UTILIDAD DE LOS INDICES VENTILATORIOS EN LOS RECIEN

TALLER DE GASES EN EL RECIEN NACIDO ASISTIDO A LA
VENTILACION.
La aplicación de ventilación mecánica a recién nacidos con trastornos respiratorios es uno de los
muchos avances sensacionales en la historia del cuidado neonatal. La ventilación mecánica
convencional (VMC) ha permitido la supervivencia de innumerables lactantes, y estimulado el
advenimiento de una nueva era en la neonatología, pero a pesar de ello la insuficiencia respiratoria
aún contribuye en forma importante a la morbilidad y mortalidad neonatales. La morbilidad
respiratoria es en especial alta en los recién nacidos más inmaduros, y alrededor de 60% de los
lactantes con peso muy bajo al nacer requiere apoyo ventilatorio.
En los últimos 3 decenios, la ventilación mecánica convencional ha sido el tratamiento para la
insuficiencia respiratoria neonatal y fue en 1971, cuando Gregory y col. reportan un estudio
clínico en pacientes con síndrome de dificultad respiratoria (SDR) tratados con presión positiva de
la vía aérea (CPAP), con muy buena respuesta evitando colapsos alveolares.
En este mismo año
Kirby diseña un nuevo prototipo de ventilador, a partir de una pieza en T, donde la oclusión distal
desvía el flujo de gas hacia el bebé y la oclusión distal genera el CPAP proporcionando un flujo
continuo de gas permitiendo al paciente respirar espontáneamente. A partir de este concepto, al
que se llamó ventilación mandatoria intermitente (VMI), se han diseñado los ventiladores que
actualmente se utilizan en las terapias intensivas neonatales. Y durante el periodo en que se ha
utilizado ventilación mecánica convencional en recién nacidos, los estudios clínicos y de laboratorio
han ayudado a optimar su aplicación.
Las causas más frecuentes de falla respiratoria son SDR, síndrome de aspiración de meconio,
persistencia del patrón de circulación fetal, hernia diafragmática congénita e infecciones. La
mayoría de los lactantes se recuperan con ventilación mecánica convencional, pero un 5-10% no
responde y fallece, y de estos el 10% desarrolla enfermedad pulmonar crónica (Displasia
broncopulmonar(DBP)).
A pesar de la prevalencia mundial de la ventilación mecánica en recién nacidos, todavía abundan
controversias respecto a las estrategias ventilatorias, los tipos de ventilación y de la utilidad de
índices predictores de morbilidad y mortalidad; por lo tanto es necesario entender profundamente
la fisiología del intercambio de gases ,la mecánica pulmonar, el control de la respiración y la lesión
pulmonar durante ventilación mecánica convencional .
Durante el decenio de 1990, los avances tecnológicos en el cuidado respiratorio neonatal
extendieron la disponibilidad de ventilación desencadenada por el paciente a la unidad de cuidado
intensivo neonatal ( ciclados por tiempo, limitados por presión o con control de volumen ).
El tratamiento ventilatorio de recién nacidos que presentan problemas respiratorios requiere una
combinación de conocimiento de fondo razonable y una valoración correcta del paciente; el
potencial tratamiento y prevención de SDR con surfactante exógeno ha creado un renovado interés
en la medición cuantitativa y pueden ser usadas diversas escalas para evaluar la severidad de la
enfermedad: Indice ventilatorio. Se han realizado análisis para la identificación apropiada de
predictores tempranos de resultados en recién nacidos(RN)con falla respiratoria severa, pero hay
variaciones en los resultados de los índices ventilatorios con respecto a la predicción de la
mortalidad de una unidad de cuidado intensivo a otra.
Dichos índices son calculados sobre la base del soporte ventilatorio y el valor de los gases
sanguíneos arteriales. Ellos son útiles para medir resultados en ensayos clínicos ya que fueron
creados para evaluar la severidad de la enfermedad y algunos de ellos son utilizados como criterio
para someter a nuevas formas de terapia ventilatoria cuando falla ventilación convencional como la
Oxigenación con Membrana Extracórporea (ECMO) y Ventilación de Alta Frecuencia (VAF),
algunos de ellos han sido útiles para determinar pronóstico (sobrevida o riesgo de morir) y poder
asistir en la identificación temprana de infantes con riesgo de complicaciones severas.
