Tomografía de resistividad eléctrica como método de seguimiento durante el destete de la ventilación mecánica: un estudio de observación en la prueba de respiración espontánea


Resumen

Contexto

La retirada prolongada de la ventilación mecánica resulta en un desenlace clínico negativo. Por consiguiente, es esencial elegir con precisión el momento adecuado para el destete y la extubación. La tomografía de resistividad eléctrica (TRE) es una técnica innovadora y prometedora para monitorizar la función pulmonar, pero su utilidad en las decisiones de destete aún no está clara. El objetivo de nuestro estudio fue evaluar las tendencias fisiológicas durante una prueba de respiración espontánea (SBT) con una pieza en T, medida con TRE, y la relación entre los parámetros de TRE y el éxito o fracaso del SBT.

Métodos

Este estudio observacional incluyó veinticuatro pacientes adultos bajo ventilación mecánica que realizaron un SBT. Se llevó a cabo el monitoreo con TRE alrededor del SBT. Se calcularon varios parámetros de TRE, como la resistividad pulmonar al final de la espiración (RPEE), el delta de resistividad de la marea (ΔZ), el índice de global de inhomogeneidad (IG), el índice de respiración rápida y superficial (RRIET), la frecuencia respiratoria (RRIET) y el volumen minuto (VMIET) respiración a respiración, a partir de períodos de respiración estable.

Resultados

Los valores de RPEE descendieron luego del inicio del SBT (pag< 0,001) y no se recuperaron a su valor inicial tras reiniciar la ventilación mecánica. ΔZ disminuyó (pag< 0,001), pero volvió rápidamente a su valor inicial pocos segundos después de la reiniciación de la ventilación mecánica. Cinco pacientes fallaron en el SBT, observándose un incremento significativo en los valores de IG (pag= 0,01) y CO transcutáneo2 (pag< 0,001) durante el SBT en los pacientes que no tuvieron éxito en comparación con los que sí lo lograron.

Conclusión

La TRE tiene la capacidad de detectar cambios en la distribución de la ventilación y cuantificar la falta de homogeneidad pulmonar durante el SBT. Se observó una alta falta de homogeneidad pulmonar durante los fracasos en el SBT. La TRE puede proporcionar información detallada sobre las tendencias fisiológicas de cada paciente durante el destete de la ventilación mecánica, aunque se necesitan más estudios para determinar su utilidad en predecir el fracaso del destete.

Contexto

La ventilación mecánica es fundamental en el tratamiento de pacientes en unidades de cuidados intensivos. Aunque salva vidas, puede ocasionar daños pulmonares. El destete prolongado de la ventilación mecánica se asocia con una alta tasa de mortalidad. Por ello, es crucial iniciar el proceso de destete y extubación adecuadamente desde el comienzo de la ventilación mecánica. Una prueba comúnmente utilizada para guiar estas decisiones es la prueba de respiración espontánea (SBT), donde se desafía al paciente a mantener una ventilación y oxigenación adecuadas con menos soporte del ventilador. Los profesionales de la salud evalúan el resultado de la SBT para decidir si el paciente está listo para la extubación. Dada la importancia de estas pruebas en las decisiones de extubación, es esencial comprender su fisiología, aunque pocos estudios se han centrado en este aspecto debido a la falta de técnicas de monitorización pulmonar validadas y fáciles de usar.

La tomografía de resistividad eléctrica (TRE) es una técnica no invasiva que ofrece información fisiológica sobre el proceso de destete. La TRE estima la distribución del aire en los pulmones mediante cambios en la resistividad eléctrica. A través de un cinturón con electrodos alrededor del tórax, la TRE brinda una representación dinámica de la distribución del aire en los pulmones. Esto ofrece múltiples parámetros que pueden ser útiles, como el volumen corriente, la capacidad residual funcional, la homogeneidad de la ventilación, y el porcentaje de colapso. Estudios previos utilizando TRE durante pruebas de respiración espontánea han encontrado correlaciones entre parámetros de TRE y el fracaso en el destete. Un análisis reciente sugirió que un índice de inhomogeneidad global más alto se asocia con un mayor riesgo de fracaso en la extubación. Nuestro estudio se propuso examinar si los parámetros de TRE durante la prueba SBT pueden predecir el fracaso de la misma. Abordamos dos aspectos cruciales: la evolución detallada de hallazgos previos y nuevos parámetros de TRE durante el SBT, así como la relación entre estos parámetros y el éxito o fracaso de la prueba. Además, planteamos una nueva combinación de técnicas de preprocesamiento de TRE para mejorar la fiabilidad de las mediciones a largo plazo.

