilidad de brindar PEEP electrónica junto a modos ventilatorios controlados por volumen o presión como capacidades para ventilación asistida con o sin presión soporte (1-7).

Se evidenció que patrones ventilatorios que protejan los pulmones (ventilación protectiva) mejoran la sobrevida de pacientes críticos (8).

La distensión alveolar asociada al uso de volúmenes corrientes grandes puede llevar a injuria alveolar y edema pulmonar (injuria inducida por el ventilador) y, este hecho no sólo agrava un pulmón ya injuriado sino que puede empezar la misma en pulmones sanos incluso en ventilaciones cortas (8-10).

Las estrategias de ventilación protectiva con volúmenes corrientes pequeños (6 a 7 ml /kg de peso ideal), junto al uso de PEEP son menos injuriosas.

La ventilación de pacientes sometidos a cirugía torácica con esos criterios de ventilación resulta en descensos significativos de la liberación de citoquinas asociadas a injuria alveolar (11,12). Junto a lo anterior, la evidencia de que ajustes individuales de la ventilación pulmonar frente a cada situación hacen impostergable la necesidad de que los anestesiólogos usemos adecuadamente todas las posibilidades que nos brindan nuestras actuales máquinas de anestesia.

El monitoreo constante intraoperatorio de la mecánica ventilatoria es otra consecuencia importante de las mencionadas innovaciones tecnológicas en anestesia. El monitoreo de las propiedades funcionales y mecánicas de los pulmones durante la ventilación a presión positiva ayuda a confirmar los diagnósticos probables del estado de los pulmones, a evaluar los gestos terapéuticos elegidos y, además, nos brinda información que permite utilizar los modos y patrones ventilatorios que más se ajusten a una situación clínica particular, ya que de su análisis se desprende la interacción del equipo usado con los pulmones del paciente en cada fase de la cirugía.

Clásicamente estos estudios de mecánica ventilatoria se realizan interrumpiendo la ventilación del paciente con análisis de las curvas de presión/volumen por métodos estáticos, lo cual lleva por lo menos 30 minutos, resultando imposible realizarlo en el desarrollo de una ventilación en un procedimiento anestésico.

Aplicando criterios denominados cuasi estáticos de monitoreo de la mecánica ventilatoria se demostró la utilidad de analizar las curvas de presión/volumen y flujo/volumen, respiración a respiración para determinar, por ejemplo, el mejor valor de PEEP y ejecutar de esa manera lo mejor posible las mencionadas estrategias de ventilación(13-17).

En nuestro servicio contamos con una máquina de anestesia Fuji Máximus (K.Takaoka, SP), aplicando esos métodos cuasi estáticos de valoración de la mecánica ventilatoria para el análisis de las curvas de presión volumen (PV) y flujo volumen (FV). Nuestro objetivo fue encontrar el mejor valor de PEEP de cada uno de una serie de pacientes sometidos a cirugía cardíaca, buscando aquel que se acompañará del aumento más significativo de la compliance pulmonar estática.

MÉTODOS

Se analiza la mecánica ventilatoria en 20 pacientes con una edad promedio de 66 años, peso promedio de 77 kg, sometidos a cirugía cardíaca con circulación extracorpórea (CEC): once coronarios, uno mitral y ocho combinados, como se detalla en la Tabla Nº 1.

Tabla Nº 3

Luego de la inducción de la anestesia e intubación orotraqueal se procede, desde el punto de vista ventilatorio de la siguiente manera: se realiza el reclutamiento manual manteniendo una presión de vía aérea (Pwa) de 40 cm de H₂0 durante 8 segundos, FiO₂ de 0.6 (oxígeno/aire), FGF de 2 l/min., flujo inspiratorio máximo de 28 l/min., pausa inspiratoria del 30% y relación I:E de 1:2.0; volumen corriente (VC) de 7 ml/kg de peso, y frecuencia respiratoria (FR) para mantener normocapnia.