No existe un gran número de índices ventilatorios y la gran mayoría fueron diseñados para
evaluar pacientes con SDR, uno de ellos se correlaciona con compliance: Indice de eficiencia
ventilatoria (IEV); otros miden la diferencia entre la cantidad de oxígeno liberada al alvéolo y la
entregada a la sangre (difusión), tales como el gradiente alveolo-arterial de oxígeno .
Siendo el Gradiente alveolo-arterial de oxígeno el más ampliamente usado a pesar de ser
inestable a las variaciones de fracciones inspiradas de oxígeno (FiO2), de allí que surgiera un
nuevo índice, más estable y que reflejara los efectos de la difusión de gradientes, desequilibrio
ventilación perfusión y un verdadero corto circuito, siendo llamado relación arterio-alveolar de
oxígeno ( Rel. A-ao2 ).
La presión media de vías aéreas (PMVA), fue uno de los primeros índices utilizados
en pacientes recién nacidos durante ventilación mecánica, siendo en un inicio realizada mediante
cálculos matemáticos, a principios de l970 es considerada una de las determinantes más
importantes de la oxigenación en ventilación convencional, dicha demostración fue realizada por
Boros y Col.
La PMVA es actualmente medida por los ventiladores modernos y solo es calculada cuando no
se cuenta con el recurso, existen diferentes formulas para su calculo. En l984 se hace un estudio
donde se compara la PMVA calculada con la medida por el ventilador encontrándose variaciones
mínimas con una mejor correlación cuando las curvas del ventilador fueron cuadradas,
concluyéndose que el calculo de la PMVA es útil cuando no se cuenta con el recurso para medirla
o para estudios retrospectivos. Valor normal: 3-5cmH20
Cálculo matemático:
PMVA = (TI x ciclado) / 60 x (PIP-PPFE) + PPFE
TI: Tiempo inspiratorio
PIP: Presión inspíratoria pico (cmH20)
PPFE: Presión positiva al final de la espiración (cmH20)
El índice de oxigenación(IO) es un índice que representa la cantidad de soporte ventilatorio
que el paciente recibe y la oxigenación sanguínea obtenida, es utilizado como un predictor muy
sensible de pronóstico ya que toma en cuenta la presión media de las vías aéreas para su cálculo,
además es utilizado como criterio para someter a nuevas formas de terapia(ECMO), para el cálculo
se toma en cuenta la PMVA, la FiO2 y la oxemia posductal, expresándose su resultado en
porcentaje, dicho índice puede ser utilizado en cualquier patología que lleve a falla respiratoria.
INDICE DE OXIGENACION (IO):
Mayor de 15% traduce compromiso respiratorio severo
Entre 20 y 40 predice una mortalidad del 50%
Mayor al 40% revela una Mortalidad del 80%(criterio para ECMO).
(Clin Ped North Am 1987;34:39-46).
En la Universidad de Michigan utilizan el Indice de oxigenación como un criterio para someter a
ECMO cuando en 3 de 5 gasometrias arteriales posductales su valor es mayor a 40, ya que estos
pacientes tienen un riesgo de morir arriba del 80% cuando son manejados solo con ventilación
mecánica convencional.(4)
En l987, Bohn y col. en la Universidad de Toronto desarrollan el
índice de ventilación(IV)
en pacientes con hernia diafragmática, dicho índice fue diseñado como un predictor de hipoplasia
pulmonar, para ello el IV se correlacionaba con el valor de PaCO2 el cálculo
del índice de
ventilación se obtiene de multiplicar la PMVA x frecuencia respiratoria(FR) y al finalizar el estudio
resultó ser un predictor de mortalidad que a su vez se correlacionó con el grado de hipoplasia
pulmonar. Representa el compromiso de la ventilación en pacientes con hernia diafragmatica,se
utiliza como un predictor de mortalidad,cuando es mayor de 1000 indica gravedad, siendo
considerado un valor normal menor de 300.
INDICE DE VENTILACION ( Bohn ).
PaC02
Indice de ventilación
Mortalidad
Menor de 40 mmHg
Menor de 1000
14%
Mayor de 40 mmHg
Menor de 1000
70%
Mayor de 40 mmHg
Mayor de 1000
100 %
Menor de 40 mmHg
Mayor de 1000
57%
( J Pediatr 1987;111:423-31).
