Análisis de la oximetría cerebral intraoperatoria como monitorización del deterioro cognitivo en cirugía cardíaca.
- Autores: Miguel Ángel Vaz Calderón
- Directores de la Tesis: Antonio Ordóñez Fernández (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2012
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jose Manuel Revuelta Soba (presid.), Francisco Murillo-Cabezas (secret.), Tomás Gómez Cía (voc.), Juan Bautista Martínez Leon (voc.), Luis-Cristóbal Capitán-Morales (voc.)
- Materias:
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- Resumen
RESUMEN DE LA TESIS DOCTORAL ¿ANALISIS DE LA OXIMETRÍA CEREBRAL INTRAOPERATORIA COMO MONITORIZACIÓN DEL DETERIORO COGNITIVO EN CIRUGÍA CARDIACA¿ Miguel Ángel Vaz Calderón INTRODUCCIÓN En la actualidad, más del 50% de la mortalidad en la población mayor de 75 años se debe a enfermedades cardiovasculares. Para los próximos años se prevé un claro incremento de éste porcentaje y, para el año 2020, se espera que ocupen el primer lugar como causa de enfermedad por ¿años de vida ajustados según la discapacidad¿. Por tanto, es lógico pensar que éste problema se ha convertido en una prioridad dentro de la política sanitaria en nuestro país. En la mayoría de los casos, la cirugía representa el tratamiento de elección para éstos pacientes.
Una de las preocupaciones fundamentales en el cuidado de éstos pacientes es la prevención y el diagnóstico precoz de las lesiones neurológicas durante la CABG. La indicación fundamental para la vigilancia del suficiente aporte de oxigeno al cerebro está en relación con la posibilidad de que aparezca un evento hipóxico o isquémico cerebral que disminuya el aporte de glucosa y/o oxígeno. La imposibilidad de almacenar nutrientes y la utilización continua para la producción de compuestos de alta energía, hace indispensable el aporte a través del suministro ininterrumpido a través del flujo sanguíneo cerebral.
LESIONES NEUROLÓGICAS ASOCIADAS A LA CIRUGÍA CARDIACA En los últimos años se ha producido una mejora en los métodos de protección miocárdica durante la cirugía cardíaca con circulación extracorpórea (CEC), lo que se ha traducido en un claro descenso en la morbilidad y la mortalidad. Ello ha ocasionado un creciente interés por otros temas colaterales como la protección cerebral durante la CEC. Tras la cirugía cardíaca con CEC se ha descrito una incidencia de disfunción neuropsicológica en el 20-70% de los pacientes, registrándose lesiones neurológicas graves con accidente isquémico cerebral en el 2-5%. Por otra parte, las complicaciones neurológicas han llegado a convertirse en una de las principales causas de morbilidad y mortalidad asociadas con este tipo de cirugía. Más de un 20% del total de muertes relacionadas con la cirugía cardíaca son debidas a ésta causa.
Las complicaciones neurológicas sutiles manifiestas como una disfunción cognitiva se desarrollan con una alta prevalencia y persistencia después de la cirugía cardiaca. Este déficit normalmente se resuelve entre las primeras 6 semanas y los 3 meses posteriores a la cirugía. Sin embargo, la presencia de un deterioro cognitivo precoz al alta del paciente predice un patrón de deterioro permanente a largo plazo con una presencia apreciable 1-5 años tras la cirugía en una tasa importante de pacientes.
ETIOLOGÍA DE LAS LESIONES NEUROLÓGICAS Aunque clásicamente se consideraba la CEC como la principal responsable del daño neurológico que aparecía tras la cirugía cardíaca, actualmente hay estudios que no encuentran diferencias de lesiones neurológicas entre pacientes sometidos a cirugía cardiaca con CEC frente a los que no necesitaron CEC. No obstante, hasta la fecha, no hay ningún trabajo aleatorizado y prospectivo que nos aclare ésta cuestión.
Como factores relacionados con la presencia de lesión neurológica se incluyen la edad avanzada, la enfermedad cerebral concomitante y la severidad de la enfermedad cardiovascular, y factores intraoperatorios como la micro-macroembolización, la hipoperfusión cerebral o la hipoxia, la activación de la respuesta inflamatoria, el tiempo de clampaje aórtico, el tiempo de circulación extracorpórea y posiblemente una presión arterial media baja en pacientes con deficiencia en la autorregulación cerebrovascular. Este daño cerebral refleja una compleja interacción entre embolizaciones cerebrales e hipoperfusión, exacerbados por procesos inflamatorios, tanto sistémicos como locales, desencadenados por la CEC o la lesión por isquemia/reperfusión.
