U N I V E R S I D A D A U T O N O H A H E T R O P O L I T A N A
UNIBAD IZTAPALAPA
4cazr
PROYECTO DE INGEMIERIA CLINICA
dEVALUACION TECNICA DE 6QUIPOS DE VENTILACIOW HECANICk'
/
A N G . BIOHEDICA
RAIlREZ LOPEZ HIGUEL. ANGEL
CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA
C O N T E N I D O
\ PROLOGO \
CAPITULO I . LA VENTILACION HECANJCA
1.6. Hecanismo de la res~iraci6n espontanea
l . 1 .Ventiladores mecanicos
1 . 1 . 1 . Aplicacion
i.i.2. Clasificacibn
1.2. Caracteristicas tfknicas de los ventiladores
CAPITULO 2 . EL PROBADOR DE VENTILADORES 810-TEK UT-2.
CAPITULO 3. PROTOCOLO DE PRUEBA
3.1 INTRODUCCION
3 .2 EVALUACION DE LA CAPACIDAD DE SUHIWISTRO DE VOLUHEN
3.3 EVALUACION DE LA CAPACIDAD DE lEhNTENER UN VOLUMEN DADO. / I
3 . 4 EVALUACION DE LOS CONTROLES DE AJUSTE E INDICADORES DEL VENTILADOR
3.5 EVALUACIOW DE LOS SISTEHAS DE ALARHk
CAPITULO 4 . RESULTADOS
CAPITULO 5. CONCLUSIONES
CAPITULO e. 8IBLIOGRAFIk
P R O L O G O
Es de suma importancia verificar que los equipos de ventilacidn mecdnica \ \
funcionen adecuadaknte durante todo el tiempo que esté conectado al Paciente.
No tomar en cuenta esta medida podria\resultar en un eaweoramiento del estado \
clinic0 del paciente o incluso causarle la muerte.
El problema que se presenta e s que la mayoria de los responsables de estos
equipos en los hospitales. no efectuan pruebas adecuadas de funcionamiento del
equipo, tan s610 siguen los procedimientos de prueba astaticos que son
recomendados por el fabricante de cada uno de los ventiladores. Estas pruebas
estiticas se caracterizan por ser efectuadas bajo condiciones de
prueba unicas e invariables, y no toman en cuenta las condiciones de tra-
bajo reales que generalmente se presentan durante el tratamiento de las diver-
sas patdlogias que afectan al aparato respiratorio.
La AHERICAN NATIONAL STANBARDS INSTITUTE (ANSI) public6 un standard (ANSI:
275.7-197di que sugiere el uso de un simulador pulmonar Para realizar Pruebas
dinamicas ‘en las cuales se simulan las iwedancias a la salida da1 ventilador
ila compliance pulmonar y la resistencia de las vias respiratorias) que son en
contradas tanto en pacientes con condiciones Pulmonares normales o criticas.
Estas Pruebas dinámicas han demostrado que en muchos casos el volumen minuto real
suministrado al paciente se ve notablemente disminuido.
Por lo anterior, el Departamento de Ingenieria Biomidica del INSTITUTO
NACIONAL DE L A NUTRICION decidid plantear un proyecto que evalcie elfuncionamiento
de los ventiladores de uso corriente en su área de Hedicina Critica. Los
objetivos planteados en este Proyecto son:
1 ) Analizar varios tipos de ventiladores con e l fin de conocer sus
caracteristicas tecnicas y de funcionamiento reales.
2; Establecer una rutina periddica de evaluacion del funcionamiento ade-
cuado del ventilador. \
\ 1
3 i Efectuar un seguimiento del comportamiento del sistema paciente-ventilador
mediante la simulacion de las condiciones patologicas Presentes con el objeto de
determinar que condiciones de ventilación mecánica son las adecuadas para hacer
mas eficiente la terapia respiratoria.
El Presente trabajo muestra los resultados obtenidos al realizar los dos prime-
ros objetivos planteados. En el capitulo 1 , se hace una breve revisi6n de los
conceptos y mecanismos fisiológicos involucrados en la respiración esponta-
nea. Fosteriornente se Presenta un esquema general sobre la ventilación mechni-
ca: aplicaciones. tipos de ventiladores, modos de ventilacion, caracteristicas
tecnicas y requerimientos exigidos. En el capitulo 2, se hace la descripcitjn
del simulador utilizado Para la realizacidn de las pruebas dinatnicas. En el
capitulo 3 se describe el material y método empleados en las Pruebas . El
Capitulo 4 muestra los resultados obtenidos y finalmente el capitulo 5, presen-
ta las conclusiones alcanzadas al termino de la Primera parte del proyecto.
e
\
\
1.1 llECBWlCA DE LA ItESPILhClI.
El aire, colo otros fluidos, se nueven de una resiím de alta presiin a una de
más baia presiin. De aqui que para que el aire fluya hacia dentro o hacia f w r a
de los pulmnes,se debe establecer un gradientc de presib entre la atmósfera y
los alwolos. Si no existe este gradiente de Presib, no habri flujo de aire.
Bajo circunstancias noraales, la inspiración se efectua haciendo caer la presiibn
alveolar por abajo de la presicin atrosferica.
Ta que, por connncibr, la presibn ataosfkrica es referida c o w 3 ca II O , Ir
caida de la presiin alveolar por abajo de la Presiin ataosfirica es coaocida
c m rtwirnliln #r mi& m ~ t l v r .
Tan pronto c m el grldieate de presibn es suficiente para vencer la rcsistrncia
al flujo del aire que ofrecen las vias abreas, el aire fluye a los wlvwns.
la caida de la presifjn alveolar por &bajo du la ataostirica se loara por la
contraccion de los mrisculos inspiratorios, lo cual imrenenta el volwan de la
cavidad torircica, disminuyendo l a presib alveolar y ercpandiendo los alveolor.
Los alveolos no son capaces de expandirse por si aiuos.blo se expanden pasiva-
mente en respuesta a un gradiente incrementado de presibr tranuural que &re a
los alveolos que son distensibles, disminuyendo así la presibn alveolar. La
presion en el espacio intrapleural normalaente es liwrvlnts subataosfdrica,aua
cuando los nlisculos inspiratorios no se estm contrayendo.
