Revisión de las aplicaciones clínicas de la ventilación no invasiva con presión positiva en la vía aérea

Los animales con hipoxemia e insuficiencia respiratoria requieren oxigenoterapia como tratamiento de soporte. La suplementación de oxígenos se puede realizar de diferentes maneras (p. ej.: Flow-by, mascarilla facial, collar isabelino, sonda o gafas nasales, transtraqueal, etc.) y el uso de una u otra suele depender de las necesidades del paciente y del material disponible.

La administración de oxígeno está indicada en caso de PaO₂ < 70 mmHg, SaO₂ < 93 % respirando aire ambiental, PCO₂> 55-60 mmHg, cianosis o fatiga respiratoria. En casos de hipoxemia grave a veces la administración de oxígeno mediante los métodos estándar no es suficiente.

En estos casos, está indicado recurrir a la sedación e intubación del paciente para aplicar ventilación mecánica por presión positiva. Este tipo de ventilación conlleva riesgos y dificultades. Es por esto que en los últimos años se están empezando a utilizar cada vez más las técnicas de ventilación no invasivas.

La ventilación no invasiva es un tipo de soporte ventilatorio que no requiere una vía área artificial (intubación orotraqueal o traqueostomía), y que permite aplicar una presión positiva en la vía área del paciente a través de una mascarilla o un dispositivo similar, manteniendo además las ventajas fisiológicas de la ventilación espontánea¹. En medicina humana existen numerosas formas de ventilación no invasiva pero en veterinaria no todas son aplicables.

La ventilación no invasiva puede ser aplicada como presión positiva continua (CPAP) o como presión positiva intermitente².

La CPAP es un modo de ventilación en el cual el paciente respira espontáneamente a través de un circuito presurizado que mantiene una presión positiva preestablecida superior a la presión atmosférica en las vías respiratorias durante todo el ciclo respiratorio (inspiración y expiración)³.

Al ser un modo no invasivo en el que el paciente respira de forma espontánea, él mismo va a ser el que determine tanto la frecuencia respiratoria como el volumen tidal, el operador solo puede controlar la presión positiva aplicada durante el ciclo respiratorio y la FiO₂ (fraccióninspirada de oxígeno) proporcionados (normalmente más altos que los que se obtienen con los métodos de oxigenoterapia convencional). Por ello, este modo de ventilación es solo adecuado para aquello pacientes con fuerte movimiento respiratorio y una disfunción pulmonar mínima⁴. Es importante destacar que la CPAP no sustituye a la ventilación mecánica invasiva y que esta debe utilizarse siempre que sea necesario.

Con la CPAP se consigue aumentar la capacidad residual funcional pulmonar, evitar el colapso de las vías aéreas manteniéndolas abiertas, incluso aumentando el diámetro laríngeo, disminuir la resistencia de las vías aéreas y así el trabajo respiratorio, incrementar el reclutamiento alveolar, reexpandir los alveolos y revertir microatelectasias, aumentar la complianza pulmonar y reducir la fracción de shunt, modifica la presión hidrostática/alveolar ralentizando o impidiendo el movimiento de fluidos hacia el interior del alveolo, mejorando el gradiente de oxígeno alveoloarterial. En definitiva, favorece el intercambio gaseoso y mejora la oxigenación^5-7.

En medicina humana ya está ampliamente aceptada y ha sido recientemente reconocida como el gold standard para el manejo de las urgencias respiratorias y la hipoxemia refractaria. Entre sus posibles indicaciones destacan: bronquitis crónicas obstructivas, edema pulmonar cardiogénico, neumonías, síndrome de distrés respiratorio agudo, hipoventilación por obesidad y apnea del sueño^8-9_.

Comparado con la ventilación mecánica invasiva, estas técnicas se asocian a una menor incidencia de infecciones nosocomiales, tiempos de hospitalización más cortos, mayor confort del paciente y además tienen un menor coste económico. En medicina humana se ha demostrado un descenso en la morbilidad y mortalidad de los pacientes con hipoxemia grave, probablemente debido a los menores riesgos y complicaciones que suponen estas técnicas comparadas con la ventilación mecánica invasiva (p. ej.: derivados de la intubación).

