Tecnologías para la monitorización del gasto cardíaco

El gasto cardíaco (GC), o volumen minuto (VM), es uno de los parámetros más importantes en la evaluación de la función cardiovascular. El mismo se define como el volumen de sangre que el corazón es capaz de bombear en un minuto, y su valor proporciona información clave sobre el estado hemodinámico del paciente. Un VM adecuado es esencial para asegurar que los tejidos y órganos reciban suficiente oxígeno y nutrientes, mientras que una alteración en el mismo puede indicar la presencia de diversas patologías.

La medición precisa del GC es crucial en la monitorización de pacientes críticos, permitiendo a los profesionales de la salud ajustar tratamientos y tomar decisiones informadas. Existen diversos métodos para medir el gasto cardíaco, que pueden clasificarse en invasivos y no invasivos. Nos centraremos en tres técnicas principales que Mindray incorpora en sus monitores multiparamétricos: termodilución con catéter de arteria pulmonar, PiCCO (gasto cardíaco continuo), y cardiografía por impedancia (ICG).

Métodos Invasivos

Termodilución con catéter de arteria pulmonar

Introducida por primera vez en 1970, esta técnica se ha consolidado como el estándar clínico de referencia en la monitorización hemodinámica avanzada [1]. En este procedimiento se inserta un catéter a través de la vena yugular, femoral o subclavia y se avanza hasta la arteria pulmonar. A través del mismo, se inyecta un bolo de solución fría con un volumen y una temperatura conocidos en la aurícula derecha. La solución se mezcla con la sangre al pasar por el ventrículo derecho hacia la arteria pulmonar, donde se mide el cambio de temperatura sanguínea con un termistor en el extremo distal del catéter.

Este cambio en la temperatura se registra a lo largo del tiempo, generando una curva característica, conocida como curva de termodilución. A partir de esta curva, se puede calcular el gasto cardíaco y otros parámetros hemodinámicos esenciales, como el volumen sistólico y la resistencia vascular sistémica, utilizando la ecuación de Stewart-Hamilton [2]. Para mejorar la precisión de la medición, es común promediar al menos tres mediciones consecutivas, lo que reduce la variabilidad y aumenta la confiabilidad de los resultados.

PiCCO

La tecnología PiCCO (del inglés Pulse index Continuous Cardiac Output), aprobada para uso clínico en el año 2000, es una técnica más reciente que combina el monitoreo continuo en tiempo real mediante el análisis del contorno de la onda de pulso con mediciones intermitentes por termodilución transpulmonar [1]. Esta combinación permite calcular el gasto cardíaco continuo y evaluar de manera más completa y precisa la función cardíaca y la perfusión tisular, lo que puede mejorar significativamente la atención y el pronóstico de los pacientes críticamente enfermos. Se ha establecido un alto grado de correlación entre la termodilución con catéter de arteria pulmonar y PiCCO en varios entornos experimentales y clínicos, incluyendo cirugía cardíaca y en cuidados intensivos con pacientes sépticos y quemados [2].

La curva de presión arterial proporciona información sobre la apertura y cierre de la válvula aórtica. El tiempo entre estos eventos representa la duración de la sístole, y el área bajo la curva refleja el volumen sistólico. De este modo, dicho volumen se calcula continuamente y se multiplica por la frecuencia cardiaca, obteniendo así el gasto cardíaco continuo. Sin embargo, la forma de la curva de presión arterial y el área bajo la curva pueden variar no solo debido al volumen sistólico, sino también por la compliance del sistema vascular. En pacientes de cuidados intensivos, cambios rápidos en la compliance vascular pueden ocurrir debido a enfermedades o medicamentos, lo que hace necesario calcular y actualizar un factor de calibración específico de cada caso, derivado de las mediciones de termodilución transpulmonar. [3], [4]

Las mediciones por termodilución transpulmonar se realizan utilizando un catéter venoso central y un catéter arterial, generalmente en la arteria axilar o femoral. Además de calcular el factor de calibración, esta técnica permite calcular el gasto cardíaco y otros parámetros hemodinámicos como el volumen diastólico final global (GEDV), el volumen sanguíneo intratorácico (ITBV), el agua pulmonar extravascular (EVLW) y el índice de permeabilidad vascular pulmonar (PVPI) [2]. En esta técnica, se inyecta un bolo frío de solución a través del catéter venoso en la aurícula derecha y se mide el cambio de temperatura sanguínea en el catéter arterial. El gasto cardíaco se calcula en base a la dilución observada y la curva de temperatura resultante.

