HFV

A.Introducere:

Terapia cu surfactant a dus la scăderea mortalității neonatale datorită sindromului de detresă respiratorie neonatală (SDR), dar incidența emfizemului pulmonar interstițial (PIE) și a bronhodisplaziei pulmonare (BPD) la nou-născuții ventilați (700-1350 grame) este încă mare (PIE 20-25%, BPD -15-19%; U.S. Exosurf Pediatric Study Group 1990). Astfel, au început să fie utilizate metode alternative de tratament al insuficienței respiratorii. Una din aceste noi terapii este ventilația cu frecvență înaltă.

 

1. HFV: este o tehnică nouă de ventilație care folosește frecvențe respiratorii care depășesc cu mult frecvența respiratorie normală. Există trei tipuri de HFV: 

  1. ventilația cu frecvență înaltă și PIP (HPPV, frecvență 60-150/minut); 

  2. ventilația cu frecvență înaltă în jet (HFJV, frecvență 100-600); 

  3. ventilația oscilatorie cu frecvență înaltă (HFOV, frecvență 300-3000/minut). 

Avantajul ventilației oscilatorii cu frecvență înaltă (HFOV) comparativ cu ventilația convențională cu PIP sau ventilația cu jet este capacitatea de a promova schimbul gazos folosind volume curente mai mici decât spațiul mort. Posibilitatea, cu HFOV, de a ventila și menține oxigenarea folosind volume curente minime ne permite reducerea barotraumei și în consecință morbiditatea asociată ventilației mecanice în RDS. 

 

2. Ventilatorul cu frecvență înaltă INFRASONICS INFANT STAR: la această oră Universitatea din Iowa folosește ventilatorul Infrasonics Infant Star la o frecvență de 15Hz (900 respirații/minut) la nou-născuții prematuri care dezvoltă PIE la ventilația mecanică convențională. Infant Star are un întrerupător de flux, nu un oscilator, dar avantajele și efectele sale fiziologice sunt similare celor oscilatorii. Folosind acest ventilator se observă vibrații ale peretelui toracic și nu excursiile acestuia asociate ventilației convenționale. 

Infant Star este folosit în special în tratamentul emfizemului pulmonar interstițial și pneumotoraxului. HFV cu Infant Star permite schimbul gazos chiar dacă plămânul este atelectatic, permițând o rezoluție mai rapidă a sindroamelor asociate barotraumei. Astfel, diminuând severitatea PIE, HFV ne permite să reducem mortalitatea și morbiditatea (BPD) asociate barotraumei.

COMPARAREA TEHNICILOR DE HFV

 

Tehnică

Frecvență/(min)

Volum curent

HFPPV

60-150

> spațiu mort

HFJV

100-600

> spațiu mort

HFOV

300-3000

< spațiu mort 

Tabel 4 – Compararea tehnicilor de HFV

 

B.Schimbul gazos:

În timpul ventilației mecanice convenționale sau a respirației spontane, schimbul gazos se face prin flux de O2 și CO2 din căile respiratorii centrale către cele periferice. Volumul de gaz inhalat trebuie să-l depășească pe cel al spațiului mort.

 

1. Schimbul gazos în HFV: teorii care explică ventilația care folosește volume curente mai mici decât spațiul mort: 

  1. difuziune amplificată; 

  2. flux axial important; 

  3. amestec gazos interregional (pendulant); 

  4. îmbunătățirea difuziei axiale și radiale  (difuzia Taylor);

  5. dispersie convectivă. 

 

2. Indicații ale HFV: 

BAROTRAUMĂ

  • PNEUMOTORAX 

  • PIE

Insuficiența respiratorie care nu se ameliorează cu ventilație convențională. 

 

  1. Setări (Infrasonics INFANT STAR High-Frequency Ventilator) – consultați personalul secției de neonatologie înainte de instituirea ventilației cu frecvență înaltă. 

  1. FRECVENȚĂ: 15 Hz (900 "respirații pe minut") 

  2. AMPLITUDINE: reprezintă în mare volumul de gaz vehiculat la fiecare puls sau „respirație” cu frecvență înaltă. Ajustați amplitudinea ca să obțineți vibrații ale peretelui toracic, care sunt evidente de regulă, la o amplitudine de 20-30. Dacă frecvența convențională este mai mare de 60, scădeți-o la 40 și creșteți PEEP cu 1-2 cm H2O înainte de a modifica amplitudinea. Astfel veți asigura un timp expirator suficient pentru evaluarea vibrațiilor. 

  3. Presiunea medie (MAP): se poate ajusta prin scăderea frecvenței convenționale (cu 5 bpm) în timp ce creștem PEEP (cu 1 cm H2O) până frecvența convențională este 4 respirații pe minut și MAP devine aproximativ egală cu PEEP. ESTE FOARTE IMPORTANT SĂ MENȚINEȚI MAP CONSTANTĂ ÎN TIMPUL CONVERSIEI LA HFV PENTRU A PREVENI ATELECTAZIA ȘI SCĂDEREA OXIGENĂRII. Scopul este de a avea un MAP egal sau puțin mai mic (1-3 cm) decât cel anterior.