La administración de CPAP requiere una interfaz que se adecue a la morfología del paciente para que sea cómoda y permita un correcto sellado. Esto es especialmente importante en veterinaria, dado que los pacientes a veces requieren sedación para tolerar estas técnicas y la amplia variedad de conformaciones que existen entre especies y razas.

En medicina humana hay disponibles diferentes interfases para aplicar la CPAP (p. ej.: mascarillas faciales, mascarillas oronasales y cascos).

En comparación con las otras alternativas, el casco resulta en un mayor confort y tolerancia por parte del paciente. Esta interfaz se utiliza en medicina humana sobre todo en neonatos, los cuales, al igual que los perros y gatos, pueden no tolerar bien las mascarillas o las cánulas¹⁰.

Las interfases más descritas en veterinaria son la máscara facial veterinaria acoplada a una válvula de Boussignac⁵, mascarilla nasal en gatos¹¹ o el casco pediátrico de medicina humana^6,7. Debido al manejo y a la imposibilidad de encontrar interfases que se adapten correctamente a la cara de todas las razas de perros y gatos, en medicina veterinaria el casco es el más frecuentemente usado.

La CPAP necesita una fuente de gas fresco que pueda suministrar elevados flujos de forma constante. Esto es clave para compensar las pequeñas fugas del sistema, las cuales son inevitables, pues el sellado completo del sistema es imposible. Además juega un papel importante en el aclaramiento del CO₂, pues al ser un sistema semicerrado en el que el paciente produce CO₂, el elevado flujo de gas fresco por encima del volumen minuto estimado del paciente es lo que permite que no se produzca la reinhalación del mismo.

En un intento de buscar alternativas a las actualmente disponibles Meira y cols. (2018) compararon la efectividad de la CPAP con casco, mascarilla facial y mascarilla casera en perros anestesiados sin encontrar diferencias entre ellas siempre que estas se adapten de forma adecuada a la morfología del paciente. Sin embargo, el casco CPAP es la interfaz que mejor se suele acoplar a los pacientes veterinarios, teniendo además una mejor tolerancia; aun así pueden requerir sedación o asistencia continua y supervisión constante por parte de un operario.

El casco que se usa en nuestro centro está fabricado en su mayoría de PVC, un collar de poliuretano que ajusta al cuello del paciente según la talla está conformado por un puerto de salida y entrada (inspiración y espiración), una válvula de seguridad antiasfixia, varios puertos para introducir accesorios (p. ej.: tubos de alimentación, sondas de pulsioximetría etc.) y arneses de sujeción que pueden colocarse bajo las extremidades (Figura 1).

La válvula CPAP está colocada en el puerto de salida del gas, esta válvula permite ajustar la presión positiva al final de la espiración (PEEP) mantenida durante todo el ciclo respiratorio. El puerto de salida tiene conectado además un manómetro que permite monitorizar la presión alcanzada dentro del casco (Figura 2).

Por otro lado, el puerto de entrada está conectado a la fuente de gas fresco y consta de una válvula de Venturi acoplada a dos puertos que se pueden conectar con dos caudalímetros diferentes. Uno de ellos suplementa la válvula de Venturi mientras que el otro suplementa un baipás de esta válvula y se utiliza cuando es necesario un mayor aporte de flujo de gas.

Adicionalmente, el proveedor incluye una tabla que indica el flujo de gas necesario para alcanzar la FiO₂ deseada. El flujo seleccionado de gas se amplificará a través de la válvula de Venturi como explicaremos posteriormente. Cabe destacar que estos valores se han estudiado para medicina humana, por lo que necesitan ser validados para uso veterinario.

En caso de que se produjera una despresurización del casco o acodamiento del sistema de suministro de oxígeno, la válvula antiasfixia permitirá al paciente respirar aire ambiental. Cuando el sistema funciona correctamente se mantiene cerrada evitando fugas, pero cuando la presión cae la válvula se abre para evitar posibles complicaciones¹².

