El paro circulatorio por hipotermia profunda ( DHCA ) es una técnica quirúrgica que induce una hipotermia médica profunda . Implica enfriar el cuerpo a temperaturas entre 20 ° C (68 ° F ) y 25 ° C (77 ° F), [1] y detener la circulación sanguínea y la función cerebral hasta por una hora. [2] [3] Se utiliza cuando se debe detener la circulación sanguínea al cerebro debido a una cirugía delicada dentro del cerebro, o debido a una cirugía en los vasos sanguíneos grandes que van hacia o desde el cerebro. El DHCA se utiliza para proporcionar un mejor campo visual durante la cirugía debido al cese del flujo sanguíneo. [4] DHCA es una forma de muerte clínica cuidadosamente manejada en el que cesan los latidos del corazón y toda la actividad cerebral.
A una temperatura corporal normal de 37 ° C, solo varios minutos de circulación sanguínea detenida provocan cambios dentro del cerebro que conducen a un daño permanente después de que se restablece la circulación. La reducción de la temperatura corporal extiende el intervalo de tiempo en el que se puede sobrevivir a dicha interrupción. [5] A una temperatura cerebral de 14 ° C, la circulación sanguínea se puede detener de forma segura durante 30 a 40 minutos. [6] Hay una mayor incidencia de lesiones cerebrales a veces de más de 40 minutos, pero a veces se usa un paro circulatorio de hasta 60 minutos si la cirugía para salvar vidas lo requiere. [7] [8] [9] Los bebés toleran períodos más prolongados de DHCA que los adultos. [10]
Las aplicaciones de DHCA incluyen reparaciones del arco aórtico , reparaciones de grandes vasos de la cabeza y el cuello, reparación de grandes aneurismas cerebrales , reparación de malformaciones arteriovenosas cerebrales , tromboendarterectomía pulmonar y resección de tumores que han invadido la vena cava . [11] [12]
Historia
El uso de la hipotermia con fines médicos se remonta a los Hipócrates, donde abogaban por empacar nieve y hielo en las heridas para reducir la hemorragia. También se observó el origen de la hipotermia y la neuroprotección en lactantes expuestos al frío por abandono y viabilidad prolongada de estos lactantes. [13]
En las décadas de 1940 y 1950, el cirujano canadiense Wilfred Bigelow demostró en modelos animales que el tiempo que el cerebro podía sobrevivir deteniendo la circulación sanguínea podía extenderse de 3 minutos a 10 minutos enfriando a 30 ° C antes de que se detuviera la circulación. [14] Descubrió que este tiempo podía extenderse de 15 a 24 minutos a temperaturas inferiores a 20 ° C. [15] Además, descubrió que a una temperatura de 5 ° C, las marmotas podían soportar dos horas de circulación sanguínea detenida sin efectos nocivos. [16] [17] Esta investigación fue motivada por el deseo de detener el latido del corazón el tiempo suficiente para realizar una cirugía en el corazón mientras permanecía quieto. Dado que las máquinas corazón-pulmón, también conocidas como bypass cardiopulmonar (CPB), aún no se habían inventado, detener el corazón significaba detener la circulación sanguínea en todo el cuerpo, incluido el cerebro.
F. John Lewis y Mansur Taufic de la Universidad de Minnesota en 1952 realizaron la primera cirugía cardíaca en la que se utilizó hipotermia para prolongar el tiempo durante el cual la circulación sanguínea en todo el cuerpo podía detenerse de manera segura . [18] En este procedimiento, el primer procedimiento exitoso cirugía a corazón abierto , Lewis reparó un defecto del tabique auricular en una niña de 5 años durante 5 minutos de paro circulatorio total a 28 ° C. El cirujano cardíaco soviético Eugene Meshalkin realizó muchos procedimientos similares en Novosibirsk durante la década de 1960. [19] En estos procedimientos, el enfriamiento se logró externamente aplicando agua fría o derritiendo hielo en la superficie del cuerpo.
El advenimiento del bypass cardiopulmonar en los Estados Unidos durante la década de 1950 permitió detener el corazón para una cirugía sin tener que detener la circulación al resto del cuerpo. Ya no era necesario enfriar más de unos pocos grados para la cirugía cardíaca. A partir de entonces, las únicas cirugías que requirieron detener la circulación sanguínea en todo el cuerpo ("parada circulatoria total") fueron las cirugías que involucraron el suministro de sangre al cerebro. Las únicas cirugías cardíacas que continuaron requiriendo un paro circulatorio total fueron las reparaciones del arco aórtico .
Las máquinas de derivación cardiopulmonar fueron esenciales para el desarrollo del paro circulatorio hipotérmico profundo (DHCA) en humanos. [20] En 1959, se sabía por los experimentos con animales de Bigelow, Andjus y Smith , Gollan, el colega de Lewis, Niazi, y otros que los mamíferos podían sobrevivir a temperaturas cercanas a 0 ° C, [21] [22] [23] y esa temperatura más fría permitió al cerebro sobrevivir a tiempos de parada circulatoria más largos, incluso más allá de una hora. [24] Los seres humanos habían sobrevivido al enfriamiento a 9 ° C y al paro circulatorio de 45 minutos, utilizando únicamente enfriamiento externo. [25] Sin embargo, alcanzar temperaturas tan bajas mediante enfriamiento externo fue difícil y peligroso. A temperaturas inferiores a 24 ° C, el corazón humano es propenso a la fibrilación y la parada. [26] Esto puede comenzar un paro circulatorio antes de que el cerebro haya alcanzado una temperatura segura. Las máquinas de circulación extracorpórea permiten que la circulación sanguínea y el enfriamiento continúen por debajo de la temperatura a la que el corazón deja de funcionar. Al enfriar la sangre directamente, la derivación cardiopulmonar también enfría a las personas más rápido que el enfriamiento de la superficie, incluso si el corazón no está funcionando.