Esta presion de -3 a -5 CI de H O es originada principalmente por la interaccib
aecanica entre los pulmones y la pared toricica.91 final de la inspiraciin,
cuando todos los U r c u ~ o s respiratorios estin relajacbs, la interacción er(trr
los pulrones y la pared toracica es en direccidn owesta.
La contraccion de los mtisculor inspiratorios origina que la presib intrwleural
2
2
4
se haga ras negativa y se distiendan los alveolos. Conforme se distienden los
alveolos, la presión en su interior cae por debajo de l a Presión ataosferica y
\
el aire fluye dentro de ellos,cm se ve en la figura 1 .I
C m f w a e el aire fluye a los alviolos , l a presibn alveolar retorna a S ca da
H O cesando el flujo del aire- a los pul#r#s. En la linea vertical de Ir
figura 1 el esfuerzo inspiratorio cesa y los misculos inspiratorios se relajan. 2
La presim intrapleural se hace l o #nos negativa y la contracción elastica de
las Paredes alveolares cororiwn el gas alveolar. Este proceso aumenta l a
Presión alveolar por encim de la presidn atmsfirica por lo cual el aire fluye
hacia fuera del pulnon hasta que se restablece la presion alveolar da ii cdl O. ¿
La colpliance d e l sistema w l w n a r as el inverso de la elasticidad y se define
c#o el caabio en el v o l w n por unidad de cambio en la presiim y se mide en
m1 icalI20.
La resistencia representa la omsicion al flujo de gases we wonen las vias
aeraas y está determinada por la razón entre la presih diferencial a trdvas
de las vias y el flujo. Sus unidades son crs20iltiseg.
1.2 VHITILMRES IIECBRICOS
1.1.1. Los pacientes que son victimas de fallas en su vantilacion Pueden
experirntar dificultad en el acto fitico de l a respirxib debido a transtor-
nos neurowsculares, enfermedades pulmonares obstructivas o restrictivas, o
por dificultades en el intercaabio gaseoso a nivel alveolar causadas MK en-
ferndldcs parensuirales. Los pacientes que serin intervenidos suirurglcamente
podrian ser anestesiados antes y durante la cirugia, c m tanbien pudieran
ser ventilados despues de la cirusia hasta que el cuerpo recupere sus funciones
normales.la vantilacion necanica es usada en casos colo estos Para contrarrestar
5
l a falla ventilatoria del paciente.
Un ventilador necimicp es un dispositivo que es conactado al Paciente Por r d i o ,
de un tubo endotraqueai, inyectandose un volumen c o m i d o de gas o de aire a los
w l m s del Paciente. Ya que las vias respiratorias normales son 'Puentedas*,
el gas es calentado,filtrado, nebulitado y humidificldo externaaente antes de
pasarlo a traves de filtros bacterianos hacia los pul.OAQ5 d e l paciente. El gas
inspirado puede t d i e n ser enriquecido con owigeno a un nivel superior al d e l
nivel encontrado en el aire ambiental yio con gases anestisicos . h a n t e este
proceso se weden introducir varios patrones inspiratorios y wsiblewnte una
pausa inspiratoria.
\
1.1.2 CLQSIFICICiOl DE PNlTIlUOES
Existen varias maneras de clasificar a un ventilador. Lar mis COMBS son:
- Segun la fuente de aliwntacion.
- S c g h el t i p o de marador. - Segcin el mecanismo de 'ciclado".
Los ventiladores con fuentes neuriticas usan gerteralvnte un mecanismo venturi,
tabiin llamado Inyector, o caoonartes fluidicos.
Los ventiladores con fuentes elktricas pueden ser divididos m dos subcatego-
rias.La prirra subcatesorir esti coquesta de motores elictricos QU accionan
un Prsueib c m r e s o r de aire. La segunda subcategoria e5 la de Pistones acciona-
dos por r d i o de un aotor elictrico.
Tambien, los vent iladorez se pudra clasificar en: Generahres de presitjn y en
Generadores de Fluio.
Los generadores de presion . . " aplican una presipn relativawnte constante en las
b
I t
vias respiratorias.En la figura 2, se ilustran las forus de anda ¿e voluaen, de
presión Y de flujo tebicas para un generador de Presiái ideal. En cada uno de
los ejemplos ilustr&s,la cantidad y el patrón de presibE aplicado es la risa¿.
Sin erbargo, el patr& de fluJo y el de volwtn aplicados varian en respuesta a ' los cubios de caracteristicas del Pulmón y de las vias respiratorias.
\ \
Los generadores da flujo son ventiladores w gawran una presib elevada, de
t a l forra que el ventilador puede producir un w t r m de f lujo que es rwroduci-
ble sin iwortar los cambios en l a s condiciones del Paciente.
Si el Flujo real es el rism durante la inspirrcib, y el Patrin de flub es el
riuo respiracita a respiracian, entonces el ventilador es un qenarsdor de flujo
constante.
- "
Los ventiladores ganrradores de flujo no cwstratt estin ejelplificldos por los
ventiladores de pistin rotatarios, los cuales producen un patrd de fluio srnoi-
dal. Mido a que el aotw we acciona al piston p w d r producir una gran fuerza,
el patriw, de flujo generado se mantiene iwal a pasar de las condiciones varia-
bles del Paciente. La figura 3 ilustra lor patrones de flujo y presión tipicos
de estos ventiladoresi2i.
ma IL wmo w c I e w Colo ras adelante se .explicar¿, l o s ventiladares se clasifican, da u r d o a l
aecanism w e 'cicla' la inspiración en:
- CICLhDOS POR PPESIOII.
- ClCLADOS FOR V O i . ~ .
- CICLbilOS POR FLUJO.
- ClCllrDO POR TIEMPO,
- CICLABO POk TIEMPO f LIIltldO POR PRESlQ.
- CICLAR0 POR TIEMPO Y LIMITUO POR VOLuItwl.
7
FkSH BEL CICLO RESPlRbTOQlO.
I
i
I
El cit lo respiratorio se c#pQne de las stgutentes fases:
1.- La Fase lnspiratkia.
2.- La Fase de caubio entre la inspiracid y la ewiraciin.
