Asincronías paciente-ventilador en la ventilación mecánica invasiva: caracterización, implicaciones fisiológicas y tratamiento

Abstract

Introducció. La ventilació mecànica (VM) és un tractament de suport comú en els pacients crítics que no està exempta de complicacions. La mala interacció pacient-ventilador (asincronies) pot empitjorar els desenllaços dels pacients crítics. El doble ciclat (DC), juntament amb els esforços inefectius, és una de les asincornies més freqüents i potencialment més lesives. La caracterització de les asincronies, l’avaluació dels factors relacionats amb la seva aparició i les seves conseqüències fisiològiques són necessàries per entendre els mecanismes subjacents i millorar el seu maneig, així com per avaluar els efectes deleteris. Tanmateix, és important analitzar la resposta al maneig actual, basat la majoria de les vegades en estratègies que no han demostrat un clar benefici.

Objectius. Principal. Caracteritzar el DC i el trigger revers, durant tot el període de VM, per avaluar la seva incidència així com el seu patró de presentació. Secundaris. Caracteritzar les implicacions fisiològiques del DC i trigger revers. Identificar factors de risc associats a el desenvolupament de DC. Analitzar l’efecte del tractament amb opioides i sedants sobre la incidència d’asincronies.

Material i mètodes. Estudi prospectiu multicèntric observacional, incloent pacients amb VM> 24 hores. La detecció d’asincronies i paràmetres de mecànica pulmonar s’ha realitzat mitjançant un registre continu a través de la plataforma BetterCare que captura els senyals del monitor i respirador, i detecta les asincronies de forma automàtica mitjançant algoritmes validats. Les dades demogràfiques i clíniques s’han obtingut dels registres mèdics diaris. Les dades s’han analitzat mitjançant models lineals d’efectes mixtes.

Resultats globals. Per a la caracterització de les asincronies s’han analitzat 9.694.573 respiracions. La incidència de DC és de l’0,6%, estant present en tots els pacients, en totes les modalitats de VM i amb una presentació variable al llarg de tot el període de VM. S’ha identificat la seva presentació en forma de clústers, períodes retallats en el temps amb una elevada incidència d’esdeveniments de DC. La seva incidència és més freqüent en la modalitat de ventilació controlada per pressió. Pel que fa a les implicacions fisiològiques, el volum corrent en les respiracions amb DC és significativament superior en les modalitats controlades per volum que en les controlades per pressió. De totes les respiracions amb DC, el 34,6% es corresponen amb trigger revers. La pressió pic en la segona respiració és significativament superior en volum control amb flux constant. Els factors fisiològics associats de forma positiva a la presència de DC són la freqüència respiratòria, la pressió pic i el volum corrent. El temps inspiratori, el pic de flux i la pressió positiva al final de l’espiració s’associen de forma negativa amb la presència de DC. Per avaluar l’efecte del tractament en el maneig de les asincronies s’han analitzat 14.166.469 respiracions. La incidència d’asincronies no difereix entre els grups que han rebut només sedants, nomé opioides i sedants + opioides, independentment de la modalitat de VM. Les dosis d’opioides s’associen de forma inversa a la incidència d’asincronies, sense disminuir el nivell de consciència, contràriament als sedants.

Conclusions. La incidència de DC és baixa, però passa en tots els pacients, al llarg de tot el període de VM i en forma de clústers, sent un terç dels DC secundaris a trigger revers. La seva aparició és multifactorial. El volum total acumulat per les dues respiracions pot arribar a doblar el volum corrent programat, el que pot conduir al desenvolupament de lesió pulmonar induïda pel ventilador. El tractament amb sedants no garanteix una millor interacció pacient-ventilador que amb opioides, amb independència de la modalitat ventilatòria, empitjorant per contra el nivell de consciència.

Introducción. La ventilación mecánica (VM) es un tratamiento de soporte común en los pacientes críticos que no está exenta de complicaciones. La mala interacción paciente-ventilador (asincronías) puede empeorar los desenlaces de los pacientes críticos. El doble ciclado (DC), junto con los esfuerzos inefectivos, es una de las más frecuentes y potencialmente más lesivas. La caracterización de las asincronías, la evaluación de los factores relacionados con su aparición y sus consecuencias fisiológicas son necesarias para entender los mecanismos subyacentes así como analizar la respuesta al manejo actual, basado muchas veces en estrategias que no han demostrado un claro beneficio.

Objetivos. Principal. Caracterizar el DC, durante todo el período de VM, para evaluar su incidencia así como su patrón de presentación. Secundarios. Caracterizar las implicaciones fisiológicas del DC. Identificar factores de riesgo asociados al desarrollo de DC. Analizar el efecto del tratamiento con opioides y sedantes sobre la incidencia de asincronías.