En 1959, utilizando el bypass cardiopulmonar (CPB), Barnes Woodhall y sus colegas del Duke Medical Center realizaron la primera cirugía cerebral con DHCA, una resección tumoral, a una temperatura cerebral de 11 ° C y una temperatura esofágica de 4 ° C. [27] Esto fue seguido rápidamente por el uso de DHCA por Alfred Uihlein y otros cirujanos para el tratamiento de grandes aneurismas cerebrales , otro procedimiento neuroquirúrgico , para el cual todavía se usa DHCA en la actualidad. [28] En 1963, Christiaan Barnard y Velva Schrire fueron los primeros en utilizar DHCA para reparar un aneurisma aórtico , enfriando al paciente a 10 ° C. [18] A Randall B. Griepp , en 1975, generalmente se le atribuye la demostración de DHCA como un enfoque seguro y práctico para la cirugía del arco aórtico. [29] [18]
Mecanismo de protección cerebral
Las células requieren energía para operar bombas de iones de membrana y otros mecanismos de homeostasis celular . El frío reduce la tasa metabólica de las células, que conserva las reservas de energía ( ATP ) y el oxígeno necesario para producir energía. Por lo tanto, el frío prolonga el tiempo que las células pueden mantener la homeostasis y evitar la hipoxia y la glucólisis anaeróbica dañinas al conservar los recursos locales cuando la circulación sanguínea se detiene y no pueden suministrar oxígeno y glucosa frescos para producir más energía. [30]
Normalmente, el 60% de la utilización de oxígeno cerebral (CMRO2) consiste en la generación de energía para los potenciales de acción neuronales de la actividad eléctrica cerebral . [31]
Un principio clave de DHCA es la inactivación total del cerebro por enfriamiento, como lo verifica el EEG isoeléctrico "de línea plana" , también llamado silencio electrocerebral (ECS). En lugar de una disminución continua de la actividad a medida que se enfría el cerebro, la actividad eléctrica disminuye en pasos discontinuos. En el cerebro humano, un tipo de actividad reducida llamada supresión de ráfagas se produce a una temperatura media de 24 ° C, y el silencio electrocerebral se produce a una temperatura media de 18 ° C. [32] El logro del silencio electrocerebral medido se ha llamado "una guía segura y confiable" para determinar el enfriamiento requerido para pacientes individuales, [33] y se requiere la verificación del silencio electrocerebral antes de detener la circulación sanguínea para comenzar un procedimiento DHCA. [34]
Como consecuencia de la conservación de los recursos energéticos locales mediante la desaceleración metabólica y la inactivación del cerebro, la hipotermia también protege al cerebro de lesiones por otros mecanismos durante la circulación sanguínea detenida. Estos incluyen la reducción de radicales libres y procesos inmunoinflamatorios. [30]
Temperaturas utilizadas
La hipotermia leve (32 ° C a 34 ° C) y la hipotermia moderada (26 ° C a 31 ° C) [1] están contraindicadas para el paro circulatorio hipotérmico porque el 100% y el 75% de las personas, respectivamente, no lograrán el silencio electrocerebral en estos rangos de temperatura. . [35] En consecuencia, los tiempos de parada circulatoria seguros para la hipotermia leve y moderada son sólo de 10 y 20 minutos respectivamente. [36] Si bien la hipotermia moderada puede ser satisfactoria para cirugías cortas, la hipotermia profunda (20 ° C a 25 ° C) brinda protección durante períodos de 30 a 40 minutos en la parte inferior de este rango de temperatura.
La hipotermia profunda (<14 ° C) generalmente no se usa clínicamente. Es un tema de investigación en animales y ensayos clínicos en humanos. En 2012, la temperatura corporal más baja jamás sobrevivida por un ser humano fue de 9 ° C (48 ° F ) como parte de un experimento de detención circulatoria hipotérmica para tratar el cáncer en 1957. [37] [38] Esta temperatura se alcanzó sin cirugía, usando enfriamiento externo solo. Se espera que se alcancen temperaturas bajas similares en los ensayos clínicos de preservación y reanimación de emergencia (EPR) descritos en la sección Investigación de este artículo.
Técnicas de enfriamiento
Desde que se descubrieron los beneficios de la hipotermia, se han utilizado numerosos métodos para enfriar el cuerpo a las temperaturas deseadas. Hipócrates usó nieve y hielo para enfriar la superficie a los pacientes heridos y evitar un sangrado excesivo. [13] Este método se incluiría en las técnicas de enfriamiento convencionales, en las que se utiliza solución salina fría y hielo triturado para inducir un estado de hipotermia en el paciente. Estas técnicas son económicas pero carecen de la precisión necesaria para mantener las temperaturas objetivo y requieren un seguimiento cuidadoso. [39] Se ha demostrado que ayuda a prevenir el recalentamiento no deseado del cerebro durante la DCHA. [1] Los hospitales y los servicios médicos de emergencia suelen utilizar sistemas de refrigeración de superficie que hacen circular aire frío o agua alrededor de mantas o almohadillas. Las ventajas de este método son la precisión del enfriamiento debido al control de temperatura autorregulado, las sondas de retroalimentación, aplicable en entornos no hospitalarios y la falta de complejidad de uso. [13] Los inconvenientes de los sistemas de enfriamiento de superficie son la irritación de la piel, los escalofríos y la velocidad de enfriamiento. [40] Los sistemas de enfriamiento intravascular regulan la temperatura desde el interior de las venas como la femoral, subclavia o yugular interna para reducir los efectos adversos que causan los métodos de enfriamiento externo. Este método no tiene paralelo en lograr y mantener la temperatura deseada deseada. [13] El uso de la terapia de reemplazo renal continua (CRRT) ha demostrado ser eficaz en la inducción de hipotermia como sistema de enfriamiento intravascular. [13]
Método
Las personas que se someterán a una cirugía de DHCA se colocan en bypass cardiopulmonar (CPB), un procedimiento que utiliza una máquina cardiopulmonar externa que puede reemplazar artificialmente la función del corazón y los pulmones. [41] Una parte del suministro de sangre circulante se extrae y almacena para su reemplazo posterior, y la sangre restante se diluye con líquidos añadidos con el objetivo de reducir la viscosidad y las tendencias a la coagulación a temperaturas frías. [42] [43] La sangre diluida restante es enfriada por la máquina corazón-pulmón hasta que la hipotermia hace que el corazón deje de latir normalmente, después de lo cual la bomba de sangre de la máquina corazón-pulmón continúa la circulación sanguínea a través del cuerpo. Los corticosteroides se administran típicamente 6 a 8 horas antes de la cirugía, ya que se ha demostrado que tienen propiedades neuroprotectoras para disminuir el riesgo de disfunción neurológica al disminuir la liberación de citocinas inflamatorias. [5] La glucosa se elimina de todas las soluciones intravenosas para reducir el riesgo de hiperglucemia. [1] Para una monitorización hemodinámica precisa, la monitorización arterial se coloca típicamente en la arteria femoral o radial. [5] La temperatura se toma de dos sitios separados, generalmente la vejiga y la nasofaringe, y se usa para estimar la temperatura del cerebro y del cuerpo. [5] Se pueden administrar medicamentos cardiopléjicos para asegurar que el corazón deje de latir por completo ( asistolia ), lo que protege tanto al corazón como al cerebro cuando la circulación se detiene posteriormente. [44] El enfriamiento continúa hasta que el cerebro inactiva por el frío y se logra el silencio electrocerebral (EEG de línea plana). A continuación, se apaga la bomba de sangre y comienza el intervalo de parada circulatoria. En este momento, se drena más sangre para reducir la presión arterial residual si se va a realizar una cirugía en un aneurisma cerebral para ayudar a crear un campo quirúrgico sin sangre. [45]