Años más tarde en l994, en Melbourne Australia el Dr. Norden modifica el Indice Ventilatorio(IV)
establecido por Bohn, ya que al someter el Indice Ventilatorio en un grupo de pacientes con hernia
diafragmática, no resultó ser un predictor exacto de muerte. El índice de ventilación
modificado(IVM), revela el grado de ventilación y ha sido utilizado como un predictor de mortalidad
en pacientes con hernia diafragmatica. Se calcula como sigue: presión inspiratoria pico(PIP)x FR x
presión parcial de dióxido de carbono(PaCO2) /1000,dicho índice tiene una sensibilidad del 94% y
especificidad del 86%.
Indice de ventilación modificado( IVM)
Mortalidad
Menor de 47
4.3%
Entre 40 y 80
63.6%
Mayor de 80
100 %
(J Pediatr Surg 1994;29:1442-6)
Los índices de ventilación ( IV y IVM) solo han sido utilizados como valor pronóstico en
pacientes con hernia diafragmática y se desconoce su utilidad en otras patologías, diferente a lo
que ocurre con la relación arterio-alveolar de oxígeno e índice de oxigenación que pueden ser
útiles en cualquier patología que condicione insuficiencia respiratoria.
 Gradiente alveolo-arterial de oxígeno (Grad. Aa02 )
Compara los niveles de oxígeno alveolar y arterial, se correlaciona con severidad de la
enfermedad, se incrementa al aumentar la fracción inspirada de oxígeno(Fi02),
Su alteración es causada por los siguientes factores, su alteración es causada por los siguientes
factores:
1) Bloqueo en la difusión
2) Shunt intrapulmonar (Desequilibrio ventilación/perfusión)
Se obtiene al restar la presión parcial arterial de oxígeno(PaO2) de la presión alveolar de
oxígeno(PAO2), previo al calculo se tendrá que obtener la PAO2, la cual se obtiene con la
siguiente ecuación:
PAO2=Presión barometrica - Presión de vapor de agua X FiO2 - PACO2 /cociente respiratorio
Cociente respiratorio = 0.8.(Se consume más oxígeno que el C02 que se elimina).
Como el C02 es muy difusible, la presión alveolar de C02 se considera igual a la presión arterial de
C02.
Su valor se expresa en mm Hg, su valor normal se modifica con la FiO2 recibida.
El valor normal con fiO2 al 21% es de 30mmHg, y menor de 250mmHg con FiO2 al 100%, y para
cada FiO2 dada existe un valor normal. Es utilizado como un predictor de mortalidad.

Cuando es mayor de 600mmHg (Nivel del Mar) por más de 12horas define una mortalidad
mayor del 94% con una sensibilidad del 88%.(Krummel)

Cuando es mayor a 610mmHg por más de 8 horas la Mortalidad es del 79%.Es un criterio para
someter a ECMO cuando es mayor a 610mmHg(11).
(J Pediatr Surg 1986 ;21:297).
 Relación arterio-alveolar de oxígeno ( Rel. a/AO2 ):
Representa la diferencia de la presión parcial de oxígeno entre la sangre y los alvéolos. Su
alteración revela compromiso respiratorio en la difusión de oxígeno. Se obtiene de dividir la PaO2
entre la PAO2. Su valor se expresa en porcentaje siendo lo normal cuando es mayor a 0.75. Este
índice no se modifica con la FiO2.
(Am Rev Respir Dis 1974 ; 109:142-5)

Cuando es menor a 0.30 revela un compromiso respiratorio severo.

Cuando es menor a 0.20 se considera un criterio para administrar surfactante exógeno en
pacientes con Síndrome de Dificultad Respiratoria (SDR).

La relación arterio-alveolar de oxígeno es uno de los índices que mejor predicen morbilidad y
mortalidad en pacientes con falla respiratoria severa ,cuando se le compara con Indice de
oxigenación, Gradiente Aa02, y PMVA
Indice de eficiencia ventilatoria: (IEV):
Fue diseñado por Notter en 1985,siendo utilizado en estudios experimentales en corderos con
SDR ,en un intento de normatizar las decisiones individuales de los medicos y la variabilidad del
estado clínico produciendo inusuales combinaciones de presiones, Fi02 y niveles de PCO2. El
índice valora la ventilación alveolar, pero solamente lo entregado por el ventilador y no la fracción
de la respiración que contribuye a la respiración espontanea, por lo que todos los pacientes fueron
paralizados, tiene las mismas mediciones que compliance,siendo las unidades ml.kg.mmHg.min.
Su valor normal es el mayor o igual a 0.3.
