Introducción

La ventilación no invasiva (VNI) consiste en la administración de ventilación mecánica sin necesidad de una vía aérea artificial. Es ampliamente utilizada para el tratamiento de pacientes con insuficiencia respiratoria de diferentes causas¹. Las claves para el éxito de la VNI son la selección cuidadosa de pacientes y la elección del soporte ventilatorio adecuado para cada uno. En el mismo sentido, es fundamental la elección de una interfaz óptima y cómoda, que asegure un correcto sellado para minimizar las fugas sin provocar lesiones en el rostro del paciente. Existen varios tipos de interfases para realizar VNI, las más utilizadas en la práctica clínica en las Unidades de Cuidados Intensivos (UCI) son las máscaras faciales (u oronasales), las cuales presentan una incidencia de lesiones de apoyo que puede alcanzar hasta el 20%, principalmente a nivel de tabique nasal². La máscara facial total es otro tipo de interfaz con resultados similares a la máscara oronasal sin tanta incidencia de lesiones de apoyo, pero con la desventaja de pre sentar mayor fuga aérea y mayor espacio muerto³.

Con la emergencia de la pandemia de SARS-CoV-2, la escasez de insumos y equipamiento médico y el costo de los mismos desencadenó la búsqueda de alternativas innovadoras que permitieran brindar soporte respiratorio a todos los pacientes⁴. En este sentido, distintos autores han propuesto adaptaciones a máscaras de buceo comerciales que permitirían brindar oxigenoterapia con o sin presión positiva a los pacientes, o incluso emplearse como equipo de protección para el personal sanitario^5-11.

Con determinadas modificaciones, las máscaras de buceo podrían constituir una interfaz adecuada para realizar VNI en las UCI. Si bien se ha descrito su utilización con válvulas descartables de presión positiva al final de la espiración (PEEP) o equipos portátiles de presión positiva continua en vía aérea (CPAP)¹², no se ha evaluado su desempeño como interfaz para VNI empleando presión de soporte inspiratoria (PS) y PEEP mediante un equipo de ventilación mecánica de alta gama como los que se utilizan en las UCI.

El objetivo del presente trabajo fue desarrollar una interfaz para VNI a partir de máscaras de buceo comerciales y evaluar su desempeño en comparación con una máscara oronasal estándar.

Metodología

En conjunto entre el Laboratorio de Exploración Funcional Respiratorio del Hospital de Clínicas y la Escuela Universitaria Centro de Diseño (UDELAR) se trabajó en las modificaciones para transformar una máscara de buceo en una interfaz adecuada y segura para ventilación no invasiva. Utilizando máscaras de buceo comerciales (Free Breath M2068G®) y mediante impresión 3D, se confeccionaron dos piezas, una para el sellado de la abertura superior de la máscara (pieza #1) y otra ubicada en la abertura frontal de la máscara para la conexión de la pieza en Y del ventilador (pieza #2), con o sin interposición de un filtro HEPA (figura 1). Para comparar el área de intercambio de gases se realizó la medición del volumen de cada máscara mediante técnica de desplazamiento de líquidos, arrojando que ambas interfaces, en su área de intercambio de gases tienen volúmenes similares (aproximadamente 200 ml). En esta etapa se buscó priorizar los aspectos de comodidad para su uso, hermeticidad de los acoples y facilidad de armado. Los materiales utilizados permiten la desinfección de las máscaras mediante el mismo protoco lo empleado en las máscaras convencionales de VNI.

La posición del acople en la parte frontal de la máscara frente a la alternativa de mantener el flujo de gases en la sección superior aumenta el confort debido a la disposición de la conexión hacia el ventilador, disminuyendo además la deposición de humedad en la sección del visor de la máscara producto del flujo exhalado.

Una vez lograda la modificación de las máscaras, se procedió a su validación mediante la comparación de su desempeño contra una máscara oronasal convencional (FreeMotion® RT041, Fisher & Paykel Healthcare, Nueva Zelanda) en 10 voluntarios sanos en modalidad PSI con dos niveles de PEEP.

Todo el proceso de comparación se realizó utilizando un ventilador Servo-i® (Maquet Critical Care, Solna, Suecia), con una fracción inspirada de oxígeno programada de 0,21 y una presión de soporte constante de 3 cmH₂O. En todos los casos se fijó el trigger inspiratorio en -2 cmH₂O, y el ciclado de inspiración a espiración en 25%. Se compararon las máscaras convencionales (MC) de VNI con las máscaras de buceo modificadas (MM) en 2 niveles de PEEP (4 y 8 cmH₂O) durante 5 minutos en cada condición. Durante todo el procedimiento se registraron en cada minuto: nivel de fuga, frecuencia respiratoria y volumen corriente medido por el equipo de ventilación mecánica, oximetría de pulso (SpO₂) y medición continua de CO₂ transcutáneo (CO₂tc) a través de un monitor transcutáneo de gases (SenTec Digital Monitoring System®) y para valorar el confort se utilizó una escala de 1-10, donde 1 fue menos confortable y 10 más confortable. El protocolo de investigación fue aprobado por el Comité de Ética del Hospital de Clínicas.