Después de que se completa la cirugía durante el período de paro circulatorio frío, estos pasos se invierten. El cerebro y el corazón reanudan su actividad de forma natural a medida que avanza el calentamiento. La primera actividad del corazón que se calienta es a veces la fibrilación ventricular que requiere cardioversión para restablecer un ritmo de latido normal. [46] Excepto por el período de inactivación completa justo antes y durante el intervalo de paro circulatorio, la infusión de barbitúricos se usa para mantener el cerebro en un estado de supresión de ráfagas durante la totalidad del procedimiento DHCA hasta que emerja de la anestesia. [47] La perfusión hipotérmica se mantiene durante 10 a 20 minutos mientras se está en CEC antes del recalentamiento para reducir el riesgo de aumento de la presión intracraneal. [5] El calentamiento debe realizarse con cuidado para evitar sobrepasar la temperatura corporal normal. Se recomienda detener el recalentamiento una vez que el cuerpo se haya calentado a 37 ° C. [1] La hipertermia posoperatoria se asocia con resultados adversos. [48] Los pacientes se recalientan por completo antes de interrumpir la CEC, pero la temperatura permanece lábil a pesar de los esfuerzos de recalentamiento que requieren una estrecha vigilancia en la UCI. [5]
Complicaciones
El uso de hipotermia después de un paro cardíaco muestra una mayor probabilidad de supervivencia. Es el período de recalentamiento el que, si no se controla adecuadamente, puede tener efectos perjudiciales. La hipertermia durante el período de recalentamiento muestra resultados neurológicos desfavorables. Por cada grado en que el cuerpo se calienta por encima de 37 ° C, existe una mayor asociación con discapacidad grave, coma o estados vegetativos. [13] El recalentamiento excesivo con temperaturas superiores a 37 ° C puede aumentar el riesgo de isquemia cerebral secundaria al aumento de la demanda de oxígeno que se produce con el recalentamiento rápido. [5] Se han propuesto varias teorías, una de las cuales es que durante el recalentamiento el cuerpo libera catecolaminas cada vez mayores que aumentan la producción de calor y conducen a una pérdida de termorregulación. [13] La hipertermia en el período de preperfusión también puede ser causada por un aumento en la producción de radicales de oxígeno, lo que influye en el metabolismo cerebral. [13] Estos radicales de oxígeno atacan las membranas celulares, provocando una alteración de los orgánulos intracelulares y la muerte celular subsiguiente. [1]
Prácticamente todos los pacientes que se someten a DHCA desarrollan un metabolismo de glucosa alterado y requieren insulina para controlar el azúcar en sangre. [5] La trombocitopenia y las deficiencias de factores de coagulación resultan ser una causa importante de muerte prematura después de DHCA. Es necesario un seguimiento cuidadoso durante y después del procedimiento. [5]
Aunque el DHCA es necesario para algunos procedimientos, el uso de anestesia puede proporcionar un tiempo de operación óptimo y protección de órganos, pero también puede tener graves impactos en la demanda celular, las células cerebrales y graves resultados inflamatorios sistémicos. [49] Las posibles desventajas del DHCA incluyen la alteración de las funciones de los órganos del hígado, riñón, cerebro, páncreas, intestinos y músculos lisos debido al daño celular. Se ha observado lesión neurológica permanente en el 3-12% de los pacientes cuando se usa DHCA. [1] Se han informado casos de pérdida motora parcial o completa de las extremidades, deterioro del lenguaje, defectos visuales y deterioro cognitivo como consecuencias del DHCA. [49] Otras complicaciones neurológicas aumentan el riesgo de convulsiones posoperatorias debido al retorno tardío del flujo sanguíneo celular al cerebro. [4] En comparación con la hipotermia moderada (la temperatura bajó a 26-31 ° C [1] ), se experimentó menos volumen de sangrado durante la cirugía, lo que llevó a un menor uso de concentrado de glóbulos rojos o plasma después de la cirugía. [49] Se ha observado un tiempo de recuperación posoperatorio más prolongado con DHCA en comparación con la hipotermia moderada, pero la duración de la estancia hospitalaria y la muerte no tienen una diferencia correlacionada. [49] La mayoría de los pacientes pueden tolerar 30 minutos de DHCA sin una disfunción neurológica significativa o efectos adversos, pero después de un período prolongado de 40 minutos o más, se ha observado una prevalencia de aumento de la lesión cerebral. [5]
Investigar
Uno de los usos médicos previstos de los tiempos prolongados de parada circulatoria, o la llamada animación clínica suspendida, es el tratamiento de lesiones traumáticas. En 1984, el pionero de la reanimación cardiopulmonar , Peter Safar, y el cirujano del ejército de los Estados Unidos, Ronald Bellamy, propusieron la animación suspendida mediante un paro circulatorio hipotérmico como una forma de salvar a las personas que se habían desangrado de lesiones traumáticas en el tronco del cuerpo. [50] La exanguinación es la pérdida de sangre lo suficientemente grave como para causar la muerte. Hasta la década de 1980, se pensaba que era imposible resucitar a las víctimas cuyo corazón se detuvo debido a la pérdida de sangre, lo que resultó en que estas víctimas fueran declaradas muertas cuando falló la reanimación cardíaca. Los tratamientos tradicionales como la reanimación cardiopulmonar y el reemplazo de líquidos o la transfusión de sangre no son efectivos cuando ya se ha producido un paro cardíaco y el sangrado permanece incontrolado. [51] Safar y Bellamy propusieron enjuagar la solución fría a través de los vasos sanguíneos de las víctimas de sangrado mortal y dejarlos en un estado de paro circulatorio frío con el corazón parado hasta que la causa del sangrado pudiera repararse quirúrgicamente para permitir una reanimación posterior. En estudios preclínicos de la Universidad de Pittsburgh durante la década de 1990, el proceso se denominó hipotermia profunda para la preservación y reanimación , y luego la animación suspendida para la reanimación retrasada . [52]
El proceso de enfriamiento de las víctimas de hemorragia fatal para reparación quirúrgica y posterior reanimación finalmente se denominó Preservación y reanimación de emergencia para paro cardíaco por traumatismo (EPR-CAT), o EPR. [53] [54] [55] [56] Actualmente se encuentra en ensayos clínicos en humanos. [57] En los ensayos, las víctimas que sufren una muerte clínica de menos de cinco minutos de duración debido a la pérdida de sangre se enfrían de la temperatura corporal normal de 37 ° C a menos de 10 ° C bombeando una gran cantidad de solución salina helada en el vaso sanguíneo más grande del cuerpo ( aorta ). Al permanecer en paro circulatorio a temperaturas inferiores a 10 ° C (50 ° F), se cree que los cirujanos tienen de una [58] a dos horas [59] [60] para reparar las lesiones antes de que deba reiniciarse la circulación. Los cirujanos involucrados en esta investigación han dicho que EPR cambia la definición de muerte para las víctimas de este tipo de trauma. [61]
Ver también
- Muerte clínica
- Gestión de temperatura dirigida
- Animación suspendida
- Preservación y reanimación de emergencia
Referencias
- ^ a b c d e f g h Singh A (octubre de 2011). "Parada circulatoria hipotérmica profunda: conceptos actuales". Foro de anestesistas de la India , a través de EBSCOhost.