Luego de mantenida esa ventilación por cinco minutos se procede a efectuar las medidas de mecánica ventilatoria inicial (T0) de la siguiente forma:

En la curva de flujo tiempo se evalúa la presencia de PEEP intrínseca valorando si el nuevo flujo inspiratorio comienza antes de finalizar la espiración anterior, o si en la línea de mensajes del monitor del ventilador éste advierte la presencia de auto PEEP como se muestra en las curvas del ventilador usado en las figuras 1 y 2.

Se coloca la gráfica de la curva de presión/volumen (PV) y luego de estabilizada la misma se anota el valor de compliance estática (Cest) (Vesp./Pplato-PEEP), el valor de Pwa correspondiente al punto de inflexión de la rama inspiratoria de esa curva (Pflex.) y el valor de Pwa del punto de máxima curvatura de la rama espiratoria de la curva (PMC). Se detallan en la tabla 2 los valores correspondientes a cada paciente y en la figura 3 se muestra un ejemplo de la curva.

El punto de inflexión (Pflex.) es aquel en que la curva cambia su pendiente y se corresponde al inicio del desplegamiento alveolar. El punto de máxima curvatura (PMC) se mide en la rama espiratoria en la máxima curvatura de la misma y corresponde al comienzo del cierre alveolar.

Colocamos sucesivamente como valor de PEEP al valor de presión hallado en Pflex., PMC, y Pflex. +3 cm de H₂O (T1, T2, y T3 respectivamente); analizamos los valores de Cest. en esa situación y el valor que se corresponda a la mejor elevación de la misma es tomado como mejor PEEP (más útil) manteniendo el patrón ventilatorio elegido, y se valora entonces con gasometrías a los pacientes.

Se analiza la estadística descriptiva en una planilla Excel de Windows XP, la estadística inferencial con el T-test para muestras pareadas (p< 0.05).

 

RESULTADOS

Los valores de inicioT0 están en la tabla número 2 correspondientes a cada paciente y los valores luego de las diferentes PEEP se encuentran en la tabla número 3.

En las figuras 5 a 10 se detallan los valores de PEEP clínicamente útiles, la compliance medida en los distintos puntos y series.

La mejor PEEP promedio es de 7.9 +- 2 (6 a 10) y el aumento de la Cest. es allí de un 53%, siendo su valor promedio de 66 +- 12 ml/cm de H₂O.

Este valor óptimo se obtiene agregando en promedio 3 a 1 cm de H₂O al valor de Pwa hallado en el Pflex. o P.M.C. respectivamente.

En el 45% de los casos la mejor PEEP es igual al valor de Pwa correspondiente al PMC y en otro 50% de casos fue necesario agregar 1 cm de H₂O a ese valor.

En las gasometrías se observó que luego de personalizado el soporte ventilatorio el PaFi promedio hallado fue de 387 mmHg y la PaCO₂ de 40 mmHg.

Desde el punto de vista estadístico el aumento de la compliance con el mejor valor de PEEP colocado es significativo con una p< 0.05.

DISCUSIÓN

La injuria pulmonar inducida por ventilación mecánica es debida fundamentalmente al Volutrauma y ello es aun más probable en pacientes con patología pulmonar, en quienes si no adoptamos una estrategia adecuada y mantenemos una ventilación con VC altos (10 a 12 ml/kg. de peso) quizá lo único que logremos sea sobredistender los alvéolos sanos y empeorar la situación clínica de los pacientes.

La aplicación de estrategias protectivas de la ventilación no solo es útil en pacientes con agravio pulmonar agudo en ventilaciones mecánicas prolongadas, sino que es beneficiosa en pacientes con pulmones sanos o con necesidad de soporte ventilatorio corto como ser una cirugía. En esas condiciones un patrón ventilatorio con VC grandes puede desencadenar injuria pulmonar (9).

