Historia del Servo Ventilator

En 1965, el profesor Sven Ingelstedt, del departamento de Fisiología Clínica, solicitó al joven doctor Björn Jonson que desarrollara un nuevo respirador bajo una directiva ambigua que Sven había formulado: «Los respiradores están controlados por presión o volumen. Deberían estar controlados por el flujo. Así, ¡podríamos hacer lo que quisiéramos! P.D.: ¡No es posible controlar el flujo!». Más adelante, el equipo principal del proyecto se completó con el anestesiólogo Dr. Lars Nordström y el ambicioso ingeniero eléctrico Sven-Gunnar Olsson, empleado de Elema-Schönander, una empresa fuera de Estocolmo famosa por haber inventado el electrocardiograma con impresora de inyección (1948) y el marcapasos implantable (1958). El proyecto recibió un amplio margen de libertad y experimentación en un entorno que fomentó el trabajo en equipo y el espíritu emprendedor entre las instituciones.

El Servo Ventilator 900 fue una innovación a nivel mundial: un ventilador de flujo controlado que podía proporcionar monitorización respiratoria de los parámetros vitales y el suministro de gas. Un dispositivo electrónico pequeño y silencioso que permitía al médico lograr de forma fiable los volúmenes corrientes ajustados suministrando un flujo preciso al paciente a través del rápido sistema de control Servo, independientemente de los cambios en la resistencia y la distensibilidad del sistema respiratorio del paciente. El término ventilador se introdujo para enfatizar que incluía nuevos principios que ofrecían a los médicos la posibilidad de proporcionar el mejor método de ventilación para cada paciente, incluidos los niños.

El cerebro del Servo Ventilator fue el exclusivo sistema de control Servo, que a través de la aplicación de componentes electrónicos de última generación, aportó una gran flexibilidad de funcionamiento y la elección de las propiedades de los regímenes de ventilación. Sensores de presión y de flujo en el circuito de suministro de gas del paciente con un volumen compresible muy pequeño, que devuelven información a las unidades de válvulas inspiratoria y espiratoria varios cientos de veces por segundo. Las alarmas visuales y sonoras se activaban inmediatamente si se superaban los límites preestablecidos para la presión en las vías respiratorias y el volumen minuto espirado.

La capacidad de monitorización integrada del Servo Ventilator fue un verdadero avance clínico en el que la calculadora de la mecánica pulmonar 940 proporcionaba seis parámetros diferentes y servía de ayuda para elegir el mejor ajuste del ventilador respiración a respiración. Un área de interés clave fue cómo ajustar la válvula PEEP externa para lograr el mejor efecto sobre el volumen pulmonar al final de la espiración y la oxigenación. El Servo Ventilator también hizo posible el registro y la exportación de datos, lo que lo convirtió en la opción de ventilador preferida para la investigación en ventilación mecánica, como demuestra la creciente cantidad de publicaciones científicas durante los años setenta.

En la UCI existía la necesidad de medir continuamente el CO₂ como sustituto de la presión de gas en sangre arterial PaCO₂, que se consideraba lenta y era costosa. El CO₂ Analyzer 930 fue el primer capnógrafo volumétrico comercial y se basaba en la medición de la absorción de luz IR con un pequeño y rápido sensor principal conectado al ventilador. Esto proporcionaba una concentración corriente final de CO₂ en cada respiración en tiempo real, la eliminación de los minutos de corrientes de CO₂ y los cálculos del espacio muerto. Contribuyó de forma valiosa a guiar los ajustes del ventilador y a comprender la gravedad de las enfermedades pulmonares, así como la distribución de gases en los pulmones, la circulación y el metabolismo.

El sucesor del Servo 900 se llamó Servo 900B. Introdujo un régimen de ventilación obligatoria intermitente (IMV) que estaba sincronizado con los esfuerzos respiratorios del paciente, lo que a su vez permitió asumir cada vez más carga de trabajo respiratoria. Posteriormente, el proceso de desconexión se volvió menos doloroso, tanto a nivel físico como mental. Además, en el panel frontal se implementó la capacidad de CPAP, los rangos de ajuste ampliados y los «ajustes verdes» predeterminados. Hospitales de todo el mundo empezaron a reconocer que el Servo Ventilator no estaba diseñado solo para adultos, sino que, a diferencia de los ventiladores contemporáneos de la UCI, también ofrecía equipos para el tratamiento de niños y recién nacidos.