3.- l a Fase Espiratoria.
4.- La Fase de c d i o entre la Espiracidn y la Inspiraciin.
LA M% IIIS)I&hTOlIi.
Esta fase caracteriza al patron de flujo de volu#n winistrado Y al wcaaisao
we produce este PatriJa. Existen cuatro patrones fundrantales ws Purchn ser
Producidos usando ya sua un generador de flujo o un generador de presii)ll, Estos
Patrones se encuentran ilustrados en la figura 4:
aj.-Patrón de flujo senoidal. iwwue su weriaridad c l jnica esta aun por
establecerse, la onda senoidal se cree que es la rris fisiolbgica de los
patrones respiratorios. Mantiene un flujo de gas acelerado y Cmis
desacelerado dentro de los pulrones. La form de onda es sirilar a la de
un patrd de respiraccion normal espontanea, con la encapci6R de W BS
" - "
una respiracich por presion Positiva.
bl.-Patron de flujo constante. .- Este ~wde ser producido por un racanism we
pude iniciar y untener rapidaaente un flujo a una tasa constante por
el t i m o inspiratorio deserdo.
c).-Patron de flujo desacelerado. . " Este patron está caracterizado por un roido
aumento del flojo hasta un valor pico, seguido por una d e u w l e r x i t 3
del flujo. Esta desaceleracion pueda estar en funcion de la resistencia
del risteaa ~ulronar del paciente, o pueda ser programada dentro del
sistera de surinistro del ventilador.
dj.-Patrm de flujo acelerado. ,~ - Este Patrim no es usado anpliaaente, pero se
I
i
I
I
encuentra disponible en algunos ventiladores. Su ventaja, se dice que
es la presion de vias respiratorias pico air baja y lu leior distribucion de
la ventilacion. evitandose el riesgo de barotramas en el paciente.
I
\ \
I
Durante la fase inspiratoria, la via espiratoria se cierra aediante la válvula
de esoiracitn. Si la valvula de espiraciin w r w m c e cerrada demis de que
el flujo inspiratorio se ha susmidido, pero antes de que la ewiraciin se inicie
inspiratoria durante la fase inspiratoriailii.
HI) I cm10 m w IWWIM Y u mtucra. RETOBOS BE UEHT ILIC . IOR ."
Se han usado varios terainos para indicar el cambio de la fase inspiratoria a
la fase ewiratoria durante la ventilacicin rcinica, los ais cwlnes son
'ciclado' y 'liaitado'. Sin eabargo, nosotros usareaos el tirrino *ciclado' para
indicar el fin del ciclo, y el teraino 'lirituio' se referirá a un valor rixiw
de un pariaetro respiratorio previamente fijado.
El ciclado de la fase inwirrtwia puede ser efectuado por presiin, por vo-
lulsn, por flujo, por t i w o , o por una c#Binaciin de los anteriores. I coati-
nuaciion se explican los mitodos u s counes.
VEWTILIBORES ClCLirBOS POP PPESIBW. - " En estos ventiladores la inwiraciin cesa
debido a we se ha alcanzado una presibn prestrblecida, sin irportar el voluan
surinistrado.Debido a isto si la colpliance diuinuye o auaenta la resistencia
al flujo, entonces se alcanzara la presibn prestablecida prarsturwnte disai-
nuyendo el voluaen corriente sluinistrado. Bajo estas circunstancias, se wade
producir una hiPoventilrci6n durante la ventilacidr, en lodo controlado. Durante
la vent,ilacion en d o asistido, el paciente wade cowensor la disainucicin en
el voluaen aumentando su frecuencia respiratoria.
9
VERTILCIBORES CICLADOS POR!V01!lilElE.Estos ventiladores terminan la insPiraciQ
cuando se ha suministrado un 'volumen prefijado.
Muchos pacientes que reciben apoyo ventilatorio frecuenteante sufren carbios
ripidos en la cwliance o en la resistcncia de vías aéreas. Casi todos
los mdicos creen que los ventiladores ciclados w r volumen son capaces de
mantener una ventilacion mis constante bajo estas circunstancias en cocrparacicict
con los ventilldores ciclados por presih. Conform se wdifica la comliance o
la resistencia,la presion de flujo requerida Para praparcimar el v o l w n
deseado tvbien se mdifica. Si la presib alcanza un limite de seguridad deter-
minado, la ventilacion es terminada por #dio de otro mecanism secundario de
ciclado por presion y al v o l w n en exceso es expulsado al exterior a traves de
una vilvula de seguridad, previniendo cualquier auwnto adicional en la prericin
we d i e r a ocasionar un dailo.
\
\ \
YEltItADMES CICLPBOS PO& FLOJO. Si un ventilador de fluio e l curl cvbia duran-
te la inspiracion, la inspiración se puede terainar cuando se ha alcanzado un
nivel de fluio especifico.
UERTILAIORES C1CLABOS PORTIHIJO_. Los ventiladores ciclados por t i e a m terminan
la fase inspiratoria una vez we ha transcurrido un t i a m prertablecido,rin
ireortar la presicjn an las vias respiratorias o el volumen. Sin eabargo. es
imrtanto aencionar we norwlrnte no se encuentran sistemas c m los
anteriores sino convinacibnes de ciclado con limitaciónes fuadvrntalwnte en
Presibn Para disminuir los riesgos de barotrwrs. de los s i s t w s combinados mis
coaunes se encuentran los risuientes: Vantiladores cicl- por ti-? L
limitados por volu#n, Cuando un ventilador ciclado por t i e m p o es un Banerador
de flujo constante o no constante. el volunen es tambiin ccmtrolado. Con un
i 1
generador de flujo. la relacion es expresada c m :
Para utilizar este ventilador cuando se c o m e el voiuwn corriente y el t i a P o
inspiratorio deseado, entonces el flujo requerido pwdu ser calculado despeiando
la ecuación anterior
i
Volumen deseldotli tros i Flujo,lpR,=""""""""""""" N bil
Tiem inspiratorioisesundos)
los generadores C fluio no Constante qua astir cicldos m t i a P o producen el
m i m o Patron de flujo &ante e l risao intervalo an cada ruwiracib,Pw l o cual
resulta un voluwn corriente consistente.
