Figura 1. Representación del tipo y diámetro interno de las vías aéreas artificiales usadas. En ...

Figura 2. Representación de los mililitros de líquido filtrado según la forma del balón de neumo...

Figura 3. Representación del tiempo en el cual finalizó la filtración según la forma del balón ...

Introducción

La neumonía asociada a la ventilación mecánica es un problema ampliamente reconocido, siendo responsable de gran parte de la mortalidad y morbilidad relacionada con las infecciones en la unidad de terapia intensiva (UTI). El riesgo de neumonía nosocomial en pacientes críticos aumenta de 3 a 20 veces si reciben ventilación mecánica a través de un tubo endotraqueal o cánula de traqueostomía1.

Uno de los principales factores de riesgo es la aspiración del contenido orofaríngeo2. Existen una serie de medidas para su prevención, dentro de las cuales se encuentra el mantenimiento de la presión del balón de neumotaponamiento en un rango de seguridad de 20 a 30 cmH2O o 25 a 30 cmH2O3-5. Este permitiría reducir el riesgo de microaspiración y, simultáneamente, la incidencia de lesiones por sobrepresión6,7.

No obstante, esta intervención es insuficiente debido a la formación de pliegues longitudinales a lo largo de la pared traqueal que favorecen la movilización de secreciones por debajo del balón de neumotaponamiento8,9. Estos pliegues se presentan cuando un balón de alto volumen y baja presión se insufla dentro de la tráquea, ya que su diámetro supera al traqueal en un 50-100%, por lo que el material sobrante se pliega en forma aleatoria sobre sí mismo9,10. Por estas limitaciones, no han logrado demostrar una prevención efectiva de la microaspiración tanto en los modelos de laboratorio como clínicos11-15.

El objetivo del estudio consistió en conocer los factores que ejercen influencia en la magnitud de la filtración del líquido contenido por encima del balón de neumotaponamiento como también en el tiempo de la misma. Para este propósito se utilizaron tubos endotraqueales y cánulas de traqueostomía.

Materiales y métodos

Se realizó un estudio de laboratorio. El mismo fue llevado a cabo en el laboratorio de análisis de equipos del Hospital Británico de Buenos Aires, en el período comprendido entre los meses de febrero y junio de 2023.

Se utilizó un modelo de tráquea artificial consistente en un cilindro de PVC con un diámetro interno de 20 mm10,16 que se sostuvo en posición vertical gracias a un soporte. En todas las mediciones, el balón de neumotaponamiento permaneció 4 cm por debajo del borde superior de la tráquea10. Además, se emplearon tubos endotraqueales y cánulas de traqueostomía de diferentes diámetros internos (7, 7.5, 8, 8.5 y 9 mm) con balón de neumotaponamiento cónico o cilíndrico. El material del mismo fue cloruro de polivinilo (PVC) o poliuretano.

La presión del balón se estableció en 30 cmH2O a través de un manovacuómetro (Portex®, Inglaterra) de forma estandarizada17. Por encima del balón se depositaron 5 ml de agua con colorante azul de torta18.

El proceso de medición consistió en cuantificar la cantidad de líquido que atravesó el balón y el tiempo en el cual ocurrió la filtración. Se estableció un tiempo límite de 4 horas para evaluar la filtración de líquido. Luego de este periodo, si había líquido por encima del balón, el mismo se cuantificó con una jeringa milimetrada. El balón de neumotaponamiento de los tubos endotraqueales y cánulas de traqueostomía se insufló antes de cada prueba para comprobar su integridad; y entre las distintas mediciones el modelo fue limpiado. Las observaciones se realizaron a temperatura ambiente.

Las variables continuas se reportaron como mediana y rango intercuartílico (RIQ) y las variables categóricas como número de presentación y porcentaje. Para evaluar diferencias en el tiempo de filtración y la magnitud de la misma se tuvo en cuenta la evaluación de la normalidad de las variables y se utilizó la prueba de suma de rangos de Wilcoxon o el test “t” cuando se realizaron comparaciones entre dos grupos y el test de Kruskal Wallis o ANOVA cuando se compararon más de dos grupos. Se consideró estadísticamente significativo un valor de p< 0.05. Para el análisis de datos se eligió el software Stata 13 (StataCorpo. 2011. Stata Statistical Software: Release 13).

Resultados

Se realizaron en total 46 mediciones, de las cuales el 80% fueron en tubos endotraqueales. El balón de neumotaponamiento en la mayoría de las mediciones (72%) fue de forma cilíndrica y el diámetro interno de 8 mm fue el más utilizado (Figura 1).

La filtración del líquido ubicado por encima del balón estuvo presente en el 94% de las ocasiones. Dentro de este porcentaje, se observó que en el 78% de las mediciones la filtración fue total. Solo en el 6% de las mediciones restantes no se observó filtración de líquido luego de las 4 horas pautadas.