Como se ha explicado anteriormente, en veterinaria se usan cascos CPAP de medicina humana, siendo los tamaños más utilizados los XS (diámetro de cuello 17-27 cm), S (diámetro de cuello 27-34 cm) y M (diámetro de cuello de entre 34-41 cm)⁶. El tamaño del casco es el mismo lo único que varía es el diámetro del cuello.

La válvula de Venturi es un pequeño circuito en cuyo interior hay un canal que sufre un estrechamiento. Al pasar una cantidad constante de fluido (en este caso gas) por dicho estrechamiento, su velocidad aumenta mientras que su presión estática disminuye¹³. Este efecto Venturi es el que permite administrar un flujo muy elevado utilizando una fuente de gas convencional.

La mayoría de los artículos publicados en medicina veterinaria han valorado el uso del casco CPAP en el período peri- o posanestésico.

Con el objetivo de estudiar la respuesta al tratamiento, la mayoría de los trabajos han valorado la evolución de parámetros clínicos como la frecuencia respiratoria, frecuencia cardíaca, trabajo respiratorio, presión arterial y tolerancia al casco; además de parámetros de oxigenación/ventilación como PaO₂, PaCO₂, índice PaO₂/FiO₂, gradiente A-a, SaO₂ o SpO₂ y F-shunt (fracción de shunt o sangre que no participa en la oxigenación). En general los resultados muestran una mejoría de todos los parámetros y buena tolerancia al casco.

El diseño experimental de los tres trabajos que se van a comentar a continuación es similar. En todos ellos se administró aire medicinal (FiO₂ 21 %) en tres períodos consecutivos: 0 cm H₂O CPAP (fase preCPAP), 5 cm H₂O CPAP (fase CPAP) y 0 cm H₂O CPAP (fase posCPAP).

El primer trabajo publicado valoró la viabilidad en la administración de CPAP a través de un casco pediátrico durante la recuperación anestésica en perros sanos⁶. Se concluyó que el casco pediátrico es una interfaz adecuada y bien tolerada para administrar CPAP en perros con un peso corporal superior a diez kilos. Se asoció a una mejora de la función pulmonar y una oxigenación adecuada durante la recuperación de la anestesia general. Este estudio además demostró que la frecuencia respiratoria y PCO₂ era inferior en la fase CPAP, mientras que la PaO₂ y el gradiente A-a eran mayores.

El siguiente trabajo se llevó a cabo en pacientes con hipoxemia posoperatoria, que se produce debido a los cambios inducidos por la anestesia y/o la cirugía. Stabile y cols. (2021) demostraron que los perros con hipoxemia postquirúrgica (SpO₂ < 95 %) tratados con cascos CPAP (5 cm H₂O) y aire medicinal volvían a valores normales de saturación de oxígeno en 15 minutos, mientras que, los que recibían oxígeno con casco, pero sin la válvula CPAP tardaban entre 45-50 minutos.

Hasta la fecha solo se ha publicado un trabajo llevado a cabo en gatos a los que se les colocó el casco durante el transcurso de cirugías cortas¹⁵. Para facilitar el ajuste del mismo los autores introdujeron las extremidades del animal dentro del casco y colocaron el collar a la altura de las escápulas (Figura 3). Se observó que los parámetros de oxigenación en la fase CPAP (aumento de PaO₂, PaO₂/FiO₂ y SaO₂; y reducción del gradiente (P[A-a] O₂ y la F-shunt) diferían sustancialmente en relación con la fase del estudio en la que se quitaba la válvula CPAP o se dejaba, pero sin generar presión.

El diseño de los tres trabajos demostró que la mejoría de la oxigenación se debió al efecto puro de la CPAP más que a la administración de oxígeno. A este respecto los autores comentan que el uso de aire como gas estaba relacionado con los objetivos de los estudios para tener una evaluación más sólida de los parámetros de intercambio gaseoso manteniendo la FiO₂ constante y conocida en cada fase del estudio. Sin embargo recomiendan que para aplicaciones clínicas la CPAP debe suministrarse siempre con un casco provisto de oxígeno, según indique el fabricante.