VElTILWtES CICLBMS POR 11EllPO 1' LIHITUOS POR PRESlOlJ Cuando una vilvula de seguridad de presicin se utiliza para. limitar la presibn
maxima durante una respiracibn ciclada por tirrpo. tanto el volumen coy) el
f lu jo proporcionado w d d e n variar al cambiar la Prerin de vias respiratorias Y
la compliance en el Paciente. Si el limite de Presibn es alcanzado antes de we
transcurra el t i w o inspiratorio, a l w o t o d o el flujo conienza a ser exwlsado
al exterior a traves de una valvula de m i r i d a d , unteniendose la presibn
constante durante el resto de la rewiracion.
k h o s ventiladores tienen disponibles a# de un m a n i u o de ciclado. por
ejellplo. un ventiladar ciclado por volurn puede usar un manislo secundario de
ciclado por Presibn. De esta manera. si la presion inspiratoria alcanza un valor
eredeterrinado antes de w e se suministre el volurrn corriente seleccionado. el
aecanisno de ciclado wv Presion tiene preferencia sobre el de volumen y corta
la inspiracibn.
i
I
!
nlgunos ventiladores utilizan un periodo 'estatico' antes del inicio de la
esptracion, llaaada PIUSir. Existen c o m m n t e dos tipos de pausa inwiratoria: \ \
- Pausa inspitatoria en voluaen
- Pausa inspiratoria en Presión. '
\
Una 'Pausa en " vo1-n ocurre despuis de que un w c w i s a o ciclado en voluran ha
detenido el flujo inspiratwio; la valvula delexhalacibn es m t r a i d a en una
wsiciin cerrada.'aantenirndo' el volumen proporcionado al Paciente por un
wriado dado do tierno. Durante este periodo, la presiiwr en el circuito del
paciente tiende a equilibrarse con la presion alveolar, produciendose una dis-
tribucib interna de gases.
Una Pausa en presion se logra usando un sistema limitado ea presih, por ejer-
plo,una vilwla de seguridad da wesion. Una vez w e sa ha alcanzado la presión,
esta es mntenida en este nivel hasta que la inspiracilin teraina.Si se da el
tiaclpo suficiente la Presidn wl#nr se equilibrara con esta Presidn liaite.
.- - - " -
FASE ESPIRhTeIk_.
La fase espiratoria es un fenimno pasivo Y esta dado POI las carwterist i c a r de
retractibi 1 idod d e l w l d n .
En la ventilacibn mcinica, La espiracion es iniciada abriendo la valvula de
ewiracion d e l ventilador, y ocurre d e m e s de la fase irspiratoria iincluyendo
la pausa inspiratoriaj.Esto permita al paciente exhalar rrgresando a una p r e s i ~
de O crllZ0. con una raids pirdida de volunen. Al final da esta fase el paciente
alcanza un v o l w n de r a m o conocido colo VOLMER PESIWL FWIORU iFRU). El
tierno consumido entre el fin del flujo espiratwio Y el cmiento d e l siguiente
flujo inspiratorio es conocido c m wriodo de pausa Espiratoria.
En casos de enfermedades restrictivas , es deseable incrementar el FRV para
facilitar el intercabio gaseoso a nivel alveolar. En este caso se le Parrile al
I 2
paciente exhalar pasivaaente, pero en lugar de exhalar hrrlta el nivel basal de 6
cd20, la presion es mantenida por el ventilador a un nivel basal mas alto.Esto \
se logra controlamlo l a vilvula espiratoria de tal manera que esta se cierre
anhes de que la espiración alcance los 0 d l 2 0 y unteniendo u& presion inter-
na. Los tarapistar establecen esta presión positiva al final de Ir ewiraci&
iPEEP! colocrndo la perilla de control da PEEP en el nivel de Presion deseado.
E l PEEP auaenta al nivel de la capacidad funcional residual debido a que el
volumen en los w1y)os esta directante relacionado con la presibr residual al
final de la aspiration. Taabien es posible establecer una presibn negativa " al "
fmal de la ewirwipn, - " IEEP. aplicando una presión subatrosferica a las vias
respiratorias durante l a fase espiratorio. ha lEEP reduce las presiones intrato-
racicas Y wdias de las vias res~iratorias, con lo cual aumenta el retorno
venoso al corazOn derecho. Un nivel de lEEP excesivo puede provocar un colapso
wlvwrar en pacientes tanto norules como éfirrrrtosos, y este efecto secundario
tiende a m a r sus beneficios prowestosi2i.
C.IMBt0 H u H).1uc!Oa II III tnwtwnr H0)OS BE PERTILIXIOW. - - .-
Existen varios mcanirros COWMIS con lor cuales un ventilador wcdr c w b i r de
la aspiracipn a la inspiracitjn. Estos mdos de ventilacicin son descritos a
continuacion:
HOBO COllTRotkBO: " Este #do de ventilrcicin coasiste en tomar totalmnte el con-
(rol de l a rerplracipn d e 1 Paciente cumdo por causas fisiolooicas el paciente
no puede respirar espontaneamnte. Los controles d e l ventilador son colocados al
volumen y frecuencia adecuado segirn la cmstitucion fisica del paciente.
HOD0 ASISTIDO: - En este nodo, el vantilidor inicia la inspiracion cuando detecta
un esfuerzo inwiratorio por parte del paciente.Por lo tanto, e l nWro de
t
respiraciones suministradas por e l ventilador rkPanden ud i cu rn te del esfuerzo
del paciente.
lOI0 COITPIBDO-nS1STlBB: . - En este lodo, l a ven t i lac ión es inic iada cuahdo el
ventilador detecta e l esfuerzo.inspikatorio d e l paciente. A h a s es t i p rov i s to
\
de un sistema de seguridad que Proporciona las respiraciones a in iu r por ainuto
para garantizar un vo lwn minuto. be esta aanera el lodo asistido- controlado
es una foraa conveniente de permi t i r le al paciente establecer su prop ia frecuen-
c ia ven t i la to r ia a l a vez que mantiene una f recwnc ia ríaira por s i se presenta
irpnea o b ras ion r esp i ra to r i a .
aEnlLACIBl IIIRlTftRIi ImltpllfE: "- Este lodo de vmtilacíQ consta de dos
partes: una wml r to r ia , COR voluwn y frecuencia Programados, y l a s espon tan t
en la que e l paciente puede inhalar de una fuente de aire fresco. Esta es una
form de ven t i l ac i i n utilizada para ' destatar ' al Paciente pm se .encuentra
b r io ven t i lac ibn mán ica , y qtw conforae e l paciente time un uyor n h r o de
respiracioltas y un aeior volurn corr iente ereontwo la frecuencia y el vo-
luaen de las aandatorias se disminuye hasta que el paciente es totalaente auto-
suf iciente.
