Cerrando el ciclo en el control neonatal de oxígeno – Optimizando los tiempos del clínico.

Introducción.

La fracción de oxígeno inspirado (FiO2) se ajusta en función de los gases sanguíneos o la saturación arterial de O2 medida con oximetría de pulso (SpO2). Estos ajustes no siempre son efectivos, y los recién nacidos prematuros  reciben el suplemento de O2  de la siguiente forma:

  • 50% del tiempo dentro del rango objetivo de SpO2.
  • 30% del tiempo en Hiperoxia más alto que la SpO2 prevista.
  • 20% del tiempo en Hipoxia por debajo de la SpO2 prevista.

Esto es alarmante sobre todo en lactantes que tienen fluctuaciones espontáneas en la oxigenación, y que la atención dedicada solamente al ajuste de FiO2 no es posible, por lo que la respuesta cuando  la SpO2 está fuera de la gama prevista se retrasa a menudo. Como resultado la exposición a FiO2 o hiperoxemia puede ser frecuente y prolongada.

Se ha demostrado que el ajuste automatizado de FiO2 mejora el mantenimiento de la oxigenación dentro de rango en comparación con un cuidado rutinario e incluso dedicado.

Existe  un sistema para el ajuste automatizado de FiO2 desarrollado en la Universidad de Miami y que tiene como objetivo el mantener la SpO2 dentro de un intervalo adecuado y respondiendo a cambios agudos o graduales en la SpO2. Este sistema, ha demostrado que mejora el mantenimiento de SpO2 dentro de un rango previsto en comparación con una enfermera totalmente dedicada, y ha sido Incorporado en un ventilador neonatal. (Avea CliO MR)  Imagínese que pudiera ajustar el control de FiO2 cada segundo este es el tipo de tecnologia de la que hablamos.

Cómo Funciona.

Utilizan sistemas de control de ciclo cerrado, en los que el control o decisión están en función de la señal de salida. Los sistemas de ciclo cerrado usan la retroalimentación desde un resultado final para ajustar la acción de control en consecuencia. El sistema de control automático de FiO2 utiliza el valor de SpO2 medido del paciente para controlar la FiO2 suministrada. La activación del sistema mantiene el nivel de SpO2 del paciente entre el límite bajo de SpO2 deseada y el límite alto de SpO2 deseada (link), mediante la valoración continua de FiO2 suministrada a partir de la SpO2 medida. El sistema responde tanto a los cambios transitorios de SpO2, episodios de hipoxemia e hiperoxemia, como a los cambios a largo plazo en los requisitos iniciales de FiO2 del paciente.

El sistema de control automático de FiO2 comprende tres sistemas básicos (Figura 1):

  • Oximetría de pulso.
  • Algoritmo de control.
  • Suministro de gas.

Figura 1.

El algoritmo compara la SpO2 del paciente con el valor fijo (el punto medio entre los objetivos alto y bajo de SpO2). El sistema utiliza esta diferencia (o “error”) para fijar la FiO2 y  realiza cambios inmediatos en la misma (una vez por segundo) para corregir el error, “aprende” de cambios pasados y prevé los cambios a corto plazo. Estas tres tareas componen lo que se denomina control proporcional integral derivativo (control PID).

Hay cuatro factores a los que el algoritmo responde para determinar la FiO2 que debería suministrarse:

  1. La diferencia entre la SpO2 real y la deseada
  2. El ritmo de cambio de la SpO2
  3. La banda en que se encuentra el paciente (hiperoxémica, normoxémica o hipoxémica) según definición de los objetivos alto y bajo de SpO2 fijados
  4. Cantidad de tiempo que la SpO2 está “fuera de banda”

Cómo se comporta el sistema.

Durante períodos de hipoxemia (la SpO2 es inferior al valor bajo deseado de SpO2),

  • Hay un rápido incremento de FiO2 dentro de los 10 segundos posteriores a la detección de hipoxemia.
  • Habrá un incremento continuo de FiO2 mientras persista la hipoxemia.
  • El ritmo del incremento de FiO2 es proporcional a la magnitud de la hipoxemia.
  • Los cambios de la FiO2 son proporcionales al valor inicial de la FiO2 (un promedio continuo de la FiO2 en condiciones estables).

En períodos de normoxia (la SpO2 está entre los valores alto y bajo deseados de SpO2),

  • Si la SpO2 es estable y permanece por encima del valor fijo, pero dentro de la banda deseada, hay un descenso gradual de la FiO2.
  • Si la SpO2 está por debajo del valor fijo, pero permanece en la banda deseada, no ocurrirá ninguna otra disminución.

Durante los estados de hiperoxemia (la SpO2 es mayor que el valor alto deseado de SpO2),

  • El controlador disminuye la FiO2. Según la importancia de la hiperoxemia, esta reducción comienza a los 15 – 90 segundos y da lugar a una reducción mayor y sostenida de la FiO2 mientras el paciente permanece en estado de hiperoxemia.

Beneficios clínicos de estos  sistemas: 

  • Aumenta el tiempo en el rango objetivo de SpO2 clínicamente prescrito y las ventajas clínicas que conlleva.
  • El algoritmo de control toma en cuenta automáticamente las tendencias de SpO2, ajustando la FiO2 para evitar episodios de Hiperoxemia.
  • Reducción de hasta el 99 por ciento en los ajustes manuales de FiO2.
  • Eficaz en diversos rangos objetivo establecidos de SpO2 .
  • En algunos ventiladores (Avea CliO MR) está disponible para ventilación invasiva y no invasiva.

Es un factor importante la FiO2 en la disminución de Retinopatía en Prematuros?

¿Está usted dentro del rango seguro de SPO2 recomendado en su NICU? Monitoreo de SPO2 y control de FiO2 en pacientes neonatales.

Abraham Rodríguez Palancares

Abraham Rodríguez Palancares

Ingeniero Biomédico. Con amplia experiencia en temas del cuidado respiratorio y en el ámbito hospitalario. Actualmente trabajando en Vyaire Medical.

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