MONITORIZACIÓN NEUROLÓGICA Para diagnósticar precozmente las complicaciones propiamente cerebrales concurrentes durante las intervenciones quirúrgicas con anestesia general y, en particular, en la cirugía cardiaca con CEC, se necesita una monitorización específica.
La imposibilidad de almacenar nutrientes y la utilización continua para la producción de compuestos de alta energía, hace indispensable el aporte de éstos a través del suministro ininterrumpido a través del flujo sanguíneo cerebral. Por tanto, durante la cirugía cardiaca, es esencial poder detectar de forma precoz un posible evento hipóxico que disminuya el aporte de glucosa y/o oxígeno al cerebro que produzca un daño, reversible o no, en el tejido cerebral.
Se han utilizado varios métodos como indicadores potenciales de las lesiones cerebrales asociadas a las intervenciones cardiacas. Aunque el examen neurológico y las pruebas neuropsicológicas constituyen el mejor método de valoración de las funciones cerebrales se han implementado diversos sistemas encaminados a detectar intraoperatoriamente, por procedimientos directos o indirectos, desviaciones de estos parámetros principalmente en pacientes bajo anestesia general sometidos a diferentes procedimientos quirúrgicos.
El problema principal es que la mayoria de éstos sistemas tienen limitaciones. Por ejemplo, la electroencefalografía cuantitativa (que nos da información directa sobre el estado de la función cortical y sus variaciones en presencia de hipoxia / hipoperfusión) se artefacta durante la hipotermia profunda o con el empleo de agentes anestésicos. Algo similar ocurre con los potenciales evocados, que han probado tener igual sensibilidad a la hipoxia. Otros, tienen limitaciones técnicas de procedimiento aunque puede orientarnos acerca de lo apropiado del flujo sanguíneo cerebral como la medición de la presión intracraneal y el cálculo de la presión de perfusión cerebral, o los estudios séricos de la proteína S100B y la enolasa neuroespecífica. Y otras, resultan altamente invasivas como la saturación de O2 en la sangre del golfo de la yugular.
En la actualidad disponemos de un método no invasivo, como es la oximetría cerebral cercana al infrarrojo (NIRS, en sus siglas inglesas),que nos permite detectar la reducción de la oxigenación cerebral. Éste desceno se asocia con riesgo de accidente cerebral vascular y disfunción neurocognitiva. La oximetría cerebral transcraneal es un método cuantitativo, no invasivo, sensible a cambios en la saturación regional de O2, de fácil visualización, continuo y en tiempo real que funciona aún en hipotermia profunda, el cual utiliza la espectroscopia óptica en una banda cercana al infrarrojo, para valorar los cambios en la saturación de oxígeno de la hemoglobina, consecuentes a cambios hemodinámicas o en la disponibilidad de oxígeno, que permite la valoración directa del transporte y liberación de oxígeno y la disminución en la saturación producida por hipoxemia en un área predeterminada del tejido cerebral.
La técnica es muy similar a la oximetría de pulso, mucho más sensible y no necesita el pulso arterial. El equipo trasmite ondas electromagnéticas desde un diodo emisor a través de fibras ópticas hasta un sensor firmemente adherido a una zona libre de pelo (preferentemente en la región frontal por encima de la cavidad sinusal de forma bilateral, lo que permite relacionar los valores de ambos hemisferios). Dichas ondas se generan en un rango entre los 700 y 1000 nm, una longitud de onda que permite una penetración máxima en los tejidos craneales y el tejido nervioso, dentro de los cuales los fotones infrarrojos sufren una atenuación al ser absorbidos por los cromóforos, principalmente oxihemoglobina y hemoglobina reducida, dispersándose de tal manera que una parte de las ondas emitidas retorna a la superficie donde son captadas por dos sensores situados a diferente distancia del diodo emisor.
En base a la atenuación de la luz incidente por medio de un algoritmo basado en una modificación de la ley de Beer-Lambert, se calcula la saturación de la hemoglobina por el oxígeno, en el área subyacente del compartimento cerebrovascular, dentro del cual el mayor volumen corresponde al lecho venoso y el menor al lecho arterial en una proporción de 84:16, por lo que resulta un excelente indicador del aporte de oxigeno al cerebro. Los valores obtenidos dependen de las variables que influyen en el equilibrio entre la oferta y la demanda de oxígeno cerebral. Entre estos factores destacan: la tensión arterial media, la oxigenación sistémica, la capacidad de transporte de O2 por la hemoglobina, la presión parcial de CO2 y factores mecánicos (obstrucción arterial/venosa) como factores que afectan al aporte de O2; y la temperatura, la profundidad anestésica, y la presencia de actividad comicial como factores que afectan al consumo de O2.
