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Introducción
Se ha sugerido que la presión de distensión (PD) a través del sistema respiratorio sea el predictor más fuerte de mortalidad hospitalaria en pacientes con síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA). El primer informe que hace mención de la PD y su asociación con la mortalidad proviene del estudio de Amato y colaboradores, el cual data de 1998; sin embargo, en la revisión de este mismo autor, la cual fue publicada posteriormente en el 2015, la PD adquiere una validez demostrada no sólo como un parámetro de seguridad en pacientes ventilados mecánicamente, sino que además fue el mejor predictor de mortalidad, si se compara con la presión plateau (Pplat) y la distensibilidad (CRS). También se determinó que el aumento en la mortalidad fue significativamente mayor al superar el umbral de 15 cmH2O, por lo que se sugiere mantener los valores de PD menores.1,2
Como se mencionó, la mayoría de los ensayos clínicos que se han realizado sobre PD tiene como objetivo primario su asociación con la mortalidad en pacientes con SDRA; en algunos de ellos se evalúa como objetivo secundario los días libres de ventilación mecánica entre los grupos de estudio, por lo que proponemos determinar una asociación entre mantener los valores de PD < 15 cmH2O y el incremento de los días libres de ventilación mecánica, con base en los análisis de las variables respiratorias reportadas. El objetivo de esta revisión es determinar una asociación entre mantener los valores de driving pressure propuestos por Amato y los días libres de ventilación mecánica.
Material y métodos
Se realizó una revisión sistematizada a través de las bases electrónicas de PubMed, OvidSP, Science Direct y Medigraphic. En la búsqueda avanzada se emplearon los términos «driving pressure», «free days of mechanical ventilation», «driving pressure and mortality», «driving pressure and VILI» que estuvieran incluidos en el título, en el resumen o en las palabras clave, hasta junio de 2018. Los artículos se clasificaron de acuerdo con la relevancia de los autores; posteriormente se hizo una revisión minuciosa de la driving pressure que estuvo asociada con los días libres de ventilación y se incluyeron las variables respiratorias reportadas en los suplementos.
Generalidades
La presión de distensibilidad (driving pressure) es la relación del volumen corriente y la distensibilidad del sistema respiratorio y es una herramienta disponible para estimar la tensión dinámica del pulmón. Matemáticamente se ha descrito como la diferencia entre la presión de la vía aérea al final de la inspiración y la presión positiva al final de la expiración (Figura 1).3-5
Tomado de: Pérez-Nieto OR, et al. Presión de distensión (driving pressure): principal objetivo para la protección alveolar. Neumol Cir Tórax. 2018;77(3):222-227.
Figura 1: Presión de distensibilidad de la vía aérea (driving pressure) = presión meseta-PEEP.
PD = presión meseta - PEEP
La PD ha recibido considerable atención al ser la variable con mejor correlación con la supervivencia en los pacientes que padecen SDRA, pues representa la ecuación física y fisiológica del movimiento que rige el desplazamiento de gases durante la ventilación controlada.6 De acuerdo con este sustento, ésta se considera como un límite de seguridad más que un objetivo, al interpretar el Vt corregido para la distensibilidad estática pulmonar y al disminuir la tensión mecánica suscitada durante la ventilación. A su vez el cumplimiento de la distensibilidad estática del sistema respiratorio es el cociente entre Vt y la PD.7
CRS = Vt / Ppl - PEEP = Vt / PD; PD= Vt / CRS
CRS: Distensibilidad del sistema respiratorio, Vt: Volumen corriente, Ppl: Presión pleural, PEEP: Presión positiva espiratoria final.