En el mismo año la Dra. Kwong lo utiliza como un indicador de significante daño pulmonar y un
valor menor a 0.3 es un punto a favor para apoyar SDR ,tomandose en cuenta otras variables
(PMVA,Fi02,Ciclado del ventilador y radiografía de tórax).
Su valor se expresa al igual que la compliance (ml /mmHg /Kg ), y se obtiene con la siguiente
formula:
IEV=
Ventilación alveolar dividida entre las diferencias de presiones inspiratoria y
espiratoria por ciclado.
La ventilación alveolar es igual a la producción de dióxido de carbono entre la PaCO2 dividida
entre la presión barométrica.
Una vez desglosada la formula:
IEV=
__________3800___________
( PIP-PEEP) X Ciclado X PaCO2.
Es un índice utilizado como criterio para apoyar la posibilidad de SDR. Valora distensibilidad
pulmonar, se utiliza como un indicador de mejora en la compliance en pacientes con SDR.
Valor normal mayor a 0.30 , menor de 0.30 traduce compromiso en compliance apoyando la
posibilidad de SDR.
( Pediatr Res 1985;19:569-77).
Existen variaciones en los resultados de los índices ventilatorios con respecto a la predicción de
la mortalidad de una unidad de cuidado intensivo a otra, debido a que la insuficiencia respiratoria
es uno de los problemas médicos principales en los neonatos, es necesario que cada unidad de
cuidado intensivo neonatal(UCIN)establezca o determine sus niveles de corte en los índices
cuantitativos y así permitir con ello una discriminación entre resultados favorables y desfavorables
en pacientes con falla respiratoria
 INDICE DE KIRBY
Se obtiene al dividir la presión arterial de oxígeno posductal entre la fracción inspirada de
oxígeno. Su valor normal es mayor o igual a 250.
Su alteración revela alteración en la ventilación -perfusión y presencia de cortocircuitos
intrapulmonares al igual que Grad. Aa02.
Indice de kirby
: PaO2
FiO2
REFERENCIAS.
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severity. Pediatrics 1987;4:20-3.
2- Gilbert R, Keighley J. The arterial/Alveolar oxygen tension ratio. An index of gas exchange
applicable to varying inspired oxygen concentrations.Am Rev Respir Dis 1974;113:744-7.
3. Kwong M,Egan E,Notter R. Double-blind clinical trial of calf lung surfactant extract for the
prevention of hyaline membrane disease in extremely premature infants. Pediatrics l985;76:585-92.
4.-Bartlett R,Roloff D,Cornell R. Extracorporeal circulation in neonatal respiratory failure:A
propective randomized study. Pediatrics l985;76 :479-87.
5.-Bohn D, Tamura M,Perrin D. Ventilatory predictors of pulmonary hypoplasia in congenital
diaphragmatic hernia.confirmed by morphologic assesment.J. Pediatr l987;111:423-31.
6.-Ortiz R,Cilley R,Bartlett R. Oxigenador de membrana extracorporeo en la insuficiencia
respiratoria del niño.Pediatr Clin North Am l987;34:39-46.
7.-Hallman M,Merrit A,Jarvenpaa A,Boynton B . Exogenous human surfactant for treatment of
severe respiratory distress syndrome:A randomized propective clinical trial. J Pediatr l985 ;963-69.
8.-Glenski J,Marsh M,Hall R. Calculation of mean airway pressure during mechanical ventilation in
neonates. Crit Care Med l984;642-4.
9.-Norden M,Butt W ,McDougall P. Predictors of survival for infants with congenital diaphragmatic
hernia. J Pediatr Surg l994;29:1442-6.
10.-Krummel TM,Greenfield LJ,Kikpatrick BV et al. Alveolar-arterial oxygen gradients versus the
neonatal pulmonary insufficiency index for prediction of mortality in ECMO candidates. J Pediatr
Surg 1984;19:380-4.
11.-Beck R,Anderson KD,Pearson GD,et al:Criteria for extracorporeal membrane oxigenation in a
population on infants with persistent pulmonary hypertension of the newborn. J Pediatr Surg
1986;21 :297-304.
Realizó revisión :
Dr Marco Antonio Hernández Pérez
Pediatra Neonatologo
MANUAL
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MANUAL DE
PATOLOGIAS DEL
SERVICIO DE
NEONATOLOGÍA
HOSPITAL GENERAL
CULIACAN.
Dr. Bernardo J. Gastélum