Estimation of muscle pressure from the measurement of occlusion pressure in invasive mechanical ventilation

García, Guillermina; Gigena, Santiago; García, Guillermina; Gigena, Santiago

doi:10.58172/ajrpt.v4i3.238

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Argentinian journal of respiratory and physical therapy

On-line version ISSN 2618-4095

Argentinian j. respiratory physical therapy vol.4 no.3 CABA 2022

http://dx.doi.org/10.58172/ajrpt.v4i3.238

PASO A PASO

Estimación de la presión muscular a partir de la medición de la presión de oclusión en ventilación mecánica invasiva

Estimation of muscle pressure from the measurement of occlusion pressure in invasive mechanical ventilation

Guillermina García¹

Santiago Gigena¹²

^¹Sanatorio de la Trinidad Mitre. CABA. Argentina.

^²Hospital General de Agudos Donación Francisco Santojanni. CABA. Argentina.

RESUMEN

La ventilación mecánica asistida debe ser optimizada para mantener un esfuerzo muscular adecuado. La herramienta de excelencia para monitorizarlo es la manometría esofágica, ya que permite calcular la presión desarrollada por los músculos inspiratorios. Sin embargo, es invasiva y poco utilizada en la práctica diaria.

Bertoni et al. proponen que, a partir de una maniobra de oclusión espiratoria, la deflexión de la presión de la vía aérea provocada por el esfuerzo del paciente contra la vía aérea ocluida (ΔPocc) permite estimar el valor de presión muscular de manera sencilla y no invasiva.

En la actualidad, gran parte de los ventiladores tienen la posibilidad de realizar maniobras de oclusión en modos controlados y espontáneos. El objetivo del presente paso a paso es describir el procedimiento de la medición y el cálculo de la presión muscular a partir de la ΔP_occ.

PALABRAS CLAVES: respiración artificial; mecánica respiratoria; debilidad diafragmática; esfuerzo respiratorio

ABSTRACT

Assisted mechanical ventilation must be optimized to maintain adequate respiratory effort. Esophageal manometry is the gold standard for monitoring respiratory effort, as it assesses the pressure generated by the inspiratory muscles. However, this tool is invasive and rarely used in clinical practice. Bertoni et al. have suggested that, during an end-expiratory occlusion maneuver, the deflection of airway pressure caused by the patient’s effort against an occluded valve (ΔPocc) enables the estimation of muscle pressure in a simple and non-invasive way. Currently, most ventilators can apply occlusion maneuvers in controlled and spontaneous modes. The objective of this study is to describe the procedure for measuring and calculating muscle pressure from ΔP_occ.

KEY WORDS: artificial respiration; respiratory mechanics; diaphragm weakness; respiratory effort

Introducción

La ventilación mecánica (VM) asistida debe ser optimizada para mantener un esfuerzo muscular (EM) adecuado, pudiendo limitar la disfunción del diafragma y acelerar el proceso de desvinculación.¹^,²

Un EM insuficiente causado por sobreasistencia o por un alto nivel de sedación, puede generar atrofia muscular por desuso. Por otro lado, el EM excesivo puede causar lesión diafragmática inducida por la carga. En ambos casos, el resultado es la injuria diafragmática inducida por la VM.²

Por otro lado, los esfuerzos vigorosos pueden desencadenar lesión pulmonar autoinfligida a través de un aumento en el stress pulmonar, fenómeno de pendelluft, edema pulmonar y asincronías.³^,⁴

La herramienta de excelencia para monitorizar el EM es la manometría esofágica, ya que permite calcular la presión desarrollada por los músculos inspiratorios (P_mus). Sin embargo, es invasiva y poco utilizada.⁵

Bertoni et al. proponen que, a partir de una maniobra de oclusión espiratoria, la deflexión de la presión de la vía aérea (P_VA) provocada por el esfuerzo del paciente contra la vía aérea ocluida (presión de oclusión ó ΔP_occ) permite estimar el valor de la P_mus, permitiendo detectar un EM excesivo de manera no invasiva.⁶

El objetivo del presente paso a paso es describir el procedimiento de la medición y el cálculo de la P_mus a partir de la ΔP_occ.

Procedimiento

Maniobra de oclusión espiratoria y ΔP_occ

Ante la evidencia de esfuerzos inspiratorios espontáneos por parte del paciente, la maniobra de oclusión espiratoria puede llevarse a cabo independientemente del modo ventilatorio.⁷

Previo al procedimiento, el operador debe asegurarse de que el chequeo inicial del ventilador se encuentre correctamente realizado para obtener mediciones precisas.

