Hemodynamic monitoring with two blood gases: "a tool that does not go out of style" / Monitoreo hemodinámico con dos gasometrías: "Una herramienta que no pasa de moda"

Abstract Hemodynamic monitoring of a critically ill patient is an indispensable tool both inside and outside intensive care; we currently have invasive, minimally invasive and non-invasive devices; however, no device has been shown to have a positive impact on the patient's evolution; arterial and venous blood gases provide information on the patient's actual microcirculatory and metabolic status and may be a hemodynamic monitoring tool. We aimed to carry out a non-systematic review of the literature of hemodynamic monitoring carried out through the variables obtained in arterial and venous blood gases. A non-systematic review of the literature was performed in the PubMed, OvidSP and ScienceDirect databases with selection of articles from 2000 to 2019. It was found that there are variables obtained in arterial and venous blood gases such as central venous oxygen saturation (SvcO2), venous-to-arterial carbon dioxide pressure (Δpv-aCO2), venous-to-arterial carbon dioxide pressure/arteriovenous oxygen content difference (Δpv-aCO2/ΔCavO2) that are related to cellular oxygenation, cardiac output (CO), microcirculatory veno-arterial flow and anaerobic metabolism and allow to assess tissue perfusion status. In conclusion, the variables obtained by arterial and venous blood gases allow for non-invasive, accessible and affordable hemodynamic monitoring that can guide medical decision-making in critically ill patients.

Resumen El monitoreo hemodinámico de un paciente en estado crítico es una herramienta indispensable tanto dentro como fuera de la terapia intensiva; actualmente se cuenta con dispositivos invasivos, mínimamente invasivos y no invasivos; sin embargo, ningún dispositivo ha demostrado tener impacto positivo en la evolución del paciente; la gasometría arterial y venosa proporcionan información del estado microcirculatorio y metabólico real del paciente pudiendo ser una herramienta de monitoreo hemodinámico. El objetivo de esta revisión fue realizar una revisión no sistemática de la literatura del monitoreo hemodinámico realizado mediante las variables obtenidas en la gasometría arterial y venosa. Se estudiaron las bases de datos de PubMed, OvidSP y ScienceDirect con selección de artículos del 2000 al 2019. Se encontró que hay variables obtenidas en la gasometría arterial y venosa como la saturación venosa central de oxígeno (SvcO2), la diferencia de presión venoarterial de dióxido de carbono (Δpv-aCO2), la diferencia de presión venoarterial de dióxido de carbono/diferencia del contenido arteriovenoso de oxígeno (Δpv-aCO2/ΔCa-vO2) que están relacionadas con la oxigenación celular, con el gasto cardiaco (GC), con el flujo venoarterial microcirculatorio y con el metabolismo anaerobio que permiten realizar una valoración del estado de perfusión tisular. En conclusión, las variables obtenidas por gasometría arterial y venosa permiten realizar un monitoreo hemodinámico no invasivo, accesible y asequible que pueden guiar la toma de decisiones médicas en el paciente en estado crítico.

Síndrome de bajo gasto cardíaco en el posoperatorio de cirugía cardíaca / Low cardiac output syndrome in the postoperative period of cardiac surgery / Síndrome de baixo débito cardíaco no pós-operatório de cirurgia cardíaca

Resumen: El síndrome de bajo gasto cardíaco, como su nombre lo indica, comprende un conjunto de signos y síntomas determinados por la incapacidad del sistema cardiovascular de satisfacer la demanda metabólica tisular debido a un bajo volumen minuto. Es una complicación frecuente en el posoperatorio de cirugía cardíaca, y abarca un gran espectro en su presentación, desde un cuadro de corta duración, controlable con drogas vasoactivas e inotrópicas, hasta el shock cardiogénico refractario de gran mortalidad. Aumenta los tiempos de internación, la morbimortalidad a corto y largo plazo, y la utilización de recursos sanitarios. Pese al avance tecnológico en la cardiología intervencionista y terapia intensiva, no deja de ser una complicación frecuente y en ocasiones de muy difícil manejo, siendo fundamental comprender su fisiopatología, etiología y presentación clínica para un adecuado manejo del paciente durante su etapa de recuperación cardiovascular. En esta revisión repasaremos estos temas, y mencionaremos conceptos clave para el tratamiento de este síndrome.

