Monitorización hemodinámica en cuidado intensivo

Acta Colomb Cuid Intensivo. 2015;15(2):109---118

Acta Colombiana de

Cuidado Intensivo www.elsevier.es/acci

REVISIÓN

Monitorización hemodinámica en cuidado intensivo Alvaro Luis Ochoa Solana Clínica El Rosario Tesoro, Clínica Universitaria Bolivariana, Medellín, Antioquia, Colombia Recibido el 23 de enero de 2015; aceptado el 3 de febrero de 2015 Disponible en Internet el 23 de mayo de 2015

PALABRAS CLAVE Monitorización; Parámetros estáticos; Parámetros dinámicos o funcionales; Respuesta a volumen o dependencia de precarga; Curva de función ventricular; PiCCO; FloTrac; Agua extravascular pulmonar

Resumen Uno de los objetivos fundamentales en el enfoque inicial del paciente crítico es la valoración y la manipulación del sistema cardiovascular para asegurar un adecuado aporte tisular de oxígeno y sustratos metabólicos esenciales. En este sentido, la monitorización de parámetros fisiológicos en la unidad de cuidado intensivo y en pacientes de alto riesgo quirúrgico en salas de cirugía, resultan imprescindibles para lograr una terapia hídrica y un soporte vasopresor e inotrópico racional y dirigido a metas terapéuticas tempranas. La hipovolemia es muy frecuente en pacientes en estado de choque o de falla circulatoria aguda y los líquidos por vía intravenosa son generalmente la primera intervención en la reanimación inicial. Sin embargo, estudios clínicos han demostrado que aproximadamente solo el 50% de esos pacientes son respondedores a retos de líquidos. Es decir, que aumentan el volumen sistólico o el gasto cardiaco en respuesta a una carga de líquidos. Por otro lado, volúmenes excesivos de líquidos tienen consecuencias negativas, incluyendo: edema intersticial, alteración en la transferencia de oxígeno, disminución de la relajación miocárdica, ventilación mecánica prolongada, altas estancias en UCI, aumento de mortalidad y de costos. El catéter de arteria pulmonar está siendo reemplazado por monitorización hemodinámica menos invasiva, más simple de utilizar y más precisa para predecir respuesta a la terapia hídrica, vasopresora e inotrópica. Estas tecnologías son más costo-efectivas, de tal forma que se pueda monitorizar la precarga cardiaca, contractilidad cardiaca, poscarga, agua pulmonar extravascular y de esta manera dirigir el tratamiento para mejorar el desenlace de los pacientes en términos de menos complicaciones postoperatorias, menor duración de ventilación mecánica, menos estancia en la unidad de cuidado intensivo y hospitalaria. © 2015 Asociación Colombiana de Medicina Crítica y Cuidado lntensivo. Publicado por Elsevier España, S.L.U. Todos los derechos reservados.

Correo electrónico: [email protected] http://dx.doi.org/10.1016/j.acci.2015.02.004 0122-7262/© 2015 Asociación Colombiana de Medicina Crítica y Cuidado lntensivo. Publicado por Elsevier España, S.L.U. Todos los derechos reservados.

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KEYWORDS Monitoring; Static parameters; Dynamic or functional parameters; Response to volume or preload dependence; Ventricular function curve; PiCCO; FloTrac; Extravascular lung water

A.L. Ochoa Solana

Hemodynamic monitoring in intensive care Abstract One of the main objectives in the initial approach of the critically ill patient is the assessment and treatment of the cardiovascular system to ensure adequate tissue oxygen delivery and essential metabolic substrates. Thus, proper monitoring of physiological parameters in the intensive care unit and patients in high surgical risk surgical wards is essential in order to achieve an adequate fluid support and a rational inotropic and vasopressor support to reach early therapeutic goals. Hypovolemia is common in patients in shock or with acute circulatory failure, and intravenous fluids are usually the first intervention in the initial resuscitation process. However, clinical studies have shown that only about 50% of these patients respond to fluid challenges. Fluid responsiveness being understood as the capacity to increase the stroke volume or cardiac output in response to fluid loading. Excessive resuscitation with fluids has also negative consequences, including: interstitial edema, impaired oxygen transfer, decreased myocardial relaxation, prolonged mechanical ventilation, prolonged ICU stay, and increased mortality and costs. The pulmonary artery catheter is being substituted for less invasive methods, which are simpler and more accurate to predict fluid responsiveness, inotropic and vasopressor support. These new technologies are more cost effective, and can predict cardiac preload, cardiac contractility, post-load and extravascular lung water, and thus guide the therapy and improve the outcome in patients in terms of fewer post-operative complications, reducing mechanical ventilation time, and length stay in critical care units. © 2015 Asociación Colombiana de Medicina Crítica y Cuidado lntensivo. Published by Elsevier España, S.L.U. All rights reserved.