Material y métodos. Estudio prospectivo multicéntrico observacional, incluyendo pacientes con VM >24 horas. La detección de asincronías y parámetros de mecánica pulmonar se ha realizado mediante un registro continuo con la plataforma BetterCare que captura señales del monitor y respirador, y detecta las asincronías mediante algoritmos validados. Los datos demográficos y clínicos se han obtenido de los registros médicos diarios. Los datos se han analizado mediante modelos lineares de efectos mixtos.

Resultados globales. Para la caracterización de las asincronías se han analizado 9.694.573 respiraciones. La incidencia de DC es del 0,6%, estando presente en todos los pacientes, en todas las modalidades de VM y con presentación variable a lo largo de todo el período de VM. Se ha identificado su presentación en forma de clusters, períodos recortados en el tiempo con elevada incidencia de DC. Su incidencia es más frecuente en la ventilación controlada por presión. En referencia a las implicaciones fisiológicas, el volumen corriente en las respiraciones con DC es significativamente superior en las modalidades controladas por volumen que en las controladas por presión. De todas las respiraciones con DC, el 34,6% se corresponden con trigger reverso. La presión pico en la segunda respiración es significativamente superior en volumen control con flujo constante. Los factores fisiológicos asociados de forma positiva a la presencia de DC son la frecuencia respiratoria, la presión pico y el volumen corriente. El tiempo inspiratorio, el pico de flujo y la presión positiva al final de la espiración se asocian de forma negativa con la presencia de DC. Para evaluar el efecto del tratamiento sobre el manejo de las asincronías se han analizado 14.166.469 respiraciones. La incidencia de asincronías no difiere entre los grupos que han recibido solo-sedantes, solo-opioides y sedantes+opioides, independientemente de la modalidad de VM. Las dosis de opioides se asocian de forma inversa a la incidencia de asincronías, sin disminuir el nivel de conciencia, contrariamente a los sedantes.

Conclusiones. La incidencia de DC es baja, pero ocurre en todos los pacientes, a lo largo de todo el período de VM y en forma de clusters, siendo un tercio secundario a trigger reverso. El volumen total acumulado en el DC puede llegar a doblar el volumen corriente programado, lo que puede conducir al desarrollo de lesión pulmonar inducida por el ventilador. El tratamiento con sedantes no garantiza una mejor interacción paciente-ventilador que con opioides, empeorando el nivel de conciencia.

Introduction. Mechanical ventilation (MV) is a common life-support treatment in critically ill patients, although it is not exempt of complications. Poor patient-ventilator interaction (asynchronies) have been associated with worse. Double cycling (DC), together with ineffective efforts, is one of the most frequent and potentially most harmful asynchronies. The characterization of asynchronies, the evaluation of factors related to their appearance and their physiological consequences are necessary to understand the underlying mechanisms and to improve their management, as well as to evaluate the deleterious effects. It is also important to analyze the response to current management, usually based on strategies that have not demonstrated a clear benefit.

Objectives. Main. To characterize DC and reverse triggering, during the whole period of MV, in order to evaluate its incidence as well as its presentation pattern. Secondary. To characterize the physiological implications of DC and reverse triggering. To identify risk factors associated with DC development. To analyze the effect of opioid and sedative treatment on the incidence of asynchronies.

Material and methods. Prospective multicenter observational study, including patients under MV >24 hours. Asynchronies and pulmonary mechanics parameters were obtained through the BetterCare platform that captures the monitor and ventilator signals, and detects asynchronies through validated algorithms. Demographic and clinical data have been obtained from daily medical records. The data have been analyzed using mixed-effect linear models.

Overall results. For the characterization of asynchronies, 9,694,573 breaths were analyzed. The incidence of DC is 0.6%, being present in all patients, in all modes of MV and with a variable presentation throughout the whole period of MV. Its presentation has been identified in the form of clusters, short periods in time with a high incidence of DC events. Its incidence is more frequent in the pressure-controlled ventilation mode. Tidal volume in DC breaths is significantly higher in the volume controlled than in the pressure controlled modes. 34.6% of DC breaths correspond to reverse triggering. Peak pressure in the second breath is significantly higher in volume control with constant flow. The physiological factors positively associated with the presence of DC are respiratory rate, peak pressure and tidal volume. Inspiratory time, peak flow and positive pressure at the end of expiration are negatively associated with the presence of DC. In order to evaluate the effect of treatment on the management of asynchronies, 14,166,469 breaths were analyzed. The incidence of asynchronies does not differ between groups that have received sedatives alone, opioids alone and sedatives+opioids, regardless of the MV mode. The doses of opioids are inversely associated with the incidence of asynchronies, without decreasing the level of consciousness, contrary to sedatives.

Conclusions. The incidence of DC is low, but it occurs in all patients, throughout the whole period of VM and in the form of clusters, being a third of DC secondary to reverse triggering. Its appearance is multifactorial. The total volume accumulated by the two breaths can double the programmed tidal volume, which can lead to the development of ventilator-induced lung injury. Treatment with sedatives does not guarantee a better patient-ventilator interaction than with opioids, regardless of the ventilatory mode, worsening the level of consciousness.