El Servo 900C, presentado en 1981 como el «sistema de ventilación Servo sin límites», al igual que sus predecesores, había sido diseñado para que fuera fácil aprender cómo usarlo, ajustarlo, colocarlo, limpiarlo y mantenerlo. Fue el primer ventilador del mercado que realmente podía controlar la presión de las vías respiratorias con precisión durante la inspiración y la espiración. Ya estaban disponibles el control electrónico de PEEP y ocho regímenes de ventilación diferentes, que también podían ejecutarse en una gran variedad de pacientes pediátricos graves. La CPAP podía suministrarse a través del ventilador con supervisión de la ventilación por minuto y el intercambio de CO₂. El amplio material de formación («The Servo University») con folletos sobre aplicaciones, panel de demostración, portadas de tarjetas de pacientes, vídeos y un manual de instrucciones claro y coherente formaban parte integral del programa sin límites.

Originalmente llamada ventilación Servo Pressure Control, su suministro de presión inspiratoria constante con un patrón de flujo desacelerado era capaz de prolongar el tiempo para el intercambio de gases en los alvéolos, y se esperaba que redujera el riesgo de barotrauma en comparación con la ventilación controlada por volumen tradicional. La presión pico muy alta era común antes de la época actual de la ventilación de volumen corriente bajo. El control de la presión también se popularizó rápidamente para pacientes pediátricos y neonatales sin balón.

Introducida en el sector de los cuidados intensivos en el Servo 900C, y menos de 10 años después de su creación, la ventilación con presión soporte se convirtió en el nuevo régimen estándar para la desconexión. Fue un paso importante para permitir al paciente tener un mayor control de la sincronización de la asistencia ventilatoria, mientras que el ventilador asumía la mayor parte del trabajo respiratorio. Los ingenieros trabajaron con varios criterios para resolver el problema de la sincronización y, finalmente, decidieron que la disminución del flujo durante una respiración presurizada era probablemente la mejor variable que se podía utilizar. Se determinó que la interrupción de la respiración al 25 % del flujo pico era el nivel más cómodo de soporte, según su propia experiencia. La investigación sobre los posibles beneficios clínicos de la presión soporte surgió inmediatamente y fue un tema importante en los artículos científicos durante muchos años.

La resonancia magnética (RM) fue una técnica novedosa y revolucionaria que surgió a principios de la década de 1980. El entorno requerido por la tecnología suponía un reto para la construcción de la sala de RM y también para los equipos que se introducían en ella, ya que los elementos magnéticos podían suponer un riesgo grave. Muchos pacientes que podían beneficiarse de una exploración de RM requerían ventilación mecánica. El Servo 900C tenía pocas piezas magnéticas y fue el primer ventilador que se lanzó para su uso en este entorno. Después, vinieron versiones de las últimas generaciones de ventiladores Servo Ventilator para RM.

La serie Servo 300 representó un enorme avance tecnológico y constituyó un salto hacia la era del microprocesador, siendo el primer ventilador universal que permitía el tratamiento de todas las categorías de pacientes, desde adultos hasta pequeños neonatos prematuros. Se incluyó un sistema de suministro de gas completamente nuevo y exclusivo con módulos de gas para aire y oxígeno y una pequeña cámara de mezcla. El nuevo sistema sensible de respuesta rápida de disparo por flujo adquirió un gran interés debido a su capacidad para reducir el trabajo respiratorio. Servo 300 también estableció un nuevo punto de referencia para la administración de volumen corriente al bajar a 2 ml.

A lo largo de cada ciclo de las generaciones de Servo Ventilator ha habido un impulso heredado para inventar regímenes de ventilación que satisficiese las crecientes necesidades clínicas del futuro. El Servo 300 lanzó un conjunto de regímenes de volumen definido; volumen controlado con regulación de la presión (VCRP) y volumen soporte (VS), en los que el principio clave era suministrar el volumen ajustado a la presión inspiratoria más baja requerida, con un objetivo respiración a respiración. Las UCI neonatales y pediátricas adoptaron rápidamente la ventilación con volumen definido, ya que quedó claro que esta innovación permitía la transición desde regímenes de ventilación de flujo continuo con limitación de presión menos precisos e impredecibles.

El Servo 300 también se presentó en una versión única que abordaba el creciente interés en la terapia con óxido nítrico (NO) como vasodilatador potente para mejorar la oxigenación en grupos de pacientes muy graves, incluidos los prematuros con hipertensión pulmonar. El suministro y la monitorización de NO estaban totalmente integrados y un tercer módulo de gas proporcionaba una dosificación precisa de NO en plena sincronía con el suministro de respiración. Debido a que un fabricante sueco de gas tenía la patente exclusiva para el uso médico del NO en el tratamiento de la disfunción pulmonar, nos vimos forzados a interrumpir la producción de Servo 300, que hasta ese momento era un sistema único de suministro de NO.