- ^ Rosenthal E (13 de noviembre de 1990). "En la frontera de la cirugía: animación suspendida" . The New York Times . Consultado el 14 de abril de 2016 .
- ^ Fong K (27 de septiembre de 2010). "Los cirujanos utilizan el frío para suspender la vida" . BBC News . Consultado el 14 de abril de 2016 .
- ^ a b Bhalala EE. UU., Appachi E, Mumtaz MA (2016). "Lesión neurológica asociada con el recalentamiento por hipotermia: ¿Es la hipotermia leve en el bypass mejor que la detención circulatoria hipotérmica profunda?" . Fronteras en pediatría . 4 : 104. doi : 10.3389 / fped.2016.00104 . PMC 5039167 . PMID 27734011 .
- ^ a b c d e f g h yo j Conolly S, Arrowsmith JE, Klein AA (julio de 2010). "Parada circulatoria hipotérmica profunda". Educación continua en cuidados intensivos de anestesia y dolor . 10 (5): 138-142. doi : 10.1093 / bjaceaccp / mkq024 .
- ^ Yan TD, Bannon PG, Bavaria J, Coselli JS, Elefteriades JA, Griepp RB, Hughes GC, LeMaire SA, Kazui T, Kouchoukos NT, Misfeld M, Mohr FW, Oo A, Svensson LG, Tian DH (marzo de 2013). "Consenso sobre hipotermia en cirugía de arco aórtico" . Anales de cirugía cardiotorácica . 2 (2): 163–8. doi : 10.3978 / j.issn.2225-319X.2013.03.03 . PMC 3741830 . PMID 23977577 .
También se informa que el HCA a 14 ° C proporciona al menos 30-40 minutos de tiempo seguro de HCA.
- ^ Conolly S, Arrowsmith JE, Klein AA (julio de 2010). "Parada circulatoria hipotérmica profunda". Educación continua en cuidados intensivos de anestesia y dolor . 10 (5): 138-142. doi : 10.1093 / bjaceaccp / mkq024 .
La mayoría de los pacientes toleran 30 min de DHCA sin una disfunción neurológica significativa, pero cuando se prolonga por más de 40 min, hay un marcado aumento en la incidencia de lesión cerebral. Por encima de los 60 min, la mayoría de los pacientes sufrirán una lesión cerebral irreversible, aunque todavía hay un pequeño número de pacientes que pueden tolerarlo.
- ^ "Isquemia cerebral: hipotermia profunda" . Anestesia abierta . Consultado el 14 de abril de 2016 .
45 a 60 minutos es el límite superior del período de tiempo seguro.
- ^ Rosenthal E (13 de noviembre de 1990). "En la frontera de la cirugía: animación suspendida" . The New York Times . Consultado el 14 de abril de 2016 .
A una temperatura corporal de 60 grados, casi 40 grados por debajo de lo normal, el cerebro puede sobrevivir una hora sin flujo sanguíneo.
- ^ Conolly S, Arrowsmith JE, Klein AA (julio de 2010). "Parada circulatoria hipotérmica profunda". Educación continua en cuidados intensivos de anestesia y dolor . 10 (5): 138-142. doi : 10.1093 / bjaceaccp / mkq024 .
Los recién nacidos y los lactantes toleran períodos más prolongados de DHCA en comparación con los adultos.
- ^ Anton JM, Kanchuger M. "Manejo anestésico para el paro circulatorio hipotérmico profundo" (PDF) . Sociedad de Anestesiólogos Cardiovasculares . Consultado el 14 de abril de 2016 .
El DHCA se utiliza para procedimientos a corazón abierto en los que la capacidad de perfundir el cerebro a través de los vasos de la cabeza no es posible con la canulación de la aorta proximal estándar. Las reparaciones del arco aórtico, las reparaciones congénitas que involucran el arco aórtico, las reparaciones de los grandes vasos de la cabeza y el cuello o las endarterectomías neuroquirúrgicas y pulmonares pueden requerir DHCA. La incapacidad para pinzar el arco distal, secundaria a ateromas aórticos graves, también puede requerir DHCA para minimizar el riesgo de accidente cerebrovascular.
- ^ Conolly S, Arrowsmith JE, Klein AA (julio de 2010). "Parada circulatoria hipotérmica profunda". Educación continua en cuidados intensivos de anestesia y dolor . 10 (5): 138-142. doi : 10.1093 / bjaceaccp / mkq024 .
- ^ a b c d e f g h Vaity, Charudatt; Al-Subaie, Nawaf; Cecconi, Maurizio (2015). "Técnicas de enfriamiento para la gestión de la temperatura específica después de un paro cardíaco" . Cuidados intensivos . 19 (1): 103. doi : 10.1186 / s13054-015-0804-1 . ISSN 1364-8535 . PMC 4361155 . PMID 25886948 .