El tiempo general en el que se completó la filtración de líquido fue de 3.3 minutos [1.75 min - 43 min]. No se hallaron diferencias significativas en relación al tipo de vía aérea evaluada (cánula de traqueostomía o tubo endotraqueal) ni tampoco a su diámetro interno.

La magnitud de la filtración en toda la muestra, luego del tiempo establecido, fue 5 ml. Este valor se vio influenciado por la forma del balón de neumotaponamiento. La filtración fue significativamente menor con el balón de neumotaponamiento de forma cónica (0.9 ml) que con aquellos de forma cilíndrica (5 ml) (p< 0.05) (Figura 2). Entre los tres tubos endotraqueales sin ningún grado de filtración, dos de ellos contaban con balón cónico, mientras que en el tercero el balón era cilíndrico, pero de poliuretano.

Asimismo, la forma del balón de neumotaponamiento fue la principal determinante del tiempo en el que se completó la filtración de líquido. Cuando el balón tenía forma cilíndrica la filtración finalizó a los 2.5 minutos [1.75 min - 5 min], mientras que en el caso de los balones cónicos esto ocurrió a los 240 min [45 min - 240 min] (p< 0.05) (Figura 3).

Discusión

El principal hallazgo del estudio consistió en la presencia de filtración del líquido contenido por encima del balón en el 94% de los tubos endotraqueales y cánulas de traqueostomía examinados. El factor que tuvo mayor influencia en el pasaje de líquido fue la forma del balón de neumotaponamiento, observándose una filtración significativamente menor en aquellos con forma cónica. Asimismo, el único tubo endotraqueal con balón de poliuretano examinado mostró un sellado perfecto.

Si bien hubo diferencias significativas según la forma del balón, la filtración en términos generales ocurrió en minutos, en consonancia con observaciones previas8,11,19. Cuando el balón construido en PVC se insufla con presiones dentro del rango de seguridad clínico se generan pliegues longitudinales entre el mismo y la tráquea que propician el pasaje del contenido subglótico8,20. Esto se debe a que el diámetro del balón supera al traqueal, por lo que el material sobrante genera zonas de sellado imperfecto. Este fenómeno resulta difícil de erradicar incluso con presiones tan elevadas como 50 o 60 cmH2O9,21.

No se hallaron diferencias significativas entre el rendimiento de las cánulas de traqueostomía y los tubos endotraqueales, cuando el balón de neumotaponamiento de estos últimos era cilíndrico. Esta similitud de los resultados estaría dada por el principio de funcionamiento del balón de alto volumen y baja presión, que ejerce, principalmente, el sellado traqueal por ocupación de su luz a medida que se insufla8,21.

Otro hallazgo interesante fue que dos tubos endotraqueales con balón de PVC, pero de forma cónica mostraron una presurización ideal. Esto se explica por la forma cónica del balón, que garantiza la existencia de una zona de sellado, donde el diámetro externo del balón se corresponde con el diámetro interno de la tráquea minimizando el desarrollo de micropliegues18.

El tubo endotraqueal Microcuff, que cuenta con un balón de poliuretano, también mostró un sellado óptimo, pese a su forma (cilíndrica). La justificación la brinda el material, que tiene un espesor considerablemente menor que el mostrado por los balones convencionales de PVC y así minimiza la formación de pliegues entre el balón y la tráquea, los cuales parecen propiciar la translocación del material contenido por encima del balón22. Este sería el argumento de la reducción documentada tanto de la microaspiración como la tasa de neumonía asociada a la ventilación mecánica al utilizar estos balones1,16,21,23-25.

Entre las limitaciones del estudio se puede mencionar que se realizó en un modelo de tráquea experimental; por lo que la formación de los pliegues entre el balón y la tráquea humana puede diferir. Sin embargo, su diámetro se condice con el de la tráquea humana26. Además, es el mismo modelo usado en estudios previos. La segunda limitación son las condiciones de medición, que no incluyeron la ventilación mecánica a presión positiva, con demostrada influencia en la tasa de filtración de líquido27. Sin embargo, su ausencia permitió analizar las propiedades inherentes al balón eliminando cualquier tipo de factor confusor. Por último, la presión hidrostática sobre el manguito puede ser distinta a la observada en las vías respiratorias de un paciente por la variación de densidad entre el agua y las secreciones28.

Para concluir, la filtración del líquido ubicado por encima del balón de neumotaponamiento es una situación frecuente en los tubos endotraqueales y las cánulas de traqueostomías usadas en la actualidad, a pesar de garantizar un rango de presión clínicamente seguro. La elección de balones con forma cónica puede mejorar el rendimiento del mismo y contribuir a la reducción de la filtración.

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Evaluación de la capacidad de sellado de balón de neumotaponamiento en cánulas de traqueostomía y tubos endotraqueales. Estudio de laboratorio

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