Summary: Low cardiac output syndrome comprises a set of signs and symptoms determined by the inability of the cardiovascular system to satisfy tissue metabolic demand due to low minute volume. It is a frequent complication in the postoperative period of cardiac surgery, and its presentation covers a wide spectrum, from a short-term condition controllable with vasoactive and inotropic drugs to refractory cardiogenic shock with high mortality. It increases hospitalization times, short and long-term morbidity and mortality, and health resources usage. Despite the technological advance in interventional cardiology and intensive therapy, it is still a frequent complication and sometimes very difficult to manage, being essential to understand its pathophysiology, etiology and clinical presentation for an adequate management of the patient during his cardiovascular recovery stage. In this review we will analyze some key concepts for the treatment of this syndrome.

Resumo: A síndrome de baixo débito cardíaco, como o próprio nome sugere, compreende um conjunto de sinais e sintomas determinados pela incapacidade do sistema cardiovascular em satisfazer a demanda metabólica dos tecidos devido ao baixo volume minuto. É uma complicação frequente no pós-operatório de cirurgia cardíaca e sua apresentação abrange um amplo espectro, desde uma condição de curta duração, controlável com drogas vasoativas e inotrópicas, até choque cardiogênico refratário com alta mortalidade. Aumenta o tempo de hospitalização, a morbimortalidade de curto e longo prazo e a utilização de recursos de saúde. Apesar do avanço tecnológico na cardiologia intervencionista e na terapia intensiva, ainda é uma complicação frequente e algumas vezes de difícil manejo, sendo fundamental o entendimento de sua fisiopatologia, etiologia e apresentação clínica para um manejo adequado do paciente durante sua recuperação cardiovascular. Nesta revisão mencionaremos os conceitos-chave para o tratamento dessa síndrome.

Comparación de la estimación de gasto cardiaco por ecocardiografía versus biorreactancia y monitor ultrasónico de gasto cardiaco / Comparison of cardiac output estimation by echocardiography, bioreactance and ultrasonic cardiac output monitor / Comparação da estimativa do debito cardíaco pela ecocardiografia versus biorreatância e monitor ultrassônico

Resumen: En terapia intensiva uno de los monitoreos más frecuentes fundamentales para la toma de decisiones clínicas en la reanimación del choque séptico es la estimación del gasto cardiaco. La ecocardiografía se ha posicionado como el estándar de oro en monitoreo no invasivo del gasto cardiaco; sin embargo, este tipo de monitoreo es operador dependiente y debe ser realizado por un experto. Otras técnicas, como la biorreactancia y USCOM, son 100% no invasivas, y estas mediciones no dependen del operador ni del experto. Objetivo: Analizar la concordancia del gasto cardiaco por ecocardiografía versus biorreactancia y USCOM. Material y métodos: Estudio observacional prospectivo en el que se midió en 26 pacientes diagnosticados con shock séptico ingresados en la Unidad de Cuidados el gasto cardiaco por ecocardiografía, biorreactancia y sistema USCOM. El método de Bland Altman se realizó para analizar el acuerdo entre las diferentes técnicas. También se calculó el coeficiente de Linn en los mismos grupos de mediciones. Resultados: La biorreactancia frente a la ecocardiografía informó un sesgo (media de las diferencias) de -0.08 con una desviación estándar (precisión) de 0.85 y un intervalo de confianza de 95% de 1.59 a -1.75, finalmente un error de 24% y un coeficiente de Linn de 0.78. USCOM versus ecocardiografía informó un sesgo (media de las diferencias) de 1.11 con una desviación estándar (precisión) de 0.95 y un intervalo de confianza de 95% de 2.98 a -0.75, finalmente un error de 41% y un coeficiente de Linn de 0.6. Conclusiones: La biorreactancia es un prometedor monitoreo continuo al parecer comparable a la ecocardiografía, por otro lado el monitoreo USCOM no es equiparable a ecocardiografía o biorreactancia. Se necesitan más estudios para comprobar esta observación.

