La evidencia de la ventilación no invasiva en el niño prematuro

Eduardo Bancalari , Nelson Claure

División de Neonatología, Departamento de Pediatría, Universidad de Miami Miller School of Medicine, Miami, Florida, EE.UU.

La ventilación no invasiva fue una de las primeras formas de apoyo respiratorio utilizado en niños con insuficiencia respiratoria en los primeros años de los setenta. Su uso en recién nacidos prematuros, sin embargo, cedió al uso de la presión nasal positiva continua en vía aérea (CPAP-N). La Presión de distensión continua proporcionada por N-CPAP mejora la oxigenación mediante la estabilización del volumen pulmonar en los recién nacidos con síndrome de dificultad respiratoria (SDR), reduce la apnea del prematuro y atenúa las distorsiones de la pared del tórax durante la inspiración. El uso de N-CPAP como un modo primario de asistencia respiratoria para evitar la ventilación invasiva y facilitar la retirada del respirador se ha convertido en una práctica habitual. Aunque tuvo éxito en una gran proporción de los niños, N-CPAP no siempre es eficaz para evitar la necesidad de intubación o la prevención del fracaso de la extubación. Esto es más evidente en los niños más inmaduros que son las que están en mayor riesgo de desarrollar complicaciones asociadas a la ventilación mecánica invasiva.

La ventilación Nasal intermitente con presión positiva (N-IPPV) se está utilizando cada vez más en los recién nacidos prematuros con insuficiencia respiratoria en lugar de, o para facilitar la retirada de la ventilación mecánica invasiva. N-IPPV que consiste de ciclos de presión positiva en la parte superior de la presión de distensión continua entregada por N-CPAP se utiliza como un modo intermedio de la asistencia respiratoria entre N-CPAP y ventilación mecánica invasiva.

Varias investigaciones han explorado los efectos fisiológicos y clínicos del N-IPPV en los bebés prematuros. Este manuscrito describe la evidencia proporcionada por estos estudios y se discuten las áreas donde se necesita más investigación.

Efectos fisiológicos

Los mecanismos propuestos por la que N-IPPV puede mejorar el apoyo proporcionado por N-CPAP incluyen aumento de la ventilación y de la presión media de vía aérea superior, el lavado de la vía aérea anatómica, espacio muerto superior y un posible efecto estimulador de ciclismo intermitente en la unidad respiratoria.

Aunque es difícil determinar qué parte de la presión positiva se transmite a las vías aéreas distales durante N-IPPV, los datos fisiológicos de los estudios que implican el uso de N-IPPV en recién nacidos prematuros poco después de la extubación mostró aumento de la ventilación y la reducción de la PaCO2. La mejora de la ventilación fue acompañada por una reducción del esfuerzo de respiración y la frecuencia.

En los bebés más estables la N-IPPV puede descargar la bomba respiratoria sin inducir cambios en la ventilación o el intercambio gaseoso. El uso de N-IPPV en pacientes con modalidades activadas

tales como soporte nasal / control, soporte de presión o ventilación mandataria intermitente sincronizada, disminuyó el trabajo respiratorio en comparación con N-CPAP. En estos niños que fueron capaces de mantener su propia ventilación en N -CPAP, N-IPPV no mejoró la ventilación. Sin embargo, en los lactantes con una línea de base superior de PaCO2, N-IPPV hizo aumentar la ventilación en comparación con N-CPAP. Esta observación sugiere un mayor beneficio de la N-IPPV en niños con algún grado de insuficiencia respiratoria o aquellos que luchan por mantener una ventilación adecuada en N-CPAP sola.

La Distorsión de la pared torácica del bebé prematuro fué suave durante la inspiración y fue atenuada por sincronizada N-IPPV en comparación con N-CPAP. Esto es muy probablemente el resultado del aumento en la presión respiratoria sincronizada y una disminución en el esfuerzo inspiratorio.

La presión Nasal bi-nivel de aire positiva (N-BiPAP) es una forma de asistencia respiratoria nasal donde la presión de las vías respiratorias aumenta moderadamente por encima del nivel basal N-CPAP intermitentemente. Dependiendo de la duración de los cambios de ciclo, frecuencia y presión, N-BiPAP puede considerarse que proporciona ya sea dos niveles de CPAP o N-IPPV. Una posible ventaja ofrecida por el incremento intermitente de la presión de la vía aérea es el mejor reclutamiento pulmonar y la estabilidad de volumen mientras que evita los efectos secundarios de una, aplica continuamente un alto nivel N-CPAP. En los recién nacidos prematuros, N-BiPAP ha producido una disminución de la PCO transcutánea y un aumento en la oxigenación, que era probablemente el resultado del reclutamiento pulmonar debido a la presión de la vía aérea superior de distensión.