- ^ Conolly S, Arrowsmith JE, Klein AA (julio de 2010). "Parada circulatoria hipotérmica profunda". Educación continua en cuidados intensivos de anestesia y dolor . 10 (5): 138-142. doi : 10.1093 / bjaceaccp / mkq024 .
En experimentos pioneros llevados a cabo en las décadas de 1940 y 1950, Bigelow demostró que a 30 ° C, el período "seguro" de isquemia cerebral podía aumentarse de 3 a 10 minutos, tiempo suficiente para una cirugía rápida.
- ^ Rimmer L, Fok M, Bashir M (agosto de 2014). "La historia de la parada circulatoria hipotérmica profunda en la cirugía de la aorta torácica" . Aorta . 2 (4): 129–34. doi : 10.12945 / j.aorta.2014.13-049 . PMC 4682724 . PMID 26798730 .
El equipo realizó más investigaciones sobre los monos Macacus Rhesus, una vez más utilizando mantas de enfriamiento, esta vez por debajo de los 20 ° C; 11 de los 12 monos enfriados a temperaturas entre 16 y 19 ° C sobrevivieron entre 15 y 24 minutos.
- ^ Rimmer L, Fok M, Bashir M (agosto de 2014). "La historia de la parada circulatoria hipotérmica profunda en la cirugía de la aorta torácica" . Aorta . 2 (4): 129–34. doi : 10.12945 / j.aorta.2014.13-049 . PMC 4682724 . PMID 26798730 .
Bigelow y col. utilizaron marmotas enfriadas por debajo de 5 ° C (como en su estado de hibernación natural), operaron y revivieron con éxito 5 de 6 animales.
- ^ Gravlee, Glenn P; Davis, Richard F; Hammon, John; Kussman, Barry (2015). Bypass cardiopulmonar y soporte mecánico: principios y práctica . LWW. ISBN 9781496330031.
Bigelow y sus colegas continuaron estudiando la hipotermia y la hibernación y aprendieron que una marmota se podía enfriar a una temperatura corporal de 5 ° C y revivir. Esta temperatura permitió la parada circulatoria con un procedimiento de cardiotomía de 2 horas sin efectos nocivos.
- ^ a b c Rimmer L, Fok M, Bashir M (agosto de 2014). "La historia de la parada circulatoria hipotérmica profunda en la cirugía de la aorta torácica" . Aorta . 2 (4): 129–34. doi : 10.12945 / j.aorta.2014.13-049 . PMC 4682724 . PMID 26798730 .
- ^ Ziganshin BA, Elefteriades JA (mayo de 2013). "Parada circulatoria hipotérmica profunda" . Anales de cirugía cardiotorácica . 2 (3): 303–15. doi : 10.3978 / j.issn.2225-319X.2013.01.05 . PMC 3741856 . PMID 23977599 .
En la década de 1960, un joven, inteligente y creativo cirujano cardíaco soviético, el profesor Eugene N. Meshalkin, que trabajaba en la ciudad de Novosibirsk, en el centro de Siberia, comenzó a utilizar la hipotermia para hacer posible el tratamiento de la comunicación interventricular y el canal auriculoventricular. Se relata que incluso se acercó a la tetralogía de Fallot e implantó prótesis valvulares mitral y aórtica en intervalos de parada con hipotermia.
- ^ Rimmer L, Fok M, Bashir M (agosto de 2014). "La historia de la parada circulatoria hipotérmica profunda en la cirugía de la aorta torácica" . Aorta . 2 (4): 129–34. doi : 10.12945 / j.aorta.2014.13-049 . PMC 4682724 . PMID 26798730 .
En estos primeros experimentos, un tema común era evitar la fibrilación ventricular o al menos corregirla tan pronto como se desarrollara. Debemos recordar esto, ya que en la era actual de la derivación cardiopulmonar, somos inmunes al impacto de la fibrilación ventricular, que se espera como parte integral de la hipotermia profunda.
- ^ Woodhall B, Sealy WC, Hall KD, Floyd WL (julio de 1960). "Craneotomía en condiciones de cardioplejía protegida con quinidina e hipotermia profunda" . Annals of Surgery . 152 (1): 37–44. doi : 10.1097 / 00000658-196007000-00006 . PMC 1613605 . PMID 13845854 .
Los animales de laboratorio (ratones, ratas, hámsteres, perros y monos) se han enfriado a niveles de 10 a -5ºC con tasas de supervivencia alentadoras.
- ^ Rimmer L, Fok M, Bashir M (agosto de 2014). "La historia de la parada circulatoria hipotérmica profunda en la cirugía de la aorta torácica" . Aorta . 2 (4): 129–34. doi : 10.12945 / j.aorta.2014.13-049 . PMC 4682724 . PMID 26798730 .
Un fisiólogo llamado Frank Gollan trabajó en la década de 1950 usando hipotermia y un oxigenador de su propia invención, y presentó su trabajo en 1955. Gollan dio un paso importante en el sentido de que su oxigenador de burbujas incluía un dispositivo de intercambio de calor, mediante el cual podía inducir hipotermia y Realice el recalentamiento. Pudo alcanzar temperaturas centrales medidas de 4 ° C y publicó la reactivación de los animales.
- ^ Cooper KE (marzo de 1959). "Fisiología de la hipotermia". Revista británica de anestesia . 31 (3): 96-105. doi : 10.1093 / bja / 31.3.96 . PMID 13638444 .
Tras la publicación del trabajo de Andjus en 1951, en el que se resucitó a ratas adultas después de enfriarlas a 1 ° C, se ha prestado mucha atención a los métodos de enfriamiento corporal hasta casi congelarlos ... Más recientemente, mamíferos más grandes se han enfriado a temperaturas corporales entre 10 ° y 0 ° C. Niazi y Lewis (1957) han enfriado perros y monos a estas temperaturas y los han resucitado con éxito.
- ^ Niazi SA, Lewis FJ (febrero de 1958). "Hipotermia profunda en el hombre; reporte de un caso" . Annals of Surgery . 147 (2): 264–6. doi : 10.1097 / 00000658-195802000-00019 . PMC 1450560 . PMID 13498651 .