Introducción Tradicionalmente la presión venosa central (PVC) y la presión en cu˜ na pulmonar (PCP) se han usado para guiar el manejo de líquidos. La base para usar estos parámetros estáticos para guiar el manejo de líquidos viene del dogma equivocado que estos parámetros estáticos reflejan el volumen intravascular; específicamente, se cree en general que pacientes con baja PVC o PCP están hipovolémicos, mientras que valores altos reflejan sobrecarga de volumen. Sin embargo, debido a que los pacientes críticos tienen cambios en el tono vasomotor, presión intratorácica, alteraciones de la distensibilidad y en la geometría de los ventrículos, hay una pobre relación entre la PVC y la PCP con los volúmenes telediastólicos de los ventrículos. Adicionalmente, los volúmenes telediastólicos de los ventrículos pueden no reflejar la posición del paciente sobre la curva de Frank-Starling y por lo tanto su dependencia de precarga. Más de 100 estudios han sido publicados hasta la fecha que demuestran que los parámetros estáticos como la PVC y la PCP son malos predictores de respuesta a volumen en pacientes críticamente enfermos en muchos escenarios1---4 . Fundamentalmente, la única razón para administrar líquidos es incrementar el volumen sistólico (VS) o el gasto cardiaco (GC), si el paciente responde se rotula como un paciente «respondedor a volumen o dependiente de precarga», es decir se encuentra en la porción ascendente de la curva de Frank-Starling. Si los retos de volumen no incrementan el VS o GC en más de un 15% del basal es «no respondedor a volumen», es decir, se encuentra en la porción plana de la curva de función ventricular y la terapia puede ser perjudicial o da˜ nina4 .

Durante ya más de una década varias pruebas o indicadores dinámicos de volemia o de respuesta a volumen han sido reportadas en la literatura. Estas pruebas dinámicas o funcionales monitorizan el cambio en el VS después de una maniobra que incrementa el retorno venoso. Esas pruebas permiten al médico determinar la posición de cada paciente de manera individual en la curva de Frank-Starling y así determinar si el paciente es respondedor a retos de volumen. Estas técnicas usan los cambios en el VS durante la ventilación mecánica o después de una maniobra de levantamiento pasivo de las piernas para valorar respuesta a líquidos. Hoy en día estos parámetros dinámicos son considerados el estándar en la valoración de respuesta a volumen y manejo racional de líquidos en cuidado intensivo por la precisión diagnóstica que han mostrado en numerosos estudios. Dentro de estos parámetros funcionales o dinámicos tenemos: variabilidad de presión de pulso (VPP), variabilidad de volumen sistólico (VVS), prueba de oclusión tele-espiratoria (POE), la prueba de variación sistólica respiratoria (PVSR) y levantamiento pasivo de las piernas (LPP).

Contexto fisiológico Durante la interacción corazón-pulmón en ventilación mecánica se generan cambios cíclicos de la precarga que predicen respuesta a volumen. La insuflación mecánica aumenta el volumen sanguíneo desde la circulación pulmonar hacia la aurícula izquierda, simultáneamente, disminuye el retorno venoso hacia el ventrículo derecho y aumenta la poscarga del ventrículo derecho disminuyendo el VS del ventrículo derecho. Durante la deflación, que ocurre 2 o 3 latidos

Monitorización hemodinámica en cuidado intensivo

111

Variabilidad de presión de pulso (VPP) y variabilidad de VS (VVS)

50 cmH20

Airway pressure

120 mmHg PPmax PPmin

Arterial pressure 1s

0

Figura 1 Arriba curva de presión de vía aérea y abajo onda de presión de un paciente hipovolémico en ventilación que opera en la porción ascendente de la curva de función VI.

cardiacos después, se disminuye la precarga y el VS del ventrículo izquierdo (VI), (fig. 1). El impacto de la disminución transitoria de la precarga y del VS del VI depende de la pendiente prevaleciente de la curva de función ventricular de cada individuo. Cuando la pendiente es pronunciada, como es normalmente en hipovolemia, la disminución de la precarga del VI causa descensos más pronunciados en el VS y de la presión de pulso (PP), ya que la PP es directamente proporcional al VS del VI cuando la distensibilidad aórtica es constante (fig. 2). Por otro lado, durante la hipervolemia o falla VI, se genera un efecto mucho menor en el VS. En conclusión, estos cambios cíclicos del VS y de la PP son más significativos en pacientes que se encuentran en la porción ascendente de la curva de función ventricular y en hipovolémicos, donde peque˜ nos cambios en la precarga inducen grandes cambios del VS4 .