El protocolo de intervención usado para tratar una desaturación cerebral de O2 intraoperatoria incluye medidas hemodinámicas, ventilatorias y transfusionales: elevar la presión arterial media (PAM), asegurar la normocarbia o la hipercarbia, profundizar la anestesia, elevar la Fi O2, disminuir la temperatura, transfundir concentrados de hematíes para corregir la anemia y adecuar el flujo durante la CEC.
EVALUACIÓN DE LA FUNCIÓN NEUROCOGNITIVA Para cuantificar las lesiones cerebrales producidas durante la cirugía cardiaca, se han empleado distintas pruebas de evaluacion neurocognitiva mediante la exploración de los distintos dominios funcionales.
La Batería Neuropsicológica Sevilla (BNS) (León¿Carrión 1996), está constituida por un grupo de pruebas neuropsicológicas desarrolladas para la evaluación de las funciones cognitivas y ejecutivas asociadas a ciertas redes funcionales cerebrales. La batería ha sido concebida como un conjunto de instrumentos clínicos de valoración y de diagnóstico neuropsicológico y orientados hacia el diseño de planes de rehabilitación. De igual manera ha sido validada como instrumento de investigación.
La Batería Neuropsicológica Sevilla está compuesta por las siguientes seis subpruebas que abarcan diferentes dominios funcionales cerebrales:
Subtest BNS Especificación 1. Torre de Hanoi Sevilla Funciones ejecutivas, planificación y resolución de problemas 2. Evaluación de la Atención Alerta tónica, alerta fásica y hemi-inatención 3. Evaluación de las interferencias cognitivas: Efecto Stroop y Cuasi-Stroop Control mental y atención dividida 4. Evaluación de la memoria y el aprendizaje: Curva de memoria de Luria ampliada Memoria de trabajo, consolidación de nueva información, aprendizaje nuevo y memoria anterógrada 5. Evaluación de los trastornos emocionales y de la personalidad Inventario de cambios emocionales y de personalidad (NECHAPI) 6. Evaluación de los trastornos funcionales de la memoria Cuestionario de personalidad CUPOM La BNS permite una amplia evaluación de los procesos cognitivos y ejecutivos en sujetos sanos, en sujetos neurológicos, en sujetos con trastornos mentales, en sujetos con trastornos del desarrollo y del aprendizaje, tanto en adultos como en niños y en adolescentes. Entre las áreas de utilidad de esta aplicación figuran:
¿ Evaluación del funcionamiento ejecutivo y de los procesos y mecanismos asociados al lóbulo frontal: atención, razonamiento, resolución de problemas, inhibición cognitiva y mecanismos de control.
¿ Evaluación de los procesos y de los mecanismos de memoria: volumen de memoria de trabajo, volumen de contaminación mnésica, ganancia mnésica, efecto primacía y resencia, estrategia de aprendizaje, consciencia del déficit mnésico.
¿ Evaluación de la atención y la percepción asociada con problemas de hemianopsia, cuadrantanopsia, hemi-inatención o neglect.
¿ Idóneo para su uso en investigación en neurociencias.
La cirugía cardiaca aporta elementos de riesgo a varios niveles que pueden estar implicados en el deterioro cognitivo que pueden presentar éstos pacientes, incluso de forma crónica, como son: émbolos, alteración de la hemodinámica cerebral y respuesta inflamatoria sistémica y local.
Asímismo, se está demostrando el efecto beneficioso de la repermeabilización vascular para reestablecer la hemodinámica cerebral y frenar el proceso de deterioro cognitivo. Por ello, no sólo la detección de émbolos mediante el doppler transcraneal y el análisis de nuevas lesiones en DWI, sino también la posibilidad de conocer el estado de perfusión cerebral mediante la monitorización de la oximetría cerebral, permitiría establecer el pronóstico de estos pacientes en relación a un posible déficit neurocognitivo. Esta condición, generalmente minusvalorada en la clínica, puede tener una gran importancia, ya que se refiere a un trastorno de difícil detección y evaluación pero con creciente incidencia y con posibles efectos devastadores sobre el individuo y la sociedad. No existen actualmente trabajos publicados, de suficiente entidad, sobre el impacto que las desaturaciones detectadas en la oximetría cerebral monitorizadas mediante el NIRS pueden tener en la aparición de trastornos neuropsicológicos posteriores a la cirugía cardiaca.