PEMlLACIBll lllHldTOlt1O IIIZIIIITEME SIWCIBIIZAHiSIIIU). .- - - Es un #do de venti la-
cion my s i a i l a r al IOU, solo que las vent i laciones aadator ias son sincroniza-
das con un esfuerzo del paciente evitando qua e l paciente vara contra l a acción
del ventilador t se fatigue.
PkfSIbl . " BE - SOPORTE. .- - En este lodo, los controles de voluaem oinuto presente, de
Porcentaje de ti- ínspirator io y el de porcentaie de pausa insp i ra to r ia no
son funcionales. Todas las respiraciones son iniciadas por el esfuerzo esponti-
neo del Paciente. suficiente para disparar el s i s te r r de sensibilidad. El con-
t r o l del n i ve l de $resi& inspiratoria taabiin es usado para determinar cuanta
presion será increuntada al n ivel de PEEP durante toda l a respiraciijn. La
espiracion se i n i c i a cuanLlo e l f l u j o hacia e l Paciente disminuya un 2% de Su
valor pico en l a aisma resp i rac id .
i
PRESIM CWIm PBSlTIUh E l UIhS &ESPIR&T4PIsIS íCP IP i :
Es una de las forma de as is tenc ia rewirator ia en las we se mantiene un f l u j o
de a i r e a una presion constante p re f i i rda . E l objet ivo del CPAF es w a n t a r l a
capacidad funcioaal residual, colo en PEEP, con l a diferencia de que no se
necesitan Japorte respiratorio aecinico.
En l a f igura 5 se muestran los patrones de presion Para varios clodos de venti-
lacion y rodificaciones.
""- . -"
W O L ~ " llflilt0 UIIB~ITORIO. - C a m suceda c m e l d o Im, el voluaen minuto unda-
twio, 11119, ha sido sugerido para e l 'destete' del Paciente dependiente de l a
vanti lacit in mecanica. En este sfstma, un f l u j o constante de @S igual a l vo-
lumen ainuto deseado es suministra& a un reservorm de pres lb constante o a un
fuel le colector. E l paciente respira cspmtaneamente del reservorio de Presibn
constante, mientras que cualquier exceso en f lu jo en t re l a s respiraciones llena
a l fuel le colector. Una vez que e l f u e l l e alcanza un voluaen @di# iestablacido
por e l oParadorj. un aecaniuo de ciclado envia e l contenido de l f ue l l e a l
c i rcui to del Paciente c m una raspiracibr randatoria.
irsi. en este sistema, al ventilador sa a j u r f a a u t m i t i c w n t e para dar un a a y o r
o menor ¿POYO, dependiendo de l a propia habil idad del Paciente para respirar
eswntaneaaentei2j.
1.2. CWICTEPISTIC~S BE OPERBCION )E LOS UUTILitBOBES
En 197ó, e1 l r r r ic rn lrtionrl Stindrrdr I n z t l t u t e w b l f c o e l standard
15
CAPITULO 3. PROTOCOLO DE PRUBBk
.
3. I- INrjlODUCCION \
Este protocolo está baqodo en el standard de la American National S:tandards
Institute llamado Standard for breathins machines for medical use (279.7-1976).
I . - EVALUACION DE LA CAPACIDAD DE SURINISTRO DE VOLUREN.
Su objetivo es conocer el volumen maxim0 y m i n i m que el venti
suministrar sin alterar significativamente la relacicjn I :E ajustada
1 ador puede
2.- EUALUACION DE LA CAPACIDAD PARA HANTENER UN VOLUHEN DADO.
Su objetivo es conocer la capacidad del ventilador para mantener un
suministro dado de volumen ante diferentes impedrncias ajustadas a la salida del
ventilador.
3. EVALUACION DE LA EXACTITUD DE LOS CONTROLES DE AJUSTE Y DE LOS INDICADORES
DEL VENTILADOR
En esta Prueba. se cuantificara e l grado de confiabilidad en los controles
de ajuste e indicadores del ventilador.
4. EVALUACION DE LOS SISTEHAS DE ALARHAS.
Esta evaluaci6n revisa los sistemas de alarma con las que cuenta el
ventilador : La rapidez de activacion Y eltiemo de duracion.
EVkLUACION DE L A CAPACIDAD bE SUHINISTRO DE VOLUHEN
\
Para cada una de los si9uientd.s valores de impedancias de trabajo ! CSO, RS
C50, R20 C 2 0 , R5 C 20, R20
Efectuar lo siguiente:
1. Ajustar los controles convenientemente en el ventilador de tal manera que se
obtenga una frecuencia de 10 RPII y una relación I : E = 1:2 ise Podran tolerar
valores de I : E = 1 : 1 . 9 Y I :E= 1:2.1. Con respecto a la frecuencia se tolerará una
variacion de +i- 1X del valor establecidoi.
2. Seleccionar la opcion STATUS TEST en el Probador de ventiladores Para
observar los valores de frecuencia Y relacion I : E ademas del volumen.
3. kumentar qradualmente el volumen con el control respectivo hasta su nivel
m a x i m en el cual todavia los Parimtros ajustados se encuentran dentro de la
tolerancia permisible.
4. Seleccionar la funcion FULL TEST en el probador Para obtener los valores del
volumen. flujo inspiratorio y presidn pico de vfas aereas m a x i m s .
5. Seleccionar nuevamente la oPci6n STATUS TEST.
e. Disminuir gradualmente el volumen hasta su m i n i m posible sin que los
parametros ajustados se salgan de la tolerancia.
