Mean airway pressure as a parameter of lung-protective and heart-protective ventilation

Abstract

Mean airway pressure (MAP) is the mean pressure generated in the airway during a single breath (inspiration + expiration), and is displayed on most anaesthesia and intensive care ventilators. This parameter, however, is not usually monitored during mechanical ventilation because it is poorly understood and usually only used in research. One of the main determinants of MAP is PEEP. This is because in respiratory cycles with an I:E ratio of 1:2, expiration is twice as long as inspiration. Although MAP can be used as a surrogate for mean alveolar pressure, these parameters differ considerably in some situations. Recently, MAP has been shown to be a useful prognostic factor for respiratory morbidity and mortality in mechanically ventilated patients of various ages. Low MAP has been associated with a lower incidence of 90-day mortality, shorter ICU stay, and shorter mechanical ventilation time. MAP also affects haemodynamics: there is evidence of a causal relationship between high MAP and low perfusion index, both of which are associated with poor prognosis in mechanically ventilated patients. Elevated MAP values have also been associated with high central venous pressure and lactate, which are indicative of ventilator-associated right ventricular failure and tissue hypoperfusion, respectively. MAP, therefore, is an important parameter to measure in clinical practice. The aim of this review has been to identify the determinants of MAP, the pros and cons of using MAP instead of traditional protective ventilation parameters, and the evidence that supports the use of MAP in clinical practice.

Resumen

La presión media de la vía aérea o mean airway pressure (MAP) es la presión promedio de la vía aérea generada durante un ciclo ventilatorio completo (inspiración + espiración), y está disponible en la mayoría de los respiradores de anestesia y de cuidados intensivos. Sin embargo, es un parámetro generalmente ignorado como variable de monitorización de la ventilación mecánica debido a que su comprensión es limitada y su aplicación rara vez se extiende más allá del ámbito de la investigación. La PEEP es uno de los principales determinantes de la MAP ya que en ventilaciones con una relación I:E de 1:2 se emplea el doble de tiempo en espiración que en inspiración. Si bien la MAP puede considerarse un subrogante de la presión media alveolar, hay situaciones donde pueden divergir significativamente. En el último tiempo, la MAP ha demostrado ser un factor pronóstico útil tanto de morbilidad respiratoria como de mortalidad en pacientes bajo ventilación mecánica invasiva en diversos grupos etarios. En los grupos de pacientes con MAP más baja se observó menor mortalidad a 90 días, menor tiempo de estancia en la UCI y tiempo de ventilación mecánica. Además, la MAP es un parámetro importante que afecta la hemodinamia. Se demostró una relación causal entre el aumento de la MAP y la disminución en el Índice de Perfusión, ambos nuevamente asociados con peor pronóstico en pacientes en ventilación mecánica. También, valores elevados de MAP se encontraron vinculados con mayores valores de PVC y de lactato, pudiendo representar respectivamente fallo ventricular derecho e hipoperfusión tisular generalizada mediados por la ventilación mecánica. Por lo tanto la MAP es un parámetro importante que debería ser considerado en la práctica clínica. Esta revisión tiene como objetivo desarrollar sus determinantes, sus beneficios y limitaciones respecto a los parámetros clásicos de ventilación protectora y la evidencia científica actual que respalda su posible aplicación clínica.