PERFUSIÓN PULMONAR SANGUÍNEA DURANTE LA CIRCULACIÓN EXTRACORPÓREA EN PACIENTES PEDIÁTRICOS CON HIPERFLUJO PULMONAR.

Los pulmones son uno de los órganos menos protegidos durante la circulación extracorpórea (1-3) Entre las consecuencias del daño pulmonar está el Síndrome de Distress Respiratorio Agudo postoperatorio que conlleva a una mortalidad varias veces mayor que la mortalidad general en los pacientes sometidos a Cirugía Cardiovascular (4). Su frecuencia aumenta en Recién Nacidos y Lactantes con cardiopatías congénitas que causan hiperflujo e hipertensión pulmonar, los cuales constituyen un gran número de los enfermos atendidos en nuestro centro. Este síndrome está asociado además con la sepsis, el shock y la disfunción multiorgánica. Asimismo la hipoventilación predispone a las Crisis de Hipertensión Pulmonar, otra de las consecuencias de la agresión vascular pulmonar, potencialmente fatal en estos niños (5-9). De tal suerte prolonga el tiempo de ventilación mecánica, la estadía en Cuidados Intensivos (UCI), aumenta el costo del tratamiento y afecta significativamente los resultados de la Cirugía Cardiovascular en general y de la Pediátrica en particular.

El bypass cardiopulmonar constituye el gatillo que dispara la respuesta inflamatoria sistémica. Entre las medidas terapéuticas que se proponen para evitar sus consecuencias están el empleo de Metilprednisolona, Prostaglandina E1, Aprotinina, Nitroprusiato de Sodio e inhalación de Oxido Nítrico (NO), para disminuir la producción de citokinas. Asimismo se usan la Hemofiltración para eliminarlas de la circulación y los filtros para depletar los Leucocitos Polimorfos Nucleares activados (8-12).

Por otra parte otra estrategia reciente y promisoria consiste en la perfusión pulmonar sanguínea única, intermitente o continua a través de la Arteria Pulmonar durante la circulación extracorpórea, para evitar la isquemia y el daño de reperfusión posterior al disminuir el secuestro y la activación de neutrófilos, la expresión de moléculas solubles de adhesión endotelial de neutrófilos, la liberación de sustancias proinflamatorias, además de mantener el aclaramiento de las mismas y con ello conservar la arquitectura y función de las estructuras ventilatorias, incluidos los neumocitos tipo II y la producción de surfactante. Asimismo mejora la hemostasia y la hemodinámica general de estos pacientes. La eficacia de esta medida puede aumentar si se mantiene la ventilación mecánica durante el bypass, lo que en teoría evita las microatelectasias, disminuye el edema pulmonar hidrostático, mejora la Compliance y disminuye el riesgo de infección (12-20).

En nuestra institución se emplean medidas farmacológicas y la hemofiltración durante el bypass cardiopulmonar, no obstante nos hemos motivado a estudiar la posible eficacia de la Perfusión Pulmonar Sanguínea Fría Intermitente como estrategia de protección pulmonar.

MÉTODO.

Se realizó un estudio analítico, transversal y prospectivo en el período comprendido entre Julio 2003 y Julio del 2004. Se tomó una muestra de niños con cardiopatías congénitas e hiperflujo pulmonar excluyendo los pacientes con Comunicación Interauricular, que precisaron circulación extracorpórea y con ausencia de proceso infeccioso preoperatorio. Se consideró hiperflujo pulmonar cuando por Ecocardiograma o Cateterismo Cardíaco la relación entre el flujo arterial pulmonar y el sistémico (QP/QS) fue mayor de 2 y con presiones pulmonares que superaron el 33% de las sistémicas. Se distribuyeron aleatoriamente en dos grupos, Grupo I en los que no se realizó la perfusión pulmonar y Grupo II, donde se empleó la perfusión pulmonar sanguínea fría anterógrada. En la entrevista preoperatoria con los padres se explicó el método, las posibles ventajas y se pidió su consentimiento informado. El resto de las técnicas anestésicas y de perfusión fueron las mismas para ambos. Se realizó la premedicación anestésica con Ketamina 5mg x Kg. Intramuscular más Atropina 0.02 mg x Kg. Intramuscular. La inducción se realizó con Fentanyl 10 mcg x Kg. Más un relajante muscular no despolarizante (RMND) y el mantenimiento con Isofluorano más Fentanyl 10 mcg x Kg. x hora y un RMND. Se administró una dosis de esteroides prebypass a todos los niños. Los circuitos de circulación extracorpórea (CEC) fueron los habituales en nuestros protocolos para ambos grupos, máquina tipo Polystan con bomba de rodillo. Oxigenador de membrana DIDECO pediátrico, cánulas en Aorta, ambas Venas Cavas y Vent en cavidades izquierdas colocado a través de la vena pulmonar derecha superior. Se empleó hipotermia según el tipo de proceder, entre 25 y 32 grados Celsius y un flujo calculado a 150 ml x Kg. x minuto para mantener una presión de perfusión de 50 mm de Hg. Se utilizó Cardioplegia anterógrada sanguínea oxigenada fría intermitente a una dosis de 15 ml x Kg. cada 20 minutos con una concentración de potasio de 20 miliequivalentes (mEq) por litro (L). En todos los casos se realizó hemofiltración Arterioarterial convencional durante el proceso de recalentamiento y luego de terminar el bypass modificada arteriovenosa durante 10 minutos.