En la búsqueda pionera de una ventilación más suave y agradable para el paciente, el siguiente paso fue la función Automode, desarrollada para formar un puente entre la ventilación controlada y la ventilación espontánea en el proceso de desconexión anticipada. Automode incluía tres combinaciones de regímenes de control y soporte, y pasaba de uno a otro de forma automática y eficiente con la supervisión de un algoritmo de tiempo de apnea adaptativo. Los beneficios eran evidentes: reducción de los requisitos de sedación, menor intervención del operario y menos alarmas. La desconexión se podía iniciar antes y la actividad de los pacientes siempre se compensaba sin necesidad de que interviniera el personal. La parte delantera del folleto de Automode indicaba: «La desconexión comienza con la intubación».

La investigación para reducir la incidencia de SDRA y la mortalidad permitió la implementación de Open Lung Tool, que mediante el uso de tendencias respiración a respiración de parámetros como la características dinámicas y la eliminación de CO₂ proporcionó una cuantificación del efecto de las intervenciones, sobre todo de las maniobras de reclutamiento alveolar. Mediante un enfoque gradual que incluye un ajuste de PEEP decreciente, ahora se puede personalizar el ajuste de PEEP para lograr una mejor oxigenación con ventilación con la menor presión de impulso posible y con un volumen pulmonar homogéneo. Open Lung Tool también indicaba cuándo los pulmones no eran reclutables y era necesario considerar y evaluar otros enfoques.

En diciembre de 1999, se presentó una nueva dimensión de tecnología de ventilación en Nature Medicine, donde un grupo dirigido por el Dr. Christer Sinderby de la Universidad de Montreal describió cómo el progreso en la adquisición y el procesamiento de la señal de la actividad eléctrica del diafragma (Edi) implicaba que se podía utilizar para permitir que el propio centro respiratorio del paciente asumiera el control total del tiempo y la magnitud de la asistencia respiratoria proporcionada por el ventilador. El establecimiento de una sincronía completa entre paciente y ventilador y el uso de reflejos intrínsecos de protección pulmonar proporcionó una nueva esperanza para la ventilación en los cuidados intensivos para adultos y niños durante el siglo XXI. El enfoque describe la reducción de las complicaciones relacionadas con la ventilación y la facilitación de la desconexión para reducir la duración de la estancia en la UCI y en el hospital. Los visionarios de Servo vieron el potencial de la tecnología, que inicialmente se implementó en un prototipo basado en el Servo 300.

Como resultado de una cooperación sin precedentes con médicos de todo el mundo, Servo-i se convirtió en el primer ventilador diseñado como una plataforma móvil y modular para incorporar con frecuencia nuevas funcionalidades clínicas y mejoras a los ventiladores ya instalados. El enfoque innovador del sistema incluía tres configuraciones principales: Niños, Adultos y Universal. Se ofrecían nuevos niveles de flexibilidad en la colocación, el manejo y la asistencia durante el transporte intrahospitalario a través de una amplia gama de accesorios inteligentes y una conectividad ininterrumpida. La interfaz de usuario permitía a los usuarios elegir entre pantalla táctil, un mando giratorio principal y botones de acceso directo, lo que proporcionaba un control seguro de los ajustes más importantes. Esto se combinaba con hasta cinco formas de ondas de alta resolución con calidad diagnóstica codificadas por colores.

El nuevo casete espiratorio de una sola pieza satisfizo las crecientes demandas de los clientes en cuanto a fiabilidad y reprocesamiento e introdujo una nueva tecnología que se estrenaba en los ventiladores Servo, concretamente el tiempo de vuelo con ultrasonido. Su medición ultrarrápida era prácticamente independiente de la composición del gas y la humedad. El enorme éxito del caudalímetro ultrasónico también llevó al desarrollo de un sensor de oxígeno ultrasónico, que pudiese funcionar durante toda la vida útil del ventilador. Posteriormente, la tecnología también resultó eficaz para la detección de la mezcla de gases Heliox de baja densidad, cuando más tarde se implementó como tercer gas de suministro para el Servo-i.