Zona de precarga-independencia

45 cm H2O

Airway pressure

10

Aprovechando estas consecuencias fisiológicas de la aplicación de presión positiva intermitente en el sistema respiratorio se han desarrollado numerosos estudios que demuestran que estos parámetros dinámicos o funcionales predicen respuesta a volumen en pacientes críticos. En general se considera que un paciente es respondedor a volumen o dependiente de precarga cuando incrementa el índice cardiaco (IC) o el IVS en más de un 12-15% con un reto de volumen. La introducción de cálculos automatizados de estos parámetros dinámicos o funcionales ha contribuido enormemente a su creciente popularidad. En el contexto de pacientes sépticos con falla circulatoria aguda, hay un interesante estudio hecho por el grupo de Michard y Teboul, quienes demostraron que la VPP en pacientes con choque séptico en ventilación mecánica es un predictor seguro para la respuesta a volumen. Con un umbral > 13% tiene una sensibilidad del 94%, especificidad 96%, para predecir respuesta a líquidos. En este estudio la presión auricular derecha y la PCP no predijeron respuesta a volumen5 . El delta PP se calcula = PPmaxPPmin/(PPmax + PPmin/2) x 100% (fig. 3). En otro escenario, pacientes que sufren cirugía cardiaca, donde sabemos que existe depresión miocárdica preoperatoria y/o en el postoperatorio, también han sido estudiados estos parámetros. El estudio de Kramer et al., evalúa el comportamiento de la VPP después de un reto de fluido en pacientes de cirugía cardiaca de revascularización miocárdica. Al ingreso en la unidad de cuidado intensivo tomaron mediciones hemodinámicas basales, incluyendo la PVC, PCP, GC (por termodilución), porcentaje de variabilidad de presión sistólica y VPP (el 24% de sus pacientes tenían FEVI < 50%

5

Zona de precarga-dependencia

PPmax

Arterial pressure

Volumen sistólico

120 mm Hg

PPmin

40

Precarga 2 seconds

Figura 2 Izquierda paciente ubicado en la porción ascendente o dependiente de precarga, los retos de fluido generan cambios significativos en el VS. Derecha, los retos de volumen no impactan en el VS (perjudicial).

Figura 3 Cuando el delta de PP es > 13% es altamente probable que el paciente sea respondedor a volumen. Reproducida de Michard et al.5 .

112 150 145 140 135 130 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 –5

Minimal values of systolic blood pressure

mm Hg or cm H2O

preoperatoria). Los pacientes recibieron un reto de líquidos de 500 ml (durante 10 minutos), después de lo cual se repitieron las mediciones hemodinámicas. En este estudio, los pacientes cuyos GC se aumentó en más de 12% se consideraron respondedores de fluidos. La PVC y la PCP no discriminan respondedores de no respondedores. La curva ROC en este estudio sugiere que la VPP fue el mejor predictor de respuesta a líquidos. En este subgrupo de enfermos, el umbral de la VPP ideal para distinguir respondedores de los no respondedores era del 11%. Es decir, un valor de VPP > 11% predijo un aumento significativo del GC con 100% de sensibilidad y 93% de especificidad6 . Adicional a las mediciones automatizadas de la VPP, los métodos de análisis del contorno del pulso para la determinación de GC continuo han permitido la medición de la VVS. La VVS es el porcentaje de cambio entre el VS máximo y VS mínimo dividido por el promedio durante un periodo de 30 segundos. Este parámetro también es uno de los parámetros funcionales más estudiados que predicen respuesta a volumen, con un punto de corte de más de 10-12% predice también fuertemente la respuesta a volumen. Uno de los primeros estudios de VVS que se publicó fue realizado en pacientes neuroquirúrgicos. En este estudio realizado por el grupo de Perel et al., se monitorizaron pacientes antes de neurocirugía con sistema PiCCO (pulsión medical sistems), se analizó el comportamiento de variables hemodinámicas (PVC, IVS, VVS, PAS), antes y después de bolos de líquidos (100 ml de coloide durante 2 minutos). Se calificó como respondedor si el IVS es > 5% y no responde si el IVS es < 5%. Hubo correlación estadísticamente significativa de cambio en el IVS, VVS con los retos de líquidos pero no con PVC ni con la frecuencia cardiaca. El área bajo la curva ROC fue: PVC 0,49; FC 0,59; VVS 0,87. El umbral óptimo en este estudio para VVS fue de 9,5%, es decir, que los pacientes que tenían VVS > 9,5% son respondedores con una sensibilidad 78% y especificidad del 93%. En este estudio se demostró que la VVS es mejor predictor de respuesta a líquidos que la PVC7 . El estudio de Preisman y Perel, observacional prospectivo comparó el rendimiento predictivo de diversos parámetros hemodinámicos (estáticos y funcionales) en el periodo perioperatorio en pacientes sometidos a cirugía de revascularización coronaria. Se sometió a prueba un nuevo parámetro dinámico, la PVSR. Esta consiste en la liberación de tres respiraciones consecutivas controladas por presión con presiones pico inspiratorio incremental de 10, 20 y 30 cm de agua (fig. 4). Los valores mínimos de la presión arterial sistólica después de cada una de estas tres respiraciones se miden y se representan frente a sus respectivas presiones de las vías respiratorias, produciendo una pendiente (pendiente de PVSR). Interesantemente, en este estudio, los pacientes se dividían en dos grupos; pacientes con función VI normal (FEVI > 40%, por ventriculografía preoperatoria) y el otro grupo con disfunción VI preoperatoria (FEVI < 40%). Todos los pacientes recibían monitorización con ECOTE y sistema de monitorización hemodinámica PiCCO. Los parámetros hemodinámicos medidos incluyen: área telediastólica de VI, volumen sanguíneo intratorácico, PVC, PVSR, VPS, VPP, VVS. Se realizaron dos retos de fluidos (de 250 ml de coloides dados durante 5-7 minutos), antes de la cirugía y después del cierre del tórax. La respuesta a

