1. Terapia de alto flujo y humidificación:
resumen de los mecanismos de acción,
tecnología y estudios
Doctor Thomas Miller
Director, educación e investigación clínica
Vapotherm, Inc.
Catedrático investigador adjunto de pediatría
Jefferson Medical College

2. 2
Terapia de alto flujo y humidificación: resumen de los mecanismos de acción, tecnología y estudios
Introducción
V apotherm, Inc. es el líder del mercado en sistemas de alto
flujo y humidificación con control térmico para terapias
respiratorias. Actualmente, estos dispositivos médicos están
indicados para agregar humedad caliente a gases respiratorios
empleados con pacientes bebés, pediátricos y adultos en
entornos hospitalarios, centros para subagudos y en el
domicilio. Los dispositivos Vapotherm están aprobados para
suministrar gases respiratorios mediante una cánula nasal
con caudales máximos de 8 lpm en bebés y 40 lpm en
adultos, suministrando lo que se conoce como terapia de
alto flujo (HFT, por sus siglas en inglés).
¿Qué es la terapia de alto flujo
(HFT)?
Cánulas nasales Vapotherm
La terapia de alto flujo se define como aquella que
suministra caudales que superan los caudales inspiratorios
del paciente en varios volúmenes minuto. Tradicionalmente,
la terapia de alto flujo se ha utilizado con mascarillas,
La tecnología de Vapotherm ha transformado esta terapia
de modo que los flujos altos purgan el volumen de la
con cánula convencional al acondicionar de forma óptima el
mascarilla para facilitar tasas altas de oxígeno inspirado.
gas respiratorio. Su tecnología patentada de calentamiento
Aunque las mascarillas resultan eficaces como apoyo a
y humidificación permite que los gases respiratorios se
la oxigenación, su uso puede verse limitado por factores
suministren en caudales altos, manteniendo a la vez la
como la incapacidad para comer, beber y comunicarse, así
temperatura corporal y hasta un 99,9% de humedad
como por sensaciones de claustrofobia, lo que hace que los
relativa3.
pacientes no cumplan la terapia.
Las cánulas nasales estándar han sido la alternativa para Fisiología de la respiración y la
mejorar el cumplimiento de la terapia por parte del
paciente y su comodidad. Las cánulas proporcionan
ventilación alveolar
oxígeno suplementario, resultan cómodas de usar durante Para poder comprender los mecanismos de la HFT, resulta
períodos largos de tiempo y permiten a los pacientes comer conveniente repasar algunas nociones fundamentales de
y hablar sin interrumpir la terapia. No obstante, con la la fisiología de la respiración. En condiciones normales de
terapia de cánula nasal tradicional no es posible suministrar respiración, aproximadamente el 30% del volumen tidal
los flujos más altos (superiores a 2 lpm en neonatos y 6 inspirado es un espacio muerto anatómico. Al comienzo
lpm en adultos), necesarios para cumplir los requisitos de la inspiración, este espacio muerto se llena con el gas
inspiratorios sin permitir el arrastre de aire de la habitación. de final de espiración que queda de la espiración anterior.
Esta limitación de la terapia con cánula convencional es el Aunque este espacio muerto anatómico es esencial para
resultado de las molestias y la irritación que se producen 1) calentar y humidificar el gas inspiratorio y
al suministrar aire frío y seco a los conductos nasales1,2.
Cornete
Nariz y cavidades nasales Seno frontal superior Seno esfenoidal
Cornete medio
Cavidad nasal
Cornete
inferior
La estructura de la cavidad Nasofaringe
nasal está diseñada para
aumentar al máximo la
superficie y así acondicionar el
gas inspirado. Vestíbulo nasal

3. 3
2) conducir el gas al tórax y dispersarlo por las regiones de los pulmones, su contribución (gas espiratorio de
final de espiración) a un nuevo aliento afecta a la eficiencia respiratoria.