Durante la ventilación espontánea, las mediciones de la PD subestiman la distensibilidad real del sistema respiratorio, induciendo a un error en su medición.8 En pacientes con SDR, en los que se aplicaron estrategias ventilatorias de acuerdo con lo propuesto por la ARDSnet, el uso de Vt bajos provocó una disminución de la PD y de la presión transpulmonar, argumentando que la limitación del Vt disminuye todos los mecanismos físicos implicados en la génesis de VILI.9
Las fuerzas mecánicas, la anatomía patológica del pulmón y las características no ventilatorias contribuyen a cambios en el parénquima pulmonar (stress, strain, stretch y shear). Esta fuerza aplicada se presenta por cada ciclo respiratorio, pudiendo desarrollar lesión a nivel alveolar, lo que a nivel histopatológico se evidencia como una ruptura de las paredes alveolares, desencadenando la liberación de mediadores inflamatorios que provocan lesión en los órganos a distancia. A nivel celular se presenta una transducción de señales en una secuencia química a partir de la distorsión de la membrana alveolocapilar y la matriz extracelular; este fenómeno se define como mecanotransducción.10,11
La mayoría de reportes de PD han sido realizados en pacientes con SDRA. Específicamente en el grupo de pacientes con sepsis, se encontró que una PD menor de 14 cmH2O se asocia con una menor mortalidad, debido a los factores potencialmente modificables, incluido el poder mecánico, el cual incluye a la PD.12,13
Los primeros estudios de protección alveolar identificaron las variables de la ventilación mecánica de manera aislada (volumen tidal, PEEP), sin asociar que las modificaciones de estas variables generan un impacto directo sobre la distensibilidad pulmonar, ya que al aumentar el volumen tidal o PEEP podría aumentar la presión de meseta de forma significativa, dependiendo directamente de la distensibilidad pulmonar, como se propone la curva de relación entre la presión de distensión y la distensibilidad del sistema respiratorio, la cual fue propuesta en la revisión de Orlando Pérez-Nieto y colaboradores (Figura 2).14
Tomado de: Pérez-Nieto OR, et al. Presión de distensión (driving pressure): principal objetivo para la protección alveolar. Neumol Cir Tórax. 2018;77(3):222-227.
Figura 2: Curva que muestra la relación entre la presión de distensión y la distensibilidad del sistema respiratorio. Gráfico de mecánica respiratoria con un volumen corriente supuesto de 400 mL donde se observa una relación teórica inversamente proporcional entre la distensibilidad del sistema respiratorio y la presión de distensión.
Con base en estos conceptos de adecuación de las variables ventilatorias (como el volumen tidal y PEEP) en la distensibilidad pulmonar, se ha sugerido un algoritmo de protección alveolar mediante la corrección de estas variables para lograr objetivos de presión de conducción; éstas están asociadas con la reducción de la mortalidad en pacientes con SDRA (Figura 3).
Discusión
Las estrategias de la ventilación mecánica protectora tienen la finalidad de reducir la tensión mecánica en el pulmón, la cual se cree que es responsable de la aparición de la lesión pulmonar asociada con la ventilación mecánica. Se ha propuesto que los niveles bajos de presión meseta, el volumen tidal (4 a 8 mL/kg de peso predicho) y PEEP altos son parte fundamental de la protección pulmonar como se demostró en los estudios ARMA y ALVEOLI de la ARDSnet. El análisis de estos estudios con mayor o menor volumen tidal y PEEP sugiere que la PD -más que el volumen tidal- es mejor predictor de VILI y mortalidad (Tablas 1 y 2).15
Tabla 1: Características de los estudios incluidos en la revisión sistemática. Resultados expresados en media ± desviación estándar o razón de momios y su intervalo de confianza de 95%.
