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Revista Cubana de Medicina Intensiva y Emergencias
Rev Cub Med Int Emerg 2003;2(4)
TRABAJOS ORIGINALES
Unidad de Cuidados Intensivos
Centro de Medicina de Aviación y Subacuática
Instituto Superior de Medicina Militar: “Dr. Luis Díaz Soto”
EVALUACIÓN DEL VENTILADOR AMBUMATIC EN CONDICIONES HIPERBÁRICAS
Dr. Vicente Ríos Vázquez,1 Dr. Javier Joanes Fiol,2 Dr. Wilfredo Hernández Pedroso,3 Denis
Pérez Pérez 4 y Norbet Rodríguez Milán.4
1
Especialista de I grado en Fisiología Normal y Patológica. Diplomado en Medicina Subacuática
e Hiperbárica y en Medicina Intensiva. Profesor Instructor.
2
Especialista de I grado en Anestesia y Reanimación. Diplomado en Medicina Intensiva.
3
Especialista de II grado en Medicina Interna y en Medicina Intensiva y Emergencias. Profesor
Auxiliar.
4
Técnico en Cámaras Hiperbáricas.
RESUMEN
Existen pacientes críiticos que deben ser tratados en cámaras hiperbáricas multiplazas (CHM),
en los que es imprescindible el uso de ventiladores mecánicos (VM) Muchos VM no deben ser
introducidos en CHM por su gran volumen y por la necesidad de suministro eléctrico. Se colocó
un pulmón de prueba al ventilador y se evaluó el volumen minuto, el volumen tidal, la presión
pico y la frecuencia respiratoria del VM Ambumatic (VAM) comparado con el VM Oxylog (VOX),
el que se encuentra validado para trabajar en las CHM. Con ambos ventiladores los volúmenes
minuto y tidal y las presiones picos disminuyeron a medida que se incrementaban los valores
de presión en el interior de la CHM. Se encontró un aumento de la frecuencia respiratoria (FR)
que fue proporcional con el aumento de la presión ambiental. Para utilizar el VAM en CHM y
mantener los parámetros de ventilación constantes durante los cambios de presión creamos un
sistema de ajuste basado en el aumento del volumen prefijado. Los resultados obtenidos
fueron satisfactorios y seguros.
Palabras claves: Ventiladores mecánicos. Ventilador Ambumatic. Condiciones hiperbáricas.
Cámara hiperbárica. Ventilación artificial. Medicina Hiperbárica.
INTRODUCCION
Existe un grupo de enfermedades donde el tratamiento preferencial es la oxigenación
hiperbárica (OHB) dentro de estas tenemos los accidentes de buceo: accidentes
disbáricos1-6 y otras enfermedades como la Mionecrosis Clostridiana (gangrena
gaseosa)7-9, infecciones por gérmenes anaerobios7-10 y la intoxicación por monóxido de
carbono.11 Estos pacientes pueden presentar cuadros muy graves que necesitan de
tratamiento intensivo de sostén. Esto no es obstáculo para tratar pacientes graves, ya
que se pueden adaptar ventiladores y otro equipamiento en el interior de la CHM,
aunque con ciertas limitaciones.1 Los ventiladores que pueden ser introducidos en la
22
CHM, no deben ser eléctricos, ni de gran volumen, por lo tanto, se necesitan
ventiladores autónomos, no eléctricos de reducido volumen.1, 12-14
Muchas firmas han producido ventiladores hiperbáricos, pero estos son muy costosos1
y no están al alcance de todos los servicios de medicina subacuática del país. Nosotros
nos dimos a la tarea de evaluar el ventilador volumétrico Ambumatic, ya que poseemos
varios de estos equipos y los mismos cumplen los parámetros de autonomía, reducido
volumen y no necesitan de suministro de energía eléctrica para su funcionamiento. Nos
propusimos comprobar si están aptos o no, para trabajar correctamente bajo las
condiciones de presión ambiental elevada.
MÉTODO
Se realizó una investigación de corte experimental y aplicativo de características
longitudinales. La investigación la realizamos en el Centro de Medicina de Aviación y
Subacuática (CEMAS) donde se encuentra instalada la CHM, junto con la colaboración
de los médicos de la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) de nuestro hospital. Para
hacer este trabajo no necesitamos la presencia de sujetos, ni de animales de
experimentación, se usó para esto una bolsa respiratoria. El equipamiento utilizado fue
el siguiente: 1) Ventilador volumétrico Ambumatic (VAM), 2) Ventilador volumétrico
Oxylog (VOX), 3) Espirómetro de Wright, 4) Pulmón de prueba, 5) Cronómetro y 6)
Cámara Hiperbárica Multiplaza PDK–2 de fabricación soviética, con presión de trabajo
de 10 atmósferas absolutas (ATA), provista de toma de oxígeno hiperbárico donde se
acoplan los VM.