Abstract: Cardiac output is the most frequent advanced monitoring in critical care units given its utility to guide resuscitation in septic shock. Echocardiography has been postulated has the gold standard for non-invasive cardiac output measurement, however this technique is operator-dependent and should be performed by an expert. Other techniques such as bioreactance and Doppler monitoring by semiautomatic USCOM system are 100% non-invasive techniques, also these measurements are not operator or expert dependent. Objective: To analyze the agreement of cardiac output by echocardiography vs Bioreactance and USCOM. Material and methods: Prospective observational study in which 26 patients diagnosed with septic shock admitted to the intensive care unit were cardiac output was measured by echocardiography, bioreactance and USCOM system. Bland Altman method was performed to analyze the agreement between the different techniques: echocardiography vs USCOM and echocardiography vs bioreactance. Also Linn coefficient was calculated in the same groups of measurements. Results: Bioreactance vs echocardiography reported a bias (mean of the differences) of -0.08 with a standard deviation (precision) of 0.85 and a 95% confidence interval of 1.59 to -1.75, finally an error of 24% and Linn coefficient of 0.78. USCOM vs echocardiography reported a bias (mean of the differences) of 1.11 with a standard deviation (precision) of 0.95 and a 95% confidence interval of 2.98 to -0.75, finally an error of 41% and Linn coefficient of 0.6. Conclusions: Bioreactance is a promising technique for cardiac output measurement given its good agreement with echocardiography, in the other hand USCOM did not showed a satisfactory agreement with echocardiography, more studies are needed to verify the clinical usefulness of these different techniques.

Resumo: Na unidade de terapia intensiva, um dos monitoramentos mais frequentes essenciais para a tomada de decisão clínica na ressuscitação do choque séptico é a estimativa do débito cardíaco. A ecocardiografia tem sido posicionada como o «padrão ouro¼ na monitorização não invasiva do débito cardíaco, no entanto esse tipo de monitoramento é dependente do operador e deve ser executado por um especialista. Outras técnicas como a biorreatância e o USCOM, são técnicas 100% não invasivas, e essas medidas não dependem do operador ou do especialista. Objetivo: Analisar a concordância do débito cardíaco pela ecocardiografia versus Biorreatância e USCOM. Material e métodos: Estudo observacional prospectivo em que 26 pacientes com diagnóstico de choque séptico admitidos na unidade de terapia intensiva, onde mediram-se o débito cardíaco por ecocardiografia, biorreatância e sistema USCOM. O método de Bland Altman foi utilizado para analisar a concordância entre as diferentes técnicas. O coeficiente de Linn também foi calculado nos mesmos grupos de medidas. Resultados: A biorreatância versus ecocardiografia relatou uma tendência (diferenças médias) de -0.08 com um desvio padrão (precisão) de 0.85 e um intervalo de confiança de 95% de 1.59 a -1.75, finalmente um erro de 24% e um coeficiente de Linn de 0.78. USCOM versus ecocardiografia relatou uma tendência (média de diferenças) de 1.11 com um desvio padrão (precisão) de 0.95 e um intervalo de confiança de 95% de 2.98 a -0.75, finalmente um erro de 41% e um coeficiente de Linn de 0.6. Conclusões: Biorreatância é um monitoramento contínuo promissor aparentemente comparável ao ecocardiograma; por outro lado, o monitoramento por USCOM não é comparável à ecocardiografia ou biorreactância. Mais estudos são necessários para verificar essa observação.

Fluidoterapia intravenosa guiada por metas / Intravenous fluid therapy guided by goals

Resumen La fluidoterapia es la primera maniobra realizada por el médico al estar en contacto con un paciente al que se pretende incrementar la volemia, la administración del tipo de solución parenteral, la cantidad y la duración en su aplicación es el reto del intensivista. En la actualidad el monitoreo hemodinámico ha tenido un importante avance tecnológico, al ser mínimamente invasivo y con constantes no sólo estáticas sino dinámicas, lo que ha permitido mejorar la toma de decisiones médicas en el paciente críticamente enfermo. Esta revisión no sistemática tiene como objetivo proporcionar una actualización de las mediciones que son consideradas nuevas herramientas ante viejos paradigmas en el monitoreo hemodinámico.

