¿Cuál es la Diferencia Entre la Tecnología Hi-VNI™ y la Cánula Nasal de Alto Flujo?

La tecnología Hi-VNI™ de Vapotherm es una herramienta para el tratamiento de la dificultad respiratoria. Vapotherm no practica la medicina ni proporciona servicios o asesoría médica; las recomendaciones clínicas que se proporcionan en este documento son únicamente del orador. Los médicos deben consultar las indicaciones completas para el uso y las instrucciones de funcionamiento de los productos a los que se hace referencia antes de usarse.

La tecnología Hi-VNI a menudo se mezcla o confunde con los productos de oxígeno de alto flujo básicos, también conocidos comúnmente como cánula nasal de alto flujo (CNAF). Muchos estudios no establecen diferencias entre los dos, aunque esto está cambiando lentamente en el campo médico, ya que las pruebas de los ensayos controlados aleatorizados demostraron que la tecnología Hi-VNI tiene resultados comparables con la ventilación no invasiva con presión positiva (VNIPP) cuando se trata a pacientes adultos de la sala de emergencias con dificultad respiratoria indiferenciada.1 También está cambiando lentamente con la creación por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos (Food and Drug Administration, FDA) de un nuevo código de producto para el Precision Flow Hi-VNI™, que coloca a la tecnología en una categoría diferente a la de los productos de alto flujo básicos en conjunto.

Sin embargo, muchos médicos todavía se preguntan cuál es exactamente la diferencia. La manera más fácil de describirla es que la tecnología Hi-VNI es sin máscara VNI para pacientes con respiración espontánea y ofrece asistencia ventilatoria para pacientes con dificultad respiratoria, como hipercapnia, hipoxemia, disnea, dificultad respiratoria secundaria y otras afecciones médicas. Mientras tanto, los productos de oxígeno de alto flujo básicos brindan asistencia de oxigenación. Existen muchas diferencias de diseño que pueden llevar a las diferencias de resultados entre las modalidades.

¿Por qué la tecnología Hi-VNI alcanza los 40 litros por minuto?: Suposiciones sobre las tasas de flujo y por qué más no siempre es mejor
La tecnología Hi-VNI y los productos de oxígeno de alto flujo básicos tienen objetivos similares cuando se trata de mantener la comodidad y la tolerancia del paciente mientras se brinda asistencia respiratoria. Una de las diferencias fácilmente detectables entre los dos es el flujo máximo de litros. Sin embargo, existe una diferencia importante, menos visible, en la velocidad a la que se suministra el flujo. Comprender los mecanismos detrás de estas diferencias también puede ayudar a aclarar las diferencias en los resultados de los pacientes.

Si las dos modalidades tuvieran características idénticas al suministrar el flujo, se supondría que un mayor flujo máximo de litros sería más efectivo. Por un lado, podría permitir a los médicos clínicos un mayor rango de valoración según las necesidades respiratorias del paciente. Una segunda suposición frecuente es que tener tasas de flujo más altas potencialmente podría rescatar a los pacientes que presentan dificultad respiratoria moderada o incluso grave al mantener una oxigenación más eficaz y asistir la ventilación a través del mayor volumen de flujo. Sin embargo, la tecnología Hi-VNI y los productos de oxígeno de alto flujo básicos no suministran el flujo de la misma manera. Existen diferencias significativas que afectan los resultados del paciente.

Diferencia entre el flujo en la tecnología Hi-VNI y en la CNAF
Los cinco mecanismos de acción comúnmente aceptados para la CNAF en general son2:

  • Lavado del espacio muerto de las vías respiratorias altas
  • Reducción del trabajo respiratorio mediante la provisión de un flujo adecuado
  • Mejora de la mecánica pulmonar a través de gases adecuadamente humidificados y calentados
  • Reducción del coste energético del gas acondicionador (calefacción y humidificación)
  • Provisión de presión de distensión (similar a la presión positiva continua en las vías respiratorias

Si bien existen diferencias en las formas en que la tecnología Hi-VNI logra un gas condicionado de manera óptima, los dos primeros mecanismos de acción (lavado del espacio muerto y reducción del trabajo respiratorio) son los más relevantes para esta discusión sobre tasas de flujo.

Tecnología Hi-VNI y lavado del espacio muerto: La tecnología Hi-VNI incluye un importante enfoque basado en la velocidad para limpiar el espacio muerto nasofaríngeo. A diferencia de la mayoría de los productos de oxígeno de alto flujo básicos, la tecnología Hi-VNI utiliza cánulas de diámetro pequeño. En el estudio de 2016 “Modelado de la Dinámica de Fluidos Computacional de la Limpieza de las Vías Respiratorias Extratorácicas: Evaluación de Elementos de Diseño de Cánulas Nasales de Alto Flujo”, Miller y sus colegas demostraron que las puntas de cánulas de diámetro pequeño lavan el espacio muerto más rápido que las cánulas de diámetro grande (2.2 segundos para la cánula de diámetro pequeño frente a 3.6 segundos para la cánula de diámetro grande).3 Esto es clínicamente significativo porque con la velocidad que generan las cánulas de diámetro pequeño se necesita una velocidad de flujo más baja para lograr un lavado rápido y eficaz. La Figura 1 ilustra cómo se compara la tecnología Hi-VNI con los productos de oxígeno de alto flujo básicos cuando se genera velocidad. La tecnología Hi-VNI es clínicamente efectiva por debajo de 40 L/min.

