NAVA: Nuevo modo de Ventilación

La Ventilación Asistida Ajustada Neuronalmente (NAVA) es un nuevo modo de ventilación mecánica asistida que utiliza la actividad eléctrica diafragmática (Edi), que representa directamente el impulso respiratorio central. Por sus caracterí­sticas, el modo NAVA ofrece un nuevo enfoque conceptual a la ventilación mecánica que puede mejorar significativamente la sincroní­a entre paciente-ventilador y optimizar la descarga muscular efectiva durante la ventilación asistida.
NAVAMª Carmen Martí­n Lorenzo *, Nuria Montón Giménez *, Daniel Paz Martí­n **.

La Ventilación Asistida Ajustada Neuronalmente (NAVA) es un nuevo modo de Ventilación Mecánica Asistida que utiliza la actividad eléctrica diafragmática (Edi) para el control del respirador.

La Edi es registrada a través de un catéter esofágico, y representa directamente el impulso respiratorio central y, por lo tanto, la duración y la intensidad con que el paciente desea ventilar. La asistencia inspiratoria mecánica se inicia en el momento en que el centro respiratorio lo demanda, y el disparo es independiente de cualquier componente neumático (presión y/o flujo).

Durante la inspiración, la presión suministrada es proporcional a la Edi y la presurización inspiratoria cesa cuando la activación neural del diafragma comienza a disminuir tras alcanzar un valor máximo.

Por sus caracterí­sticas, el modo NAVA ofrece un nuevo enfoque conceptual a la ventilación mecánica que puede mejorar significativamente la sincroní­a entre paciente-ventilador y optimizar la descarga muscular efectiva durante la ventilación asistida. En la tabla 1 se resumen los principales estudios clí­nicos con NAVA.

Tabla 1.- Estudios NAVA

Tabla 1.- Principales estudios disponibles con NAVA.

Descripción General Funcionamiento

Disparo neural

La NAVA es un nuevo enfoque de la ventilación mecánica basado en la salida respiratoria neural o“ disparo neural“. El ciclo respiratorio depende de la descarga rí­tmica del centro respiratorio del cerebro, que viaja a lo largo del nervio frénico y estimula a las células musculares del diafragma, lo que provoca una contracción muscular. Como resultado, la presión en las ví­as respiratorias desciende, lo que provoca la entrada de aire en los pulmones. La Edi refleja el grado de reclutamiento de motoneuronas y su intensidad, así­ como la frecuencia de disparo y guarda una relación directa con la intensidad del impulso respiratorio [2]. Esta posibilidad de utilizar la señal Edi para el control del ventilador proporciona un modo “neuronal” de disparo y permite al centro respiratorio modular la asistencia ventilatoria de modo mucho más directo, con un acoplamiento mecánico entre el diafragma y el ventilador casi instantáneo.

Los ventiladores convencionales detectan un esfuerzo del paciente por medio de un descenso en la presión de las ví­as respiratorias o una inversión en el flujo (disparo neumático). Éste es el último paso de respuesta en la cadena de acontecimientos respiratorios que consigue que un sistema de ventilación tradicional detecte el hiperinflado, la presión positiva espiratoria final (PEEP) intrí­nseca y problemas de disparo secundario produciendo asincroní­as (Figura 1).

Figura 1 - NAVA

Figura 1.- Pasos necesarios para transformar el impulso respiratorio central en una inspiración con aquellos niveles en los que se podrí­a producir el acoplamiento neuroventilatorio (derecha). Modificado de Sinderby et al. [3].

Señal eléctrica diafragmática (Edi)

Para el registro de la actividad eléctrica se utiliza un catéter Edi que es una sonda nasogástrica con 10 electrodos en la parte distal. Es esencial posicionar los electrodos correctamente a ambos lados del diafragma utilizando como referencia la señal electrocardiográfica esofágica, registrada mediante los propios electrodos del sistema (Figura 2). No existe un valor estándar de la Edi debido a las diferencias interindividuales, que dependen de factores como la masa muscular diafragmática, la afección del paciente y el grado de sedación, entre otros. La señal Edi procesada se transmite al ventilador en función del nivel NAVA elegido, y proporcionará al paciente una asistencia ventilatoria sincronizada y proporcional a la señal.