La perfusión pulmonar se realizó colocando una línea arterial desde la bomba que se emplea normalmente para la Cardioplegia, antes de la toma de la solución de potasio, hasta el Tronco de la Arteria Pulmonar (TAP), con sangre fría a 40 C, oxigenada y sin potasio, Presión de Perfusión menor de 20 milímetros de mercurio (mm Hg.), y volumen de 30 ml/Kg. de peso cada 20 minutos. La ventilación mecánica se mantuvo con una estación de anestesia Primus (Drager) programando un Volumen Tidal de 5 ml x Kg., una frecuencia de 10 por minuto y una FiO2 de 40%. Se determinó la relación Presión arterial de Oxígeno (PO2) / Fracción de Oxígeno inspirada (FiO2) o P/F en muestras de sangre arterial al salir del salón y a las 4 y 24 horas en la UCI con un equipo AVL 50. Se ventilaron en la UCI con ventiladores EVITA 4 (Drager) y Babylog 8000 (Drager) en la modalidad de Volumen Controlado con flujo desacelerante para mantener ligera hiperventilación según valores de pCO2 entre 30 y 35 mm Hg. Se calculó el volumen de sangrado postoperatorio, la duración de la ventilación mecánica y la estadía en UCI así como la presencia de Síndrome de Distress Respiratorio Agudo. En el análisis estadístico se tomaron como medidas de resumen los porcentajes para las variables cualitativas y los promedios para las cuantitativas. Como parte de la estadística descriptiva se calcularon las medias y desviación estándar, se compararon las mismas mediante el t-test, y se realizó la comparación de la proporción de complicaciones observadas en la evolución de los pacientes según las estrategias empleadas mediante el test no paramétrico de Chi cuadrado para establecer la presencia de asociación entre ellos. Se consideró un resultado como estadísticamente significativo si p < 0,05. Se empleó el sistema Excel del Office X-(Microsoft) y el programa MEDCALC 4.1.

RESULTADOS

Las características pre y transoperatorias de los pacientes estudiados se muestran en la Tabla 1. Se observa que no existieron diferencias estadísticamente significativas en relación con el tipo de cardiopatía, la edad, los tiempos de clampaje aórtico y de circulación extracorpórea, ni tampoco con el grado de hipotermia, el volumen de liquido hemofiltrado o el balance hemático (p>0,05).

La evolución de los operados se muestra en la tabla 2. El volumen sangrado en las primeras 24 horas fue claramente menor en los que recibieron la perfusión pulmonar (7,8 ml/Kg.) que cuando no se realizo la misma (9.9 ml/Kg.) (p = 0,008).

La media de la relación Presión Arterial de Oxigeno/ Fracción de Oxigeno en el aire inspirado, P/F, no fue significativamente diferente al llegar a la UCI ni en las primeras 4 horas, pero si fue evidentemente mayor en el Grupo I (398) que en el Grupo II (300) a las 24 horas de operados (p = 0,007). El tiempo de ventilación medio en los pacientes que recibieron la protección pulmonar fue significativamente menor (104 horas) que en aquellos que no la recibieron (214) (0,0007). Asimismo la estadía en UCI fue igualmente inferior en el Grupo II (7,5 días) que en el I (11,8 días) (p= 0,04). De forme similar el SDRA ocurrió con menor frecuencia en los pacientes en quienes se empleo la perfusión pulmonar (37,5%) que en aquellos en los que no se llevo a cabo (71,4%) (p= 0,049). Finalmente, la mortalidad ocurrió en un 25% en el grupo II, mientras ascendió al 48,5% en el Grupo I.