A.L. Ochoa Solana

Three mechanical breaths with gradually increasing Paw

Paw

Figura 4 Se liberan tres respiraciones consecutivas controladas por presión con presiones inspiratorias de 10, 20 y 30 cm H2 O. Los valores mínimos de la PAS en respuesta a cada respiración se registran y luego la pendiente de la relación entre la disminución de la presión arterial y la presión inspiratoria se calcula. Reproducida de Preisman et al.8 .

cada reto se consideró como una respuesta positiva a un aumento del IVS > 15% (respondedores) o IVS < 15% como falta de respuesta. En este estudio, el 46% de los pacientes fueron respondedores y el 54% fueron no respondedores. Todos los parámetros funcionales predijeron la respuesta de fluidos mejor que los parámetros estáticos. El área bajo la curva ROC para la VPP y la PVSR fue significativamente mayor que los otros parámetros, para PVC fue de 0,5. Los parámetros con la mejor capacidad de predicción fueron la VPP y la PVSR8 . Dos recientes revisiones sistemáticas y metaanálisis de la literatura demuestran que los cambios dinámicos en VPP y VVS en paciente durante ventilación mecánica en quirófano y en UCI, monitorizados con varios sistemas de monitorización y en muchos escenarios (choque séptico, cirugía de tórax y abdomen, cirugía cardiaca incluidos pacientes con FEVI < 35%) son altamente seguros en predecir respuesta a volumen con mucha mayor precisión que parámetros estáticos (PVC, PCP, índice de volumen telediastólico global)9,10 . Con relación a la medición de parámetros dinámicos o funcionales para predecir respuesta a volumen, hay al menos 10 estudios en los últimos a˜ nos que han demostrado que estrategias hemodinámicas basadas en la monitorización de VPP y VVS permiten una reducción significativa en complicaciones posquirúrgicas y menor estancia hospitalaria11 . Hay algunas situaciones en las cuales estos parámetros dinámicos son poco confiables en predecir respuesta a volumen como son: arritmias, respiración espontánea, alteraciones de la distensibilidad pulmonar y del tono vasomotor, bajos volúmenes pulmonares (Vt < 8 ml/kg). En esos casos acudimos a otras pruebas como son la POE y el LPP. El fundamento fisiológico es que durante la POE durante 15 segundos; si ocurre un aumento en la precarga cardiaca y esto conduce a un aumento de la presión de pulso (PP) de más del 5% y/o del IC mayor a 5% es una prueba que predice respuesta a volumen. En relación a esto, hay un reciente e interesante estudio realizado en

Monitorización hemodinámica en cuidado intensivo Arterial pressure (mm Hg) 100

end-expiratory pause

30

113

Volume expansion

30 sec

Airway pressure (cm H2O) 40

0

Figura 5 Registro de la curva de presión arterial antes y durante una oclusión tele-espiratoria. Después, antes y durante la expansión de volumen. El aumento de la PP inducida por la expansión de fluido fue precedido por un incremento del 11% en la presión arterial durante la oclusión. Reproducida de Monnet et al.12 .

pacientes sépticos en ventilación mecánica con arritmias y cierto grado de actividad respiratoria espontánea, monitorizados con sistema PiCCO. Cuando la POE genera una PP > 5% tiene una sensibilidad del 87% y una especificidad del 100%. Por análisis de contorno de pulso (PiCCO) cuando tiene un IC > 5% tiene una sensibilidad del 91% y especificidad del 100%. Esto se asocia con un aumento del IC > 15% frente a un reto de líquidos de 500 ml de solución salina normal con un alto grado de certeza (fig. 5)12 . Con la prueba de levantamiento pasivo de las piernas (LPP) se induce una transferencia gravitacional de la sangre desde las piernas al compartimento intratorácico, se considera un reto de volumen reversible de aproximadamente 150-200 ml de volumen sanguíneo. En un reciente estudio Monnet et al., demostraron que la prueba de LPP en pacientes sépticos en ventilación mecánica con arritmias y actividad respiratoria espontánea monitorizados con doppler esofágico predecía respuesta a volumen. Cuando el flujo de la aorta ascendente aumentaba un 10% con el LPP se correlacionaba con aumento de más de un 15% del flujo aórtico con la expansión de 500 ml de SSN. Con una sensibilidad del 97% y sensibilidad del 94% (fig. 6)13 .

500 mL saline

Base 1

PLR

Base 2

Post VE

Figura 6 Dise˜ no del estudio. Primera fase mediciones de presiones y flujo aórtico con el LPP. Segunda fase mediciones con la infusión de 500 ml de SSN. Un incremento del flujo de más del 10% con el LPP predice bien un aumento de flujo aórtico de más del 15%. Reproducida de Monnet et al.13 .