En una persona sana, las concentraciones de oxígeno alveolar son inferiores a las del aire ambiente y las
concentraciones de dióxido de carbono alveolar son superiores a las del aire ambiente. Esta diferencia entre
el gas ambiente y el gas alveolar es una función de la ventilación alveolar, así como del contenido de gas en
sangre. La ventilación alveolar se diferencia del término más común de ventilación minuto en función del
espacio muerto.
Ventilación minuto = volumen tidal x tasa respiratoria
Ventilación alveolar = (volumen tidal – espacio muerto) x tasa respiratoria
La HFT por medio de
En base a la relación entre los parámetros de la ventilación, una reducción en el volumen del espacio muerto una cánula puede
hace que sea necesaria una ventilación minuto menor para alcanzar la ventilación alveolar adecuada. Por tanto, mejorar la eficiencia
el volumen del espacio muerto afecta directamente a las necesidades de volumen tidal o de tasa respiratoria
respiratoria al inundar
y, en consecuencia, al esfuerzo respiratorio, incluso en personas sanas. En este aspecto, la HFT por medio de
una cánula puede mejorar la eficiencia respiratoria al inundar el espacio anatómico nasofaríngeo y contribuir al el espacio anatómico
trabajo respiratorio. Pero primero se debe conseguir el acondicionamiento ideal del gas. nasofaríngeo
y contribuir al
Importancia del calentamiento y la humidificación del gas
trabajo respiratorio.
El tejido mucoso del espacio nasofaríngeo está diseñado para calentar y humidificar el gas respiratorio
Pero primero se
antes de que entre en el tracto respiratorio inferior4. Esto se consigue de forma anatómica al lograr que
una superficie amplia interactúe con el gas inspiratorio. Así pues, al exponer los tejidos nasofaríngeos a un debe conseguir el
caudal de gas mayor que una ventilación minuto normal que esté por debajo de la temperatura del cuerpo acondicionamiento ideal
y el punto de saturación de vapor de agua (por debajo del 100% de humedad relativa), estos tejidos se
del gas.
pueden sobrecargar. Esta sobrecarga de los tejidos nasofaríngeos provoca una disfunción importante, por la
Sistema respiratorio
Tracto respiratorio superior
Nasofaringe
Faringe
Laringe
Tracto respiratorio inferior
Tráquea
Bronquios
principales
Bronquiolos
Pulmones

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Terapia de alto flujo y humidificación: resumen de los mecanismos de acción, tecnología y estudios
que se seca y daña la mucosa nasal5 - 8, algo que también ¿Cómo afecta la HFT a la
puede contribuir a una infección por estafilococos9. Incluso
en flujos bajos, la terapia de cánula nasal convencional es respiración?
incómoda y produce numerosas quejas de los pacientes, Debido a que la tecnología de Vapotherm permite
que principalmente están relacionadas con sequedad en la suministrar gases respiratorios al paciente a la temperatura
boca y la nariz10. y la saturación reales del cuerpo, ahora ya es posible
suministrar alto flujo a través de una cánula nasal. En este
Idealmente, el gas inspiratorio debería calentarse a la
aspecto, la HFT es eficaz debido a diversos mecanismos
temperatura del cuerpo (37 ºC) y humidificarse con 100%
fisiológicos básicos que mejoran la eficiencia de la
de humedad relativa11,12. Asimismo, la humidificación con
respiración, independientemente del estado de enfermedad
vapor tiene menos probabilidad de provocar lesiones en
las vías respiratorias y los pulmones causadas por pérdida específico en el que se encuentre el paciente.
de calor latente y deposición de gotas de agua que la
humidificación con agua aerosolizada12. La tecnología de
membrana de Vapotherm facilita el paso de agua al gas de
respiración en fase de vapor y, como demostraron Waugh
y Granger en una prueba comparativa, proporciona gases
respiratorios a temperatura corporal y con una humedad
relativa del 99,9% en todos los de caudales elegidos de
hasta 40 lpm3.
