Manipulación transtorácica de la ventilación/perfusión: el sistema V/Q

Desde que apareció el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) a fines de 2019, la transmisión ha sido rápida y particularmente letal. La muerte se debe más comúnmente al ARDS, que se ha citado que ocurre en hasta el 42% de los pacientes. La rápida letalidad del COVID-19 ha enfatizado las limitaciones de las terapias actualmente disponibles en la Unidad de Cuidados Intensivos. El soporte de ventilación mecánica tradicional, el uso de fármacos vasodilatadores pulmonares sistémicos e inhalados, la monitorización invasiva, la pronación y la oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO), por nombrar algunos, son consumidores voraces de recursos y han culminado en un gasto de al menos 27 000 millones de dólares al año en el Estados Unidos solo antes del virus. Esta carga fiscal se ha superado con creces en la actual pandemia. Con el número de pacientes creciendo exponencialmente, los recursos hospitalarios se están superando rápidamente con el desbordamiento de la UCI, que se ve agravado por la escasez nacional de ventiladores mecánicos. Se exigen nuevas técnicas tanto para tratar a los pacientes como para identificar a los respondedores si se quieren optimizar los recursos médicos.

Tradicionalmente, los pacientes se presentan en la UCI y son intubados una vez que se alcanza un umbral de dificultad e insuficiencia respiratoria. Se inician diversas maniobras para optimizar la captación de oxígeno por los pulmones para prevenir la aparición de insuficiencia orgánica y la muerte. En la actualidad, no existen tecnologías puente efectivas que brinden una intervención entre la intubación y estas técnicas costosas y más complejas, que son competencia casi exclusiva de los centros académicos terciarios más expertos tecnológicamente. La práctica clínica a menudo es empírica y está impulsada por prueba y error en esta enfermedad emergente, en gran parte porque actualmente no hay pruebas clínicas que brinden a los médicos una indicación clara sobre qué pacientes responderán a estos procedimientos más costosos y difíciles. Esto se debe en parte a la fisiopatología subyacente del SDRA, donde existe un mayor "desacoplamiento" entre el flujo sanguíneo (y, por lo tanto, la absorción de oxígeno) y las unidades pulmonares sanas que permiten la transferencia y absorción de oxígeno debido al daño en los alvéolos. Este fenómeno cambia el desajuste fisiológico de ventilación/perfusión (desajuste V/Q) a un estado patológico. Dado que este fenómeno empeora con el tejido enfermo, es difuso pero no uniforme y la respuesta a la terapia es difícil de determinar en base a las modalidades actuales. Por lo tanto, muchas terapias se instituyen puramente por ensayo y error. La determinación de candidatos apropiados para técnicas terapéuticas avanzadas es de vital importancia, ya que no están libres de riesgo y consumo de recursos. Los pacientes que están profundamente hipóxicos y fallan en el soporte de la posición supina tradicional son "volteados" sobre su abdomen para asumir la posición prona, una técnica conocida como pronación. Esto requiere un equipo de al menos 6 enfermeras, terapeutas respiratorios y médicos que intenten garantizar que no haya eventos adversos. Tales complicaciones contribuyen a la morbilidad y mortalidad potencial de la maniobra e incluyen la extubación accidental (desplazamiento del tubo endotraqueal fuera de la tráquea), la desconexión del ventilador, el empeoramiento transitorio de la hipoxia, la inestabilidad hemodinámica, el desalojo de los catéteres venosos centrales y periféricos, por nombrar algunos. pocos. Esto se ve agravado por la necesidad de una mayor sedación que, a su vez, se asocia con inestabilidad hemodinámica, aspiración, alteración del estado de conciencia y un aumento en la agudeza de la monitorización, lo que la hace mucho más laboriosa y costosa.

Los investigadores proponen el desarrollo de un sistema de ventilación/perfusión (Sistema V/Q), un dispositivo accionado neumáticamente que puede mejorar la oxigenación ajustando los gradientes de presión transtorácica. Este es un nuevo campo de la fisiología pulmonar que apenas se está explorando. Sin embargo, el concepto de manipulación no invasiva de la mecánica pulmonar y el desajuste de la ventilación/perfusión tiene un gran impacto, ya que potencialmente introduce una técnica comparativamente segura para abordar una falla fatal de la función pulmonar. El sistema V/Q representa un esfuerzo por optimizar la función pulmonar sin el riesgo de que el paciente esté en decúbito prono. Si tiene éxito, la oxigenación mejorada asociada con el dispositivo tiene múltiples ramificaciones clínicas y económicas. Inicialmente, el dispositivo puede obviar la necesidad de procedimientos más costosos, lentos y potencialmente morbosos. La investigación futura puede incluir investigar si el dispositivo se puede utilizar para identificar tanto a los "respondedores" como a los "no respondedores" a técnicas terapéuticas avanzadas y puede ayudar a eliminar el enfoque de "ensayo y error" en el manejo de pacientes complejos con ARDS.

Los procedimientos del estudio tardarán hasta 5 horas en completarse para cada participante inscrito. Durante este tiempo, el participante estará sedado según el protocolo estándar de la UCI. Cada participante del estudio tendrá hasta 4 horas de intervención con el sistema V/Q del estudio, seguidas de 1 hora de observación posterior a la intervención.