Abstract Fluid therapy is the first maneuver performed by the physician to be in contact with a patient who is intended to increase the volemia, the administration of parenteral solution type, the amount and duration in its application is the challenge of the intensivist. Currently the hemodynamic monitoring has undergone an important technological advance, being minimally invasive and with not only static but also dynamic constants, they have allowed to improve the medical decision making in the critically ill patient. The present non-systematic review aims to provide an update on measurements that are considered new tools before old paradigms in hemodynamic monitoring.

Monitoreo hemodinámico con sensor implantable inalámbrico (CardioMEMS) en pacientes con insuficiencia cardíaca Primera experiencia en Latinoamérica post aprobación para uso clínico / Monitoramento hemodinâmico utilizando sensor implantável sem fio (CardioMEMS) em pacientes com insuficiência cardíaca Primeira experiência na América Latina pós-aprovação para uso clínico / Hemodynamic monitoring using wireless implantable sensor (CardioMEMS) in patients with heart failure First experience in Latin America post approval for clinical use

El sistema de monitoreo hemodinámico ambulatorio de las presiones de la arteria pulmonar es una novedosa herramienta basada en el implante permanente de un sensor de medición de presiones en la arteria pulmonar que permite realizar un seguimiento más estricto a los pacientes con insuficiencia cardíaca. El seguimiento basado en parámetros hemodinámicos permite optimizar el tratamiento de los pacientes antes de que las manifestaciones clínicas de la descompensación sean evidentes. Esto se traduce en una reducción en el número de hospitalizaciones por insuficiencia cardíaca, en un impacto positivo en calidad de vida de los pacientes y en la reducción de costos de atención en salud. Mostramos las primeras experiencias del uso de esta tecnología en Latinoamérica en tres pacientes adecuadamente seleccionados.

Ambulatory hemodynamic monitoring of pulmonary artery pressures is a new tool based on the permanent implantation of a pulmonary artery pressure measurement catheter that allows stricter monitoring of patients with heart failure. Based on hemodynamic parameters, it is possible to optimize the treatment of patients before the clinical manifestations of decompensation are evident. This leads to a reduction in the number of hospitalizations due to heart failure, in a positive impact on quality of life and the reduction of health care costs. We show the first experience of the use of this technology in Latin America

O sistema de monitorização hemodinâmica ambulatória das pressões na artéria pulmonar é uma nova ferramenta baseada no implante permanente de um sensor de pressão na artéria pulmonar que permite um monitoreo mais rigoroso dos pacientes com insuficiência cardíaca. O acompanhamento baseado em parâmetros hemodinâmicos permite otimizar o tratamento dos pacientes antes que as manifestações clínicas da descompensação sejam evidentes. Isso se traduz em redução do número de internações por insuficiência cardíaca, impacto positivo na qualidade de vida dos pacientes e redução das costas na saúde. Mostramos as primeiras experiências do uso dessa tecnologia na América Latina em três pacientes adequadamente selecionados.

Determinación del umbral del consumo máximo de oxígeno (VO 2 máximo) estimado por fórmula como marcador pronóstico en pacientes con sepsis y choque séptico en una unidad de terapia intensiva / Threshold determination of maximum oxygen uptake (VO 2 max) estimated by a formula as a prognostic marker in patients with sepsis and septic shock in an intensive care unit / Determinação do umbral de consumo máximo de oxigênio (VO 2 máximo) estimado pela fórmula, como um marcador de prognóstico em pacientes com sepse e choque séptico na Unidade de Terapia Intensiva