Por tanto, el objetivo fundamental del presente proyecto es el estudio de las repercusiones neurológicas y neuropsicológicas de la cirugía cardiaca con circulación extracorpórea (CEC), realizadas bajo la monitorización de la oximetría cerebral continua durante el intraoperatorio complementada con la evaluación a nivel plasmático de marcadores de respuesta inflamatoria sistémica y biomarcadores de lesión neurológica. Las variables fundamentales de estudio serán, además de las demográficas y las derivadas de las condiciones basales de los pacientes, la detección de disminución de la perfusión cerebral y la desaturación de la hemoglobina en la oximetría cerebral mediante el NIRS, correlacionándolas con la valoración clínica y neuropsicológica de los pacientes sometidos a CEC en nuestro Hospital.
HIPÓTESIS Aprovechando las características de no invasividad y de fácil interpretación a tiempo real, planteamos el empleo de la oximetría transcraneal (NIRS) en el periodo intraoperatorio para detectar periodos de desaturación cerebral de oxígeno.
Emplearemos el dispositivo INVOS, aprobado por la Food and Drug Administration (FDA), que utiliza un diodo emisor de luz en dos canales para proporcionar una onda de espectrometría que mide los cambios relativos en la saturación regional de O2 del lóbulo frontal.
Planteamos la HIPÓTESIS de que las intervenciones realizadas para tratar las desaturaciones de O2 cerebral intraoperatorias (aplicando el protocolo de Murkin J.), observadas mediante el dispositivo INVOS, pueden mejorar los resultados neurológicos postoperatorios en pacientes sometidos a cirugía cardiaca. Los resultados neurológicos se valorarán mediante test neuropsicológicos realizados previo a la cirugía y en el periodo postoperatorio.
OBJETIVOS Usando la oximetría cerebral regional (NIRS) como monitorización neurológica intraoperatoria en cirugía cardiaca, dadas sus características de no invasividad, fácil interpretación, resultados en tiempo real y no interferirse por el flujo no pulsátil de la CEC, planteamos los siguientes objetivos:
OBJETIVOS PRINCIPALES 1. Comprobar si existe relación entre los descensos de rSO2 y la aparición de déficits neurológicos (diagnosticados según la batería de tests neuropsicológicos seleccionados al efecto).
2. Determinar mediante la monitorización de la oximetría cerebral los periodos quirúrgicos donde hay más vulnerabilidad neurológica.
3. Determinar mediante la monitorización de la oximetría cerebral si los pacientes con déficits neurológicos parten de valores basales de rSO2 más bajos y/o tienen más valores negativos (ver más adelante).
4. Determinar si hay relación entre valores negativos / descensos patológicos de la rSO2 y la PAM u otra variable del protocolo de Murkin (FiO2, PCO2, descenso de hematocrito, posición de la cabeza del paciente, etc¿). Es decir, determinar los mecanismos fisiopatológicos desencadenantes de los descensos en la oximetría cerebral.
5. Detreminar si el cumplimiento del protocolo de Murkin corrige los valores negativos / descensos patológicos de rSO2.
OBJETIVOS SECUNDARIOS 1. Comprobar si existe relación entre la aparición de déficits neurológicos con la elevación de enzimas de lesión cerebral (NSE, S100ß) o enzimas de respuesta inflamatoria (cortisol, TNF, PCR).
2. Comprobar si hay relación entre los descensos patológicos de rSO2 / valores negativos y elevación de enzimas de lesión cerebral (NSE, S100ß) o enzimas de respuesta inflamatoria.
METODOLOGÍA Hemos realizado un estudio prospectivo observacional de 18 pacientes programados para cirugía cardiaca reglada en el Hospital Universitario Virgen del Rocío repartidos de la siguiente forma:
1. Sustitución valvular aórtica: 5 pacientes 2. Sustitución valvular mitral: 1 paciente (reintervención) 3. Sustitución valvular combinada (aórtica + mitral): 1 paciente 4. Cirugía de revascularización coronaria: 5 pacientes 5. Otros:
¿ Sustitución valvular + revascularización coronaria: 2 pacientes ¿ Sustitución valvular + revascularización coronaria + sustitución de aorta ascendente: 1 paciente ¿ Sustitución valvular aórtica + mitral + sustitución de aorta ascendente: 1 paciente ¿ Sustitución valvular aórtica + cierre de CIV: 1 paciente ¿ Reparación de válvula mitral: 1 paciente En el estudio participaron la Unidad de Anestesiología, la sección de Laboratorio de Urgencias y el Servicio de Cirugía Cardiaca de los Hospitales Universitarios Virgen del Rocío.
Pacientes Previo consentimiento informado, se incluyeron 18 pacientes programados para cirugía cardiaca reglada en el Hospital Universitario Virgen del Rocío durante el periodo 2010-2011, que se ajustaron a los siguientes criterios de inclusión y exclusión:
Criterios de inclusión Pacientes programados para cirugía cardiaca no urgente con CEC, tanto sustituciones valvulares, by-pass aorto-coronario como cirugía combinada.