Figura 1.

Tecnología Hi-VNI y reducción del trabajo respiratorio: El hecho de que las cánulas de diámetro pequeño reduzcan el tiempo requerido para purgar completamente el espacio muerto de las vías respiratorias altas3 es significativo porque a medida que aumenta la frecuencia respiratoria de un paciente con dificultad respiratoria, el tiempo entre las respiraciones disminuye. Al limpiar rápidamente el espacio muerto de las vías respiratorias altas del gas espiratorio final rico en el CO2, la tecnología Hi-VNI ayuda a los pacientes a respirar directamente desde un depósito de gas fresco y, por lo tanto, reduce su trabajo respiratorio.

Una limitación de las cánulas de diámetro pequeño es que generan una cantidad significativa de contrapresión. Sin embargo, la tecnología Hi-VNI de Vapotherm fue diseñada para funcionar específicamente con cánulas de puntas pequeñas y, por lo tanto, puede administrar de manera efectiva la insuflación nasal a alta velocidad.

Productos de oxígeno de alto flujo básicos: La CNAF convencional también limpia el espacio muerto nasofaríngeo para reducir el trabajo respiratorio de un paciente. Como se señaló anteriormente, la mayoría de esos sistemas tienen un diseño de cánula de gran diámetro o no están diseñados para resistir efectivamente la contrapresión generada con flujos altos a través de una cánula de diámetro pequeño. Por lo tanto, la diferencia clave es que el mecanismo de acción involucrado en estos sistemas se basa en tasas de flujo mucho más altas, como 60 L/min, que intentan compensar la falta de velocidad a través de la descarga volumétrica.

Si es el mismo volumen, ¿por qué es importante cuando se suministra más rápido?
A veces no resulta fácil visualizar por qué la velocidad sería importante. Después de todo, si un dispositivo suministra 25 litros de flujo por minuto y otro dispositivo también, ¿el paciente no recibe 25 litros de flujo por minuto? La respuesta es sí, pero importa cómo se suministra el flujo.

Una buena analogía es una manguera de jardín. Si tiene dos mangueras de jardín que funcionan de lado a lado suministrando el mismo volumen de flujo, su rendimiento sería equivalente. Sin embargo, tan pronto como coloque el pulgar sobre la espiga de una, ocluyendo así parte de la abertura (similar a una cánula de diámetro pequeño), el agua se rociará más lejos. El volumen seguirá siendo el mismo, pero el agua que entra por la abertura más pequeña fluirá más rápido, es decir, a una velocidad mayor, como se muestra en la Figura 2.

garden house pressure illustration

Figura 2: Ilustración de la velocidad de la manguera de jardín

La mayor velocidad genera una mayor energía turbulenta que, a su vez, asegura una purga más rápida del gas espiratorio final rico en el CO2 en el espacio muerto de las vías respiratorias altas.2

Diferencia entre los resultados clínicos en la tecnología Hi-VNI vs la CNAF
Para el momento de escribir este material, la tecnología Hi-VNI de Vapotherm es la única sin máscara VNI para pacientes con respiración espontánea que incluye un mecanismo de acción basado en la velocidad que le proporciona una eficacia clínica comparable con la VNIPP.1 En 2018, Annals of Emergency Medicine publicó un ensayo multicéntrico, aleatorizado, de no inferioridad realizado por Doshi y sus colegas, que comparó la tecnología Hi-VNI con la VNIPP, titulado “Insuflación Nasal a Alta Velocidad en el Tratamiento de la Insuficiencia Respiratoria.” El ensayo encontró que la tecnología Hi-VNI no es inferior a la VNIPP en lo que respecta al riesgo de intubación en adultos que se presentan en la sala de emergencias con dificultad respiratoria indiferenciada, incluyendo la hipercapnia. En otras palabras, no hubo mayor riesgo de intubaciones.

Hay evidencia que demuestra resultados comparables con la presión positiva continua en las vías respiratorias por la vía nasal (nCPAP) y la presión positiva en las vías respiratorias (Bi-Level PAP) de dos niveles en la población neonatal también. Lavizzari y sus colegas publicaron los resultados de un ensayo monocéntrico, aleatorizado de no inferioridad en agosto de 2016, titulado “Cánula Nasal de Alto Flujo Calentado y Humidificado Versus Presión Positiva Continua en las Vías Respiratorias por la vía Nasal Para el Síndrome de Prematuridad por Dificultad Respiratoria: Un Ensayo Clínico Aleatorizado de no Inferioridad”, en JAMA Pediatrics. Aunque no se investiga de manera explícita la tecnología Hi-VNI, este ensayo se realizó exclusivamente con la tecnología Hi-VNI de Vapotherm. Los resultados primarios encontraron que la CNAF (en este caso, la tecnología Hi-VNI) no es inferior a la nCPAP o la Bi-Level PAP de dos niveles para el propósito de brindar apoyo primario a los bebés con síndrome de dificultad respiratoria (RDS).4

