Ventilación durante el bypass cardiopulmonar (CPB) para cirugía cardíaca

Objetivo e Hipótesis:

Determinar si la ventilación mecánica continua (ventilación con volumen tidal bajo) durante la derivación cardiopulmonar (CEC) en pacientes adultos sometidos a cirugía cardíaca electiva reducirá el grado de atelectasia pulmonar después de la operación, en comparación con los controles no ventilados durante la CEC.

El grado de atelectasia pulmonar se evaluará y cuantificará mediante ecografía pulmonar no invasiva (LUS).

Llevaremos a cabo un estudio observacional preliminar (estudio piloto) para evaluar la viabilidad de este estudio. El piloto se llevará a cabo en 40 pacientes, todos los cuales no estarán ventilados durante la CEC. Las preguntas específicas de factibilidad que nos gustaría determinar son: 1) el grado de atelectasia que se puede demostrar mediante LUS en pacientes que no están ventilados mientras están en CEC, 2) el tiempo necesario para completar un LUS en la sala de operaciones (OR) y en la unidad de cuidados intensivos (UCI) y si esto será eficiente y posible dado el horario ocupado de la sala de operaciones, 3) para ayudar a determinar el momento óptimo para escanear a los pacientes para mostrar el grado máximo de atelectasia, y 4) para ayudar a estimar el número de los pacientes necesitaremos mostrar una diferencia en la atelectasia en el estudio definitivo.

Hipótesis principal: la ventilación con volumen tidal bajo durante la CEC para cirugía cardiaca en adultos reduce la cantidad de atelectasia pulmonar en comparación con los controles no ventilados durante la CEC.

Fondo:

La disfunción respiratoria después de la cirugía cardíaca es relativamente común, con una incidencia entre el 2 y el 25 % citada en la literatura. Las complicaciones pulmonares son un factor importante en la morbimortalidad de los pacientes posquirúrgicos y, por tanto, una carga para los recursos sanitarios.(1)

La etiología de la disfunción pulmonar posterior a la CEC es multifactorial, incluida la respuesta inflamatoria sistémica inducida por la CEC, la hipotermia, la cirugía, la anestesia, la ventilación y la transfusión. (2-3) Modificaciones en los factores mencionados, entre otros, pueden conducir a una mejor función pulmonar en el postoperatorio. Las estrategias incluyen reducir el tiempo de CEC o minimizar el área de superficie extracorpórea con el uso de circuitos miniaturizados. La restauración parcial de la perfusión de la arteria pulmonar durante la CEC posiblemente contribuya a prevenir la isquemia pulmonar y la disfunción pulmonar. El uso de la ultrafiltración para eliminar los factores proinflamatorios puede proteger la función pulmonar. (4) Del mismo modo, el uso de corticosteroides y filtros de depleción de leucocitos puede ser protector. (5-6) Puede resultar beneficioso reducir el uso del dispositivo de succión de cardiotomía, así como el tiempo de contacto entre la sangre libre y el pericardio. Sin embargo, la evidencia del beneficio de resultado para la mayoría de estas intervenciones es débil. (3-7)

En la atención estándar, los pulmones no están ventilados y desinflados y la circulación sanguínea se desvía de la vasculatura pulmonar durante la CEC. La restauración de la perfusión normal da como resultado la liberación de radicales libres de oxígeno, lo que provoca peroxidación de lípidos con daño endotelial pulmonar (lesión por isquemia-reperfusión). (8-9)

Se ha demostrado experimentalmente que la ventilación continua durante la CEC preserva la función endotelial arterial pulmonar. (10) Una consecuencia importante de la lesión por reperfusión es la disfunción del endotelio vascular pulmonar con producción disminuida de óxido nítrico (NO), lo que provoca vasoconstricción secundaria y aumento de la permeabilidad vascular. Esto conduce a hipertensión pulmonar, edema pulmonar e hipoxia. (10)

La falta de ventilación puede provocar una lesión pulmonar isquémica. Durante el bypass no hay flujo de sangre a través de las arterias pulmonares. El único suministro vascular y, por tanto, de oxígeno a los pulmones es a través de la circulación bronquial. (11) En un modelo experimental de derivación porcina se ha demostrado que el flujo de la arteria bronquial disminuye significativamente durante la CEC. (12-13) Se plantea la hipótesis de que el inflado y desinflado repetitivo de los pulmones a la presión intraalveolar fisiológica es necesario para el flujo arterial bronquial normal secundario a la compresión y relajación cíclica de los vasos. En ese caso, el cese de la ventilación durante la derivación reduciría el flujo bronquial y predispondría a una lesión pulmonar isquémica. (13)

John et al (11) demostraron en su estudio aleatorizado que la ventilación durante la CEC con volúmenes corrientes de 5 ml/kg dio como resultado una cantidad significativamente menor de agua pulmonar extravascular (medida con el sistema Pulse Contour Cardiac Output (PiCCO)) y un tiempo más corto. a la extubación. Sin embargo, la evidencia de los claros beneficios clínicos de mantener la ventilación durante la CEC es inconsistente. Los problemas en estos estudios son los criterios de valoración de resultados heterogéneos y los tamaños de muestra pequeños. (11;14)

Este estudio tiene como objetivo investigar si la ventilación continua de bajo volumen durante la CEC disminuiría la cantidad de atelectasia pulmonar presente después de la operación en pacientes de cirugía cardíaca. La eliminación de los volúmenes pulmonares se produce durante el período de no ventilación en la CEC. La atelectasia puede provocar complicaciones pulmonares en el posoperatorio, si no se aborda en el período perioperatorio con reclutamiento pulmonar activo y fisioterapia. La ventilación de bajo volumen se puede aplicar de manera fácil y segura en la mayoría de los pacientes que se someten a CEC sin obstaculizar el progreso quirúrgico.

La ecografía pulmonar (LUS) se utilizará para clasificar la atelectasia pulmonar presente en varios momentos (tanto antes como durante el curso posoperatorio). LUS es una herramienta de investigación no invasiva, fácil de usar y en el punto de atención. LUS está bien validado y utilizado en el quirófano y la unidad de cuidados intensivos para el diagnóstico de patología pulmonar. Se ha demostrado que es más preciso que la radiografía simple de tórax para determinar la consolidación pulmonar, así como otras patologías pulmonares. (13) La LUS también ha mostrado una estrecha correlación en estudios previos con los hallazgos de la TC pulmonar. En 2012 se publicaron las primeras recomendaciones internacionales basadas en evidencia para LUS en el punto de atención. (16) Se ha convertido en una modalidad útil y ampliamente utilizada en la práctica clínica. (17-18)

Varios estudios de ultrasonido basados ​​en el examen del lóbulo inferior izquierdo durante la ecocardiografía transesofágica han confirmado la factibilidad de evaluar el reclutamiento pulmonar (19-20). Otro estudio ha demostrado que la resolución de la neumonía asociada al ventilador con terapia antimicrobiana puede evaluarse con precisión mediante LUS: se encontró una estrecha correlación entre un aumento en la aireación pulmonar por tomografía computarizada (TC) después de la administración de antibióticos durante 7 días y una puntuación de reaireación por ultrasonido basado en los cambios observados en los patrones de ultrasonido (21). Por lo tanto, es razonable suponer que un cambio en la aireación pulmonar resultante de cualquier terapia (por ejemplo, ventilación durante la CEC) será detectado por los cambios correspondientes en los patrones de LUS.