Después de instalados y comprobados los VAM y VOX en el interior de la CHM (ver
fotografía en anexos) se prefija el volumen minuto de ambos ventiladores a 6 L/min.,
simulando estos valores para un sujeto de 75 kg de peso a razón de 7ml/kg, con FiO2
1.0 y con una frecuencia de ciclado del ventilador de 12 respiraciones/minuto. Se colocó
el pulmón de prueba en la salida del ventilador y en la línea espiratoria el espirómetro
de Wright para medir de esta forma los volúmenes minuto y tidal espiratorios. Se
determinaron las presiones picos mediante el manómetro de cada ventilador y la
frecuencia respiratoria mediante un cronómetro. Las mediciones se realizaron a
diferentes presiones ambientales: 1, 1.3, 1.6, 1.9, 2.2, 2.5, 2.8 ATA, en un tiempo de
cuatro minutos para cada valor de presión. La velocidad de compresión y
descompresión en el interior de la cámara fue de 1. Se utilizaron estos valores de
presión, ya que están incluidas en las tablas de OHB normadas en nuestro país para
el tratamiento de estas enfermedades.
Se confeccionaron gráficos de líneas, en donde se muestran el estudio de las
diferentes variables en relación con la presión ambiental. Se aplicó el Test de Mann–
Whitney (no paramétrico) para relacionar las diferentes variables según la variación de
la presión ambiental, comparando ambos ventiladores con un nivel de significación α =
0.05 (95% de confiabilidad) y se utilizó el Software Statistica.
RESULTADOS
En nuestro estudio realizamos la medición de los parámetros de ventilación de los
ventiladores Ambumatic (VAM) y Oxylog (VOX), este último validado para su uso en
condiciones hiperbáricas. De esta comparación obtuvimos los siguientes resultados.
23
Al comparar los volúmenes minuto de ambos ventiladores con los cambios de presión
ambiental vemos que estos disminuyen al aumentar la presión en el interior de la CHM,
no existiendo diferencias significativas, para una p = 0.8480, mayor de 0.05. (Ver Tabla
# 1)
Tabla # 1: Relación de los parámetros de ventilación de los respiradores: Ambumatic y Oxylog con
relación a los cambios de presión ambiental en el interior de la CHM
Presión
(ATA)
1
1.3
1.6
1.9
2.2
2.5
2.8
Ventilador Ambumatic
Vol. Min
Vol.
P. Pico
(ml/min)
Tid.
(cmH2O)
(ml)
6000
500
16
5900
425
15
5200
350
14
4960
310
12
4930
290
10
4860
270
6
4800
240
8
FR
(c/min)
12
14
15
16
17
18
20
Ventilador Oxylog
Vol. Min
Vol.
P. Pico
(ml/min)
Tid.
(cmH2O)
(ml)
6000
500
16
5600
400
15
5300
333
13
5220
290
11
5130
270
9
4800
240
8
4400
200
7
FR
(c/min)
12
14
16
18
19
20
22
En la Gráfica # 1 se relaciona los volúmenes tidales con las variaciones de la presión
ambiental en el interior de la CHM encontrando que estos
disminuían
proporcionalmente al aumentar la presión, no existiendo diferencias significativas entre
estos ventiladores en relación con esta variable.
GRÁFICO 1
Distribución de los volúmnes tidales de
ambos ventiladores vs las variaciones de la
presión ambiental.
Volumen
(ml/min)
600
500
400
300
200
100
0
1
VAM
1,3
VOX
1,6
1,9
2,2
Presión Ambiental
ATA
2,5
2,8
P = 0.5653
La presión pico fue otra variable estudiada y al igual que los volúmenes minuto y tidal.
Sus valores disminuyeron a medida que aumentaba la presión en el interior de la CHM.
Esta comparación nos arroja un valor de la p = 0.504228, mayor que 0.05, no
existiendo diferencias significativas entre estos ventiladores. (Ver Tabla # 1)
24
La última variable estudiada fue la frecuencia respiratoria. (FR) Se obtuvo un aumento
considerable a medida que se producía el aumento de la presión en el interior de la
CHM. Con ambos ventiladores se encontró un importante aumento de la FR, no
encontrando diferencias significativas. P = 0.443294. (Ver Gráfico # 2)
Gráfico 2
Distribución de las Frecuencias Respiratorias de
ambos ventiladores vs las diferencias de la
presión ambiental.