7 . Tomar nota de los valores minimos de voluman,presión y flujo alcanzados y que
son dados por el probador en la opcidn FULL TEST .
8.Repetir los pasos 2-7 modificando sucesivamente los valores de la frecuencia
respiratoria en el siguiente orden: 15 RPH 20 RPH 30 RPH
F O R M A 1. EVALUACION DEL SUMINISTRO DE VOLUMEN POR EL VENTILADOR
Se deberg m a n t e n e r c o n s t a n t e l a r e l a c i ó n I : E = 1:p.O
CONDICIONES DE PRUEBA
Temperatura ambiente OC
T e m p e r a t u r a d e l gas i n s p i r a d o OC
Humedad r e l a t i v a a m b i e n t a l %
Humedad r e l a t i v a d e l gas i n s p i r a d o %
~ o n c e n t ~ r ~ c i ó n d e Oxígeno I
VENTILADOR
Marca
# d e c o n t r o l
U I .
9. Registrar los datos en la forma 1.
EVkLUACION DE L A CAPACIDAD PARA HANTENER UN VOLUHEN DADO \
\
\ Para cada uno de las siguientes combinaciones de impedancias
C W , R5 ! CSO, R2Ü
C20,RS C20, R2ü
! Efectuar lo siguiente:
1 1. Ajustar el ventilador de tal manera que proporcione un volunan corriente de
1 56ü m1 a una frecuencia de 20 RPR i se deberá tener Presente la conPensaci6n por ! I j el volumen comprensible en el circuito de pacientei y sin impedrncias de salida. ,
2. Conectar el circuito de Paciente a l simulador, el cual dabera tener im-
pedancias de C50 y RS. Anotar en la forma 2 los cambios resultantes en los
I valores de la frecuencia Y del volumen corriente. I I ! 3.Desconectar el ventilador del simulador Y reajustar nuevamente los controles,
1 si es necesario, antes de Pasar a la siguiente conrbinacion de immdancias
4.Repetir el paso 2, usando ahora la segunda cowbinacion de impedanciar.y
continuar de igual manera con las restantes combinaciones.
4. knotar los resultados en la forma 11.
FORMA 2 . EVALUACION DE LA CAPACIDAD PARA MANTENER U N VOLUMEN DADO
r - 1 I C=50, R=5
VOLUMEN CORRIENTE
. . . . .( 5QLmLLL" FRECUENCIA
( 20 RPM ) . ..""_. .~ -_- "
Mantener f i j a l a r e l a c i b n I : E = 1:2
- b
C=5O, R=20 C=20, R=5 C=20, R=20 " -
- "" ."" I -7
I I
I ". .
VENTI1,ADOR
ff d e CONTROL
\ \
I
j EUILUACI~N DE LA EXACTITUD 9~ LOS CONTROLES E INDICADQRES
DEL VENTILADOR. \
1. CONTROL DE PEEP Ajustar sucesivamente el control de PEEP a los siguientes niveles
de las lecturas mostradas tanto en el indicador del ventilador como la
calculada por el probador. i
2. CONTROL DE FRECUENCIk
Con una relacibn I:E= 1:2.0 y un volumen corriente de 500
1 1 hasta 30 RPH I ajustados, variar la frecuencia gradualmente desde su limite inferior I
I
' 3.COtlTROL DE UOLUHEW
I
Ajustar el ventilador a una frecuencia de 20 RPH Y una relacicjn I:E=
1:2. Variar por pasos el volumen y anotar los valores registrados por
el Probador Y el indicador del ventilador.
B.CONTROL DE FLUJO PICO
Con los ajustes efectuados en el Punto anterior,variar gradualmente
el control de flujo desde su nivel minim hasta el máximo Posible y
i anotar las lecturas obtenidas . i 5. CONTROL DE LIIITE SWPERIOR DE PRESION. I
I
Ajustar el control de limite superior de presicin a diferentes nivelesise sugiere un rarlgo de muestreo que abarque desde 20 crnH2O hasta 80 cmH2O). Entre cada uno de estos niveles seleccionar la opcion PRES AIRUAY del Probador, oprimiendo esta tecla dos veces, Para obtener
l a l e c t u r a de l a presi6n de vias aereas maxima alcanzada y anotarla junto con el valor de la presion dada por el indicador del propio ventilador.
d. CONTROL DE CONCENTRACION DE OXIGEWO.
Bajo cualquier patr6n de vantilacion deseado: - Conectar un oximetro de linea entre la salida del
ventilador y el tubo inspiratorio del circuito de paciente. - Hodificar gradualmente el control de concentracibn de oxígeno y comparar los valores de estos niveles ajustados con los obtenidos con el oxímetro.
T. CONTROL DE TIEHPO DE FASE INSPIRATORIA i ESPIRATORIA.
- Utilizando un volumen minuto ajustado de 10 lpm a una frecuencia de 23 rpm. Hodificar gradualmente el tiempo inspiratorioiespiratorio Y cual quier otro control de ajuste necesario para cambiar la relacibn I : E Y comparar con las lecturas obtenidas por el Probador bajo la opci6n FULL TEST.
8. CONTROL DE Lk SENSIBILIDAD.
- Con respiracidnes del tipo SIHU a una frecuencia de 5 respiraciones mandatorias por minuto, un volumen minuto de 81pm y con una relaci6n I:E = 1:2
- njustar el control de la sensibilidad secuencialmente por los siguientes valores -2, -5, y -10 Y Para cada uno de estos niveles haga lo siguiente.
1. simular un esfuerzo respiratorio del Paciente,levantando suave y uniformemente hacia arriba la placa superior del pirlmon del simulador por su parte posterior, y , observar y registrar la Presidn minima requerida para disparar las res~iraciones mecinicas.Repetir varias veces usando diferentes fuerzas para obtener más exactamente esta presidn minima. [para obtener este valor deberemos usar la opcicjn ASSIST TEST en el probador).
I ,
i VENTILADOR
1 CONTROL
* A J = n i v e l a j u s t a d o TR= L e c t u r a d e l p r o h a d o r ; I F = L e c t u r a d e l i n d i c a 2 c . r
( :darque c o n u n a X s i s e e q c u e r - tra d i s F o n i b l e )
~
I I
!
