Impacto de la ventilación NAVA en la oxigenación y perfusión cerebral en niños con cardiopatías congénitas

1. Contexto científico

   En el postoperatorio de cirugía cardíaca, a menudo es necesaria la ventilación invasiva, pero las presiones positivas intratorácicas inducidas pueden ser perjudiciales para la hemodinámica a través de varios mecanismos: disminución del retorno venoso, aumento de la resistencia vascular pulmonar y aumento de la poscarga del ventrículo derecho. Este efecto es particularmente problemático en pacientes con ventrículo derecho restrictivo, que dependen de la precarga, y en pacientes con conexiones cavo pulmonares para la paliación del ventrículo único. En estos pacientes, la disminución de la presión positiva del ventilador mejora el gasto cardíaco y la oxigenación cerebral. Sin embargo, la extubación muy precoz no siempre es posible ni segura, por lo que es fundamental optimizar la ventilación mecánica para minimizar sus consecuencias hemodinámicas.

   En adultos, la ventilación en modo NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist), independientemente del nivel de asistencia, permite preservar las variaciones de presión intratorácica propias de la ventilación espontánea y limita el impacto de la ventilación sobre la eyección del ventrículo derecho. En niños, las presiones inspiratoria y media también son más bajas en NAVA en comparación con la ventilación convencional.

   La evaluación de la oxigenación y perfusión cerebral en la reanimación cardiovascular es importante tanto como parámetro hemodinámico como factor pronóstico neurológico. Una innovadora herramienta no invasiva, la espectroscopia de correlación difusa junto con la espectroscopia de infrarrojo cercano (DCS-NIRS), permite la evaluación no invasiva tanto de la oxigenación cerebral como de las variaciones en el flujo sanguíneo cerebral.

2. Hipótesis y objetivos

   La hipótesis es que el modo de ventilación NAVA, que genera presiones intratorácicas más bajas que los modos de ventilación convencionales, mejorará la hemodinámica cerebral, el gasto cardíaco y el transporte de oxígeno de los pacientes en riesgo en el entorno posoperatorio de cirugía cardíaca en comparación con la ventilación convencional.

   Objetivo principal:

   En pacientes pediátricos después de una cirugía cardíaca con riesgo de disfunción diastólica del ventrículo derecho o retorno venoso pulmonar pasivo (incluidas las cirugías de Glenn, hemi-Fontan, Fontan y Tetralogía de Fallot), los investigadores evaluarán el impacto de la ventilación NAVA en:

   • perfusión cerebral: flujo sanguíneo cerebral (mm2/s) medido por DCS.
   • oxigenación cerebral: saturación del tejido cerebral (%) y extracción regional de O2 cerebral (OEF, medida por NIRS-DCS).

   Objetivo secundario:

   En pacientes pediátricos posoperatorios de cirugía cardíaca con riesgo de ventrículo derecho restrictivo o retorno venoso pulmonar pasivo (incluidas las cirugías tipo Glenn, hemi-Fontan, Fontan y tetralogía de Fallot), los investigadores compararán el impacto de la ventilación convencional con el modo NAVA en:

   • Consumo regional de O2 en el cerebro extraído de mediciones NIRS-DCS
   • Hemodinámica sistémica, incluidos el índice cardíaco, el nivel de lactato, la saturación venosa central de oxígeno (ScvO2) y el transporte de oxígeno
   • Parámetros de ventilación
   • Comodidad medida por la escala CONFORT
3. Métodos

Este es un estudio fisiológico cruzado prospectivo, de un solo centro, que se llevará a cabo en la Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos de CHU Sainte Justine (Montreal, Canadá).

Se compararán dos períodos de 60 minutos en cada uno de los 2 modos de ventilación: el modo de ventilación convencional (según lo prescrito por el equipo de tratamiento) y el modo NAVA, en orden aleatorio.

Al ingresar a la UCIP después de la operación, a los pacientes del estudio se les colocará una sonda NAVA nasogástrica.

Antes de realizar cualquier medición del estudio, los investigadores esperarán la estabilización del paciente, que se define por:

• ausencia de sangrado hemodinámicamente significativo
• estabilización de los parámetros de ventilación
• dosis de inótropo estable El orden de los 2 períodos de ventilación se aleatorizará de acuerdo con una lista aleatoria generada previamente.