Es evidente que varios animales homeotérmicos, incluido el hombre, pueden tolerar el enfriamiento a temperaturas corporales cercanas a las de congelación que alcanzan regularmente los verdaderos hibernadores. Sin embargo, a diferencia de los hibernadores, los animales de sangre caliente pasan por los rangos de temperatura más bajos en un estado de parada cardíaca que generalmente puede durar hasta dos horas y media, aunque en la rata se han tolerado hasta cuatro horas (uno hora en el paciente informado aquí).
- ^ Niazi SA, Lewis FJ (febrero de 1958). "Hipotermia profunda en el hombre; reporte de un caso" . Annals of Surgery . 147 (2): 264–6. doi : 10.1097 / 00000658-195802000-00019 . PMC 1450560 . PMID 13498651 .
- ^ Woodhall B, Sealy WC, Hall KD, Floyd WL (julio de 1960). "Craneotomía en condiciones de cardioplejía protegida con quinidina e hipotermia profunda" . Annals of Surgery . 152 (1): 37–44. doi : 10.1097 / 00000658-196007000-00006 . PMC 1613605 . PMID 13845854 .
Fay abandonó los intentos de inducir niveles hipotérmicos por debajo de 24 ° C debido a "fibrilación e insuficiencia cardíaca" e informó de 11 muertes por insuficiencia cardíaca súbita entre 19 muertes en 169 episodios de refrigeración corporal general en 124 pacientes.
- ^ Woodhall B, Sealy WC, Hall KD, Floyd WL (julio de 1960). "Craneotomía en condiciones de cardioplejía protegida con quinidina e hipotermia profunda" . Annals of Surgery . 152 (1): 37–44. doi : 10.1097 / 00000658-196007000-00006 . PMC 1613605 . PMID 13845854 .
- ^ Rothoerl RD, Brawanski A (junio de 2006). "La historia y el estado actual de la hipotermia profunda y el paro circulatorio en la cirugía cerebrovascular" . Enfoque neuroquirúrgico . 20 (6): E5. doi : 10.3171 / foc.2006.20.6.5 . PMID 16819813 .
- ^ Conolly S, Arrowsmith JE, Klein AA (julio de 2010). "Parada circulatoria hipotérmica profunda". Educación continua en cuidados intensivos de anestesia y dolor . 10 (5): 138-142. doi : 10.1093 / bjaceaccp / mkq024 .
Aunque en la década de 1960 aparecieron informes sobre el uso de hipotermia inducida por CEC y DHCA para facilitar la cirugía del arco aórtico, fue Griepp, en 1975, quien demostró que la técnica ofrecía un enfoque práctico y seguro para la cirugía del arco aórtico.
- ^ a b Ziganshin BA, Elefteriades JA (mayo de 2013). "Parada circulatoria hipotérmica profunda" . Anales de cirugía cardiotorácica . 2 (3): 303–15. doi : 10.3978 / j.issn.2225-319X.2013.01.05 . PMC 3741856 . PMID 23977599 .
- ^ Grocott HP. "Actualización sobre técnicas de neuroprotección durante la detención hipotérmica" (PDF) . Sociedad de Anestesiólogos Cardiovasculares. Archivado desde el original (PDF) el 23 de abril de 2016 . Consultado el 14 de abril de 2016 .
aproximadamente el 60% de CMRO2 se utiliza para la función neuronal (y el resto se requiere para la integridad celular)
- ^ Stecker MM, Cheung AT, Pochettino A, Kent GP, Patterson T, Weiss SJ, Bavaria JE (enero de 2001). "Parada circulatoria hipotérmica profunda: I. Efectos del enfriamiento en electroencefalograma y potenciales evocados". Los anales de la cirugía torácica . 71 (1): 14-21. doi : 10.1016 / S0003-4975 (00) 01592-7 . PMID 11216734 .
- ^ Mizrahi EM, Patel VM, Crawford ES, Coselli JS, Hess KR (enero de 1989). "Silencio electrocerebral inducido por hipotermia, parada circulatoria prolongada y protección cerebral durante la cirugía cardiovascular". Electroencefalografía y neurofisiología clínica . 72 (1): 81–5. doi : 10.1016 / 0013-4694 (89) 90033-3 . PMID 2464479 .
Estos datos sugieren que la ECS es una guía segura y confiable para determinar el nivel apropiado de hipotermia durante los procedimientos cardiovasculares.
- ^ "Isquemia cerebral: hipotermia profunda" . Anestesia abierta . Consultado el 14 de abril de 2016 .
Verifique el cerebro isoeléctrico antes de detener la circulación.
- ^ Yan TD, Bannon PG, Bavaria J, Coselli JS, Elefteriades JA, Griepp RB, Hughes GC, LeMaire SA, Kazui T, Kouchoukos NT, Misfeld M, Mohr FW, Oo A, Svensson LG, Tian DH (marzo de 2013). "Consenso sobre hipotermia en cirugía de arco aórtico" . Anales de cirugía cardiotorácica . 2 (2): 163–8. doi : 10.3978 / j.issn.2225-319X.2013.03.03 . PMC 3741830 . PMID 23977577 .
A 28 ° C, el 99-100% de los pacientes no han alcanzado la ECS, mientras que a 20,1 ° C, el 75-98% de los pacientes no han logrado la ECS.
- ^ Yan TD, Bannon PG, Bavaria J, Coselli JS, Elefteriades JA, Griepp RB, Hughes GC, LeMaire SA, Kazui T, Kouchoukos NT, Misfeld M, Mohr FW, Oo A, Svensson LG, Tian DH (marzo de 2013). "Consenso sobre hipotermia en cirugía de arco aórtico" . Anales de cirugía cardiotorácica . 2 (2): 163–8. doi : 10.3978 / j.issn.2225-319X.2013.03.03 . PMC 3741830 . PMID 23977577 .
HCA moderado entre 20,1-28 ° C solo proporciona aproximadamente 10-20 minutos de tiempo seguro de HCA.
- ^ Brown DJ, Brugger H, Boyd J, Paal P (noviembre de 2012). "Hipotermia accidental" (PDF) . La Revista de Medicina de Nueva Inglaterra . 367 (20): 1930–8. doi : 10.1056 / NEJMra1114208 . PMID 23150960 .
Las temperaturas corporales centrales más bajas informadas en pacientes con recuperación neurológica completa son ligeramente inferiores a 14 ° C (57 ° F) en un caso de hipotermia accidental (40) y 9 ° C (48 ° F) en un caso de hipotermia inducida. ( 58) ... 58. Niazi SA, Lewis FJ. Hipotermia profunda en el hombre: reporte de un caso. Ann Surg 1958; 147: 264-6.