Resumen: Introducción: La obtención del consumo máximo de oxígeno (VO2máx) de forma directa requiere de equipo y personal entrenado, no disponibles en la mayoría de las unidades de terapia intensiva. Nosotros modificamos la fórmula de Uth Niels y sus colaboradores: VO2máx = 15 x (frecuencia cardiaca máxima [fmáx] durante ejercicio/frecuencia cardiaca en reposo), sustituyendo la fmáx durante ejercicio por la fmáx para la edad y la frecuencia en reposo por la frecuencia cardiaca a las 24 horas de ingreso a terapia intensiva. VO2 máxima modificada = 15 x frecuencia cardiaca máxima para la edad/frecuencia cardiaca a las 24 horas. Objetivos: Determinar el umbral útil como marcador pronóstico del consumo máximo de oxígeno estimado en los pacientes con sepsis y choque séptico. Material y métodos: Estudio de cohorte, prospectivo, longitudinal. Pacientes mayores de 18 años que ingresaron a terapia intensiva con diagnóstico de sepsis y choque séptico. Se calculó el VO2máx al ingreso de los pacientes con sepsis y choque séptico y se compararon grupos de acuerdo a éste. Se realizó análisis bivariado por medio de χ2, curva ROC y riesgo relativo. Resultados: Se analizaron 78 pacientes, 42 hombres (54%); edad: 68 ± 16 años; principal sitio de infección: a nivel pulmonar (57%), seguido de urinario (19%); SOFA de 6 ± 3 puntos; 39% con sepsis y 61% con choque séptico; fallecieron 21 pacientes (27%). Se obtuvo curva ROC para VO2máx modificada a las 24 horas, AUC 0.70 IC 0.64-0.89; p = 0.03, con punto de corte de 25 mL/kg/min, sensibilidad de 70% y especificidad de 70%. Pacientes con VO2máx mayor a 25 mL/kg/min tuvieron un RR de 0.4 (IC 0.2-0.7) para mortalidad a 30 días. Conclusiones: El VO2máx modificado podría ser una herramienta útil para identificar a pacientes con una adecuada reanimación. Este estudio sugiere que un valor de VO2máx calculado a las 24 horas de ingreso a la unidad de terapia intensiva igual o mayor a 25 mL/kg/min constituye un reflejo de una buena reanimación. Sin embargo, son necesarios futuros estudios para corroborar la utilidad pronóstica y establecerla como meta de reanimación.

Abstract: Introduction: Obtaining the maximum oxygen consumption (VO2max) in a direct way requires equipment and trained personnel, which are not available in most intensive care units. We modified the formula from Uths Niels et al: VO2max = 15 x (maximum heart rate during exercise/heart rate at rest), replacing the maximum rate during exercise with maximum heart rate for age and frequency at rest with heart rate at 24 hours from admission to the intensive care unit (ICU). VO2max modified = 15 x maximum heart rate for age/heart rate at 24 hours. Objective: To determine the threshold of maximum oxygen uptake estimated in patients with sepsis and septic shock that represents a prognostic marker. Material and methods: Cohort, prospective, longitudinal study. Patients over 18 years old admitted to the ICU with a diagnosis of sepsis. The maximum oxygen consumption upon the admission of patients with sepsis was calculated, and compared between groups based on VO2max modified. A bivariate analysis was performed using χ 2, ROC curve and relative risk. Results: Seventy-eight patients were analyzed, 42 men (54%), aged 68 ± 16 years; on 57%, the primary site of infection was the lungs, followed by the urinary tract (19%), with MODS 6 ± 3 points; 39% with sepsis and 61% with septic shock; 21 patients died (27%). The ROC curve was obtained for VO2max at 24 hours modified, with an AUC 0.70, CI from 0.64 to 0.89; p = 0.03, with a cutoff of 25 mL/kg/min, sensitivity and specificity of 70 and 70%, respectively. Patients with VO2max higher than 25 mL/kg/min have RR of 0.4 (CI 0.2-0.7) for mortality at 30 days. Conclusions: Modified VO2max could be a useful tool to identify septic patients with adequate reanimation. This trial suggests that a VO2max value calculated at 24 hours from ICU admission greater than 25 mL/kg/min is a reflection of good reanimation. However, future research is needed to corroborate the prognostic utility and to set a reanimation goal.