Los efectos clínicos de N-IPPV

Apnea

En estudios a corto plazo, N-IPPV parece ser más eficaz que la N-CPAP en la reducción de la aparición de apnea entre los bebés prematuros que se presentan con crisis de apnea frecuentes, pero menos consistentes entre los lactantes con episodios infrecuentes (tabla 1). Los ensayos que compararon IPPV N-y N-CPAP después de la extubación describen la apnea severa como una causa frecuente de fracaso en la extubación en los lactantes que recibieron N-CPAP.

Tabla 1

N-IPPV frente a N-CPAP en apnea

Población Resultado N-CPAP N-IPPV Valor P

Ryan 1989n = 20 GA: ≤ 32 W Apnea frecuencia 0,6 ± 0,7 0,5 ± 0,7 NS

Lin 1998n = 18 GA: 25-32 w Apnea frecuencia 3.5 (2.3-6.8) 0.8 (0.0-5.0) 0,02

Bisceglia 2007n = 88 GA: 28-34 w Apnea frecuencia 0,9 ± 0,2 0,4 ± 0,3 <0,05

Frecuencia en los episodios de Apnea por hora.

GA, edad gestacional, N-CPAP, nasal continua de la presión de aire positiva, N-IPPV,

nasal intermitente ventilación con presión positiva.

El síndrome de dificultad respiratoria

Los informes clínicos indican que las tasas de fallo de N-CPAP y la necesidad de ventilación mecánica posterior en pequeños recién nacidos prematuros con SDR están en rangos de 20 al 50%. En consecuencia, existe un interés considerable en el uso de N-IPPV en esta población durante la fase inicial de la insuficiencia respiratoria para evitar el uso de la ventilación invasiva.

Ensayos controlados aleatorios en niños con asma leve a moderada (SDR) han demostrado que la N-IPPV es más eficaz que la N-CPAP en la reducción de la necesidad de ventilación invasiva durante la primera semana después del nacimiento (tabla 2). La eficacia relativa de N-IPPV sobre N-CPAP variaron considerablemente entre los estudios, lo que podría explicarse por diferentes criterios de entrada y otras intervenciones respiratorias. Estos estudios incluyeron recién nacidos de edad gestacional de 24 a 34 semanas y utilizaron diferentes criterios para definir la severidad del SDR. Por lo tanto, las poblaciones pueden diferir en términos de riesgo para el fracaso de N-CPAP. Algunos de estos estudios incluyeron un período breve intubación y administración de surfactante que probablemente proporcionó un beneficio significativo para los pacientes y también se reduce el riesgo de fracaso.

Tabla 2

N-IPPV frente a N-CPAP en el síndrome de distrés respiratorioPoblación Resultado N-CPAP N-IPPV Valor de P

Kugelman 2007n = 84 GA: 24-34 w

Si no BPD

49% 17%

25% 2%

0,04 0,04

Sai Sunil Kishore 2009

n = 76 GA: 28-34 w BW: ≥ 750 g

Si no BPD muerte o DBP

41% 10% 31%

19% 3% 16%

0,036 NS * NS *

Lista 2010n = 40 GA: 28-34 w

Si no BPD

15% 0

10% 0

NS NS

Meneses 2011n = 200 GA: 26-33 w

Si no BPD muerte o DBP

34% 5% 42%

25% 11% 40%

NS NS * NS †

BPD: Se define como el suplemento de oxígeno a las 36 semanas de edad post-

menstrual; Fallo: Se define como la necesidad de intubación.

* Estimado a partir de los datos publicados.

Comunicación personal del autor †.

BPD, displasia broncopulmonar, BW, peso al nacer, GA, edad gestacional, N-CPAP,

nasal continua de la presión de aire positiva, N-IPPV, nasal intermitente ventilación

con presión positiva.