La tecnología que hace posible
el acondicionamiento óptimo
Vista en corte del gas
del cartucho de
Los dispositivos Vapotherm incorporan un sistema de
transferencia de vapor
cartucho patentado de transferencia de vapor que
Vapotherm, Inc.
permite que el vapor de agua se difunda en el caudal
de gas respiratorio mientras se calientan los gases a la
Agua
caliente temperatura prescrita (normalmente 37 °C). Este sistema es
Gas respiratorio
Agua caliente fundamentalmente diferente a los sistemas convencionales
de humidificación por medio de placas calefactoras. Los Inundar el espacio muerto de la cavidad nasofaríngea ayuda a mejorar
dispositivos Vapotherm también emplean un tubo de la ventilación alveolar.
Gas respiratorio
suministro de triple lumen recubierto y cánulas nasales
patentadas optimizadas para mantener la temperatura
Flujo Retorno
y minimizar la condensación (lavado). Estas dos últimas Ventilación de CO2
sección transversal
del tubo características mantienen el estado de los gases respiratorios Al suministrar flujos que exceden la demanda del paciente,
para que estos lleguen al paciente con el mismo estado de la HFT produce un lavado del espacio muerto nasofaríngeo.
Vista en corte del tubo de temperatura y humidificación que tenían en el cartucho de Como en el caso de cualquier reducción del espacio muerto
suministro calefactado de membrana. anatómico o fisiológico, esta terapia contribuye a establecer
triple lumen Vapotherm, Inc. mejores fracciones de gases alveolares con respecto al
En un estudio cruzado aleatorio, Woodhead y sus dióxido de carbono y el oxígeno14. Por lo tanto, mientras
compañeros evaluaron el efecto de Vapotherm en la se considera que la terapia con cánula nasal de bajo flujo
mucosa nasal de bebés pretérmino, en comparación solo facilita la oxigenación, la terapia de alto flujo también
con la HFT convencional tras la extubación13. Treinta
afecta a la eliminación del CO2.
bebés recibieron HFT convencional o con Vapotherm
durante 24 horas y posteriormente cambiaron a la
Oxigenación eficiente
modalidad contraria (Vapotherm o convencional) durante
otras 24 horas. Utilizando un sistema de puntuación La HFT mediante cánula nasal se basa en los mismos
ciego para irritación nasal, edema, mucosidades espesas y principios que la HFT mediante mascarilla para lograr
hemorragia del 2 al 10, los bebés tratados con Vapotherm fracciones elevadas de oxigeno inspirado al eliminar el
tuvieron una tolerancia mucho mayor en comparación arrastre del aire de la habitación durante la inspiración. No
con los que recibieron humidificación tradicional. obstante, debido a que la HFT mediante cánula nasal reduce
(2,7 ± 1,2 frente a 7,8 ± 1,7; p < 0,001). el espacio muerto anatómico al utilizar la nasofaringe como
depósito de gas, tiene el potencial de mejorar las tasas de

5. 5
oxígeno alveolar más allá de la terapia mediante mascarilla en entornos de UCIN mediante el uso de puntas nasales
en función de la ecuación para la ventilación alveolar. Por relativamente grandes (en relación a las dimensiones internas
tanto, los pacientes pueden mantener con frecuencia una de las fosas nasales) y la boca cerrada para crear hasta
mejor oxigenación o requieren una fracción de oxígeno 8 cmH2O de presión faríngea2. Estas perspectivas históricas
inspirado2 menor en comparación con las terapias de han causado preocupaciones por la presión nasofaríngea
mascarilla o cánula convencionales. que se podría generar con una cánula nasal de alto flujo.