La presión generada por la CPAP actúa tanto en las vías aéreas superiores como inferiores. El trabajo realizado por Rondelli y cols. (2020) demostró que una presión de 5 cm H₂O aumenta el área de la sección transversal laríngea, el volumen laríngeo total y los diámetros laterolateral y dorsoventral en perros profundamente sedados, evitando de esta manera el colapso de la vía aérea.

Poco tiempo después Vicenti y cols. (2024) realizaron un estudio similar en perros braquicéfalos y concluyeron que en el grupo de animales a los que se les colocaba el casco (CPAP 5 cm H₂O) en el período de recuperación anestésica y posextubación, la incidencia de reintubación era menor en relación con el grupo al que no se le colocaba el casco. El estudio de Araos y cols. (2024) realizado también en perros braquicéfalos no logró demostrar ningún efecto del casco aplicando la misma presión, sobre en la SpO_2, CO₂ o temperatura; aunque si demostró un incremento del índice PaO₂/FiO₂.

El primer estudio clínico publicado en pacientes con compromiso respiratorio no quirúrgicos data del año 2019. En esta publicación se incluyeron pacientes con diversas patologías relacionadas con tracto respiratorio superior (p. ej.: BOAS o síndrome de obstrucción respiratoria en las razas braquicéfalas) e inferior (p. ej.: edema pulmonar cardiogénico y no cardiogénico, hemorragia pulmonar, neumonía, etc.) (Figura 4). Los autores concluyeron que el casco era bien tolerado por los pacientes (incluso sin sedación), mejoraba los parámetros de oxigenación (incluida la F-shunt) así como el patrón radiológico pulmonar⁷.

El casco CPAP se ha incorporado en el tratamiento de los pacientes compromiso respiratorio debido a edema agudo de pulmón¹⁸ (Figura 5). En este trabajo los autores comprobaron que, ante el mismo tratamiento medicamentoso, los animales tratados con CPAP experimentaban una mejoría más rápida en los parámetros clínicos que aquellos que recibían oxigenoterapia mediante sonda nasal convencional. Además observaron una reducción del tiempo de requerimiento de oxigenoterapia y de la dosis acumulativa de diuréticos. Sin embargo, no se constató la reducción del tiempo de estancia hospitalaria.

• Suplementación a medio/largo plazo y como opción terapéutica en situaciones en las que la oxigenoterapia no sea suficiente.
• Suplementación de oxígeno en el período posoperatorio o recuperación de la anestesia.
• La FiO₂ que se alcanza es alta y predecible.
• Reduce riesgos derivados de la intubación y ventilación mecánica.
• Sigue siendo eficaz si el animal respira con la boca abierta.
• Permite acceso al paciente.
• Más fisiológico que la ventilación mecánica pues permite ventilación espontánea.
• En ocasiones es mejor tolerado que las gafas o cánulas nasales y mascarillas.

• Su preparación puede requerir algo más de tiempo que otras técnicas.
• Requiere equipamiento, altos flujos de oxígeno y personal formado.
• No es apto para pacientes con mal patrón respiratorio o aquellos que no ventilen de forma espontánea.
• Mala adaptación en pacientes nerviosos debido al ruido que se general dentro del casco. Puede requerir sedación.
• No permite la ingesta oral de agua o comida.
• Puede tener efectos hemodinámicos sobre el paciente pudiendo disminuir el retorno venoso, aumentar la poscarga del ventrículo derecho y disminuir la compliancia y la contractibilidad ventricular.
• Aerofagia.
• La presión que se genera dentro del casco puede variar respecto a la pautada¹⁶.

La ventilación no invasiva con CPAP es un tipo de soporte ventilatorio en el cual el paciente respira espontáneamente. Este sistema está indicado en obstrucciones del tracto aéreo superior y hipoxemia que no responden a la oxigenoterapia convencional. Sin embargo, requiere un equipamiento específico y normalmente la sedación del paciente. Por ello debe de ser usada por personal formado y entrenado.

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