FR
(c/min) 25
20
15
10
5
0
1
VAM
1,3
VOX
1,6
1,9
2,2
Presión Ambiental
(ATA)
2,5
2,8
P = 0.443294
DISCUSIÓN
Muchos de los respiradores (ventiladores) mecánicos convencionales no están
adaptados para trabajar en un medio hiperbárico.5, 12-13, 15-19 Necesitan suministro
eléctrico y son de gran volumen, lo que contraindica su uso en este medio por
cuestiones de seguridad contra incendios y por falta de espacio en el interior de la
CHM, ya que en muchas de estas los diámetros interiores son muy reducidos.
Muchos autores han realizado pruebas con otros ventiladores y estos se adaptan
fácilmente a estas condiciones hiperbáricas, aunque se necesita siempre de su control
por los médicos especialistas, pues pueden variar las presiones y los volúmenes
pulmonares.
Especialistas del Centro de Recuperación e Investigaciones Subacuática (CRIS) /
Unidad de Terapia Hiperbárica (UTH) del Hospital de la Cruz Roja de Barcelona,
realizaron algunos experimentos y probaron algunos ventiladores en este medio. Es el
caso de los ventiladores Bird y Oxylog.1 Encontraron que pueden trabajar bajo estas
condiciones, pero presentan algunas limitaciones, que con una manipulación adecuada
de los registros de presión y flujo inspiratorio, tiempo de apnea espiratoria, frecuencia,
volumen minuto y sensibilidad de disparo realizan una ventilación satisfactoria en la
mayoría de los casos. Su mayor inconveniente es su relativamente complicada
instalación dentro de la cámara debido al sistema de conexiones y al hecho de que la
persona que los manipula debe estar muy familiarizada con estos equipos y con la
25
medicina hiperbárica.1, 20 Por nuestra parte el VAM tiene la ventaja de ser muy fácil
de instalar, con conexiones simples, de reducido volumen y su manipulación es sencilla.
Estos investigadores del CRIS/UTH observaron, al hacer pruebas en ventiladores
volumétricos bajo estas condiciones, que se reduce el volumen corriente que trata de
compensarse con una aceleración de la FR. En la práctica pueden ser incapaces de
mantener un volumen minuto aceptable a 3 ATA si el paciente precisa regímenes
elevados. Al igual que estos autores, nosotros encontramos los mismos cambios en
los volúmenes respiratorios y la FR, por lo que es imprescindible la presencia de un
especialista en el manejo y ajuste de estos parámetros cuando cambian las presiones
en el interior de la CHM.1, 13
Otros investigadores han realizado pruebas de respiradores mecánicos volumétricos en
CHM y los resultados encontrados han sido muy similares a los encontrados en nuestro
estudio. Este es el caso de ventiladores de distintas marcas como el Monaghan 225 y
el Hyperlog de la firma Dräger.12-13, 15-17, 22-24
En todos los reportes de pruebas de ventiladores en medio hiperbárico, los autores
concluyen que pueden ser usados bajo estas condiciones, pero que se deben ajustar
sus variables según los cambios de presión en el interior de la CHM. 4, 12-16.19, 21-22 Por
lo tanto, para cada ventilador debe existir un patrón o sistema de ajuste según la
presión ambiental y el volumen que deseamos suministrar al paciente. Mediante la
creación de este sistema de ajuste se pudo mantener constante el volumen tidal y
minuto, así como los otros parámetros respiratorios bajo estas condiciones de presión
ambiental elevada. (Ver Tabla # 2)
Tabla # 2: Ajuste del volumen minuto prefijado para obtener un volumen minuto
constante según los cambios de presión ambiental en el interior de la CHM
Presión
ATA
1
1.3
1.6
1.9
2.2
2.5
2.8
AJUSTE (prefijado)
Vol. Minuto Vol. Tidal
(ml/min)
(ml)
6000
500
6600
550
7200
600
7800
650
8100
675
8300
695
8500
710
RESULTADOS
Vol. Minuto Vol. Tidal
(ml/min)
(ml)
6000
500
6000
500
6000
500
6000
500
6000
500
6000
500
6000
500
Pres. Pico
(cmH2O)
18
18
18
18
18
18
18
26
Instalación del ventilador Ambumatic dentro de la Cámara Hiperbárica Multiplaza
PDK–2 con el espirómetro de Wright
Pulmón de prueba
Espirómetro
de Wright
Ventilador
Ambumatic
Válvula
espiratoria
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Desola Ala J. Accidentes de buceo (3) Tratamiento de los Trastornos Disbáricos
Embolígenos. Med Clin Barc. 1990; 95 (7): 265-74.