| Autor | Año y revista | Tipo de estudio | Número de pacientes | Objetivo | Comparación | Resultado |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Boisser(25) | 2013 Intensive Care Medicine | Cohortes | 226 | En pacientes con SIRA y cor pulmonale se buscó el factor de riesgo PD altas bajos | Cor pulmonale agudo/sin cor pulmonale | 17 ± 5, 15 ± 5, p < 0.01 |
| Mekontso(26) | 2015 Intensive Care Medicine | Cohortes | 718 | En pacientes con SIRA y cor pulmonale se buscó factor de riesgo, PD altos PD bajo | Cor pulmonale agudo/sin cor pulmonale | 17 ± 5, 15 ± 5, p < 0.01 |
| Brunet(27) | 2017 Respiratory Care | Cohortes | 41 | Escalas de mortalidad en SIRA refractario | Mortalidad a 90 días PD bajo/PD alto | 14.5 ± 2.7, 21.1 ± 5.7, p 0.001 |
| Serpa(19) | 2016 Lancet | Metaanálisis | 2,250 | Asociación PD y complicaciones postoperatorias | PD altos se asocia con barotrauma, daño pulmonar e infecciones pulmonares | OR 1.16 (1.13-1.19), p < 0.0001 |
| Fuller(28) | 2018 Shock | Cohortes | 1,705 | Mortalidad en paciente VMI sin SIRA | Mortalidad 28 días, PD bajo/PD alto | 14.9 ± 4.4, 15.9 ± 5.4, p 0.005 |
p = probabilidad de error alfa; SIRA= síndrome de insuficiencia respiratoria aguda; PD = presión de distensión; VMI = ventilación mecánica invasiva.
Tabla 2: Características de los estudios incluidos en el metaanálisis. Resultados expresados en razón de momios (OR) y su intervalo de confianza de 95%.
| Autor | Año y revista | Tipo de estudio | Número de pacientes | Comparación | Objetivo | Resultado |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Guérin y cols.(23) | 2016 Critical Care | Cohortes | 787 | PD alto (> 13 cmH2O) versus | Sobrevida a 90 días | OR 0.64 (0.48-0.87) a favor de PD bajo |
| PD bajo (< 13 cmH2O) | ||||||
| Chiu y cols.(29) | 2017 Critical Care | Cohortes | 158 | PD alto (> 14 cmH2O) versus | Mortalidad a 28 días | OR 0.29 (0.15-0.58) a favor de PD bajo |
| PD bajo (< 14 cmH2O) | ||||||
| Laffey cols.(30) | 2017 Critical Care | Cohortes | 729 | PD alto (> 21 cmH2O) frente a PD bajo (< 21 cmH2O) | Mortalidad a 90 días | OR 0.60 (0.44-0.81) a favor de PD bajo |
PD = presión de distensión.
Diversos estudios apoyan a la driving pressure como predictor de mortalidad. En 1998 Amato y colaboradores tomaron al azar a 53 pacientes con SDRA y establecieron dos grupos, uno con ventilación mecánica convencional y otro con ventilación protectora. En el grupo de ventilación convencional se mantenía una PEEP de 6.2-9.3 mmH2O, una presión meseta entre 29.5-37.8 mmH2O, un volumen tidal de 12 mL/kg de peso corporal y niveles normales de CO2 (35 a 38 mmHg). El grupo de ventilación protectora tuvo una PEEP por encima del punto de inflexión más bajo en la curva estática de presión-volumen, un volumen corriente inferior a 6 mL/kg, driving pressure menor a 20 cmH2O y preferentemente un uso de modo ventilatorio limitado por la presión. El objetivo primario fue evaluar la mortalidad a los 28 días; se encontró una mortalidad de 38% en el grupo de ventilación protectora en comparación con una mortalidad de 71% en el grupo de ventilación convencional (p < 0.001). Como objetivo secundario se obtuvo una tasa de destete de la ventilación mecánica de 66% en el grupo de ventilación protectora y de 29% en el grupo de ventilación convencional (p = 0.005).16