EVALUkCION DE LOS SISTEWAS DE A L A R M
ALARMA DE APNEA.
Estando en funcionamiqnto el ventilador con un determinado patron respiratorio y en modo CORTROL, cambiar rapidamente al modo CPAP Y a partir de este momento,deberemos tomar el tiempo aproximado que tarda en activarse la alarma de apnea.
ALARHA DE BAJO O ELEVADO SUHINISTRO DE VOLUHEW.
Simular una condicion de alarma por bajo suministro o elevado volumen,ajustando el control respectivo o aumentando o disminuyendo el volumen suministrado de tal manera que estos limites sean revasados. Anote el tiempo requerido para la activación de la alarma.
ALARWk DE LIHITE HAXIHO DE PRESION.
Con el ventilador funcionando. observar ual e s la presion pico que se desarrolla durante cada respiracibn. Ajustar rápidamente con el control respectivo el limite superior de alarma por debajo de esta presion Y anotar el t i e w o promedio de activacidn.
kLARHnc' DE CONCENTRACION DE OXIGENO.
Coloque vapidamente el limite de alarma de baja o alta concentraci6n de oxigeno por arriba o debajo, respectivamente, de la concentracion real en la mezcla de gases inspiratoria.
ALARHA DE FALLA EN EL SUHINISTRO DE ENERGIA ELECTRICA.
Desconectar el ventilador del suministro de energia eldctrica y tomar e l tiempo que tarda en activarse.
ALBRHk DE FkLLM EN EL SUHINISTRO DE GASES AL VENTILADOR.
Cerrar las tomas de gases o obstruir de alguna manera el flujo d'e Sases al ventilador y anotar el tiempo de activacidn de está alarma.
ALARHA DE BAJO PEEPiCPAP
Simular una caida en el nivel de PEEP previamente ajustado, aumentando el nivel de alarma de bajo PEEP/CPAP por aariba del nivel real de PEEP. Tomar
el tiempo aproximado de activacirjn de la alarma. ALkRtlCl !:E
Esta alarma se activa cuando la duraci6n del tiempo inspiratorio es igual o mayor al 50% del ciclo inspiratorio.Por lo tanto para verificar su .funcionamiento de,beremos ocacionar esta situacion ya sea bumentando el volumen corriente o disminuyendo al flujo inspikatorio.
ALARHA DE BAJA PRESION INSPIRATORIA.
Para verificar el funcionamiento de esta alarma deberemos ajustar su respectivo control a un nivel por encima del valor de la presion de vías aireas que se este manejando,
A L A R M DE ALTA FRECUENCIA RESPIRATORIA
Con el ventilador funcionando a una frecuencia conocida. ajustar el control de esta alarma a un nivel por debajo de la frecuencia de trabajo. Anotar el nirntero de respiraciones necesarias para su activacion.
VENTILADOR
# d e CONTROL
* * C o l o c a r u n a V s i e s v i s u a l ' u n a A s i e s a u d i t i v a
u n a D s i son ambas
* C o l o c a r u n a X s i está dis- p o n i b l e
1
~
1 I
CAP ITULO 4. R E S U l T B D O S
Se aplico el Procediaiento explicado en el caxitulo anterior, a tres tipos
de ventiladores aecanicos. Estos fueron: \
WENTILADOR SIEIIERS SERVO 9OOC
OEllTILUOR UElllETT 7 W e
Los Resultados Obtenidos westrani ver la f w a a 1 corresmdiente a cada
t i p o de ventilador w e se auestran en la pwina siguiente) qua el rango de
voluaenes we aaneian estos vrntilrd#as con una relacioa I:Er 1:2, depende sis-
nificativrrnte de la frecuemcia y de las imedancias de carga.
Con respecto a la frecwncia:
ai.El rango de volraancs uneillbles por los ventiladores w r n t a por su liai-
te inferior con el m e n t o de la frecwncia, es decir. los ventiladores son
camces de surinistrar voluaenes a b pequebs a altas frocwncias. mientras
Que el liaite superior de este r a w se ve notablmnte reducido con la
frecuencia.
Si consideraos ahora, el efecto que tienen las imtdwcias de carga sobre
el ventilador, notareros we :
- La cwacidad mA.xima de suainistro de v o l w n diuinuye amlirrnte, si Para una frecuencia y resistencia de vias drear constante. disainuims
el valor de la corpliancr. El efecto de la aisaa. sobre el liaite inferior
d e l raw no es my significativo.
El efecto de la resistencia da las vias respiratorias MQre la craacidad minina
de voluaen aanejable por los ventiladores,Para una compliance Y frecuencias
fijas es llenos notable sue con respecto a los pariaetros
11
\
. . " . . -~ " .. - " "" -
F O R M A 1. EVALUACION DEL SUMINISTRO DE VOLUMEN POR EL VENTILANIR
I FRECUENCIA I 10 RPM 1 15 RPM
c= 50
R= 5
MINIMO - . $,2 3 4 1..2 4
MAXIM0
3.5
22.3 65 54 25.9 77 1 45.7 I
I?= 20
- 2 0 - 7 60 22 65 51 -9 VMIMO i MINIMO
1.1 4 9.5 1.1 3 6.1 1 I
c= 20 R= 5 MAXIM0 12.5 46 62.1 17.9 53 161.1 - c=20
MINIMO 07 2 6.3 0.7 2 4.9
12.1 36 61.7 16.2 48 59.4 R= ?,O MAXIM0 L
S e d e b e r á m a n t e n e r c o n s t a n t e l a r e l a c i ó n I:B= 1:2.0
CONDICIONES DE PRUEBA
Temperatura ambiente 24- O C
Temperatura del g a s i n s p i r a d o 25 'c' Humedad r e l a t i v a a m b i e n t a l 45 %
"
20 RF"
VOL. FLUJO Paw
23.6 I 69 b8.6
0.8 2 1 2.5
2 2 - 1 65 50
0 .9 4 4.4
30 RPM -++ VOL. FLUJO Paw ~
27.1 I 82 I 39.3 1.2 I 4 I 2.3
62 4 8 2
1.5 5 4.9
23.2 , 69 49.8 1
1.1 3 4.3
19.4 57 53
VENTILADOR
Marc a SIEMENS Servo 9OOc
# d e C o n t , r o l O5 "
"_I.."- "" - I
FORMA 1. . -.& ..