Métodos

Diseño del estudio y participantes

Este estudio observacional se llevó a cabo en la Unidad de Cuidados Intensivos del Centro Médico Erasmus en Rotterdam, Países Bajos. Se incluyeron adultos que recibieron ventilación mecánica durante al menos 24 horas y que estaban listos para realizar una SBT en las siguientes 48 horas. El protocolo contó con la aprobación del comité de ética local (MEC-2020-0521) y se obtuvo el consentimiento informado de los pacientes o sus representantes legales. Se excluyeron casos con contraindicaciones para la medición de TRE o que fueron transferidos a otro centro antes de la extubación.

Protocolo de estudio

Se utilizó el cinturón de TRE LuMon™ Belt (Sentec AG, Therwil, Suiza) para la monitorización continua, ajustado entre el cuarto y sexto espacio intercostal. Los datos de TRE se obtuvieron a una frecuencia de muestreo de 50,2 Hz. Además, se registraron los datos del ventilador a 1 Hz. Se midió el CO transcutáneo continuo2 (TcCO2) con un sensor específico (SenTec OxiVent, Sentec AG, Therwil, Suiza) colocado sobre la piel. Las mediciones se realizaron antes, durante y hasta 24 horas después de la extubación.

Se realizó una SBT con pieza en T según el protocolo local, con una duración fijada de 30 minutos. Los criterios objetivos de fracaso del SBT fueron PaO2 ≤ 8 kPa o SaO2 < 90 % con FiO2 ≥ 40%, pH < 7,32, frecuencia respiratoria > 35 respiraciones/min o un incremento de ≥ 50%, hipertensión sistólica > 180 mmHg o un aumento de > 20% en la presión arterial sistólica, hipotensión sistólica < 90 mmHg y arritmias. Los criterios subjetivos para el fracaso incluyeron ansiedad, baja conciencia, cianosis y uso de músculos respiratorios accesorios. El fracaso del destete se definió como un SBT fallido o una reintubación dentro de las 48 horas posteriores a la extubación.

Preprocesamiento y análisis de datos de TRE

El preprocesamiento y análisis de datos se llevaron a cabo en MATLAB R2021a (Mathworks, Natick, EE. UU.). Se aplicó un método de preprocesamiento para eliminar valores atípicos, artefactos y ruido, incluyendo la selección automatizada de períodos con respiración estable (ver Material complementario y Figura A). El análisis de datos se limitó a períodos de medición estables justo antes, durante y después del SBT.

Para el cálculo de los parámetros de la TRE, se dividió cada SBT en intervalos de tiempo estables y se calcularon los siguientes parámetros respiración a respiración:

  • Delta de resistividad de la marea (ΔZ)

  • Resistividad pulmonar al final de la espiración (RPEE)

  • Frecuencia respiratoria (RRIET)

  • Volumen minuto (VMIET); se derivó el volumen corriente a partir de ΔZ mediante una calibración entre el volumen corriente medido por el ventilador y ΔZ de la TRE.

  • Índice de respiración rápida y superficial (RRSIET); basado en la calibración entre el volumen corriente y ΔZ.

  • Centro de ventilación (CoV)

  • Índice de inhomogeneidad global (IG), calculado como la suma de la diferencia absoluta entre el valor mediano de ΔZ por píxel dividido por la suma de todos los valores de impedancia.

Los espacios silenciosos no dependientes y dependientes (NSS, DSS), que reflejan áreas pulmonares mal ventiladas o no ventiladas, también se cuantificaron. El IG es un indicador de la homogeneidad de la distribución de la ventilación en los pulmones, donde un IG más alto indica una distribución menos homogénea del volumen corriente. Se emplearon contornos pulmonares predefinidos para la delimitación de los píxeles incluidos en el cálculo del IG.

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