Figura 2. Sistema NAVA - posicionamiento del catéter

Figura 2.- Sistema NAVA: posicionamiento del catéter. 1) posicionamiento anatómico: La región de los electrodos (delimitada por la lí­nea de puntos) debe quedar a ambos lados del diafragma para un correcto registro. 2) el catéter Edi es una sonda nasogástrica convencional modificada a la que se han añadido 10 electrodos en serie incluidos de forma concéntrica en la pared de la sonda. 3) con el registro electrocardiográfico esofágico mediante los propios electrodos del sistema se puede comprobar el posicionamiento correcto; las derivaciones superiores (a y b) registran la actividad de los electrodos proximales, más cercanos a la región cardí­aca, y la onda P es más prominente; las derivaciones inferiores (c y d) registran la actividad de los electrodos distales, que muestran una disminución progresiva de la onda P. El ventilador dispone de una herramienta de posicionamiento que muestra el registro electrocardiográfico y facilita su posicionamiento. Modificado de Suárez-Sipmann et al. [4].

Descripción del funcionamiento

Ciclo respiratorio

Inspiración: empieza cuando el paciente activa una respiración, el aire fluye hacia los pulmones a una presión que varí­a y es proporcional a la Edi.

A diferencia de los modos de disparo neumático, la Edi es una señal más precoz, no depende de la generación de una presión o flujo determinados ni del acoplamiento neuromecánico del diafragma, y no se afecta por fugas.

Durante la ventilación NAVA no se prefija un nivel de presión, sino que es el paciente quien determina la magnitud de la asistencia inspiratoria que recibe mediante su patrón de activación diafragmático. La presión inspiratoria aplicada por el ventilador está determinada por la siguiente ecuación:

T2

Paw: es la presión inspiratoria máxima estimada (cmH2O).

Edi: es la integral instantánea de la actividad de la señal eléctrica diafragmática (mcV)

Nivel NAVA: es una constante de proporcionalidad, ajustada por el usuario (cmH2O/mcV).

Ejemplo: 5mcV x 3 cmH2O/mcV : 15 cmH2O + PEEP

De este modo, la asistencia ventilatoria se ajusta automáticamente en proporción a la activación diafragmática o, dicho de otro modo, a la intensidad con que el paciente desea respirar [5].

Espiración: se inicia cuando la Edi disminuye por debajo del 70% del valor máximo.

Si la presión aumenta 3 mmH2O sobre la presión objetivo inspiratorio.

Si se supera el lí­mite superior de presión.

Se consigue así­ suprimir la asistencia inspiratoria en el mismo momento en que el centro respiratorio cesa la actividad del diafragma (Figura 3).

Figura 3. La señal eléctrica diafragmática

Figura 3.- La señal eléctrica diafragmática. 1) Registro de la actividad eléctrica diafragmática (Edi) en un paciente. a) Edi mí­nima (espiratoria o tónica); b) inicio de la fase inspiratoria a nivel central (tiempo inspiratorio [TI] neural) tras alcanzar el umbral de sensibilidad prefijado para el disparo, en este caso 0,5 mcv > la Edi mí­nima (las barras representan de modo esquemático los ajustes de presión instantáneos cada 0,2 ms proporcionales a los cambios de Edi y cuya magnitud está determinada por el nivel NAVA ajustado, que en el ejemplo es 1); c) Edi máxima, final de TI neural; d) ciclo espiratorio, descenso de la Edi a un valor umbral del 70% de la Edi máxima. 2) Registro simultáneo de Edi, presión en la ví­a aérea y flujo; el estí­mulo central y la respuesta mecánica ocurren de forma sincronizada, como muestra el inicio del flujo inspiratorio inmediatamente tras el inicio del aumento de la Edi (primera lí­nea de puntos) y el mí­nimo retraso entre disminución de la Edi y el ciclo espiratorio mecánico (segunda y tercera lí­neas de puntos, respectivamente). Nótese que el perfil de presurización sigue la morfologí­a de la Edi. Modificado Suárez-Sipmann et al [4].