Criterios de exclusión 1. Propuesta de cirugía cardiaca sin CEC.
2. Deterioro neuropsicológico manifiesto previo.
3. Enfermedad psiquiátrica.
4. Cirugía cardiaca previa.
5. Insuficiencia renal (creatinina sérica >2 mgr/dl).
6. Hepatopatía activa.
7. Enolismo activo.
8. Incapacidad para leer o hablar castellano.
DISEÑO DEL ESTUDIO Realizamos un estudio observacional prospectivo para analizar las alteraciones neurocognitivas en pacientes sometidos a cirugía cardiaca con CEC. Utilizamos la monitorización de los valores de saturación regional de O2 (rSO2) intraoperatoria y se implementó un protocolo de actuación estándar (protocolo de Murkin) (1) ante las desaturaciones cerebrales observadas durante la cirugía. Valoramos la situación neurológica y neuropsicológica preoperatoria y realizamos un seguimiento postoperatorio con el fin de detectar la aparición de alteraciones en las áreas exploradas. Asimismo, analizamos los marcadores de respuesta inflamatoria sistémica: IL-6, TNF¿, cortisol y proteína C reactiva y neurobiomarcadores de lesión cerebral: NSE y S100 desde el intraoperatorio hasta el postoperatorio precoz.
Cuando se identificó la causa desencadenante de los episodios de desaturación cerebral, se realizaron maniobras terapéuticas para mejorar la perfusión-oxigenación cerebral siguiendo el algoritmo arriba reflejado con el siguiente orden de actuación:
1. Modificar los gestos quirúrgicos por parte del cirujano.
2. Modificando la posición de la cabeza, el cuello y las cánulas ante la sospecha de malposición.
3. Si la PPC era muy baja respecto al valor basal, se aumentaba con medidas farmacológicas (administración de efedrina o fenilefrina en bolus).
4. Aumentar la FiO2 al 100%.
5. Si PaCO2 <35 mmHg. se modificaban los parámetros ventilatorios para obtener normocapnia. 6. Aumentar el flujo del BCP un 10-20%. 7. Disminuir el CMRO2 cerebral mediante la administración de hipnóticos y/o aumentando la hipotermia. 8. Si el hematocrito era inferior al 25%, se transfundían concentrados de hematíes.
PREPARACIÓN DEL PACIENTE AL INGRESO 1. Anamnesis completa y recogida de datos de comorbilidad y tratamiento. Estudio hematológico y bioquímico preoperatorio 2. Solicitud del consentimiento informado de participación en el estudio, aprobado previamente por el Comité de Investigación y Ética del Hospital. Aceptación del protocolo de estudio.
3. Evaluación clínica neurológica.
4. Estudio neurocognitivo basal de acuerdo a la batería diseñada en los tres días previos a la cirugía cardiaca.
MONITORIZACIÓN DURANTE LA CIRUGÍA CARDIACA 1. Monitorización de frecuencia cardiaca, electrocardiograma 5 derivaciones, pulsioximetría periférica, profundidad anestésica, control de gasto cardiaco continuo, saturación venosa central, presión venosa central.
2. Monitorización de los valores de saturación regional de O2 (rSO2), mediante NIRS (INVOS©, Somanetics).
3. Se cateteriza vía arterial femoral.
4. Se cateteriza vía venosa central.
5. Se extraen gasometrías arteriales secuenciales para valores bioquímicos, gasométricos, glucemia y acido láctico.
TÉCNICA ANESTÉSICA 1. Inducción con etomidato, remifentanilo y cisatracurio.
2. Mantenimiento con remifentanilo, cisatracurio y sevoflurano.
TÉCNICA QUIRÚRGICA 1. Esternotomía media, canulación aórtica y bicava. Clampaje aórtico.
PROCEDIMIENTO DE CEC 1. Circuito de by-pass con bomba de circulación extracorpórea.
2. Hipotermia media (34º). Solución de cardioplejía. Heparina añadida para conseguir TTpA >400 seg. Flujo sanguíneo no pulsátil 2.0-2.5 l/min/m2 de superficie corporal. Presión arterial media por encima de 50 mmHg con agentes vasoactivos si necesario. Hematocrito > 20% con administración de concentrados de hematíes si necesario.
3. Durante el recalentamiento, no se exceden temperaturas en el flujo arterial >37º C.
POSTOPERATORIO DE CIRUGÍA CARDIACA 1. El paciente pasa a la Unidad postquirúrgica cardiaca de la UCI de Hospital General.