Resultados

Con niveles de PEEP de 4 cmH₂O, las MC presentaron un nivel de fuga de 23,1 ± 16,1% vs 35,9 ± 17,8% (p = 0,06) de las MM. La frecuencia respiratoria de los participantes fue de 14,8 ± 3,0 rpm con las MC vs 13,8 ± 2,5 rpm con las MM (p = 0,08); el volumen corriente administrado con las MC fue de 830 ± 248 ml vs 681 ± 267 ml (p = 0,20) con las MM. No hubo diferencias en la SpO₂ de los voluntarios durante la ventilación con máscaras convencionales o modificadas (98 ± 1% vs 98 ± 1%, respectivamente, p = 0,40); así como tampoco en la CO₂tc (43,9 ± 7,8 mmHg vs 41,7 ± 6,6 mmHg, respectivamente, p = 0,14). Los niveles de confort reportados por los participantes durante el uso de las MC con 4 cmH₂O de PEEP fue de 8,0 ± 1,2, mientras que con las MM fue de 8,7 ± 0,9 (p = 0,06) (figura 2).

Cuando el nivel de PEEP se fijó en 8 cmH₂O, la fuga aérea fue de 32,0 ± 19,8% con las MC vs 47,6 ± 21,7% con las MM (p = 0,15). No hubo diferencias estadísticamente significativas en la frecuencia respiratoria (14,2 ± 3,4 rpm vs 13,9 ± 3,0 rpm, p = 0,70), volumen corriente administrado (804 ± 225 ml vs 772 ± 229 ml, p = 0,50) y SpO₂ (98 ± 1% vs 98 ± 2%, p = 0,18) observadas con máscaras convencionales o modificadas, respectivamente. El CO₂tc con las MC fue de 43,5 ± 8,1 mmHg vs 41,0 ± 5,7 mmHg con las MM (p = 0,03). Finalmente, los participantes reportaron un nivel de confort significativamente mayor con las máscaras modificadas que con las convencionales (8,3 ± 1,1 vs 6,5 ± 1,4, p < 0,01) (figura 3).

El nivel de presurización con todas las interfases y condiciones estudiadas fue el adecuado, sin variar sustancialmente con el seteado por los investigadores.

Discusión

En términos generales en voluntarios sanos, la VNI con máscaras de buceo modificadas fue posible, bien tolerada y con un nivel de desempeño similar a las máscaras convencionales. Con niveles de PEEP de 4 cmH₂O no se encontraron diferencias significativas en ninguna de las variables analizadas, mientras que con niveles de PEEP de 8 cmH₂O se observaron diferencias significativas en los niveles de CO₂tc y en confort a favor de las MM. Se destaca, con este nivel de PEEP, la presencia de mayor porcentaje de fugas con las MM comparado con las MC, aunque esto no fue estadísticamente significativo.

En el análisis individual de las variables, a diferencia de lo esperado, hubo una tendencia a mayor fuga con las MM. Esto puede deberse a que las máscaras de buceo fueron creadas para soportar presión desde fuera de la máscara hacia el rostro del paciente, empujando la misma y asegurando un correcto sellado; en el caso de la VNI, la presión administrada al interior de la máscara aleja la misma del rostro del paciente. Esta diferencia podría explicar la presencia de fugas mayores en las MM comparado con las máscaras comerciales. En cuanto al funcionamiento del sistema ventilo-respiratorio, no encontramos interferencia con su normal funcionamiento en ambas interfases. La frecuencia respiratoria y los volúmenes corrientes no variaron significativamente entre las MC y las MM, independientemente del nivel de PEEP utilizado. La capacidad de mantener el nivel de oxigenación fue similar para ambas máscaras.

El menor nivel de CO₂tc con niveles de PEEP de 8 cmH₂O de las MM pensamos que probablemente sea secundario a la compensación ventilatoria que presentan los voluntarios sanos frente a la pérdida de presurización debido al mayor porcentaje de fugas con estas interfaces, aunque el mismo no haya sido estadísticamente significativo.

Los niveles de confort con niveles bajos de PEEP (4 cmH₂O), fueron elevados y similares en ambas interfaces, seguramente debido a los bajos niveles de presurización utilizados. En cambio, cuando aumentamos la PEEP a 8 cmH₂O, se registraron fugas aéreas hacia los ojos de los participantes, lo que obligó a revisar los ajustes de los arneses, y debido a que el ajuste de los arneses de las MM es más confortable, y el aro de silicona que contacta con el rostro del paciente es más amplio y permite distribuir la presión ejercida en más puntos de apoyo, hacen que se pueda ejercer una presión mayor con los arneses sin aumentar el disconfort. En cambio, con las MC, para evitar fugas con niveles superiores de presurización, se hace necesario ajustar más los arneses de sujeción, aumentando la presión de la máscara contra en tabique nasal para evitar fugas hacia los ojos, lo cual hace que el confort disminuya.

Conclusiones

La utilización de MM para realización de VNI presenta, en voluntarios sanos, un desempeño similar a las MC disponibles en el mercado, con la ventaja de presentar mayor confort y menor costo. Si bien aún faltan estudios para avalar su utilización en pacientes con patología respiratoria asociada, en el marco de la emergencia sanitaria por la pandemia causada por SARS-Cov-2, la adaptación de máscaras de buceo podría representar una opción válida frente a la escasez de interfaces comerciales.