La ventilación del período de estudio se establecerá de la siguiente manera:

• ventilación convencional: se continuará con la ventilación prescrita por el equipo tratante. Por lo general, la ventilación está en modo PRVC (control de volumen regulado por presión) con un volumen tidal entre 5 y 8 ml/kg, un peep entre 4 y 5, una frecuencia respiratoria para aspirar a normocapnia y FiO2 para aspirar a PaO2 entre 100 y 150 mm Hg.
• Modo NAVA: configuración del nivel NAVA para alcanzar un nivel Edi entre 3 y 20 V, volumen tidal entre 5 y 7 ml/kg y sin dificultad respiratoria en el examen físico. El gatillo se establecerá en 0,5 V. La presión máxima estará limitada a 30 cmH2O. El nivel de PEEP no cambiará del prescrito por el médico tratante.

Para facilitar la comparabilidad de las mediciones del flujo cerebral y la oxigenación, la FiO2, la concentración de NO, la dosis de inotrópicos y la sedación se mantendrán lo más estables posible durante estos períodos, según el criterio del médico tratante. De igual forma, en la medida de lo posible, no se administrarán transfusiones de sangre durante el periodo de estudio.

Durante los dos periodos de ventilación, se registrarán continuamente los siguientes parámetros:

• parámetros ventilatorios: parámetros del ventilador según el modo establecido: presión inspiratoria pico, presión media de las vías aéreas, PEEP, volumen tidal, ventilación minuto total y espontánea, nivel Edi, FiO2, CO2 exhalado mediante capnografía volumétrica.
• parámetros hemodinámicos: frecuencia cardiaca (FC), presión arterial media, sistólica, diastólica, presión venosa central (PVC), presión atrial izquierda (LAP), tipo y dosis de medicamentos vasoactivos recibidos con cálculo del score vasoactivo-inotrópico.

En la segunda mitad de cada período, los investigadores realizarán:

• una gasometría arterial y venosa central y una medición de lactato arterial.
• una medición del flujo sanguíneo cerebral mediante espectroscopia de correlación difusa y una medición de la saturación del tejido cerebral regional y la extracción de oxígeno. Estas mediciones se realizan de forma no invasiva y sin dolor aplicando una sonda en la frente del niño durante aproximadamente 20 minutos.
• un ultrasonido cardíaco limitado para el cálculo del gasto cardíaco (GC).
• cálculo de la producción de orina durante el período de ventilación.

Además, de cada paciente se recogerá la siguiente información:

• edad en el momento de la cirugía
• diagnostico cardiaco
• existencia y cuantificación de colaterales aorto-pulmonares
• medicamentos preoperatorios
• detalles operatorios: procedimiento quirúrgico, duración de la circulación extracorpórea, duración del pinzamiento aórtico, inotrópicos administrados (y dosis máxima).
• resultado del ecocardiograma transesofágico posoperatorio (función cardíaca, evaluación de la reparación, presencia de lesiones anatómicas residuales)
• gases en sangre arterial y venosa, niveles de lactato y hemoglobina antes de los períodos de ventilación del estudio
• intervalo de tiempo entre el final de la circulación extracorpórea y el inicio de las mediciones del estudio

Las variables se expresarán en términos de desviación estándar media o mediana (intercuartil), según la naturaleza de su distribución. Debido al tamaño de la muestra, el análisis de las diferencias entre las variables t durante los 2 modos de ventilación se realizará mediante la prueba no paramétrica de Wilcoxon (todas las variables estudiadas son de tipo continuo). Un valor de p

Para el cálculo del tamaño de la muestra, los investigadores estimaron, utilizando el estudio de Huang et al (4), que la desviación estándar de la saturación cerebral sería del 6 %, y que la diferencia esperada entre los 2 modos de ventilación sería de al menos el 6 %. Para alcanzar una potencia del 90% con un riesgo alfa fijado en 0,05, se requiere un mínimo de 24 pacientes. Dado el riesgo de pérdida de la vista (p. dificultad técnica para obtener la variable principal) y debido a la heterogeneidad de la población de pacientes, decidimos apuntar a incluir 30 pacientes.

Tenga en cuenta que no se realizó ningún cálculo de potencia basado en las variaciones en el flujo sanguíneo cerebral medido en espectroscopia, porque no había datos preliminares sobre el tema.

Se obtuvo la aprobación del Comité de Ética en Investigación del Hospital Universitario Sainte Justine y del Departamento de Asuntos Médicos de la Universidad. Se requerirá el consentimiento por escrito de los padres.