DISCUSION

El daño pulmonar durante la circulación extracorpórea repercute en el resto de los órganos y sistemas (1-3). El Síndrome de Distress Respiratorio Agudo postoperatorio y las Crisis de Hipertensión Pulmonar que se asocian a la sepsis, el shock y la disfunción multiorgánica, prolongan el tiempo de ventilación mecánica, la estadía en Cuidados Intensivos (UCI), aumentan el costo del tratamiento y afectan significativamente los resultados de la Cirugía Cardiovascular en general y de la Pediátrica en particular (1-9). Estas complicaciones son el resultado del aumento de la permeabilidad vascular, relacionada muy de cerca con el edema intersticial, la acumulación de proteína alveolar y el secuestro de células inflamatorias; del incremento de la resistencia vascular, la destrucción de la arquitectura alveolar y los cambios en la calidad y la producción de surfactante (4-9).

El daño se refleja directa o indirectamente al medir sustancias responsables del mismo como la elastasa de los neutrófilos, o de productos liberados por el tejido dañado como la proteína 7S o la procalcitonina, así como por la reducción de productos normalmente liberados como el NO. Histológicamente se observa edema alveolar, extravasación de eritrocitos y neutrófilos, congestión de los capilares además de edema y necrosis de neumocitos y células endoteliales (10).

La disfunción pulmonar es resultado de factores diversos relacionados directa o indirectamente con la circulación extracorpórea, a saber, el contacto de la sangre con superficies extrañas, la administración de heparina y protamina, especialmente esta última que activa la segunda fase de la vía clásica el complemento, la hipotermia, la isquemia cardiopulmonar, la anestesia general que provoca atelectásias, así como la esternotomía y la apertura pleural (1-8,10-14). Todos ellos por diversos mecanismos a través de varias vías bioquímicas y celulares, producen activación mecánica de neutrófilos, elementos de la coagulación y producción de mediadores pro inflamatorio.

De tal suerte el bypass cardiopulmonar asociado al aún más importante, daño isquemia-reperfusión, aumentan el secuestro y reclutamiento de los neutrófilos, macrófagos y linfocitos, la exudación de fibrina, la liberación de enzimas proteolíticas como elastasa y mieloperoxidasa, además de sustancias reactivas del oxígeno, proteasas y fosfolipasas, que provocan el daño tisular ya descrito. Por otra parte la respuesta inflamatoria retarda la apoptosis o muerte celular programada de neutrófilos, lo que prolonga su vida media y aumenta la lesión (1-3,5-6, 8,).

Una vez que se han comprendido mejor las bases fisiopatológicas de estos eventos, se han desarrollado medidas profilácticas y terapéuticas como son corticosteroides y Aprotinina, anticuerpos anticomplemento para inhibir C1 y C5 , depleción leucocitaria con filtros , empleo de circuitos revestidos de heparina , Surfactante exógeno intratraqueal prebypass y en el declampaje aórtico , hemofiltración , técnicas quirúrgicas sin circulación extracorpórea y/o corazón latiendo, ventilación mecánica durante el bypass , infusión de soluciones de Pneumoplegia al clampar la Aorta, y mas recientemente la Perfusión Pulmonar Sanguínea única, intermitente o continua (12-20).

Es de destacar que durante el bypass los pulmones sólo reciben sangre de la circulación bronquial que constituye entre el 1 y el 3% del total de flujo en condiciones normales. Esto no es suficiente para brindar el 5% del consumo total de oxígeno corporal, aún en condiciones de hipotermia. Por tanto no sólo sufrirán de daño isquemia reperfusión, sino que el aclaramiento de los mediadores pro inflamatorios como la bradikinina, potente vasodilatador que aumenta la permeabilidad vascular, la extravasación de neutrófilos y episodios de hipotensión estará abolido (17).

Diferentes estudios se han realizado y muestran beneficios tales como atenuar la liberación de Tromboxano 2(TBX 2), disminución de la activación de Leucocitos y Plaquetas, disminución de la Resistencia vascular pulmonar, aumento de la Compliance pulmonar, respuesta atenuada a las citokinas y mejor P/F con menor tiempo de intubación (15,16, 19,20).

Con el margen de error que supone un número aún pequeño de casos, existen evidencias preliminares en nuestro estudio que sugieren en nuestros pacientes efectos beneficiosos de la perfusión pulmonar sanguínea como estrategia de protección pulmonar transoperatoria. La disminución de la respuesta inflamatoria sistémica y el daño isquemia reperfusión, permite disminuir o atenuar complicaciones como el Síndrome de Distress Respiratorio Agudo. Se evidencia un volumen de sangrado y un tiempo de ventilación mecánica postoperatoria significativamente menores. Además, unido a lo anterior, el tener menor estadía en la UCI parece disminuir los costos hospitalarios. Todo ello supone una motivación para profundizar en el estudio de esta novedosa técnica de protección pulmonar durante la circulación extracorpórea.

REFERENCIAS