En contraste, los estudios que examinan cómo los productos de oxígeno de alto flujo básicos se comparan con la ventilación no invasiva (VNI) tienden a centrarse solo en pacientes con síntomas de hipoxemia y excluyen la hipercapnia. Por ejemplo, en el ensayo multicéntrico aleatorizado controlado publicado en 2017, Frat y sus colegas concluyeron lo siguiente: “La CNAF parece ser una buena alternativa al oxígeno estándar y la NIV como tratamiento para pacientes con insuficiencia respiratoria aguda hipoxémica.”5 Del mismo modo, un ensayo clínico aleatorizado publicado en 2016 por Hernandez y sus colegas investigó la pregunta: “¿La cánula nasal de alto flujo no es inferior a la ventilación no invasiva para prevenir la reintubación y la insuficiencia respiratoria posterior a la extubación?”6 Encontraron que la CNAF no es inferior a la VNI para prevenir la reintubación en pacientes adultos. Sin embargo, al igual que con Frat et al, el diseño de su estudio una vez más excluye a los pacientes hipercápnicos.

En resumen, existe evidencia que demuestra que la tecnología Hi-VNI es una herramienta para tratar la dificultad respiratoria indiferenciada, incluyendo la hipercapnia. No hay evidencia que demuestre esto para los dispositivos CNAF convencionales.

Esta tabla ofrece algunas diferencias resumidas entre la tecnología Hi-VNI y algunos CNAF convencionales ampliamente utilizados.

Eficacia clínica como factor decisivo en la tasa de flujo
Si bien los médicos clínicos deben valorar el flujo según el efecto clínico, la tecnología Hi-VNI generalmente alcanza una eficacia clínica entre 25-35 L/min en adultos y 6-8 L/min en neonatos y, para pacientes pediátricos, se recomienda establecer el flujo en 1.5-2 L/min por kilogramo de peso corporal, hasta 8 kg.7

Como punto de referencia, las tasas de flujo de inicio para la dificultad respiratoria en todos los pacientes de la sala de emergencias del ensayo aleatorizado controlado de Doshi y sus colegas fueron de 35 L/min.1 La tasa de flujo promedio en todo el ensayo fue de 30 L/min.

En última instancia, cuando se trata de decidir qué modalidad y qué tasas de flujo usar, es importante que los médicos clínicos sigan la práctica basada en la evidencia.

Referencias

1. Doshi, Pratik et al. High-Velocity Nasal Insufflation in the Treatment of Respiratory Failure: A Randomized Clinical Trial. Annals of Emergency Medicine, 2018. Published online ahead of print. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29310868
2. Dysart K, Miller T, Wolfson M, Shaffer T. Research in high flow therapy: Mechanisms of action. Respiratory Medicine. 2009; 103: 1400-05. (Review)
3. Miller TL, Saberi B, Saberi S (2016) Computational Fluid Dynamics Modeling of Extrathoracic Airway Flush: Evaluation of High Flow Nasal Cannula Design Elements. J Pulm Respir Med 6:376. doi: 10.4172/2161-105X.1000376. (Bench, Prospective, Not Randomized) https://www.omicsonline.org/open-access/computational-fluid-dynamics-modeling-of-extrathoracic-airway-flush-evaluation-of-high-flow-nasal-cannula-design-elements-2161-105X-1000376.php?aid=81462
4. Lavizzari A, Colnaghi M, Ciuffini F, Veneroni C, Musumeci S, Cortinovis I, Mosca F. “Heated, humidified high-flow nasal cannula vs nasal continuous positive airway pressure for respiratory distress syndrome of prematurity – a randomized clinical noninferiority trial.” JAMA Pediatr. 2016 Aug
5. Frat, Jean-Pierre, Rémi Coudroy, Nicolas Marjanovic, and Arnaud W. Thille. “High-flow nasal oxygen therapy and noninvasive ventilation in the management of acute hypoxemic respiratory failure.” Ann Transl Med. 2017 Jul; 5(14): 297. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5537116/
6. Hernández, Gonzalo, Concepción Vaquero, Laura Colinas, et al. “Effect of Postextubation High-Flow Nasal Cannula vs Noninvasive Ventilation on Reintubation and Postextubation Respiratory Failure in High-Risk Patients A Randomized Clinical Trial.” JAMA. 2016;316(15):1565-1574. doi:10.1001/jama.2016.14194 https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2565304
7. Weiler, Thomas MD, Asavari Kamerkar DO, Justin Hotz RRT, Patrick A.Ross MD, Christopher J.L.Newth MD, FRCPC, Robinder G.Khemani MD, MsCI. The Relationship between High Flow Nasal Cannula Flow Rate and Effort of Breathing in Children. The Journal of Pediatrics Volume 189, October 2017, Pages 66-71.e3. https://doi.org/10.1016/j.jpeds.2017.06.006
2019-12-12T12:18:55-05:00Jun 13|Vapotherm Blog|
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