A pesar de la disminución de la necesidad de ventilación mecánica, los efectos de la N-IPPV sobre el resultado respiratorio no han sido consistentes entre los diferentes ensayos en lactantes con SDR leve o moderada (tabla 2). Algunos de estos ensayos mostraron una reducción drástica en la incidencia de displasia broncopulmonar (DBP) con N-IPPV en comparación con N-CPAP mientras que otros estudios no mostraron diferencias o fueron pequeñas. Las razones de estas discrepancias no están claras, pero pueden estar relacionados con diferencias en las poblaciones incluidas en estos ensayos. El impacto de la N-IPPV en recién nacidos con SDR leve es probable que vaya bien en la N-CPAP y solo se espera que sea menor que en los niños que están fallando N-CPAP y por lo tanto tienen una mayor necesidad de ventilación invasiva.

El uso de N-IPPV para apoyar la extubación temprana después de una breve intubación y administración de surfactante se demostró tan eficaz como la ventilación invasiva continua con extubación posterior y mejor que la N-CPAP en el éxito de la extubación precoz. En estos estudios la incidencia de DBP fue considerablemente menor.

Post-extubación

La ventaja de N-IPPV en comparación con N-CPAP en la reducción de las tasas de fallo después de la extubación se ha mostrado de forma consistente en múltiples ensayos aleatorios (tabla 3). En estos ensayos, la apnea severa y el aumento de PaCO2 fueron las causas más comunes del fracaso en los niños que recibieron N-CPAP y una mayor reducción de fracaso de la extubación con N-IPPV se observó entre los niños más pequeños prematuros y aquellos con mecánica pulmonar peores.

Tabla 3

N-IPPV frente a N-CPAP post-extubaciónPoblación Resultado N-CPAP N-IPPV p Valor

Friedlich 1999n = 41 BW: 500-1500 g Fracaso 37% 5% 0,016

Barrington 2001

n = 54 BW: ≤ 1250 g

FallaBPD

44% 56%

15% 44%

<0,05 NS

Khalaf 2001

n = 64 Fracaso 40% 6% <0,01

GA: ≤ 34 W BPD 53% 35% NS

Moretti 2008 n = 63 BW: ≤ 1250 g

FallaBPD 

39% 22% 

6% 6% 

<0,01 NS 

Población Resultado N-CPAP N-IPPV p Valor

muerte o DBP 32% 16% NS *

BPD: Se define como el suplemento de oxígeno a las 36 semanas de edad post-

menstrual; falta de acuerdo con los criterios definidos o necesidad de reintubación.

* Estimado a partir de los datos publicados.

BPD, displasia broncopulmonar, BW, peso al nacer, GA, edad gestacional, N-CPAP,

nasal continua de la presión de aire positiva, N-IPPV, nasal intermitente ventilación

con presión positiva.

Las tasas reportadas de BPD en la mayoría de los ensayos post-extubación han sido inferiores en N-IPPV en comparación con N-CPAP. Sin embargo, aunque bien controlado, estos estudios no tuvieron el poder individual para detectar diferencias significativas en los resultados respiratorios a largo plazo. Sin embargo, su consistencia sugiere ventajas importantes de N-IPPV más de N-CPAP cuando se usa después de la extubación.

Un informe preliminar del mayor ensayo controlado aleatorio que compare N-IPPV y N-CPAP en la fase temprana de la insuficiencia respiratoria o después de la ventilación mecánica fue terminado recientemente. El resultado primario, muerte o DBP, no fue diferente entre los dos tratamientos. En todo el grupo de niños o entre los recién nacidos incluidos en la primera semana y los matriculados después de la extubación. Otros análisis de estos datos son susceptibles de proporcionar una mejor comprensión de los efectos de la N-IPPV y los factores que determinan su eficacia.

La evidencia clínica proporcionada por los estudios mencionados indican N-IPPV es tanto o más eficaz que la N-CPAP en la reducción de la necesidad de ventilación invasiva o la consecución exitosa la retirada del respirador. Al contrario de lo que se esperaba, sin embargo estos hallazgos no se correlacionaron con mejorías claras en la evolución a largo plazo respiratorio.

Debido a que la mayor parte de la insuficiencia N-CPAP y los efectos secundarios de la ventilación mecánica no invasiva se producen en los recién nacidos más prematuros, hay un interés considerable en evaluar más los efectos de la N-IPPV en los bebés más pequeños y más inmaduros con insuficiencia respiratoria moderada o grave que están en un riesgo más alto de la intubación y la DBP. N-IPPV no es probable que ofrezca importantes ventajas a los bebés prematuros en los que el apoyo prestado por la N-CPAP sola es suficiente. También hay una necesidad de evaluar si la N-IPPV puede ser tan eficaz y más seguro que la ventilación invasiva cuando se utiliza como la principal modalidad temprana después del nacimiento.