Servo-s trajo la tecnología de vanguardia de su hermano mayor, el Servo-i, a un paquete sencillo y rentable, presentado bajo el lema «La sencillez tiene sentido». Era adecuado para una gran variedad de configuraciones de asistencia ventilatoria dentro del hospital y, en combinación con el silencioso y compacto Compressor Mini, era capaz de suministrar una ventilación de alta calidad independientemente del gas de pared central. La facilidad de uso, el rendimiento y la fiabilidad de vanguardia para pacientes adultos y pediátricos hicieron que el Servo-s fuera un éxito instantáneo en las economías emergentes de Brasil, Rusia, India y China (BRIC), que buscaban dispositivos médicos de alto valor al modernizar sus sistemas sanitarios.

La introducción de NAVA en Servo-i (que incluía módulos de hardware y software enchufables, así como el catéter Edi, que también funcionaba como sonda de alimentación nasogástrica) fue todo un éxito. Coincidiendo con la publicación de artículos científicos que mostraban los efectos perjudiciales de la asincronía paciente-ventilador, los problemas asociados debidos al aumento de la sedación y el descubrimiento de que la disfunción diafragmática inducida por ventilación mecánica era un problema real en los pacientes con ventilación. Desde entonces, se ha demostrado que NAVA soluciona estos problemas, ya que acorta el tiempo de ventilación mecánica ^[1] y aumenta el número de días sin ventilador ^{[1] [2] [3]} proporcionando una ventilación personalizada que protege tanto el pulmón como el diafragma.

En comparación con los regímenes de ventilación tradicionales, NAVA es independiente de las fugas, de modo que la aplicación de ventilación no invasiva (VNI NAVA) era el paso natural que había que dar para cambiar el paradigma en el tratamiento de los grupos de pacientes que normalmente se realizaba con regímenes más invasivos. El aumento del uso de VNI NAVA en neonatos ha sido espectacular, ya que su éxito se basa en que puede prevenir la intubación^[4][5] o permitir la extubación temprana^[6][7][8] en comparación con los regímenes de VNI convencionales que no están suficientemente sincronizados. Los pacientes adultos con exacerbación aguda de la EPOC son otro de los grupos más beneficiados, ya que se ha demostrado que VNI NAVA reduce las complicaciones de VNI y puede ser eficaz para controlar el estado de los pacientes y también para mejorar los resultados. ^{[9][10][11][12][13]}

Se espera que cada nueva generación de ventiladores Servo Ventilator transforme la percepción de los ventiladores dentro de la industria. Servo-u introdujo con éxito una interfaz de usuario totalmente táctil y muy intuitiva, con una guía basada en el contexto y flujos de trabajo, recomendaciones y accesos rápidos. El objetivo era facilitar la implementación de estrategias de ventilación avanzadas en la práctica diaria a través de una mayor confianza del usuario. presión de impulsoSe implementaron nuevos parámetros de monitorización importantes, como VT/PBW y la presión de impulso, que se visualizaban continuamente en Servo Compass. Se añadieron nuevas opciones para la protección pulmonar personalizada y la desconexión para el tratamiento de todas las categorías de pacientes, desde neonatos hasta adultos. Un estudio comparativo de la usabilidad del ventilador mostró niveles más altos de seguridad del paciente y una experiencia de usuario superior ^[14].

Servo-n se creó especialmente como un ventilador neonatal multifunción para proporcionar a los neonatos vulnerables el apoyo que necesitaban al tiempo que protegía los pulmones, los músculos respiratorios y otros órganos en desarrollo ^[15]. Diseñado específicamente para las UCI neonatales y para generar confianza tanto en los padres como en los cuidadores, incluye detalles estéticos como la mariquita verde y la exclusiva vista familiar. Se han añadido la compensación de fugas variables en todos los regímenes invasivos, un sensor de flujo de hilo caliente opcional, así como la posibilidad integrada de ejecutar una terapia de oxígeno de alto flujo. Tanto NAVA como VNI NAVA son, por supuesto, regímenes estándar, en los que la señal Edi continua desempeña un papel esencial en la monitorización y el tratamiento de la apnea de la prematuridad para evitar la desaturación y la bradicardia ^[15][16][17].

El Servo-air se convirtió en el primer Servo Ventilator impulsado por turbina con una potente batería de reserva intercambiable en caliente, lo que facilita su desplazamiento por el hospital sin necesidad de tomas de gas o corriente de pared. Con la gran cantidad de funciones heredadas del legado de Servo y la ventilación no invasiva (VNI) suave y sensible, Servo-air era ideal para los cuidados intensivos e intermedios, así como para el transporte intrahospitalario. Servo-air lleva con orgullo el legado de Servo Ventilator por lo que respecta a la calidad, la fiabilidad, el rendimiento, la facilidad de uso y el bajo coste de propiedad.