En otro estudio, Preau et al., en pacientes con choque séptico o pancreatitis aguda en falla circulatoria no intubados (sin ventilación mecánica), monitorizados con ecocardiograma, VPP, VVS (sistema PiCCO), flujo pico con doppler femoral continuo, demuestran buena correlación entre la VPP, VVS y el flujo en arteria femoral entre la prueba de LPP y la expansión de 500 ml de coloide. Demostrando una vez más, buena respuesta a volumen con esta prueba, incluso en pacientes sin ventilación mecánica14 . En una reciente revisión sistemática de la literatura y metaanálisis de 9 estudios clínicos se documenta una sensibilidad del 90% y especificidad del 92% con la prueba de LPP. Es decir, esta prueba aumenta el IC, VS, GC o flujo aórtico en más de un 15% del basal cuando los pacientes son respondedores a volumen. Confirmando el excelente valor predictivo del LPP frente a la expansión de volumen15 .

Cómo guiar la terapia hemodinámica en el paciente crítico En pacientes en choque o con perfusión tisular inadecuada, la reanimación con líquidos es considerada como la intervención de primera línea. Se ha demostrado que establecer protocolos de terapia dirigida a objetivos tempranos reduce la falla orgánica y mejora sobrevida en pacientes con sepsis severa y choque séptico, igualmente la optimización del GC en pacientes que sufren cirugía mayor ha demostrado reducir complicaciones postoperatorias y estancia hospitalaria. En contraste, reanimación hídrica excesiva se asocia con incremento de complicaciones, aumento de estancia en UCI y hospitalaria e incremento de mortalidad. Todos estos datos sugieren que la reanimación hídrica debe ser estrechamente titulada para minimizar riesgos de sobreanimación o sobrerreanimación. Como comento anteriormente, la única razón para dar retos de líquidos es incrementar el VS, si esto

114 no sucede esta terapia es potencialmente perjudicial. Además, el uso de agentes vasopresores e inotrópicos también requiere monitorización del VS o del GC. Por ejemplo, si en la práctica un paciente tiene un IC de 2,3 o 2,8 L/min/m2 no es de gran importancia clínica; sin embargo, si existe un cambio en el VS después de un bolo de líquidos de 5% o 20% sí es de gran relevancia clínica. Por lo tanto, mediciones de VS y GC son fundamentales en el manejo hemodinámico del paciente crítico16 .

Concepto de análisis del contorno de pulso y sistemas de monitorización El concepto del análisis del contorno de pulso se basa en la relación entre presión sanguínea, VS, distensibilidad arterial y resistencia vascular sistémica (RVS). El VS o GC puede ser calculado desde la onda de presión arterial si la distensibilidad arterial y la RVS se conocen. La teoría detrás del uso de la onda de pulso arterial para medir el CG se remonta a 1899 donde Otto Frank desarrolla un modelo que describe la colocación de cargas al corazón cuando este bombea la sangre a la circulación sistémica y la relación entre la presión sanguínea arterial y el flujo. Posteriormente, se manifestó la hipótesis de que el GC es directamente proporcional a la PP arterial. El principal obstáculo que se generó para que las mediciones fueran seguras es el de la distensibilidad del árbol arterial, ya que esta relación no es lineal; cuando el volumen de sangre es introducido hacia la circulación a mayor presión, la distensibilidad disminuye más rápidamente que cuando se introduce a menor presión. El principio del análisis del contorno de pulso se basa en la relación fisiológica entre VS y el área bajo la curva de la porción sistólica de la onda de presión aórtica16 . Aunque los 4 sistemas de monitorización de contorno de pulso que están comercialmente disponibles usan diferentes algoritmos de conversión presión-volumen, todos ellos usan este mismo principio básico. Estos sistemas pueden ser divididos hacia 3 categorías: 1. Análisis de contorno de pulso que requiere calibración externa, mediante técnica de dilución de un indicador para medir el GC y así, calibrar el contorno del pulso. Estos son: - Sistema LiDCO, Cambridge, UK. - Sistema PiCCO, Pulsion, Munich, Alemania. 2. Análisis de contorno de pulso que requieren características físicas y demográficas de los pacientes para estimación de la impedancia arterial: - Sistema FloTrac, Edwards Lifesciences, Irvine, CA. 3. Análisis de contorno de pulso que no requiere calibración externa o datos de precarga: - Sistema Mostcare, Vyetech Health, Padua, Italia. Adicional a la medición del VS, estos sistemas reportan también VPP, VVS que son parámetros dinámicos útiles en la predicción de respuesta a líquidos o identifican pacientes dependientes de la precarga. Un sistema de monitorización ideal debe reunir las siguientes características: medición de GC continuo, valoración de precarga, índices de contractilidad miocárdica, valoración de poscarga, poco invasivo, medir agua

A.L. Ochoa Solana extravascular pulmonar, confiable, operador independiente y costo-efectivo. A continuación voy a profundizar en los dos sistemas de monitorización con los que más estamos familiarizados en nuestro medio y con los que más estudios clínicos contamos en la actualidad.