Nivel optimo NAVA

La determinación del nivel óptimo NAVA sigue siendo un verdadero reto, para el que se han sugerido varios métodos. Durante el NAVA se generan volúmenes corrientes (VC) que pueden permanecer constantes, independientemente del nivel de asistencia una vez que las necesidades destilatorias del paciente sean satisfechas 6. Por tanto, la configuración de NAVA no puede ser ajustada basada únicamente en el VC y/o objetivo PCO2.

Brander y colabores describen un complejo método que identifica el nivel NAVA adecuado mediante el análisis del patrón respiratorio durante la titulación del nivel [6].

A efectos prácticos describiremos el método de Roze que establece que el nivel óptimo NAVA corresponde con el nivel capaz de proporcionar el 60% de la Edi más alta registrada durante 3 minutos en respiración espontanea (Figura 4) [7].

F4Figura 4.- Cambios en la ventilación asistida ajustada neuronalmente en función de la actividad eléctrica diafragmática durante la ventilación espontánea. Se muestra la actividad eléctrica diafragmática (EAdi) durante 1  hora. Cada punto representa el valor medio durante 1 minuto. Las variaciones de la EAdi se producen antes, durante y después de una prueba de ventilación espontánea (SBT). La EAdi máxima fue de 21 μV tras la SBT de 3 minutos lo que permitió un descenso del nivel NAVA desde 2.4 a 2.2 cmH2O/μV para obtener un valor de EAdi tras la SBT de 13 μV (60% del valor máximo de EAdi). Modificado de Roze et al. [7].

Aplicaciones Clí­nicas

Estudios clí­nicos y experimentales muestran potenciales ventajas de la asistencia NAVA (Tabla 2). A continuación se describen algunas de las más relevantes.

Tabla 2. Ventajas clí­nicas del sistema NAVA

Tabla 2.- Ventajas clí­nicas del sistema NAVA

Sincroní­a paciente-ventilador mejorada

El propósito de NAVA fue superar los problemas de asincroní­a paciente-ventilador. La asincroní­a es un problema clí­nico de gran relevancia por su frecuencia, su difí­cil manejo y sus consecuencias [8,9,10]. Sin embargo, no está claro si es causa directa de prolongación del tiempo de ventilación mecánica.

La asincroní­a provoca malestar y agitación, que a su vez requiere sedación y aumento del nivel de soporte, y esto puede prolongar la duración de la ventilación mecánica.

La asincroní­a puede ser definida como el desfase entre la salida neural del paciente y la del ventilador en los tiempos inspiratorios y/o espiratorio [11]. Esto se traduce en la imposibilidad para el paciente de disparar el ventilador (respiraciones fallidas) [12], y en retrasos en el disparo mecánico, especialmente durante situaciones patológicas en que aún haya aumento de resistencia al flujo espiratorio con hiperinsuflación dinámica (PEEP intrí­nseca).

En NAVA el ventilador inicia su ciclo tan pronto como comienza la inspiración neural. Además, el nivel de asistencia ofrecido durante la inspiración está determinado por la demanda del centro respiratorio del propio paciente. Lo mismo tiene validez para la fase de espiración neural: el ventilador termina el ciclo de inspiración en el instante en que recibe el aviso del comienzo de la espiración neural. Al utilizar la señal de la Edi, mejora el mantenimiento de la sincroní­a entre el paciente y el respirador. Esta sincroní­a ayuda a minimizar la incomodidad y agitación del paciente, estimulando la respiración espontánea y una sedación posiblemente reducida (Figura 5).

NAVA, por tanto, disminuye el riesgo de asincrónicas, además de permitir un patrón de respiración más natural con una mayor variabilidad, con un mejor intercambio alveolo-capilar [13].