Gracias al avance de la tecnología, gran parte de los ventiladores mecánicos tienen la posibilidad de realizar maniobras de oclusión espiratoria en modos controlados y espontáneos.⁷

Una vez seleccionado el modo y programada la VM, el operador debe realizar una pausa espiratoria de una duración no mayor a 5 segundos.⁸ Debido a que algunos pacientes pueden percibir la oclusión rápidamente, la pausa debe ser breve para no generar alteraciones en el drive respiratorio que pueden sobreestimar el EM.⁷

Durante la maniobra puede observarse, en la curva presión-tiempo del ventilador, una deflexión negativa causada por el EM del paciente (Figura 1).

En la curva presión-tiempo puede observarse la deflexión negativa producida por el esfuerzo muscular del paciente contra la vía aérea ocluida o ΔP_occ. ΔP_occ: presión de oclusión; P^VA: presión en la vía aérea; Pes: presión esofágica.

Figura 1 Esquema representativo obtenido durante la maniobra de oclusión espiratoria.

De acuerdo al ventilador, el valor de ΔP_occ puede obtenerse de diferentes maneras:

Si cuenta con la posibilidad de congelar la pantalla y arrastrar el cursor, se calcula como la diferencia entre la presión de base (PEEP, del inglés: presión positiva de fin de espiración) y el valor más negativo de la caída de presión durante la oclusión. Por ejemplo, en el Evita XL, Evita 4, Evita V800 (Dräger) o Servo I® (Maquet Critical Care).
A partir de la función NIF (siglas en inglés de fuerza inspiratoria negativa) o MIP (siglas en inglés de presión inspiratoria máxima). Si la misma se activa durante la espiración, el ventilador realiza una oclusión espiratoria y arroja el valor numérico de la ΔP_occ.⁷ Algunos ventiladores que poseen esta función son PB-980 y 840 (Medtronic, Minneapolis MN) y Avea (CareFusion).
Si no cuenta con ninguna de las anteriores, se puede estimar a partir del valor de PEEP total registrado por el ventilador durante la medición. Es el caso del Servo S^® (Maquet Critical Care) y Neumovent advance (Tecme).

Se recomienda considerar el promedio de tres mediciones aleatorias y evaluar a los pacientes cada 4-8 horas.⁶

Cálculo de la P_mus

Debido a que el método propuesto por Bertoni et al. para estimar la P_mus se basa en predecir la variación de la presión pleural producida por el EM del paciente en condiciones dinámicas, a partir de la variación de la P_VA en condiciones cuasiestáticas (con la vía aérea ocluida), se debe aplicar un factor de corrección (K= 0,75) al valor de ΔP_occ.⁶ Se utiliza la siguiente fórmula:

Pmus = − ¾ x ΔPocc

Pmus = − 0,75 x ΔPocc

A modo de ejemplo, en la Figura 2, se puede observar un paciente en ventilación espontánea continua-controlada por presión (PC-CSV) con un nivel de presión de 12 cmH₂O y PEEP de 8 cmH₂O. Al realizar la maniobra de oclusión, la deflexión es de -6 cmH₂O por debajo de la línea de base:

PC-CSV: ventilación espontánea continua controlada por presión; PVA: presión en la vía aérea; PS: presión de soporte; PEEP: presión positiva de fin de espiración; ΔP_occ: presión de oclusión; Pmus: presión muscular.

Figura 2 Representación esquemática de la medición de presión de oclusión (ΔP_occ) en PC-CS.ΔP_occ = 14 cmH₂O. Pmus = 10,5 cmH₂O.

Pmus = − ¾ x 8 cmH2O − −6 cmH2O

Pmus = 10,5 cmH2O

El rango normal de P_mus varía entre 4 y 10 cmH₂O. Estos valores se correlacionan con un nivel de esfuerzo inspiratorio seguro, que puede ser bien tolerado en el tiempo.⁶ Para la ΔP_occ, el rango propuesto es entre 8 y 20 cmH₂O.⁹

La estimación de la P_mus a partir de la ΔP_occ permite identificar pacientes con un EM excesivo cuando el valor de P_mus es superior a 13-15 cmH₂O.⁶ Es por esto que puede ser utilizada para guiar la ventilación protectora del diafragma, permitiendo ajustar la programación de la VM, nivel de sedación o analgesia con el objetivo de modificar el EM del paciente.⁸^,⁹

Limitaciones

A pesar de ser un método validado para evaluar el EM, la estimación de la P_mus a partir de la ΔP_occ se realiza mediante un factor de corrección, el cual podría ser impreciso. Además, en pacientes con autoPEEP e hiperinsuflación dinámica, se puede subestimar el valor real de EM.⁸ Por último, hasta el momento se desconoce el impacto clínico de esta herramienta de medición.

Conclusión

La utilización de la ΔP_occ es una herramienta válida, no invasiva y simple que permite estimar el nivel de EM a fines de identificar a pacientes en riesgo de lesión diafragmática. Sin embargo, es una técnica que no está exenta de limitaciones, por lo que sus resultados deben ser interpretados en el contexto clínico del paciente.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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