Sistema de monitorización PiCCO El sistema de monitorización PiCCO calcula el GC y el VS en forma continua mediante 2 técnicas la termodilución transcardiopulmonar (TDTP) y el análisis de contorno de pulso. El algoritmo básico para la determinación del GC desde el contorno de pulso fue desarrollado por Wesseling et al., en 1974. De acuerdo a este algoritmo el VS del VI es calculado por la porción sistólica del área bajo la curva de la onda de presión arterial dividido por la impedancia aórtica. Subsecuentemente, se multiplica por la FC y se genera el GC por contorno de pulso. Para ajustar a la impedancia aórtica, que difiere de paciente a paciente, el monitor PiCCO usa mediciones de GC por termodilución para calibración del sistema. El cálculo del GC es de la siguiente manera: GC = FC X Asis/Zao, donde Zao = VScp/VStd. Asis, es el área bajo la presión sistólica de la onda de presión arterial (fig. 7). Zao, es la impedancia aórtica. VScp es el VS no calibrado basado en el contorno de pulso. VStd es el VS por termodilución. El algoritmo del monitor PiCCO es una fórmula más sofisticada que toma además de la porción sistólica de onda de presión, la forma de la onda de presión. El software tiene en cuenta la distensibilidad aórtica y la RVS individual de cada paciente. Es bien sabido, que durante la fase sistólica la sangre es eyectada hacia la aorta, simultáneamente, el flujo sanguíneo abandona la aorta hacia el sistema vascular periférico. Sin embargo, durante la fase de eyección la suma de toda la sangre que fluye hacia la aorta es mayor que el volumen de sangre que entra al sistema vascular periférico. Así, el volumen de la aorta se incrementa. En la subsecuente diástole, la mayor parte de la sangre restante se vaciará hacia la circulación periférica y coronarias. Este comportamiento es dependiente de la capacidad de la aorta para expandirse y contraerse en respuesta al volumen eyectado. El cambio de volumen y subsecuente cambio de presión aórtica se describe como la función de distensibilidad de la aorta. La relación entre el flujo aórtico hacia afuera de la aorta y la presión medida al final de la aorta (ej. en arteria femoral) es determinada por la función de distensibilidad. El GC medido por TDTP determinado simultáneamente con la medición de la presión arterial de manera continua SVmax SVmin SVmean

Figura 7 Análisis del contorno del pulso a fin de determinar la distensibilidad aórtica. De esta forma se calibra el algoritmo utilizado por la tecnología PiCCO y se calcula el GC y el VS por análisis de la porción sistólica de la onda de la presión pulso. Reproducida de Oren-Grinberg17 .

Monitorización hemodinámica en cuidado intensivo

115

-T

P Calibration

t[s]

Continuous (beat-by-beat)

Discontinuous

PCCO = cal x HR x

P(t) ∫ ( SVR

Systole

Patient-specific calibration factor (determined with thermodilution)

Heat rate

Area of pressure curve

+ C(p) x

dP dt

t

) dt

Aortic compliance

Shape of pressure curve

Figura 8 El cuadro superior muestra la medición del GC por TDTP como una referencia para la medición del GC continuo por contorno de pulso. Abajo, el algoritmo de análisis de GC por contorno de pulso del sistema de monitorización PiCCO, que incorpora un factor de calibración (cal) específico a cada paciente basado en medición del GC por TDCP, FC, el área bajo la porción sistólica de la onda de presión (P[t]/RVS), distensibilidad aórtica (C[p]) y la forma de la curva de presión Dp/dt. Reproducida de la Oren-Grinberg17 .

es utilizado para calibrar el análisis del contorno del pulso de cada individuo. Para el cálculo continuo del GC por contorno de pulso el algoritmo tiene en cuenta lo siguientes parámetros: factor de calibración (cal) específico a cada paciente determinado por TDTP, frecuencia cardiaca, el valor integrado para el área bajo la curva de la porción sistólica de la onda de presión (P[t]/RVS), la distensibilidad aórtica (C([p]) y la forma de la curva de presión representada por cambio de presión sobre cambio de tiempo (Dp/dt), (fig. 8). La medición de GC por TDTP del monitor PiCCO usa el mismo principio de Stewart-Hamilton. Este modelo enfatiza en la relación fundamental de volumen, flujo y tiempo circulatorio medio. Volumen = flujo x tiempo circulatorio medio. La validez de este método de medición de flujo depende de la presunción de que el colorante es distribuido a través de un almacenamiento central de sangre, que pasa desde las venas hacia las cámaras cardiacas derechas, pulmones, y cámaras izquierdas hacia la circulación arterial sistémica. La explicación simple de este elaborado trabajo es que una sustancia exógena (indicador), es inyectada al espacio vascular y este es rápidamente diluido por el flujo sanguíneo. Lo rápido o lo lento de esta dilución está en función de la magnitud del flujo; si el flujo entre esos 2 puntos es alto, entonces la concentración de sustancia inyectada (ej. frío), se diluye rápidamente. De tal forma, que la curva concentración-tiempo es picuda. Mientras que si el flujo es lento, la concentración de la sustancia en el sitio de detección no se diluye tanto, y el cambio de temperatura construirá una curva más lenta y menos picuda. Con la tecnología PiCCO, el indicador (15-20 ml de SSN fría) es inyectado a través de una vena central, el cual es medido con un catéter en arteria braquial, axilar o femoral de 4-5 Fr con un termistor en la punta. La termodilución de ese indicador está en función de la velocidad de flujo de la sangre. Cualquier catéter venoso central puede ser usado, incluyendo uno femoral. Si el catéter arterial está también en posición femoral, el catéter venoso debe colocarse en posición contralateral para prevenir un fenómeno de