2. Desola Ala J. Accidentes de buceo (1) Enfermedad Descompresiva. Med Clin
Barc. 1990; 95 (4): 147-56.
3. Desola Ala J. Accidentes de buceo (2).Barotraumatismo respiratorio: síndrome de
sobrepresión pulmonar. Med. Clin. Barc. 1990; 95 (5): 183-90.
4. Desola Ala J. Diving and Hyperbaric Medicine. Proceedings of the 9th Congress of
the European Undersea Biomedical Society. Barcelona: CRIS, 1984.
5. Edmonds C, Lowry C. Pennefather J. Diving and Subaquatic Medicine, Mosman
(Australia). Diving Medical Centers. 1976; 2: 88.
6. Lucas Martin MC, Pujante Escudero AP, González Aquino JD, Sánchez Gascón
F. El síndrome de sobreexpansión pulmonar como accidente de buceo. Revisión de
22 casos. Arch Bronconeumol. 1994; 30 (5): 231-5.
7. Desola J, Crespo A, García A, Salinas A, Salas J. Sánchez U. Indicaciones y
contraindicaciones de la oxigenación hiperbárica. Jano. 1998; 55 (1260):61-66.
8. Desola J, Escalona E, Moreno E, Muñoz M, Sánchez U, Murillo F. Tratamiento
combinado de la gangrena gaseosa con OHB, cirugía y antibióticos. Estudio
Multicentrico Nacional. Med. Clin. Barc. 1990; 97 (17): 641-50.
9. Pott F, Westwergoard P. Hyperbaric oxygen treatment and pulmonary function.
Undersea Hyperb. Med. 1999; 26 (4): 225-8.
10. Piantadosi C.A. Physiology of hyperbaric hyperoxia. Respir Care Clin. 1999; 5(1):
7-19.
27
11. Desola J, Roca Tutusans A. Toxicología y agresiones ambientales. Intoxicación
aguda por monóxido de carbono. En: tratado de urgencias, Barcelona: Editorial
Marin. 1988, volumen 3. capítulo 89: 1223-30.
12. Sthal W. Functioning of ICV ventilators under hyperbaric conditions comparisson
of volumen and pressure controlled modes. Intensive Care Med. 2000; 26 (4): 442-8.
13. Gallagher TJ, Smith RA, Bell GC. Evaluation of the IMV Bird and the modified
Mark 2 bird in a hyperbaric environment. Respir. Care. 1977; 22(5): 501-4.
14. Desola J. Extremely critical patients within the hyperbaric chamber. 2nd European
Congress Hyperbaric Medicine. Basilea. 1988.
15. Moon RE, Bergquist LV, Conklin B. Miller JN. Monaghan 225 ventilator use under
hyperbaric conditions. Chest 1986; 89: 846-51.
16. Raleigh GW. Air breaks in the Sechrist model 2500-B monoplace hyperbaric
chamber. Crit Care Med. 1989; 17: 453-4.
17. Lubitsch W. Hyperbaric oxygen therapy systems. En: Schemetz J,ed. Report 1st
Swiss Symposium on Hyperbaric Medicine. Basilea. 1986: 69-82.
18. Arnoux G. Rescue and resuscitation of the unconscious diver. En: Medical
aspects of diving accidents. Luxembourg: Commission of the European
Communities. 1978; 23-38.
19. Saywood AM, Howard R, Good RF, Scott C. Function of the Oxford ventilator at
high pressure. Anesthesia. 1982; 37:740-4.
20. Hrncir E. Flow resistance of airways under hyperbaric conditions. Physiol Res.
1996; 45 (2): 153 – 8.
21. Gallagher TJ, Smith RA, Bell GC. Evaluation of mechanical ventilators in a
hyperbaric environment. Aviat Space Environ Med. 1978; 49: 375-6.
22. Ratzehofer-Komenda B. Differential lung ventilation and emergency hyperbaric
oxygenation for repair of the tracheal tear. Care J. Anaesth. 2000; 47(2): 169-75.
23. Rogatsky GG, Shifrin EG, Mayersky A. Physiologic and biochemical monitoring
during hyperbaric oxygenation: a review. Undersea Hyperbaric Med. 1999; 26(2):
111-22.
24. Shupak A. Hyperbaric oxygen treatment. Eur Respir J. 2000; 15 (2): 433.
28