Así también lo demuestra el ensayo clínico aleatorizado multicéntrico ARMA, el cual fue realizado en 10 centros hospitalarios de la ARDSnet y en el que se incluyeron 821 pacientes. Se compararon las estrategias ventilatorias con el volumen tidal tradicional (12 mL/kg) con la terapia de volumen tidal bajo (6 mL/kg) de acuerdo con el peso corporal predicho en pacientes ventilados mecánicamente con ALI/SDRA durante 28 días. El uso de un Vt menor disminuyó la driving pressure de la vía aérea (11.6 ± 2.2 versus 22.7 ± 5.4, p < 0.01) y la presión transpulmonar (8.1 ± 2.2 versus 16.8 ± 6.0, p < 0.01). Basta decir que la limitación de Vt disminuyó los mecanismos físicos implicados en la génesis de VILI, documentando menor mortalidad en el grupo tratado con volúmenes tidales bajos comparado con el grupo tratado con volúmenes tidales tradicionales (31.0 versus 39.8%, p = 0.007). También, durante los primeros 28 días hubo un mayor número de días sin el uso del ventilador en el grupo de volúmenes tidales bajos (media [12 ± 11 frente a 10 ± 11]; p = 0,007) donde el grupo control mantuvo una driving pressure menor de 19.17
El grupo ART realizó un estudio controlado, aleatorizado y multicéntrico de 1010 pacientes, cuyo objetivo primario fue evaluar la mortalidad a los 28 días de los pacientes con SDRA moderado a severo. Tuvieron como objetivos secundarios los días de estancia en UTI, los días de estancia hospitalaria y los días libres de ventilación. Para ello, emplearon una estrategia experimental con una maniobra de reclutamiento pulmonar y titulación de PEEP, según la mejor distensibilidad pulmonar, o bien, una estrategia de control con PEEP bajo. Los resultados demostraron que la estrategia del grupo experimental aumentó la mortalidad a los seis meses, sin embargo, disminuyó el número de días sin ventilación mecánica (5.3 versus 6.4), con una diferencia de -1.1 (IC: 95%, -2.1 a -0.1; p = 0.03). En el análisis de las variables respiratorias durante los primeros siete días de la intervención, se reportan valores más bajos de driving pressure a la hora, y al día 1, 3 y 7 (en el grupo experimental 11.5, 11.7, 12.1 y 12.5 versus 13, 13.5, 13.5 y 13.6 del grupo control). Por esta razón se infiere con el análisis de los resultados del grupo ART que mantener una driving pressure más baja está asociado con la disminución de los días de ventilación mecánica en pacientes con SDRA.18
Un metaanálisis de pacientes sin SDRA de Ary Serpa Neto y colaboradores analizó los datos de los pacientes de 17 estudios controlados y aleatorizados de ventilación protectora durante la anestesia general para cirugía; en éste se incluyeron a 2,250 pacientes y su objetivo principal fue el desarrollo de complicaciones pulmonares postoperatorias (lesión pulmonar postoperatoria, infección pulmonar o barotrauma). Se obtuvo en el análisis multivariado que los niveles más elevados de driving pressure se asocian con el desarrollo de complicaciones pulmonares postoperatorias (odds ratio [OR] para un aumento unitario de la driving pressure 1.16, IC 95% 1.13-1.19; p < 0.0001). En el análisis, la driving pressure fue el único mediador significativo de los efectos de la ventilación protectora sobre el desarrollo de complicaciones pulmonares (p = 0.027). Estos resultados de pacientes sin la presencia de SDRA demuestran que mantener niveles más bajos de driving pressure (10.3) se asocia con mejores resultados pulmonares en la etapa postquirúrgica, lo que podría disminuir el tiempo de la ventilación mecánica para este tipo de pacientes.19
En el metaanálisis realizado por Amato y colaboradores, se utilizó una herramienta estadística de análisis de mediación multinivel para estudiar los datos individuales de 3,562 pacientes con SDRA inscritos en nueve ensayos aleatorizados informados previamente. Se examinó a la driving pressure como una variable independiente asociada con la supervivencia, obteniendo que un incremento en la driving pressure de 1 desviación estándar (7 cmH2O) se asocia con un aumento de la mortalidad (riesgo relativo 1.41; [IC] de 95%, 1.31 a 1.51; p < 0.001). Los cambios individuales en el volumen tidal o PEEP no se asociaron independientemente con la supervivencia; sólo se asoció el volumen si las modificaciones en estos parámetros llevaban a reducciones en la driving pressure. Así se concluyó que ésta fue la variable de ventilación que mejor estratificó el riesgo.20