. EVALUACION DEL SIMINISTRO m W L W POR- -&, :
. .
PECHA
;.y:.- Temperatura del gas inspirado . . 2s OC Humedad relativa ambiental 48 %
. .
. .Humedad relativa del gas, inspirado 38 % 2: I -.
oncentrsci6n de Oxfgeno 60 5 c
#decontrol
T U 4.1- En esta t a l a , se presenta -xi& wtre alsnur lhitui6mr tknicas do tres tirar do urntitadwes.
12
. .
I """"- 6
1
----E""-" - ""." I
""" J "- " 7'
I" 1- "- ""Y c5z"- "." - J"S """""I"--- - """"""
r " - r "- ""3
s- 8"- I - I
- """"
9" """- J
x 3
2
3
4
S
6
7
0
9
10
11
12
a/- 0*1
3. W-0. 1
4. W-O.1
s. l*/-o. 1
6.3+19.1
7.W-0.1
8.4+/-0.1
9.3+/9.1
10.2+/-0.1
ll.O+¡-o.l
11 .wo. 1
2.1+i4.1
3. W-0.1
4.2+i4.1
5.2+/-0.1
6.W-0. 1
7.W-0.1
0.W-O. 1
9.W-O. 1
10.0+/-0.1
11 .o+¡+. 1
11.7+/-0.1
Z.W/Q*ll
3.0+/-8,¡1
4.1ii-a. u
3.0+/-0.12
6.3+/-0.12
7.W-0.13
8.2+/-0.13
&?+/-O. 13
9.W-0.13
10.7+/-0.14
1 I .3+/-0.14
13
I t . , Y !
FORMA 3 EVALUACION DE LA EXACTITUD DE^ LOS CONTROLES E INDICAEORES "- ". . __"-._. "" .-.--.-- - -
! .
VENTILADOR SERVO woc l e CONTROL O5 .\. '.
* AJ=nivel a j u s t a d o PR= L e c t u r a d e l p r o b a d o r INsLectu-ra dei i n d i c a d o r
(Marque . con una X si s e encuen-,-' t r a d i s D o n i b l e )
En el control de ?&IIp eMolttry(K pur para niveles Wwians a 10 dl20
el Cor#atair de errol es alto y est4 se va re&iemb coaforu m e n t a
e1 niwl de FEW , de tal m a we en un rryo de 10 - 20 el wm
@rondio es de 4.6Z.b un nivel de ?d28, el error ragirtrdo fm del 27x.
El cocltrol de la MaribiliBd, usfro rrtir WI LOCO druJurtdo ya que
encortrwos una diferencia de 0.8 c11120 en un nivel de -2,lo curl es
sisnificatiw ya qw r e m a & un 40% r'de erfuerto pu el racimtr teadri we
et.ctuar.
. ”
FORMA 4. EVALUACIOH-. . DE LOS SISTEMAS DE ALARMA.
SWMIRISTRO DE
IUMIBISTRO DE
t Is E
t BAJA PRESION INSPIRATORIA
t ! I
. , i ELEVADA FRE - CUENCIA RESP.
OTRA I
VENTILADOR S- # d e .CONTROL os
I .
* * Colocar una V s i es v i s u a l una .A si. e s a u d i t i v a una D s i son ambas
* Colocar una X s i e s t á a i s - p o n i b l e
iiA Basa a la infwmcib rqistrda en la lam 3 y la evvrlurib de tor
antroles. a corrtimclim wrbrar6s la contilbili m el control th wkva
corrfrnte d r l vrrtiislaar l r m t t 1280.
Para (##zar. drkros calcular e l wohm le m el circuito 61 +
CCIOR incluida.
mfr (-1
5.7
8.1
10.6
13.7
16.1
19.3
22.5
25.8
29.3
17
17.1
24.3
31.8
41.1
18.3
57.9
67.5
77.4
87.9
m sale miir x .d J "
108.1 12
291.3 33
391.8 22
sa. 1 12
990.3 1 .a
698 o .2x
m. 1 o2
899.4 OX
999.9 OX
. ' .
De lo anterior, vmos que el error drim hams obtenido at ¿e Z.
coa ros~ecto a l a r otros controlor te-:
E l wntillQa B U R 6100 -two constaate el wiafstro pua volurms corricm-
ter baios, wro -fro t m r un capacidad voatilateria ds rcrkcida. &ais do
Presento el incmvrrrimte de carecer de dispositivos aw detocten los w1-r
reales de gas 9w sen minirtrrdos al paciente. ya WI sus indicadmes nuertrm
valores calculrdor en base a los valoror de les otros p u k t r o s fijados wr el
uwario dificultmdolr estlbleur con uyw precisi6n el P r t m do respiruibn,
Dificultadesele tabiba, la corrocci6a rwrmtiva dol volurrr capresiblr (@ma
una explicación breva del voluaa carer ible . ver el wadice).
FORMA 2. EVALUACION DE L A C A P A C I D A D PARA MANTENER UN VOLUMEIV DADO - . .
C=50, R=5 C=20, Re20 C-20, R-5 C=5O, R=20
I" VOLUMEN CORRIENTE F
505 8 + 538 $2 492 T. 4 496 6
. .. . . -S5QQnl m-. - . , - 1 , -.-
F'RECUENCIA 1 ( 20 RPM
-I._.. . .- - " , 1998 I &9,8 , &99,'8 . - .
Mantener f i Ja l a relacidn I:E= 1 :2
VENTILADOR PmA&-.- 721113
# de CONTROL
,/'
FORMA 4. EVALUACION DE LOS SISTEMAS DE ALARMA.
BAJA PRESION
VENTILADOR - 7200 # de CONTROL
** Colocar una V s i e s v i s u a l una A s i es a u d i t i v a una D s i son ambas
* Colocar una X s i e s t á d i s - p o n i b l e
wedl dentro de lor circuitos inwirrtwio y ewirrterio del c l s t a de
conform Ir m s i h dentro del circuito menta, las wyurrrs del sirteea se
21