F6

Figura 5.- Registro de la interacción paciente-respirador durante ventilación NAVA comparada con presión soporte. a) Ventilación asistida ajustada neuronalmente: no se observa asincroní­a. b) Ventilación con presión soporte: se observan numerosas asincroní­as por fallo del trigger del ventilador (rectángulo azul). Modificado de Nicolás Terzi, et al. [1].

Descarga muscular efectiva: no disfunción diafragmática

Varios estudios han demostrado que la asistencia con ventilación mecánica se asocia con un rápido desarrollo de debilidad y atrofia diafragmática. De acuerdo con estos estudios, se ha demostrado atrofia del diafragma con una reducción aproximada del 50% en el diámetro de la fibra muscular después de 18 a 69 horas de VM [14, 15,16].

Uno de los objetivos de la asistencia ventilatoria es proporcionar una adecuada descarga del trabajo muscular que evite, por un lado, el agotamiento y, por otro, la excesiva inactividad para poder progresar en la desconexión de la ventilación.

La magnitud de la asistencia ventilatoria depende del nivel NAVA ajustado, y los cambios resultantes en la Edi determinan la presión inspiratoria alcanzada. A su vez, los cambios en la presión obtenidos controlan el propio centro respiratorio por la modulación que recibe a través de las aferencias respiratorias.

Este mecanismo de control, proporciona las siguientes ventajas:

a) Protección pulmonar: evita que se alcancen presiones inspiratorias excesivas cuando se incrementa la asistencia.

b) Permite estimar la descarga muscular óptima que se obtendrí­a cuando un incremento adicional en el nivel NAVA no resultase en aumento de la presión inspiratoria.

c) Asegura que la musculatura respiratoria esté activa tanto en el inicio como durante toda la fase inspiratoria incluso con niveles altos de soporte [5].

Se evita así­ la inactividad muscular durante la ventilación asistida y la sobreasistencia, ambas relacionadas con la disfunción diafragmática inducida por la ventilación mecánica [17,18].

Herramienta de monitorización respiratoria

La curva Edi es un nuevo parámetro exclusivo en la ventilación mecánica que puede utilizarse como herramienta de diagnóstico, independientemente del modo de ventilación asistida, proporcionando información sobre la existencia de asincroní­a, actividad respiratoria, requisitos de volumen y el efecto de los ajustes de la ventilación, esto minimiza el riesgo de excesiva asistencia/sedación. (Figura 6).

F7

Indicaciones

NAVA puede usarse en todos los pacientes que necesitan asistencia ventilatoria tanto invasiva como no invasiva, siempre y cuando la señal eléctrica entre el cerebro y el diafragma esté intacta y no exista contraindicación para la inserción de la sonda nasogástrica.

Sin embargo, se recomienda en pacientes:

a) Que presentan asincroní­a con el ventilador “lucha contra el ventilador” con destetes prolongados.

b) Donde se prevea ventilación mecánica prolongada.

c) Con respiración espontánea y sin requerimientos de sedación.

Conclusión

Es indiscutible que las mejores intervenciones son aquellas que menos interfieren con los propios mecanismos de la naturaleza. NAVA es un nuevo modo de ventilación mecánica asistida basado en un concepto más fisiológico al utilizar la señal de activación eléctrica diafragmática para el control del ventilador. Mejora la sincroní­a paciente-ventilador, aumenta la variabilidad respiratoria y evita la inactivación de los músculos respiratorios. Además de ser una herramienta de monitorización respiratoria.

Sus ventajas teóricas frente a otros modos de ventilación podrán ser evaluados cuando su aplicación en la práctica clí­nica sea más generalizada.

Un desafió clave es cómo determinar la mejor configuración de NAVA de acuerdo con las necesidades de ventilación del paciente y el nivel aceptable del trabajo de la respiración.