- ^ Niazi SA, Lewis FJ (febrero de 1958). "Hipotermia profunda en el hombre; reporte de un caso" . Annals of Surgery . 147 (2): 264–6. doi : 10.1097 / 00000658-195802000-00019 . PMC 1450560 . PMID 13498651 .
En una mujer de 51 años de edad, se trató un carcinoma de ovario metastásico diseminado mediante enfriamiento corporal a una temperatura rectal de 9 ° C (48 ° F). Esta baja temperatura se alcanzó, como estaba previsto, durante la parada cardíaca que duró una hora, pero la recuperación inmediata fue completa.
- ^ Comerciante, Raina M .; Abella, Benjamin S .; Peberdy, Mary Ann; Vuela, Jasmeet; Ong, Marcus EH; Schmidt, Gregory A .; Becker, Lance B .; Vanden Hoek, Terry L. (diciembre de 2006). "Hipotermia terapéutica después de un paro cardíaco: el sobreenfriamiento involuntario es común usando compresas de hielo y mantas de enfriamiento convencionales". Medicina de cuidados intensivos . 34 (12 Suppl): S490–494. doi : 10.1097 / 01.CCM.0000246016.28679.36 . ISSN 0090-3493 . PMID 17114983 . S2CID 13002204 .
- ^ Hegazy, Ahmed F .; Lapierre, Danielle M .; Mayordomo, Ron; Althenayan, Eyad (19 de octubre de 2015). "Control de temperatura en pacientes críticamente enfermos con un nuevo dispositivo de enfriamiento esofágico: una serie de casos" . Anestesiología BMC . 15 (1): 152. doi : 10.1186 / s12871-015-0133-6 . ISSN 1471-2253 . PMC 4615396 . PMID 26481105 .
- ^ "Detención circulatoria hipotérmica profunda, cómo se realiza" . Kaiser Permanente . Consultado el 18 de abril de 2016 .
- ^ Young WL, Lawton MT, Gupta DK, Hashimoto T (febrero de 2002). "Manejo anestésico del paro circulatorio hipotérmico profundo para el recorte de aneurisma cerebral". Anestesiología . 96 (2): 497–503. doi : 10.1097 / 00000542-200202000-00038 . PMID 11818785 . S2CID 15481940 .
Durante la craneotomía y la apertura de la duramadre, se puede recolectar plasma rico en plaquetas y glóbulos rojos para reinfusión posterior a la derivación a fin de ayudar a recuperar el estado normal de coagulación. La euvolemia se mantiene reemplazando la cantidad de sangre extraída con un volumen igual de albúmina.
- ^ Conolly S, Arrowsmith JE, Klein AA (julio de 2010). "Parada circulatoria hipotérmica profunda". Educación continua en cuidados intensivos de anestesia y dolor . 10 (5): 138-142. doi : 10.1093 / bjaceaccp / mkq024 .
Durante la hipotermia, la combinación de aumento de la viscosidad plasmática, rigidez de los eritrocitos y vasoconstricción progresiva conduce al deterioro de la microcirculación. Se cree que la hemodilución, típicamente hasta un hematocrito del 20%, mejora el flujo en la microcirculación.
- ^ "Protección y reanimación cerebral" . Clínica CNS - Jordania - Amman . Consultado el 16 de abril de 2016 .
La fibrilación auricular espontánea puede ocurrir por debajo de 30 ° C y la fibrilación ventricular continua ocurre con frecuencia por debajo de 28 ° C. Para prevenir la lesión isquémica del miocardio, la fibrilación ventricular persistente debe interrumpirse mediante la administración de cloruro de potasio (KCl), 20 a 60 mEq.
- ^ Young WL, Lawton MT, Gupta DK, Hashimoto T (febrero de 2002). "Manejo anestésico del paro circulatorio hipotérmico profundo para el recorte de aneurisma cerebral". Anestesiología . 96 (2): 497–503. doi : 10.1097 / 00000542-200202000-00038 . PMID 11818785 . S2CID 15481940 .
Cuando la temperatura del cerebro alcanza los 15 ° C, la circulación se detiene y la sangre se drena a través de la cánula venosa hasta que la vasculatura cerebral parece relajada.
- ^ Young WL, Lawton MT, Gupta DK, Hashimoto T (febrero de 2002). "Manejo anestésico del paro circulatorio hipotérmico profundo para el recorte de aneurisma cerebral". Anestesiología . 96 (2): 497–503. doi : 10.1097 / 00000542-200202000-00038 . PMID 11818785 . S2CID 15481940 .
El ritmo cardíaco espontáneo suele reaparecer entre 20 y 26 ° C. Si está presente, la fibrilación ventricular se puede cardiovertir eléctricamente.
- ^ Young WL, Lawton MT, Gupta DK, Hashimoto T (febrero de 2002). "Manejo anestésico del paro circulatorio hipotérmico profundo para el recorte de aneurisma cerebral". Anestesiología . 96 (2): 497–503. doi : 10.1097 / 00000542-200202000-00038 . PMID 11818785 . S2CID 15481940 .
Durante el período inmediatamente anterior a la CEC, el tiopental o el propofol se titula en dosis pequeñas (50 a 100 mg) para lograr un patrón de supresión de ráfagas en la señal del EEG sin procesar. Se establece una infusión continua para mantener el patrón EEG durante la normotermia. Una vez que comienza el enfriamiento, la infusión se deja constante a la tasa normotérmica. Se utiliza la gestión de PaCO2 alfa-stat. Durante la parada circulatoria, la infusión de fármaco utilizada para la supresión de ráfagas EEG se interrumpe y luego se reinicia a la misma velocidad durante el recalentamiento.
- ^ Conolly S, Arrowsmith JE, Klein AA (julio de 2010). "Parada circulatoria hipotérmica profunda". Educación continua en cuidados intensivos de anestesia y dolor . 10 (5): 138-142. doi : 10.1093 / bjaceaccp / mkq024 .
El recalentamiento excesivamente rápido con temperaturas de perfusión> 37 ° C puede inducir isquemia cerebral secundaria a un desequilibrio entre el suministro y la demanda de oxígeno. De manera similar, debe evitarse la hipertermia cerebral, ya que puede exacerbar la lesión neurológica y aumentar el riesgo de resultados neurológicos adversos.