El ensayo EXPRESS tuvo como finalidad comparar el resultado de dos estrategias: la primera para establecer PEEP dirigida a aumentar el reclutamiento alveolar y limitar la hiperinflación, y la segunda encaminada a minimizar la distensión alveolar en pacientes con lesión pulmonar aguda (estrategia de máximo reclutamiento frente a estrategia de mínima distención), teniendo como objetivo primario conocer la mortalidad a los 28 días y como objetivo secundario conocer los días libres de ventilación. Llama la atención que la estrategia de máximo reclutamiento no redujo significativamente la mortalidad, sin embargo, mejoró la función pulmonar y redujo la duración de la ventilación mecánica, en comparación con el grupo de mínima distensión, al tener significativamente más días libres de ventilación (mediana, 7 [IQR, 0-19] versus 3 [IQR, 0-17]; p = 0.04). Al revisar las variables respiratorias utilizadas durante los primeros siete días de tratamiento (presión plateau y PEEP) y al calcular la PD podemos observar que en el grupo de máximo reclutamiento se obtuvo una PD media de 12 frente a 12.9 obtenida en el grupo de mínima distención, lo que sugiere que mantener una PD por debajo de 15 puede disminuir los días de ventilación mecánica.21
El análisis del estudio LOV tuvo como objetivo primario evaluar la mortalidad y como uno de los objetivos secundarios analizar los días libres de ventilación mecánica, comparando una estrategia de ventilación con volumen tidal bajo frente a una estrategia experimental que combina el volumen tidal bajo, maniobras de reclutamiento alveolar y PEEP alta (a pulmón abierto). Ellos concluyeron que no existen diferencias respecto a la mortalidad y los días libres de ventilación mecánica entre ambos grupos. En este ensayo no se calculó ni se reportaron los valores de PD, por lo que tomamos las medias de presión plateau (30.2 versus 24.4 cmH2O) y PEEP (15.6 versus 10.1 cmH2O) entre ambos grupos; al hacer una inferencia con los valores señalados logramos el cálculo de la PD, obteniendo una media de 14.6 cmH2O para el grupo control y 14.3 cmH2O para el experimental. Con estos valores no logramos asociar la PD y los días libres de ventilación, aunque destacamos que en ambos grupos se mantuvo en valores menores de 15 cmH2O.22
Claude Guerin y colaboradores, del grupo PROSEVA (Proning Severe ARDS Patients) realizaron un ensayo clínico aleatorizado, multicéntrico y prospectivo en el que asignaron a 466 pacientes con SDRA severo a sometimiento de sesiones de posicionamiento prono durante por lo menos 16 horas en el grupo experimental o a mantenerlos en decúbito supino en el grupo control. Definieron SDRA severo como una relación de presión parcial de oxígeno y fracción inspirada de oxígeno (FiO2) menor a 150 mmHg. Ambos grupos fueron ventilados mecánicamente en modalidad controlada por volumen con flujo inspiratorio constante, con un volumen objetivo de 6 mL/kg de peso predicho y el nivel de PEEP seleccionado de una Tabla PEEP/FiO2. Se debería mantener con estos parámetros y una presión plateau no mayor a 30 cmH2O y pH arterial de 7.20 a 7.45. El objetivo primario fue evaluar la mortalidad a los 28 días posteriores a la inclusión y como uno de los objetivos secundarios analizar los días libres de ventilación. Los resultados fueron concluyentes en cuanto a la disminución de la mortalidad al día 28 (16 versus 32.8%, OR 0.42, IC 95% 0.26-0.66, p < 0.001) y de los días libres de ventilación a los 28 días (10 ± 10 versus 14 ± 9, p < 0.001) y 90 días (43 ± 38 versus 57 ± 34, p < 0.001) para el grupo experimental.