La ventilación de alta frecuencia oscilatoria (VAFO) se ha convertido en un régimen de rescate establecido para neonatos con insuficiencia respiratoria refractaria o síndrome de dificultad respiratoria (RDS) grave. Algunos requisitos clave para su integración en el Servo-n eran hacer que fuera potente a través de la exhalación activa y, al mismo tiempo, que ofreciera al paciente un trabajo respiratorio reducido ^[18]. La tecnología patentada implementada se basa en la inercia y en el control rápido del flujo y la sincronización de las válvulas inspiratoria y espiratoria, gestionados por el legendario sistema de control Servo. Esto ofrece los modos de VAFO con presión controlada y volumen definido. La solución centrada en el paciente también está respaldada por la monitorización opcional de la actividad respiratoria neural (Edi) de los bebés, lo que significa que la monitorización respiratoria durante este régimen de rescate ya no es una incertidumbre.

Después de una serie de prometedores estudios clínicos ^[19][20][21] que utilizaron Servo-i con Open Lung Tool para realizar maniobras de reclutamiento pulmonar escalonado de acuerdo con el enfoque de pulmón abierto, se hizo realidad el viejo sueño de desarrollar un flujo de trabajo automático finalmente. El principal beneficio de un enfoque estandarizado que reveló las entrevistas con los usuarios fue la reducción de la enorme variación en la práctica clínica. La posibilidad de integrar funciones de diagnóstico que podían sugerir si el paciente era un «reclutador» o un «no reclutador» es algo que podía tener un gran efecto en la estrategia de ventilación. La SRECLUT. AUTOM. guía al usuario de forma fluida a través del reclutamiento, el ajuste de PEEP decreciente, el nuevo reclutamiento y la personalización posterior al reclutamiento de PEEP y la presión de impulso, basada en la Cdin óptima. Uno puede centrarse en encontrar el equilibrio más adecuado entre la mecánica pulmonar del paciente, el intercambio de gases y la hemodinámica.

En la década de 2010, la manometría esofágica había experimentado un ligero resurgimiento científico, pero se descubrió que era difícil de implementar en un uso clínico rutinario, fuera del ámbito de la investigación. Para hacer que esta tecnología fuese más accesible y fácil de entender y para mejorar la precisión, se desarrolló una vista diagnóstica para el Servo-u que presentaba curvas de presión esofágica (Pes) y transpulmonar (PL), con parámetros clave para la evaluación de la ventilación controlada y espontánea. Además, se inventó una maniobra de oclusión automática para validar la colocación y el llenado del balón. Esta nueva herramienta para la protección pulmonar personalizada se ha utilizado mucho durante la pandemia de la COVID-19, cuando se informó de que ya estaba lista para implementarse en la práctica clínica habitual.

Cada paciente viene con desafíos especiales. Ya sea un recién nacido de 300 gramos, un adulto o alguien que sufre de insuficiencia respiratoria aguda o enfermedad pulmonar crónica, sus necesidades y complejidades serán diferentes. Esa es la razón de nuestro compromiso con la innovación en soluciones de ventilación personalizadas que ayuden a proteger los pulmones y el diafragma, a acelerar la desconexión y a favorecer mejores resultados.

El Servo Ventilator no es solo una maravilla de ingeniería. Es una filosofía. Una actitud propia de nuestro ADN. Es esta convicción lo que nos ha llevado a buscar nuevas técnicas para el tratamiento de pacientes en estado crítico, donde evolucionamos constantemente y reinventamos nuestras terapias y soluciones innovadoras. El objetivo es ayudar a desconectar al paciente del ventilador de la forma más rápida y segura posible. En última instancia, esto se traduce en mejores resultados para los pacientes, a la vez que se utilizan menos recursos médicos. Es una ambición que ha permanecido con nosotros desde el principio y es una forma de pensar predominante en todo lo que hacemos actualmente. Innovación, fiabilidad, calidad duradera: hacer más con menos. Cualidades que incorporamos a cada uno de los Servo Ventilator que fabricamos actualmente. Son estas mismas cualidades las que definirán los Servo Ventilator del futuro, en el impredecible mundo del presente. Así es como hemos escrito nuestra historia. Y así es como daremos forma a nuestro futuro.