2. Se extraen muestras sanguíneas seriadas para biomarcadores a las 24 y 48 horas.
3. Se monitorizan complicaciones neurológicas durante los primeros 30 días de postoperatorio: en UCI y en planta 4. Tras su estancia en UCI, el paciente pasa a camas de ingreso del Servicio de Cirugía Cardiaca.
5. Se repite el estudio neurocognitivo completo antes del alta del paciente y a los 6 meses de la intervención EVALUACIÓN CLÍNICA NEUROLÓGICA Realizaremos un examen neurológico completo del paciente en los 5 días previos a la cirugía cardiaca con CEC, enfocado a la detección de deterioro auditivo o visual significativo, nivel de conciencia, función de pares craneales, fuerza motora, ataxia cerebelosa, temblor intencional, sensibilidad, reflejos plantares y tendinosos profundos y ataxia.
ESTUDIO NEUROCOGNITIVO Incluye: Mini-Mental State Examination y batería neurocognitiva Sevilla: 6 test (BNS).
El estudio se completa en tres momentos:
¿ T1: basal entre 1 y 3 días previos a la cirugía, ¿ T2: previo al alta (entre 7-10 días tras la cirugía) ¿ T3: a los 6 meses tras la cirugía.
Definición: La diferencia individual entre el comportamiento en los test pre y postoperatorios se calcula en cada paciente. El deterioro cognitivo se define como una caída de 1 DS por debajo de las calificaciones de los test preoperatorios en al menos tres dominios de función cognitiva.
MUESTRAS SANGUÍNEAS El volumen de cada muestra será de 15 ml de sangre total. Se espera hasta la estabilización del coágulo y se centrifuga 5 minutos a 3000 revoluciones. Se extraen las alícuotas y se guardan a -80º C para el análisis posterior.
Se extraen muestras en cuatro momentos:
T1: basal al coger la vía central T2: a los 5 minutos tras la administración de protamina T3: a las 24 horas de su ingreso en UCI T4: a las 48 horas de su ingreso en UCI BIOMARCADORES 1. Proteína C-reactiva ultrasensible (PCR-us): Niveles de PCR-us medidos con el kit de hsCRP CardioPhase® (Dade Behring).
2. Interleuquina 6 (IL-6): Niveles de IL-6 medidos por enzimainmunoanálisis (ELISA) para la determinación cuantitativa de IL-6 humana ELISA (IBL Diagnostics®).
3. Factor de necrosis tumoral (TNF-¿): Niveles de TNF-¿ medidos por enzimainmunoanálisis (ELISA) para la determinación cuantitativa de TNF-¿ (IBL Diagnostics®).
4. Cortisol: Niveles de cortisol en suero humano medidos con el kit de Roche Diagnostic®.
5. S100B: Test inmunológico in vitro para la determinación cuantitativa de la S100B en suero humano.
6. Enolasa específica neuronal (NSE): Test inmunológico in vitro para la determinación cuantitativa de la enolasa específica neuronal (NSE) en suero humano.
VARIABLES A ANALIZAR CÁLCULOS Consideramos valores críticos de rSO2 (desaturación cerebral) a los descensos mantenidos <50% durante más de 1 min., descensos cortos <40% o descensos >20% del valor basal.
Criterios de desaturación cerebral de oxígeno en función de los valores obtenidos mediante el monitor INVOS 5100.
Valores de rSO2 < 50% mantenidos durante más de 1 min.
Valores de rSO2 < 40% mantenidos durante menos de 1 min.
Valores de rSO2 que descienden ¿ 20% con respecto al valor basal Se registraron los valores de rSO2 promedio en cada etapa quirúrgica, dividiéndolas en tres periodos que denominamos pre by-pass, by-pass y post by-pass. Éstas etapas quedan definidas de la siguiente forma:
Pre by-pass:
A. Basal: Con el paciente despierto, sedado con premedicación y tranquilo.
B. Preoxigenación / Inducción: Valores obtenidos tras la inducción anestésica, con estabilidad hemodinámica, en normocapnia (35-45 mmHg.). Previamente se preoxigenó al paciente durante tres minutos con oxígeno al 100%.
C. Disección: Periodo que incluye la canulación de la vía venosa central (generalmente yugular interna derecha), la esternotomía, apertura del pericardio y liberación de adherencias hasta aislar los grandes vasos.
D. Canulación: Inserción de cánulas venosas.
By-pass:
Valor promedio obtenido en el periodo de BCP.
Post by-pass:
A. Desconexión del BCP B. Periodo post by-pass: Valores recogidos cinco minutos después de administrar protamina.
C. Fin de la cirugía.
Distintas etapas quirúrgicas y los periodos donde se registraron los valores de rSO2.