Técnicas de N-IPPV y otras consideraciones

La permeabilidad de la vía aérea superior juega un papel importante en la transmisión de la presión positiva a las vías aéreas distales durante N-IPPV. La entrega Sincronizada de los ciclos de

N-IPPV a la inspiración del bebé se cree que aumenta la eficacia de la N-IPPV porque superiores mecanismos abductores de las vías respiratorias se espera que aseguren la permeabilidad de la vía aérea antes de la aparición de la inspiración. Sin embargo, los datos definitivos sobre las ventajas de sincronizar N-IPPV se carecen. Hemos demostrado que en los lactantes prematuros que recibieron N-CPAP, la ventilación no mejoró con sincronización o no sincronización de N-IPPV, reflejando probablemente una función pulmonar basal relativamente buena en los recién nacidos del estudio. La Sincronización de N-IPPV ha reducido el esfuerzo de respiración espontánea mientras que la no sincronizada N-IPPV no lo hizo, como se ilustra en las figuras 1 y 2. Estos hallazgos sugieren que la transmisión de la presión durante la N-IPPV se mejora con la sincronización, pero se necesita más investigación para determinar si la sincronización puede ofrecer ventajas en los lactantes más enfermos que luchan por mantener una ventilación adecuada en la N-CPAP.

Figura 1

Grabaciones de esófago (P ES ), la presión de las vías respiratorias (P AW ) y el volumen tidal (V T ) por la inductancia respiratoria a un bebé durante sincronizada nasal intermitente ventilación con presión positiva ilustran la reducción del esfuerzo inspiratorio (las flechas indican menor desviación negativa en P ES ) con cada ciclo del ventilador mientras que el volumen corriente es prácticamente igual (reproducido de Chang et al 10 ).

Figura 2

Grabaciones de esófago (P ES ), la presión de las vías respiratorias (P AW ) y el volumen tidal (V T ) por la inductancia respiratoria a un bebé durante no sincronizada nasal intermitente ventilación con presión positiva ilustrar el aumento del esfuerzo espiratorio (las flechas indican la desviación

positiva en P ES ) y la prolongación de vencimiento con ciclos de ventilador que caen demasiado tarde durante el ciclo respiratorio espontáneo (reproducido de Chang et al 10 ).

La mayoría de los estudios de los ensayos fisiológicos y clínicos que describen los efectos fisiológicos positivos o clínicos de N-IPPV implican la sincronizada en la entrega de la presión positiva. Sin embargo, el ventilador capaz de proporcionar una sincronización N-IPPV utilizado en la mayoría de estos ensayos ya no está disponible mientras que otros dispositivos sincronizados sólo están disponibles en algunos países. Por el contrario, la mayoría de los estudios que demuestran efectos menos llamativos utilizan la no sincronizada N-IPPV. Aunque esta observación no proporciona evidencia de los beneficios de la sincronización, se subraya la necesidad de estudiar más a fondo esta cuestión.

Detección del inicio y el final de la inspiración espontánea con la sensibilidad suficiente para asegurar la entrega oportuna del ciclo de presión y la especificidad suficiente para evitar la auto-ciclismo es importante en N-IPPV. La cápsula de presión Graseby utilizado en muchos ensayos de N-IPPV es un método no invasivo que puede proporcionar sincronía adecuada cuando se coloca correctamente. Nuestros datos indican que más de 90% de N-IPPV ciclos se sincronicen correctamente cuando se utiliza este método. En contraste, durante no sincronizada N-IPPV sólo 25% de los ciclos son sincronizados con el inicio de la inspiración del bebé mientras que otros investigadores han demostrados que la frecuencia de la respiración en niños prematuros no son arrastrados con la frecuencia ventilador durante no sincronizada N-IPPV.

Otros métodos de sincronización implican la detección del flujo inspiratorio espontáneo del lactante. Sin embargo, esto puede verse afectado por las fugas de gases grandes y variables que son comunes durante N-IPPV. El aumento de fugas de gas puede imitar el flujo inspiratorio espontáneo y puede resultar en auto-ciclismo. Aunque esto puede ser compensado por el ajuste manual o automático del umbral de disparo de flujo en el ventilador, no hay datos publicados

sobre la eficacia de los ajustes compensatorios. Más nuevas tecnologías están siendo desarrolladas y probadas para mejorar el ventilador infantil sincronizado durante N-IPPV. Uno de éstos, neuralmente ajustados a la asistencia ventilatoria, utiliza la actividad eléctrica del diafragma para determinar el tiempo y la magnitud de la presión del ventilador durante N-IPPV. Esta modalidad no ha sido examinado a fondo en los recién nacidos prematuros que reciben ventilación no invasiva.