transferencia no deseada de se˜ nales. La calibración externa parece permanecer segura dentro de 6 horas aun cuando el tono vascular haya cambiado17 . Este sistema usa parámetros dinámicos para predecir respuesta a volumen: VPP, VVS. También calcula el índice de volumen telediastólico global una medida de valoración volumétrica de precarga. Adicional mide RVS, índice de permeabilidad vascular pulmonar y agua extravascular pulmonar un buen índice de valoración de edema pulmonar, mide contractilidad con dp/dt e índice de función cardiaca. De esta forma el monitor PiCCO es una alternativa actual de monitorización que reúne muchos parámetros fisiológicos que son muy importantes en el manejo de pacientes inestables hemodinámicamente en la UCI y en salas de cirugía.

Sistema de monitorización FloTrac/Vigileo El sistema FloTrac consiste en el sensor FloTrac y el correspondiente monitor Vigileo. Debido a que este sistema es operador independiente, no necesita calibración externa y requiere solamente catéter arterial periférico (radial), es una monitorización ampliamente utilizada y ha sido estudiada en varios escenarios. El principio básico de este sistema es la relación lineal entre la PP y el VS. El volumen sistólico es estimado usando la siguiente ecuación: VS = DAAP × . La onda de presión arterial es captada cada 20 segundos a 100 Hz, esto resulta en 2.000 puntos de datos. El factor representa el factor de conversión que depende de la distensibilidad arterial, presión arterial media y las características de la forma de la onda. La distensibilidad vascular del paciente es valorada usando valores biométricos (sexo, edad, talla y peso). Las características de la onda son: oblicuidad (asimetría) y curtosis (grado de apuntamiento), estas características representan cambios en el tono vascular. El factor es recalculado cada minuto y permite el cálculo del VS sin calibración externa16 .

116 Hay varias generaciones del sistema FloTrac, la primera y segunda generación tienen el problema de la seguridad, clínicamente inaceptable cuando se compara con métodos intermitentes de termodilución. Además, en pacientes con baja RVS (sepsis y falla hepática), las mediciones no fueron confiables. En contraste, en pacientes de cirugía cardiaca el porcentaje de error es bajo. Con los software de tercera generación afirman haber superado estos problemas, sin embargo, 6 recientes estudios de validación evaluando esta última versión no demuestran mejoría de la seguridad en comparación con las versiones antiguas. Lo más problemático es el hecho de que este sistema no revela cambios en el VS de manera segura después de retos de volumen o después del uso de vasopresores. Estas limitaciones restringen el uso clínico de este mecanismo. Con relación a esto, el estudio de Takala et al., multicéntrico, aleatorizado, de 388 pacientes hemodinámicamente inestables con monitorización de sistema FloTrac durante 24 horas o cuidado usual (grupo control). El desenlace primario fue la proporción de pacientes que alcanzan estabilidad hemodinámica dentro de 6 horas después de iniciado el estudio. Como desenlace secundario están la mortalidad en UCI y hospitalaria. No hubo diferencias significativas en la cantidad de líquidos en las primeras 6 horas, ni en las dosis de inotrópicos y vasopresores administrados. Tampoco se modificó la mortalidad en UCI u hospitalaria. Sorprendentemente, el tiempo para alcanzar objetivos de reanimación predefinidos no se acorta en el grupo de FloTrac18 . No obstante, en un estudio reciente aleatorizado, prospectivo, Benes et al., en pacientes quirúrgicos abdominales de alto riesgo usan la VVS para optimizar la administración de líquido intraoperatorio. La optimización de líquido guiado con VVS se asoció con mejor estabilidad hemodinámica intraoperatoria, menor lactato sérico al finalizar la cirugía y menor tasa de complicaciones postoperatorias19 .

A.L. Ochoa Solana

¿Es importante la monitorización del desempe˜ no contráctil? En el paciente crítico o inestable hemodinámicamente la evaluación del desempe˜ no contráctil del ventrículo izquierdo es un parámetro difícil de medir. La ecocardiografía ha emergido como una herramienta diagnóstica para valorar la función VI. Sin embargo, la fracción de eyección del VI (FEVI) medida por ecocardiografía se afecta por condiciones de carga del VI y es un índice de interacción del VI y el sistema arterial. En efecto, la FEVI puede ser derivada de la relación entre la elastansa arterial efectiva (Ea), una medida de la carga arterial neta impuesta sobre el VI y la elastansa telesistólica del VI (Ees), una medida independiente de carga, de contractilidad intrínseca del VI. La relación entre Ea y Ees es llamada acople arterioventricular y es un factor determinante de desempe˜ no cardiovascular. Esta relación Ea/Ees medida por ecocardiografía no es práctica y es difícil de realizar en la aplicación clínica. La velocidad de aumento de presión en el VI durante la sístole (dp/dtmax) puede también estimar la contractilidad del VI. El análisis de la onda de pulso puede proveer información sobre el desempe˜ no cardiaco. El monitor PiCCO mide la contractilidad del VI por el dp/dtmax (representa la velocidad de aumento de presión durante el periodo de contracción isovolumétrico); ya que el dp/dtmax del VI ocurre antes de abrirse la válvula aórtica, esto limita la influencia de la poscarga del VI y de esta forma refleja mejor la función VI que la FEVI. También muestra el índice de función cardiaca que es un sustituto de la FEVI el cual es obtenido por recalibración intermitente por TDTP. En un reciente estudio prospectivo, observacional, Scolletta et al., evalúan si el dp/dtmax estimado por la onda de presión arterial refleja el dp/dtmax estimado por ecocardiografía. Este estudio demuestra que variables derivadas de la onda de presión de pulso proveen información relevante sobre la contractilidad y desempe˜ no cardiaco en pacientes críticos22 .