Periodo Etapa Pre by-pass Basal, preoxigenación / inducción, disección, canulación By-pass Valor promedio de rSO2 durante el periodo de BCP Post by-pass Desconexión del by-pass, 5 min. Post-protamina, fin cirugía Durante la cirugía se recogieron, además, todos los descensos críticos de rSO2 y el evento o causa desencadenante de éste descenso: PAM, hematocrito (nivel de hemodilución), FiO2, PCO2, temperatura, flujo de la bomba de CEC y/o posición de las cánulas.
Con éstos datos, se realizaron los siguientes CÁLCULOS:
¿ Valor de extracción de oxígeno cerebral (VEO: valor de extracción de oxígeno) en cada etapa quirúrgica según la siguiente fórmula: VEO: (SpO2 ¿ rSO2) / SpO2 SpO2: Saturación periférica de O2 rSO2: Saturación regional de O2 ¿ Variaciones promedio de la rSO2 respecto al valor de rSO2 basal en cada etapa, según la ecuación:
Var rSO2: rSO2 basal ¿ rSO2 en cada etapa quirúrgica Los resultados obtenidos a partir de ésta fórmula se expresan como:
Valores positivos: rSO2 en etapa quirúrgica > rSO2 basal.
Valores negativos: rSO2 en etapa quirúrgica < rSO2 basal.
ANÁLISIS ESTADÍSTICO Los datos se sometieron a estudio estadístico (se empleaó el paquete estadístico Statistical Package for Social Sciences (SPSS) 12.0. ), calculando para las variables CUANTITATIVAS la media (X), la desviación estándar y la t-Student (muestras independientes), así como las frecuencias absolutas, los porcentajes (%) y el Chi-cuadrado (¿2). Se estudió la correlación por análisis de regresión simple entre:
¿ PAM y rSO2.
¿ Pendiente de regresión lineal de rSO2 ¿ PAM y episodios críticos de desaturación cerebral.
La presencia o ausencia de significación estadística entre PAM y rSO2 se valoró para comprobar si los cambios de la rSO2 son independientes o dependientes de la PAM. Se consideró como resultados estadísticamente significativos aquellos con p ¿ 0,05 RESULTADOS Presentamos, a modo de resumen, aquella situaciones o comparaciones donde hemos encontrado significación estadística:
Cálculo de las variaciones promedio de la saturación regional de oxígeno Calculamos ahora las variaciones promedio de la saturación regional cerebral de O2 (rSO2) en cada etapa quirúrgica respecto al valor basal, y lo expresamos como:
¿ Valores positivos: rSO2 etapa quirúrgica > rSO2 basal.
¿ Valores negativos: rSO2 etapa quirúrgica < rSO2 basal.
En las etapas donde encontremos valores negativos, la saturación regional de oxígeno cerebral es menor de la que partía el paciente antes de la inducción anestésica, lo que puede aumentar el riesgo de isquemia cerebral.
Variaciones promedio de rSO2 en cada etapa quirúrgica respecto al valor basal.
Paciente Yug Int Can Ao On CEC Off CEC 5 min post Prota Fin Cirugía 1 -32 -29 -21,5 -33 -24,5 -21,5 2 -3,5 0,5 0,5 -1,5 -2,5 -1 3 -2 -3,5 1 -1 -1 1,5 4 -5 -5,5 -2,5 -3,5 -2 -2,5 5 -1,5 -3 -5,5 -3,5 -7 -4 6 0,5 0,5 0,5 -3,5 -3 -1 7 -1,5 -4,5 3,5 -1,5 -2,5 1,5 8 -6 -13 -24 -17 -13 -15 9 -6,5 -6,5 1,5 -4 -2,5 -2,5 10 -3,5 9,5 9,5 13,5 12,5 7,5 11 0,5 0,5 10,5 -1 -4,5 1,5 12 0 -3 -3 8 8 10 13 -9 -38,5 1,5 -1,5 -1,5 0,5 14 0,5 3 4 7,5 4,5 8 15 1 1 0,5 -6,5 -2 -1 16 -7 -36,5 -34,5 -10,5 -12 -13,5 17 -0,5 -3 5 -26 -20 -16 18 -0,5 -3,5 6,5 -1,5 3 4 Basal: Antes de la inducción del paciente. Yug int: Canulación de vena yugular interna. Can Ao: Canulación aorta. On CEC: Durante el by-pass cardiopulmonar. Off CEC: Salida de by-pass cardiopulmonar. 5 min post Prota: 5 minutos después de pasar protamina.