- ^ a b c d Sun X, Yang H, Li X, Wang Y, Zhang C, Song Z, Pan Z (enero de 2018). "Ensayo controlado aleatorio de hipotermia moderada versus anestesia de hipotermia profunda en lesión cerebral durante la cirugía de disección aórtica de Stanford A". Corazón y Vasos . 33 (1): 66–71. doi : 10.1007 / s00380-017-1037-9 . PMID 28836154 . S2CID 29003238 .
- ^ Tisherman, Samuel; Sterz, Fritz (2007). Hipotermia terapéutica . Springer EE. UU. pag. 160. ISBN 9780387254029.
En 1984, el cirujano del ejército estadounidense Ronald Bellamy y el anestesiólogo Peter Safar se reunieron y discutieron la fisiopatología de la muerte rápida en las bajas en combate muertas en acción. Se han observado patrones similares en víctimas civiles de lesiones penetrantes del tronco. Hasta la década de 1980 se pensaba que era imposible resucitar a las víctimas de exanguinación interna del tronco a un paro cardíaco, que se produce en unos pocos minutos, porque la cirugía necesaria para detener la hemorragia no se puede realizar con la suficiente rapidez en el campo. Bellamy y Safar recomendaron la investigación de un nuevo enfoque: "animación suspendida" para la preservación del organismo hasta la hemostasia, seguida de reanimación diferida. Parecía que valía la pena explorar los potenciales de conservación farmacológicos e hipotérmicos.
- ^ Alam HB, Pusateri AE, Kindzelski A, Egan D, Hoots K, Andrews MT, Rhee P, Tisherman S, Mann K, Vostal J, Kochanek PM, Scalea T, Deal V, Sheppard F, Sopko G (octubre de 2012). "Hipotermia y hemostasia en traumatismos graves: informe del taller de una nueva encrucijada" . The Journal of Trauma and Acute Care Surgery . 73 (4): 809-17. doi : 10.1097 / TA.0b013e318265d1b8 . PMID 23026915 . S2CID 35668326 .
- ^ Kochanek P (junio de 2007). "Preservación y reanimación de emergencia: más allá de la RCP" (PDF) . Sociedad de Medicina de Cuidados Intensivos . Consultado el 20 de abril de 2016 .
Este concepto, descrito por primera vez en la literatura por Samuel Tisherman, MD, FCCM, de la Universidad de Pittsburgh (Tisherman et al. J Trauma. 1990; 30: 836), se denominó hipotermia profunda para preservación y reanimación . En estudios posteriores, el proceso se denominó animación suspendida para la reanimación retrasada y, finalmente, la preservación de emergencia para la reanimación .
- ^ Kutcher ME, Forsythe RM, Tisherman SA (septiembre de 2016). "Preservación y reanimación de emergencia por paro cardíaco por trauma" . Revista Internacional de Cirugía . 33 (Parte B): 209–212. doi : 10.1016 / j.ijsu.2015.10.014 . PMID 26497780 .
- ^ Thomson H (26 de marzo de 2014). "Víctimas de bala serán suspendidas entre la vida y la muerte" . Nuevo científico . Consultado el 20 de abril de 2016 .
- ^ Wendling P (marzo de 2010). "El estudio de trauma prueba los límites de la hipotermia" . Noticias del Colegio Americano de Médicos de Emergencia . Consultado el 20 de abril de 2016 .
- ^ "PRESERVACIÓN Y REANIMACIÓN DE EMERGENCIA POR DETENCIÓN CARDÍACA POR TRAUMA (EPR-CAT)" . Investigación de cuidados agudos. Archivado desde el original el 29 de mayo de 2016 . Consultado el 20 de abril de 2016 .
- ^ "Preservación y reanimación de emergencia (EPR) para paro cardíaco por trauma (EPR-CAT)" . Institutos Nacionales de Salud de EE. UU . Consultado el 20 de abril de 2016 .
- ^ Kutcher ME, Forsythe RM, Tisherman SA (septiembre de 2016). "Preservación y reanimación de emergencia por paro cardíaco por trauma" . Revista Internacional de Cirugía . 33 (Parte B): 209–212. doi : 10.1016 / j.ijsu.2015.10.014 . PMID 26497780 .
Se obtiene un acceso arterial central rápido y se induce una hipotermia profunda (<10 ° C) con infusión aórtica de solución salina fría; durante esta ventana de hasta 1 h, se aplican técnicas quirúrgicas de control de daños para controlar la hemorragia y reparar las lesiones, seguidas de un recalentamiento controlado y reperfusión mediante bypass cardiopulmonar.
- ^ Alam HB, Pusateri AE, Kindzelski A, Egan D, Hoots K, Andrews MT, Rhee P, Tisherman S, Mann K, Vostal J, Kochanek PM, Scalea T, Deal V, Sheppard F, Sopko G (octubre de 2012). "Hipotermia y hemostasia en traumatismos graves: informe del taller de una nueva encrucijada" . The Journal of Trauma and Acute Care Surgery . 73 (4): 809-17. doi : 10.1097 / TA.0b013e318265d1b8 . PMID 23026915 . S2CID 35668326 .
Cuando la hemorragia ha progresado hasta un paro cardíaco, la inducción de hipotermia profunda puede (1) mantener la viabilidad de órganos críticos (incluido el cerebro) durante períodos prolongados (hasta 120 minutos) de flujo nulo (o muy bajo), (2) atenuar la lesión por reperfusión, y (3) mejorar la supervivencia y disminuir la disfunción orgánica.
- ^ Thomson H (26 de marzo de 2014). "Víctimas de bala serán suspendidas entre la vida y la muerte" . Nuevo científico . Consultado el 20 de abril de 2016 .
El paciente será desconectado de toda la maquinaria y llevado a un quirófano donde los cirujanos tienen hasta 2 horas para reparar la lesión.
- ^ Thomson H (26 de marzo de 2014). "Víctimas de bala serán suspendidas entre la vida y la muerte" . Nuevo científico . Consultado el 20 de abril de 2016 .
Después de que hicimos esos experimentos, la definición de 'muerto' cambió ", dice Rhee." Todos los días en el trabajo declaro muertas a las personas. No tienen signos de vida, ni latidos del corazón, ni actividad cerebral. Firmo una hoja de papel sabiendo en mi corazón que en realidad no están muertos.