La tecnología PiCCO presenta varias ventajas significativas en la monitorización hemodinámica. Ofrece monitorización continua en tiempo real, proporcionando información detallada y actualizada sobre la función cardíaca y el estado hemodinámico del paciente. Además, al no requerir un catéter de arteria pulmonar, es una técnica menos invasiva, lo que también la hace adecuada para su uso en pacientes pediátricos. El catéter arterial utilizado puede mantenerse en su lugar durante 10 días o más y no es necesario realizar una radiografía de tórax para confirmar su correcta posición. Estas características hacen que la tecnología PiCCO sea una opción atractiva en la gestión de pacientes críticamente enfermos.

Métodos no invasivos

Cardiografía de impedancia (ICG)

En los últimos años, han ganado popularidad los métodos no invasivos para medir el gasto cardíaco, como la cardiografía de impedancia (ICG, por sus siglas en inglés). Esta técnica utiliza la bioimpedancia eléctrica torácica para determinar el gasto cardíaco, midiendo los cambios en la impedancia a lo largo del ciclo cardíaco.

El sistema de ICG emplea cuatro pares de sensores colocados en puntos estratégicos del cuerpo, generalmente en la raíz del cuello y en el tórax. Estos sensores transmiten una pequeña corriente eléctrica alterna de bajo voltaje y alta frecuencia. La diferencia entre el voltaje introducido y el registrado permite calcular la impedancia en el tórax. Esta impedancia fluctúa en función del volumen de sangre presente en la aorta, permitiendo que la ICG capture estas variaciones a lo largo del tiempo, produciendo una forma de onda de volumen que se asemeja a la curva de presión arterial [5]. De aquí es posible calcular parámetros hemodinámicos esenciales, como el volumen sistólico y el gasto cardíaco.

Algunas de las ventajas que caracterizan esta técnica son: no invasividad, eliminación de catéteres y reducción de riesgos; mediciones precisas y consistentes independientemente del operador y en diversas posiciones corporales; además, de ua correlación significativa con técnicas invasivas como la termodilución, lo que refuerza su utilidad para el monitoreo cardíaco. Esto lo convierte en una opción atractiva para la monitorización hemodinámica en pacientes de bajo o mediano riesgo quirúrgico, así como en aquellos sometidos a procedimientos diagnósticos o terapéuticos. En términos de precisión, la ICG ha mostrado correlación sustancial con la técnica de termodilución, lo que refuerza su utilidad como método de monitoreo cardíaco no invasivo [5].

Mindray se destaca en el campo de la monitorización hemodinámica al ofrecer una gama de soluciones avanzadas que integran distintas técnicas para la medición del gasto cardíaco. Los monitores modulares Benevision Serie N pueden utilizarse con los módulos de gasto cardíaco por termodilución, PiCCO, e ICG.

Se agradece la colaboración de Guadalupe Sosa en la elaboración de este artículo.

Referencias

[1] Sangkum, L., Liu, G. L., Yu, L., Yan, H., Kaye, A. D., & Liu, H. (2016). Minimally invasive or noninvasive cardiac output measurement: an update. Journal of anesthesia, 30(3), 461–480.

[2] Kobe, J., Mishra, N., Arya, V. K., Al-Moustadi, W., Nates, W., & Kumar, B. (2019). Cardiac output monitoring: Technology and choice. Annals of cardiac anaesthesia, 22(1), 6–17.

[3] Thomas B. (1978). Monitoring of cardiac output by pulse contour method. Acta anaesthesiologica Belgica, 29(3), 259–270.

[4] Wesseling, K.H., Weber, J., Smith, N.T., & Wit, B.D. (1983). A simple device for the continuous measurement of cardiac output. Its model basis and experimental verification.

[5] Kim, G. E., Kim, S. Y., Kim, S. J., Yun, S. Y., Jung, H. H., Kang, Y. S., & Koo, B. N. (2019). Accuracy and Efficacy of Impedance Cardiography as a Non-Invasive Cardiac Function Monitor. Yonsei medical journal, 60(8), 735–741.