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Cómo usar la constante de tiempo espiratorio

Artículo

Autor: Dr. Med. Jean-Michel Arnal, intensivista jefe del Hôpital Sainte Musse, Toulon, Francia

Fecha: 25.04.2018

La constante de tiempo espiratorio (RCesp) es una medición dinámica de la mecánica respiratoria que se mide respiración a respiración en todos los respiradores de Hamilton Medical.
Cómo usar la constante de tiempo espiratorio

Producto de multiplicar compliance y resistencia

RCesp es una medida fiable en pacientes con respiración pasiva y con respiración espontánea, siempre y cuando la espiración sea pasiva. También se puede usar en pacientes con NIV, siempre que no haya fugas accidentales.

Dado que RCesp es el producto resultante de multiplicar la compliance por la resistencia, basta con usar esta variable para obtener una evaluación de la mecánica respiratoria general. Resulta muy útil a la hora de diagnosticar estados pulmonares y su gravedad, optimizar la configuración del respirador, monitorizar la posición decúbito prono y entender determinados episodios respiratorios.

Constante de tiempo espiratorio en un pulmón normal

En un paciente que reciba ventilación mecánica con un pulmón normal, el valor de RCesp suele ser de entre 0,5 y 0,7 segundos (consulte la figura 1). Con todo, es importante comprobar que los valores de compliance y resistencia también se encuentran dentro de un intervalo normal, ya que un estado pulmonar mixto que combine una menor compliance y una mayor resistencia podría generar un valor de RCesp seudonormal.

Captura de pantalla de un valor de RCesp de 0,60
Figura 1: mecánica respiratoria típica de un paciente con un pulmón normal (el borde verde indica una compliance y resistencia normales en relación con la altura)
Captura de pantalla de un valor de RCesp de 0,60
Figura 1: mecánica respiratoria típica de un paciente con un pulmón normal (el borde verde indica una compliance y resistencia normales en relación con la altura)

Constante de tiempo espiratorio breve

Una constante de tiempo espiratorio con una duración inferior a 0,5 segundos es señal de una compliance menor, ya sea debido al pulmón o a la pared torácica (consulte la figura 2). En pacientes con SDRA, el valor de RCesp suele estar entre 0,4 y 0,6 segundos. Es más breve que la de pacientes con SDRA más grave, lo que indica una compliance baja y un volumen pequeño de pulmón aireado. En pacientes con fibrosis pulmonar o rigidez torácica, como la cifoescoliosis, el valor de RCesp suele ser muy breve, entre 0,15 y 0,25 segundos.

Captura de pantalla de un valor de RCesp de 0,41
Figura 2: monitorización de la mecánica respiratoria típica de un paciente con SDRA
Captura de pantalla de un valor de RCesp de 0,41
Figura 2: monitorización de la mecánica respiratoria típica de un paciente con SDRA

Constante de tiempo espiratorio prolongado

Una constante de tiempo espiratorio con una duración superior a 0,7 segundos es señal de una resistencia mayor, lo que puede estar asociado a una mayor compliance en el caso de los pacientes con EPOC con enfisema pulmonar (consulte la figura 3). Un valor de RCesp prolongado es típico en pacientes con EPOC y asmáticos. En los pacientes con broncoespasmo grave, el valor de RCesp puede llegar a los 3 segundos. Si el paciente no tiene EPOC ni asma, un valor más prolongado podría ser indicativo de que el tubo endotraqueal está mal colocado o tiene dobleces.

Captura de pantalla de un valor de RCesp de 1,68
Figura 3: monitorización de la mecánica respiratoria típica de un paciente con EPOC
Captura de pantalla de un valor de RCesp de 1,68
Figura 3: monitorización de la mecánica respiratoria típica de un paciente con EPOC

RCesp para optimizar los ajustes del respirador

Los pacientes con un valor de RCesp breve corren el riesgo de sufrir lesiones pulmonares inducidas por el respirador y sus valores de volumen tidal, presión de trabajo y presión meseta deben vigilarse de cerca. Por su parte, los pacientes con un valor de RCesp prolongado corren el riesgo de sufrir una hiperinflación dinámica, con lo cual habrá que medir la PEEP intrínseca periódicamente.

En los modos de soporte de presión y ASV®, la sensibilidad de disparo espiratorio (ETS) es un ajuste importante a la hora de optimizar la sincronización entre el paciente y el respirador. La ETS representa el porcentaje de flujo inspiratorio máximo al que la respiración mecánica finaliza. Si el porcentaje es alto, la respiración mecánica será más breve, y viceversa. Este ajuste se puede optimizar de acuerdo con la mecánica respiratoria.

