Technological advances in mechanical ventilation have been essential to increasing the survival rate in intensive care units. Usually, patients needing mechanical ventilation use controlled ventilation to override the patients respiratory muscles and favor lung protection. Weaning from mechanical ventilation implies a transition towards spontaneous breathing, mainly using assisted mechanical ventilation. In this transition, the challenge for clinicians is to avoid under and over assistance and minimize excessive respiratory effort and iatrogenic diaphragmatic and lung damage. Esophageal balloon monitoring allows objective measurements of respiratory muscle activity in real time, but there are still limitations to its routine application in intensive care unit patients using mechanical ventilation. Like the esophageal balloon, respiratory muscle electromyography and diaphragmatic ultrasound are minimally invasive tools requiring specific training that monitor respiratory muscle activity. Particularly during the coronavirus disease pandemic, non invasive tools available on mechanical ventilators to monitor respiratory drive, inspiratory effort, and work of breathing have been extended to individualize mechanical ventilation based on patients needs. This review aims to identify the conceptual definitions of respiratory drive, inspiratory effort, and work of breathing and to identify non invasive maneuvers available on intensive care ventilators to measure these parameters. The literature highlights that although respiratory drive, inspiratory effort, and work of breathing are intuitive concepts, even distinguished authors disagree on their definitions.
Los avances tecnológicos de la ventilación mecánica han sido parte esencial del aumento de la sobrevida en las unidades de cuidados intensivos. Desde la conexión a la ventilación mecánica, comúnmente se utiliza ventilación controlada sin la consecuente participación de los músculos respiratorios del paciente, con el fin de favorecer la protección pulmonar. El retiro de la ventilación mecánica implica un periodo de transición hacia la respiración espontánea, utilizando principalmente ventilación mecánica asistida. En esta transición, el desafío de los clínicos es evitar la sub y sobre asistencia ventilatoria, minimizando el esfuerzo respiratorio excesivo, daño diafragmático y pulmonar inducidos por la ventilación mecánica. La monitorización con balón esofágico permite mediciones objetivas de la actividad muscular respiratoria en tiempo real, pero aún hay limitaciones para su aplicación rutinaria en pacientes ventilados mecánicamente en la unidad de cuidados intensivos. Al igual que el balón esofágico, la electromiografía de los músculos respiratorios y la ecografía diafragmática son herramientas que permiten monitorizar la actividad muscular de la respiración, siendo mínimamente invasivas y con requerimiento de entrenamiento específico. Particularmente, durante la actual pandemia de enfermedad por coronavirus se ha extendido el uso de herramientas no invasivas disponibles en los ventiladores mecánicos para monitorizar el impulso (drive), esfuerzo y trabajo respiratorio, para promover una ventilación mecánica ajustada a las necesidades del paciente. Consecuentemente, el objetivo de esta revisión es identificar las definiciones conceptuales de impulso, esfuerzo y trabajo respiratorio utilizadas en el contexto de la unidad de cuidados intensivos, e identificar las maniobras de medición no invasivas disponibles en los ventiladores de cuidados intensivos para monitorizar impulso, esfuerzo y trabajo respiratorio. La literatura destaca que, aunque los conceptos de impulso, esfuerzo y trabajo respiratorio se perciben intuitivos, no existe una definición clara. Asimismo, destacados autores los definen como conceptos diferentes.
Keywords: COVID- 19; Intensive Care Units; Mechanical Ventilation; Ventilator Weaning; Work of Breathing.