  4. FRECVENȚA IMV: respirațiile convenționale trebuie să fie similare cu cele anterioare în ceea ce privește PIP, totuși timpul inspirator trebuie să fie 0.4-0.6 secunde. 

  5.  PIP este de obicei setat ca să fie egal cu MAP+6 cm. 

           D. Management-ul schimbului gazos: 

1. oxigenarea inadecvată (PO2 scăzut): creșteți FiO2, MAP prin creșterea PEEP (PO2 este direct proporțional cu MAP sau recrutați alveolele prin ventilare cu balon de anestezie și apoi ajustați respirațiile fie prin creșterea frecvenței, Ti sau PIP).

IMPORTANT: dacă oxigenarea este inadecvată pe măsură ce PEEP este scăzut, ventilați pe balon pentru a reface volumul pulmonar și resetați PEEP cu 2-3 cm mai mult decât cel anterior. Odată cu restabilirea oxigenării puteți reduce din nou PEEP dar mai lent.

2. ventilarea inadecvată (PCO2 crescut): creșteți AMPLITUDINEA (PCO2 este invers proporțional cu AMPLITUDINEA).

 

             E.Complicații ale HFOV: 

  1. ATELECTAZIA: creșteți frecvența sau PIP a respirațiilor convenționale

  2. SECREȚII ABUNDENTE: creșteți frecvența aspirării sondei endotraheale; 

  3. HIPOTENSIUNE: scădeți MAP prin scăderea PEEP, dacă alte metode, precum volum expanderi sau inotropi pozitivi, au fost insuficiente.

  1. Înțărcarea:

  1. Scădeți amplitudinea oscilațiilor cu 3 unități/modificare (la 1-2 ore) până PCO2 crește. După o modificare a AMPLITUDINII, urmăriți vibrațiile peretelui toracic, dacă acestea nu se observă AMPLITUDINEA este prea mică și trebuie crescută la valoarea anterioară. O AMPLITUDINE minimă apare de obicei la aproximativ 12-14 unități. 

  2. Odată ce oxigenarea este adecvată (FiO2 mai mic de 0.7) scădeți lent MAP reducând PEEP cu 1cm H2O/modificare (la 4-8 ore). Setări HFOV minime sunt atinse la un MAP de aproximativ 7 cm H2O și necesar de O2 sub 40%. În acest moment,  în funcție de pacient, putem rămâne în HFOV sau putem trece pacientul pe ventilație convențională la o frecvență respiratorie mică (de obicei 15-20 respirații/minut) sau putem detuba pacientul pe CPAP nazal.

  3. Strategii de management cu ventilație cu frecvență înaltă la nou-născuți cu utilizarea ventilatorului oscilator SensorMedics 3100A cu frecvență înaltă

  4. La nou-născuți cu utilizarea ventilatorului Infant Star 950 cu frecvență înaltă

  5. Strategii de management cu ventilație cu frecvență înaltă în jet

Referințe:

  1. Boynton BR et al. High-frequency ventilation in newborn infants. J Intensive Care Med, 1986;1:257-269.

  2. Bryan AC, Froese AB. Reflections on the HIFI Trial. Pediatr, 87:565-567;1991.

  3. Clark RH, Gerstmann DR, Null Jr DM, De Lemos RA. High-frequency oscillatory ventilation reduces the incidence of severe chronic lung disease in respiratory distress syndrome. Am Rev Respir Dis 141:A686;1990.

  4. Courtney SE, HIFO Study Group. High frequency oscillation strategy decreases incidence of air leak syndrome in infants with severe respiratory distress syndrome. Pediatr Res 29:312A;1991.

  5. Frantz ID III. Newer methods for treatment of respiratory distress. In: The Micropremie: The Next Frontier. Report of the 99th Ross Conference on Pediatric Research. Columbus, OH: Ross Laboratories: 29-35;1990.

  6. Frantz ID III et al. High-frequency ventilation in premature infants with lung disease: Adequate gas exchange at low tracheal pressure. Pediatrics, 1983;71:483-488.

  7. Gaylord MS et al. High-frequency ventilation in the treatment of infants weighing less than 1500 grams with pulmonary interstitial emphysema: A pilot study. Pediatrics, 1987;79:915-921.

  8. Gerstmann DR, de Lemos RA, Clark RH: High-frequency ventilation: Issues of strategy. Clin Perinatol 18:563-580;1991.

  9. Wetzel RC, Gioia FR. High frequency ventilation. Pediatrics Clin North Am, 1987;34:15-38.