Bibliografí­a

1.- Nicolas Terzi, et al. Clinical review: Update on neurally adjusted ventilatory assist ““ report of a round-table conference. Critical Care 2012, 16:225. (PubMed) (pdf) (epub)

2.- Lourenco RV, et al. Nervous output from the respiratory center during obstructed breathing. J Appl Physiol. 1966; 21:527-33. (PubMed)

3.- Sinderby C, et al. Neural control of mechanical ventilation in respiratory failure. Nat Med. 1999; 5:1433-6. (PubMed)

4.- Suarez-Sipmann et al. Nuevos modos de ventilación: NAVA. Med Intensiva. 2008; 32 (8):398-403. (PubMed) (pdf)

5.- Sinderby C, et al. Inspiratory muscle unloading by neurally adjusted ventilatory assist during maximal inspiratory efforts in healthy subjects. Chest. 2007; 131:711-7. (PubMed) (pdf)

6.- Brander L, et al. Titration and implementation of neurally adjusted ventilatory assist in critically ill patients. Chest 2009, 135:695-703. (PubMed) (pdf)

7.- Roze H, et al. Daily titration of neurally adjusted ventilatory assist using the diaphragm electrical activity. Intensive Care Med 2011, 37:1087-1094. (PubMed)

8.- Tobin MJ, et al. Advances in mechanical ventilation. N Engl J Med. 2001; 344: 1986-96. (PubMed)

9.- Tobin MJ, Jubran A, Laghi F. Patient-ventilator interaction. Am J Respir Crit Care Med. 2001; 163:1059-63. (PubMed) (pdf)

10.- Thille AW, Rodriguez P, Cabello B, et al. Patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation. Intensive Care Med. 2006; 32:1515-22. (PubMed)

11.- De Wit M, et al. Observational study of patient-ventilator asynchrony and relationship to sedation level. J Crit Care Med 2009; 24: 74-80. (PubMed) (pdf) (epub)

12.- Leung P, et al. Comparison of assisted ventilator modes on triggering, patient effort, and dyspnea. Am J Respir Crit Care Med. 1997; 155:1940-8. (PubMed)

13.- Gama de Abreu M, et al. Noisy pressure support ventilation: a pilot study on a new assisted ventilation mode in experimental lung injury. Crit Care Med 2008, 36:818-827. (PubMed)

14.- Laghi F, et al. Is weaning failure caused by low-frequency fatigue of the diaphragm? Am J Respir Crit Care Med 2003; 167: 120-27. (PubMed) (pdf)

15.- Watson AC, et al. Measurement of twitch transdiaphagmatic, esophageal, and endotracheal tube pressure with bilateral anterolateral magnetic phrenic nerve stimulation in patients in the intensive care unit. Crit Care 2001; 29:1325-31. (PubMed)

16.- Hermans G, et al. Increased duration of mechanical ventilation is associated with decreased diaphragmatic force: a prospective observational study. Crit Care Med 2010; 14: R127. (PubMed) (pdf1) (pdf2) (epub)

17.- Kimura T, et al. Determination of the optimal pressure support level evaluated by measuring transdiaphragmatic pressure. Chest. 1991; 100:112-7. (PubMed)

18.- Vassilakopoulos T, et al. Ventilator-induced diaphragmatic dysfunction. Am J Respir Crit Care Med. 2004; 169:336. (PubMed) (pdf)

* Mª Carmen Martí­n Lorenzo
* Nuria Montón Giménez
Servicio de Anestesiologí­a y Cuidados Crí­ticos.
Hospital Universitario de Canarias.
** Daniel Paz Martí­n
MD, PhD, DESA, EDIC
** Unidad de Reanimación.
Servicio de Anestesiologí­a y Reanimación.
Hospital Virgen de la Salud-Toledo.
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1 Comentario

  • HOLA, SOY RESIDENTE DE MEDICINA DE URGENCIAS, ESTOY HACIENDO UNA REVISION SOBRE ESTE MODO VENTILATORIO, ME PARECE MUY INMOVADOR Y PROMETEDOR.
    SI TIENEN ALGUN ARTICULO NUEVO SE LOS AGRADECERIA QUE ME LO HICIERAN LLEGAR A MI CORREO..
    MUCHAS GRACIAS DE ANTEMANO

    ATT: JHOVANY HERNANDEZ

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