En la literatura al respecto ya se señala que en cirugías mayores torácicas, oncológicas o cardíacas, como en este estudio, es beneficioso adoptar patrones ventilatorios de protección pulmonar(10-12).

Para trabajar con VC bajos 6 a 8 ml/kg de peso ideal (sexo masculino: - 50 + 0,91 : altura-152,4; sexo femenino: - 45,5 + 0,91: altura-152,4) es necesario, para mantener una adecuada ventilación, instrumentar medidas seriadas de reclutamiento y uso de PEEP (9-12).

Es muy importante poder evaluar las respuestas elásticas del tejido pulmonar frente a un determinado aparato de ventilación mecánica y al modo ventilatorio elegido para ofrecer un tratamiento a cada paciente y frente a las cambiantes situaciones de un acto quirúrgico.

La evaluación de la mecánica ventilatoria respiración a respiración, que es posible realizar en los monitores de los nuevos ventiladores de las actuales máquinas de anestesia (siempre que tomemos algunos factores en cuenta) resulta muy útil.

Debemos considerar que uno de los métodos más eficaces para evaluar la incidencia de un determinado valor de PEEP en la mejoría de la función pulmonar es ver cómo aumenta la compliance frente a las medidas tomadas.

La compliance pulmonar medida puede ser estática (Cest.) o dinámica (Cdin.); la primera es la relación entre el volumen espirado (Vesp.)/Pwa plateau-PEEP, y la segunda entre el Vesp./Pwa máxima-PEEP.

Como se ve en las figuras 11 y 12 si el flujo inspiratorio máximo es elevado (> 30l/min.) la Pwa máxima expresa principalmente la resistencia creada al flujo por la vía aérea superior, en nuestro caso el tubo orotraqueal, y si estimamos en esas condiciones la Cdin. su valor será menor que el real y las estimación de los puntos Pflex. y PMC serán superiores a la verdadera respuesta del tejido pulmonar propiamente dicho.

Algunos pacientes con enfermedades pulmonares crónicas o sometidos a cirugías con ventilación unipulmonar pueden presentar o desarrollar PEEP intrínseca (PEEPint.) –comienzo del nuevo ciclo de flujo inspiratorio antes de que haya terminado la ventilación precedente, y que el flujo espiratorio llegue a cero–. En ellos, al agregar PEEP el valor total espiratorio es la suma de las presiones y puede resultar peligroso; por ello se recomienda despistar la presencia de autoPEEP en la gráfica FT y FV como se ve en las figuras 1 y 2, colocar un valor de PEEP del 80% del valor de auto PEEP o en su defecto el mismo valor de Pwa hallado en el punto Pflex. (13-17).

CONCLUSIONES

En este estudio encontramos que no había ningún paciente de la serie con PEEP intrínseca.

La mejoría significativa de la compliance estática hallada en nuestra serie se obtiene desde el punto de vista práctico en casi la mitad de los pacientes, al colocar como PEEP el valor de presión de vía aérea hallado en el punto de máxima curvatura.

Puede ser razonable, en consecuencia, adoptar ese criterio como valor inicial de PEEP a evaluar en los pacientes con características similares a los del estudio, siempre que dicho punto pueda identificarse fácilmente.

A veces la determinación de ese punto puede resultar dificultosa y, como generalmente el valor del punto de inflexión se estima más fácilmente en esas circunstancias, lo podemos tomar como valor inicial para controlar la mejoría de la compliance estática, o sea al valor hallado en ese punto más 3 cm de H₂O.

Es de destacar que todo este procedimiento –tal como se ha descrito– no interrumpe la ventilación de los pacientes y se realiza con los recursos que habitualmente la máquina de anestesia disponible ofrece a todos los pacientes en quienes se utiliza, es decir, sin necesidad de interponer ningún otro monitor o equipamiento.

En un futuro queda más por estudiar acerca de este tema y también investigar los cambios hemodinámicos producidos por cambios en la PEEP y la compliance.

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