¿Hay estudios que comparen sistemas de contorno de pulso?

Agua pulmonar extravascular pulmonar

Hay en la actualidad 2 estudios que los comparan. Desafortunadamente, estos estudios sufren problemas metodológicos en términos de la utilización del «gold standard» (termodilución) y tama˜ nos de muestras. El estudio de Hadian et al.; realiza una comparación de GC y tendencias de seguridad de los sistemas PiCCO, LiDCO y FloTrac con termodilución intermitente con CAP. En este estudio, el desempe˜ no del PiCCO y LiDCO fue adecuado y comparable, mientras que el sistema FloTrac fue subóptimo20 . Otro estudio de Monnet et al., compara cambios de GC derivados de análisis de contorno de pulso inducido por un reto de fluido o norepinefrina en pacientes que tienen monitorización con sistemas PiCCO o FloTrac. En este estudio, con el sistema PiCCO existe cambios más precisos en el IC inducidos por volumen y por norepinefrina (área bajo la curva ROC de 0,87 y 0,92, respectivamente), el sistema FloTrac fue menos confiable con un área bajo la curva ROC 0,56 y 0,54, respectivamente21 .

Otro parámetro de gran relevancia que brinda la monitorización PiCCO es el agua extravascular pulmonar, el cual determina si el paciente está en riesgo o cursa en edema pulmonar, es muy importante para guiar la terapia hídrica en los pacientes en estado crítico, especialmente en pacientes con edema pulmonar cardiogénico, alteración de la permeabilidad vascular por disfunción endotelial y en SDRA. En estos últimos claramente los balances hídricos acumulados positivos impactan en el desenlace de los enfermos23,24 . En un estudio de Sakka et al., un análisis retrospectivo de pacientes en estado crítico el índice de agua extravascular pulmonar por encima de 15 ml/kg se relaciona con una mortalidad del 65%, mientras que índices por debajo de 10 ml/kg la mortalidad es significativamente menor, mortalidad del 33%, lo que le confiere a este índice además un valor pronóstico25 . En un reciente estudio Hu et al., en pacientes críticos en SDRA se aleatorizan a guiar la terapia hídrica con índices de agua extravascular pulmonar y PCP.

Monitorización hemodinámica en cuidado intensivo El grupo que dirigió la terapia hídrica con el índice de agua extravascular pulmonar tiene menor duración de ventilación mecánica y menor estancia en UCI. Lo que en efecto mejora el desenlace de los enfermos26 . Otro parámetro que brinda la tecnología PiCCO es el índice de permeabilidad vascular pulmonar, lo puede sugerir si el edema es cardiogénico o de permeabilidad. Teniendo en cuenta la gran cantidad de parámetros fisiológicos que brinda un solo sistema de monitorización como es el monitor PiCCO, se puede manejar de manera más racional y correcta tanto terapias hídricas como el manejo de vasopresores e inotrópicos en pacientes de UCI y pacientes quirúrgicos de alto riesgo. Hay muchos estudios que demuestran que guiar la terapia de fluidos y hemodinámica dirigida por metas resulta en menos utilización de vasopresores e inotrópicos, complicaciones postoperatorias y menos estancia en UCI. En muchos escenarios sepsis, cirugías de alto riesgo abdominales, cirugía cardiaca, torácica y pacientes neurocríticos27---31 . También, hay estudios de costo-efectividad. La tecnología PiCCO optimiza el manejo terapéutico reduciendo el tiempo de estancia en cuidado intensivo, duración de ventilación mecánica y por ende costos hospitalarios24 . En conclusión, la utilización de parámetros dinámicos o funcionales de respuesta a volumen y de algunos sistemas de monitorización, le confiere al médico de cuidado crítico y al anestesiólogo en salas de cirugía herramientas confiables y parámetros fisiológicos de gran valor para abordar el paciente crítico, inestable hemodinamicámente y quirúrgicos de alto riesgo de manera correcta y segura, resultando en mejores desenlaces postoperatorios, menos estancias hospitalarias y mejores indicadores de calidad.

Conflicto de intereses El autor declara no tener ningún conflicto de intereses.

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