En la actualidad, la modalidad más común utilizado para proporcionar N-IPPV es no sincronizado. Sin embargo, no existen datos sobre la configuración más adecuados de la frecuencia del ventilador, presión y tiempo inspiratorio. Esto se debe principalmente a la falta de parámetros de vigilancia que indican la idoneidad de la ventilación distinta de la evaluación visual de la expansión del tórax y gases en sangre para guiar el ajuste de los parámetros del ventilador durante N-IPPV. Un factor limitante es la fuga de gas alrededor de la interfaz nasal y por la boca que impide una estimación precisa del volumen de ventilación pulmonar inspiratoria o espiratoria.

Los beneficios clínicos de N-IPPV y la transmisión de la presión positiva en pacientes individuales varían considerablemente. Se requiere más investigación para identificar los subgrupos de niños que pueden beneficiarse más y las condiciones que impiden o facilitan la transmisión de la presión del N-IPPV.

La aplicación apropiada de N-IPPV puede jugar un papel significativo en el éxito de esta estrategia en el lactante. En la actualidad, N-IPPV es generalmente provisto por ventiladores neonatales convencionales con tubos estándar y sistemas de acondicionamiento de gas y se aplica al paciente usando las mismas interfaces usadas para N-CPAP. Ventiladores convencionales suelen mantener la presión espiratoria final y pico con un usuario-set flujo constante circulante. El aumento de las fugas de gas o de la apertura de la boca puede resultar en la pérdida de presión a menores que el circuito de flujo el cual se incrementó manualmente. Los nuevos ventiladores puede ajustar el flujo circulante para asegurar las presiones adecuada.

Otro aspecto importante es el acondicionamiento adecuado de los gases inspirados. Humedad insuficiente puede dar lugar a daños y obstrucción de las vías respiratorias por tapones mucosos que pueden convertir la N-IPPV o N-CPAP ineficaz. Por esta razón, la verificación frecuente de la permeabilidad de las vías aéreas es crítico durante cualquier tipo de apoyo nasal.

Un área que necesita mejorar más es la interfaz de paciente . Aunque la atención se ha mejorado notablemente, no es raro encontrar lesiones nasales debido a la excesiva presión aplicada para mantener la interfaz en lugar o porque la propia interfaz produce presión en el tabique nasal bebé. El desarrollo de mejores interfaces, junto con los métodos de vigilancia inteligentes para detectar la desconexión del paciente, fugas grandes o la obstrucción del flujo son necesarios.

Aunque hubo preocupaciones iniciales de mayor riesgo de perforación gastrointestinal con el uso de N-IPPV, 28 ensayos clínicos recientes no han confirmado estos resultados o riesgos incrementados de enfisema pulmonar intersticial o neumotórax.

En resumen

La evidencia disponible sobre las ventajas o desventajas de la ventilación no invasiva en el niño prematuro indica importantes ventajas fisiológicas en comparación con N-CPAP. Las pruebas de ensayos clínicos indican que la ventilación no invasiva es más eficaz que la N-CPAP en niños con apnea, al reducir la necesidad de intubación de leve a moderada del SDR y en mejorar el éxito de la extubación. A pesar de estos hallazgos, la ventilación no invasiva no se ha demostrado que confieren ventajas significativas con respecto a los resultados respiratorios a largo plazo pero no hay ninguna evidencia de que la N-IPPV se acompaña de un mayor riesgo de eventos adversos.

Se necesita más investigación para determinar las ventajas de la N-IPPV más de N-CPAP en una población objetivo que está en un riesgo más alto de la intubación y respiración con pobre resultado. Esto debería hacerse extensiva a investigar si el uso principal de la ventilación no invasiva poco después del nacimiento puede proporcionar resultados comparables o mejores que la ventilación invasiva. El análisis de los datos existentes y futuras de los ensayos clínicos deben ampliarse para examinar los efectos sobre la incidencia de las formas más severas de este trastorno.

Desarrollo y prueba de nuevas tecnologías para mejorar interfaces de paciente, para sincronizar el ventilador con el paciente y para mejorar la transmisión de la presión positiva también son necesarios. Esto debe ir acompañado de una mayor investigación de las condiciones que aumentan o limitar la eficacia del tratamiento no invasivo soporte ventilatorio.