Trabajo respiratorio Varios estudios clínicos y comparativos han clarificado que la
aparición de presión en la nasofaringe y las vías respiratorias
La naturaleza distensible de la mucosa nasal que facilita viene determinada por las fugas alrededor de las puntas
el acondicionamiento fisiológico del gas también produce nasales y la posición de la boca 22-24. En este aspecto, la HFT
una resistencia significativa en los esfuerzos inspiratorios de Vapotherm se aplica con puntas nasales recomendadas no
en relación con los esfuerzos espiratorios15. Debido a que superiores a la mitad del diámetro de las fosas nasales y con
la HFT proporciona suficiente flujo como para igualar o libertad para abrir la boca. El Dr. Saslow y sus compañeros
exceder el flujo inspiratorio del paciente, lo más probable es de la Universidad Cooper (Camden, NJ) han demostrado
que la HFT minimice la resistencia inspiratoria asociada con que las presiones de distensión generadas por HFT de hasta
la nasofaringe. Este cambio de resistencia se traduce en un 8 lpm en bebés no eran superiores a las producidas por
cambio en el trabajo de resistencia de la respiración. 6cmH2O de CPAP y, en algunos casos, eran significativamente
Además, el calentamiento adecuado y la humidificación menores (a 5 lpm; p = 0,03)25,26. El Dr. Kubicka y sus
de las vías aéreas al suministrar gas caliente y húmedo compañeros demostraron que en 27 neonatos que estaban
están asociados con una mejor conductancia y elasticidad recibiendo flujos mediante cánulas de hasta 5lpm, la presión
pulmonar en comparación con el gas seco y más frío16. oral nunca excedió los 5 cmH2O23. El Dr. Wilkinson y sus
Asimismo, Fontanari y sus compañeros demostraron que compañeros demostraron que las presiones nasofaríngeas
los receptores de la mucosa nasal respondían al gas frío eran relativamente leves en bebés durante el suministro de
y seco elicitando una respuesta broncoconstrictora de HFT, y predecibles cuando los flujos se normalizaban con el
protección en sujetos normales17 y asmáticos18. Por tanto, peso corporal 24.
el suministro de gases respiratorios a la temperatura y No obstante, los estudios que han examinado la terapia de
saturación corporales promueve una respuesta mecánica alto flujo en un esfuerzo por generar presión de distensión
respiratoria ideal. en las vías aéreas con la boca cerrada, han encontrado que
normalmente solo se generan presiones positivas leves 23,27.
Coste energético del acondicionamiento Los dispositivos Vapotherm no son dispositivos de presión
del gas positiva continua de vías aéreas y no están diseñados para
Los conductos nasales para el aire emplean energía para suministrar presión. Su tecnología está diseñada para
calentar el aire que se inspira de la temperatura ambiente proporcionar flujos de gas acondicionado en un sistema
hasta 37 °C y vaporizar agua para humidificar el aire abierto mediante una cánula nasal sencilla.
entrante a una humedad relativa del 100%4,19,20. Aunque
muchos de los factores que intervienen en este proceso
no están claros o no son fáciles de definir, creemos que
se puede asegurar que el proceso de acondicionamiento
del gas tiene un coste energético significativo. Este coste
energético se reduce cuando el gas se suministra a
temperatura ambiente y saturado.
Relación entre flujo
y presión
Hace más de quince años, el Dr. Locke y sus compañeros
demostraron que, incluso con flujos bajos, se puede
generar inadvertidamente una presión positiva en las vías
respiratorias con el uso de una cánula nasal cuando las
puntas son grandes en relación con el tamaño de las fosas
nasales21. De hecho, las cánulas nasales de bajo flujo se
han utilizado de forma habitual para generar CPAP (siglas
en inglés de Presión Positiva Continua de Vías Aéreas)

6. 6
Terapia de alto flujo y humidificación: resumen de los mecanismos de acción, tecnología y estudios
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8. Vapotherm, Inc. • 198 Log Canoe Circle • Stevensville, MD 21666 • 866.827.6843 • www.vtherm.com
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