Se reportó en la medición de las variables respiratorias de la primera semana de la inclusión que el PEEP y FiO2 fueron significativamente más bajos en el grupo del posicionamiento prono así como una presión meseta 2 cmH2O más baja al día tres para este grupo. Por ello, en el análisis de las variables respiratorias mostradas en el suplemento original y, al inferir la driving pressure obtenidas con base al cálculo de los valores promedio de presión meseta y PEEP reportados a los días tres, cinco y siete posteriores a la inclusión, se obtuvieron los valores de 14.7, 15.1 y 15.5 para el grupo supino versus 13.4, 13.9 y 13.9 en el grupo de posicionamiento prono. En conclusión, podemos asociar que el mantener la driving pressure más baja en el grupo de posicionamiento prono coincide con el resultado secundario de disminuir los días libres de ventilación en pacientes con SDRA y que reciben posicionamiento prono.23
Karina Rosas y colaboradores realizaron un estudio prospectivo, observacional, transversal y analítico en 40 pacientes que ingresaron a la Unidad de Terapia Intensiva. Su objetivo primario fue determinar la asociación entre el poder mecánico (PM) y los días libres de ventilación mecánica invasiva. Recabaron los antecedentes de los pacientes y los datos demográficos del expediente clínico; los datos clínicos se obtuvieron de los registros de enfermería y la información de las gasometrías arteriales y la programación de la ventilación mecánica se tomaron a intervalos de cuatro horas durante las primeras 24 horas de estancia del paciente. Posteriormente, se calculó el promedio de las mediciones. Para el cálculo de las variables ventilatorias fueron utilizadas las siguientes fórmulas: PD = presión meseta-PEEP, Cest = volumen tidal/PD; el cálculo del PM se llevó a cabo con la fórmula simplificada propuesta por Gattinoni y su equipo, en el que PM = 0.098*(frecuencia respiratoria) *(volumen tidal) *[presión pico-(PD/2)]. Ellos concluyeron que existe una relación inversa con la magnitud intermedia entre la PM y los días libres de ventilación mecánica invasiva (OR 2.07, IC 95% 1.10-4.09, p = 0.010) y que hay una adecuada capacidad predictiva para los días libres de ventilación mecánica invasiva, con un punto de corte en 13 J/min (sensibilidad 80% y especificidad 65%, área dentro de la curva 0.75%). En el estudio de las características generales de la población que fueron reportadas por esta publicación observamos que la media de PD para la población total fue de 12 ± 1.4; se encontró que en los valores de PD reportados para los grupos estudiados no hubo una diferencia significativamente estadística entre ellos (12 ± 1.3 en el grupo de más días libres de ventilación mecánica versus 12 ± 1.4 en el de menos días, p = 0.280); con estos resultados podemos asociar que valores PD < 15 están relacionados con más días libres de ventilación mecánica invasiva, así como una tendencia a ser menor en este grupo.24
Conclusión
La presión de distensibilidad (driving pressure) es un parámetro sugerido como límite de seguridad en pacientes con SDRA y ventilación mecánica; actualmente existe una clara asociación: mantener valores por debajo de 13-15 cmH2O disminuye la mortalidad de manera significativa.
No encontramos hasta este momento un ensayo clínico que, de forma concluyente, determine si mantener la PD en los valores señalados aumente los días libres de ventilación mecánica. Sin embargo, los ensayos clínicos más representativos de pacientes con SDRA y su asociación con la mortalidad han permitido analizar la medición de variables respiratorias, demostrando que existe una tendencia hacia el mantener la PD en los rangos recomendados que pudiera aumentar los días libres de ventilación.