Analizando la tabla, encontramos que 17 de los 18 pacientes estudiados (94,4%) tienen al menos un valor negativo en alguna de las etapas quirúrgicas. El total de valores negativos aparecidos en las distintas etapas quirúrgicas es de 71, siendo las etapas con más incidencia de valores negativos los periodos de ¿off CEC¿ (21,4%) y ¿5 minutos después de administrar protamina¿ (20%) Esto podría explicarse porque en la primera, por la vasodilatación secundaria al recalentamiento y en la segunda por la vasodilatación producida por la protamina, puede verse disminuido el flujo sanguíneo cerebral.
Curiosamente, durante el periodo de by-pass, donde podemos controlar el flujo de la bomba, hay una incidencia nada despreciable de valores negativos. Esto podría explicarse porque en este periodo, al perderse el flujo pulsátil puede verse alterada la autorregulación cerebral, con la disminución de aporte de oxígeno al cerebro.
Cálculo del valor de extracción cerebral de oxígeno en cada etapa quirúrgica COMPARACIÓN A PARES ENTRE LOS VALORES DE EXTRACCIÓN DE OXÍGENO (VEO) DE CADA FASE (Prueba de Wilcoxon) VEO YugI- VEO Basal VEO Can Ao- VEOBasal VEOoff CEC- VEOBasal VEO Postpr- VEO Basal VEO Fin Cia- VEOBasal Z -3,257807784 -2,660674997 -1,745327617 -1,608356375 -1,109989984 Sig asintótica 0,001122764 0,007798419 0,080927857 0,10775715 0,267003343 Comparación del VEO de cada fase respecto al VEO basal Observamos que hay diferencias estadísticamente significativas en los valores de extracción cerebral de oxígeno (VEO) en las fases de ¿canulación de vena yugular interna¿ y en la fase de ¿canulación aórtica¿ respecto al valor de ¿VEO basal¿.
Comparación del VEO de cada fase respecto al VEO Canulación Aorta VEO off CEC- VEO Can Ao VEO Postpr- VEO Can Ao VEO Fin Cia- VEO Can Ao Z -1,408039426 -2,512440955 -2,63243163 Sig asintótica 0,159119396 0,011989917 0,008477608 Observamos que hay diferencias estadísticamente significativas entre los valores de extracción cerebral de oxígeno (VEO) en la fase de ¿administración de protamina¿ y en la ¿fase final de la cirugía¿ respecto a la fase de ¿canulación aórtica¿.
Resultados de la evaluación de la función neurocognitiva pre y postoperatoria Presentamos, a modo de resumen, aquellos test neuropsicológicos donde hemos encontrado diferencias estadísticamente significativas entre el periodo pre y postoperatorio:
Atención Simple Tiempo de Reacción Tiempo medio que tarda desde que percibe la "O" hasta que pulsa la tecla.
Atención simple tiempo de reacción Precirugía / Postcirugía Sig. 0,049421967 En cuanto a las comparaciones de los resultados de los Test neuropsicológicos con parámetros hemodinámicos y/o los valores de oximetría cerebral, podemos resumir que los resultados son contradictorios. Podemos encontrar una explicación detallada en el texto de la tesis.
CONCLUSIONES 1. La monitorización de la oximetría cerebral induce cambios en el manejo intraoperatorio de los pacientes sometidos a cirugía cardiaca, por parte del anestesiólogo.
2. El mecanismo fisiopatológico que con más frecuencia causa descensos críticos de es la hipocapnia, por lo que tendríamos que ser más estrictos en el manejo ventilatorio de los pacientes.
3. Los descensos críticos de rSO2 y los periodos donde se produce mayor extracción de oxígeno (VEO) nos pueden ayudar establecer las etapas quirúrgicas más susceptibles de padecer hipoxia cerebral.
4. La incidencia de lesiones cerebrales isquémicas en nuestro trabajo concuerda con las descritas en la literatura (40-75%). Esto refuerza la importancia del problema y justifica todos los esfuerzos encaminados a la detección precoz de las causas desencadenates.
5. La monitorización de los pacientes con una batería de tests neuropsicológicos bien disen¿ados es un mecanismo eficaz para detectar lesiones cerebrales postoperatorias sutiles.
6. Los pacientes que presentan niveles de cortisol plasmáticos preoperatorios elevados o aquellos que presentan aumento en alguna fase de la cirugía podría ser susceptibles de padecer lesiones neurológicas postoperatorias (objetivadas como empeoramiento en el resultado de algunos tests neuropsicológicos).
7. El empleo de la oximetría cerebral aporta datos útiles en la prevención de eventos isquémicos cerebrales durante la cirugía de alto riesgo.