Ajuste de la ETS según RCesp

A modo de aproximación inicial, la ETS se puede ajustar según el valor de RCesp del siguiente modo:

RCesp ETS
Normal 25 %-40 %
Corto 5 %-25 %
Largo 40 %-70 %

RCesp para monitorizar la posición decúbito prono

El efecto de la posición decúbito prono en la mecánica respiratoria se puede evaluar mediante la tendencia de RCesp y compliance. Si la posición decúbito prono está asociada con un reclutamiento pulmonar, se sabrá por un aumento de la compliance y del valor de RCesp. Si el valor de RCesp aumenta, pero sin cambios en la compliance, el profesional sanitario deberá comprobar si el tubo endotraqueal está mal colocado o tiene dobleces.

En la siguiente imagen se muestra un ejemplo de las tendencias de la mecánica respiratoria en las posiciones decúbito supino y decúbito prono. El cursor indica el inicio de la sesión en posición decúbito prono. Tras la posición decúbito prono, tanto el valor de RCesp como la compliance aumentan, lo que señala un reclutamiento pulmonar (figura 4).

Captura de pantalla de un aumento del valor de RCesp y la compliance
Figura 4: tendencias de mecánica respiratoria en las posiciones decúbito supino y decúbito prono
Captura de pantalla de un aumento del valor de RCesp y la compliance
Figura 4: tendencias de mecánica respiratoria en las posiciones decúbito supino y decúbito prono

RCesp para entender acontecimientos respiratorios

Un evento brusco que acaba en una desaturación o en un aumento de la presión en la vía aérea necesita un diagnóstico rápido. Si consultamos las tendencias de RCesp, nos ayudará a saber si el evento está relacionado con un cambio rápido de la mecánica respiratoria. Un aumento del valor de RCesp es indicativo de lo siguiente: el tubo endotraqueal está obstruido o mal colocado, el paciente está mordiendo el tubo endotraqueal, hay un exceso de secreciones o un broncoespasmo. Por el contrario, una reducción del valor de RCesp es señal de neumotórax, derrame pleural o atelectasia. Una desaturación brusca sin alteración del valor de RCesp es señal de una caída del gasto cardiaco o una embolia pulmonar grave.

 

Puede consultar las citas completas a continuación: (Arnal JM, Garnero A, Saoli M, Chatburn RL. Parameters for Simulation of Adult Subjects During Mechanical Ventilation. Respir Care. 2018;63(2):158-168. doi:10.4187/respcare.057751).

Parameters for Simulation of Adult Subjects During Mechanical Ventilation.

Arnal JM, Garnero A, Saoli M, Chatburn RL. Parameters for Simulation of Adult Subjects During Mechanical Ventilation. Respir Care. 2018;63(2):158-168. doi:10.4187/respcare.05775



BACKGROUND

Simulation studies are often used to examine ventilator performance. However, there are no standards for selecting simulation parameters. This study collected data in passively-ventilated adult human subjects and summarized the results as a set of parameters that can be used for simulation studies of intubated, passive, adult subjects with normal lungs, COPD, or ARDS.

METHODS

Consecutive adult patients admitted to the ICU were included if they were deeply sedated and mechanically ventilated for <48 h without any spontaneous breathing activity. Subjects were classified as having normal lungs, COPD, or ARDS. Respiratory mechanics variables were collected once per subject. Static compliance was calculated as the ratio between tidal volume and driving pressure. Inspiratory resistance was measured by the least-squares fitting method. The expiratory time constant was estimated by the tidal volume/flow ratio.

RESULTS

Of the 359 subjects included, 138 were classified as having normal lungs, 181 as ARDS, and 40 as COPD. Median (interquartile range) static compliance was significantly lower in ARDS subjects as compared with normal lung and COPD subjects (39 [32-50] mL/cm H2O vs 54 [44-64] and 59 [43-75] mL/cm H2O, respectively, P < .001). Inspiratory resistance was significantly higher in COPD subjects as compared with normal lung and ARDS subjects (22 [16-33] cm H2O/L/s vs 13 [10-15] and 12 [9-14] cm H2O/L/s, respectively, P < .001). The expiratory time constant was significantly different for each lung condition (0.60 [0.51-0.71], 1.07 [0.68-2.14], and 0.46 [0.40-0.55] s for normal lung, COPD, and ARDS subjects, respectively, P < .001). In the subgroup of subjects with ARDS, there were no significant differences in respiratory mechanics variables among mild, moderate, and severe ARDS.

CONCLUSIONS

This study provides educators, researchers, and manufacturers with a standard set of practical parameters for simulating the respiratory system's mechanical properties in passive conditions.