Resumo: Introdução: A obtenção do consumo máximo de oxigênio (VO2 max) de maneira direta necessita de equipamentos e pessoal treinado, o que não está disponível na maioria das unidades de terapia intensiva. Modificamos a fórmula de Uth Niels et al: VO2 max = 15 x (frequência cardiaca máxima (fmax) durante o exercício/frequência cardíaca em repouso), substituindo a fmax durante o exercício pela fmax para a idade e a frequência em repouso pela frequência cardíaca às 24 horas da admissão na unidade de terapia intensiva. VO2 máximo modificado = 15 x frequência cardíaca máxima para a idade/frequência cardíaca às 24 horas. Objetivos: Determinar o umbral adequado como marcador prognóstico do consumo máximo de oxigênio estimado em pacientes com sepse e choque séptico. Métodos: Estudo de coorte, prospectivo, longitudinal. Pacientes com idade superior a 18 anos que foram admitidos na unidade de terapia intensiva com diagnóstico de sepse e choque séptico. Calculou-se o VO2max na admissão dos pacientes com sepse e choque séptico e comparamos os grupos. Realizou-se uma análise bivariável utilizando χ2, curva ROC e risco relativo. Resultados: Analizaram-se 78 pacientes, 42 homens (54%), idade 68 ± 16 anos, principal foco de infecção se encontrou a nível pulmonar (57%), seguido pelo foco urinário (19%), SOFA 6 ± 3 pontos, 39% com sepse e 61% com choque séptico, morreram 21 pacientes (27%). Obteve-se uma curva ROC para o VO2max modificada às 24 horas, AUC 0.70 IC 0.64 e 0.89; p = 0.03, com um valor de corte de 25 mL/kg/min, sensibilidade de 70% e especificidade de 70%. Os pacientes com VO2max maior a 25 mL/kg/min tiveram um RR de 0.4 (IC 0.2-0.7) para mortalidade a 30 dias. Conclusões: O VO2max modificado poderia ser uma ferramenta útil para identificar pacientes com uma adequada reanimação. Este estudo sugere que um valor de VO2max medido às 24 horas após a admissão na Unidade de Terapia Intensiva igual ou maior a 25 mL/kg/min, é um reflexo de uma adequada reanimação, no entanto, são necessários futuros estudos para corroborar a utilidade prognóstica e estabelecer-se como meta de reanimação.

Monitorización de la perfusión tisular en el paciente críticamente enfermo / Monitoring tissue perfusion in critically ill patients

La hipoperfusión tisular contribuye a la disfunción orgánica múltiple, por lo que deberá de ser monitoreada en los pacientes críticamente enfermos; El choque de cualquier etiología, se caracteriza por la inadecuada perfusión de los tejidos del organismo, produciendo una situación de desequilibrio entre el aporte y la demanda de oxígeno. Sin embargo, la evaluación hemodinámica temprana que se lleva a cabo mediante hallazgos físicos, entre ellos signos vitales, presión venosa central y volumen urinario no detectan la hipoxia tisular global persistente. La monitorización actual para la valoración de la oxigenación tisular durante la reanimación del paciente crítico está basada principalmente en los parámetros de transporte y consumo de oxígeno derivados de la hemodinámica global.

Tissue hypoperfusion contributes to multiple organ dysfunction, so it should be monitored in critically ill patients; The shock of any etiology, is characterized by the inadequate tissue perfusion, producing a situation of imbalance between the contribution and the oxygen demand. However, early hemodynamic evaluation using physical findings, including vital signs, central venous pressure and urinary volume, does not detect persistent global tissue hypoxia. The current monitoring for evaluation of tissue oxygenation during critical patient resuscitation is based mainly on oxygen transport and oxygen consumption parameters derived from global hemodynamics.

Monitoreo hemodinámico funcional en cirugía cardiovascular pediátrica bajo circulación extracorpórea / Hemodynamic monitoring Functional in surgery low pediatric cardiovascular Extracorporeal circulation

El síndrome de respuesta inflamatoria sistémica es una complicación frecuente en el período posoperatorio cardiovascular. Su gravedad es variable y múltiples factores generan una disfunción endotelial que se expresa de diferentes formas en la hemodinamia del paciente, ya sea con cuadros clínicos similares al shock frío o al shock caliente, según el mecanismo fisiológico predominante. Utilizamos un método de monitoreo mínimamente invasivo, configurando perfiles hemodinámicos basales e inducidos por fármacos, de tal modo de realizar un manejo racional de agentes vasoactivos. El propósito de este trabajo es mostrar la aplicación del monitoreo hemodinámico funcional, graficar la variabilidad de la hemodinamia en el período posquirúrgico y evidenciar la respuesta clínica al azul de metileno. Para tal fin, se presenta a modo de ejemplo un paciente con shock vasopléjico.(AU)

Cardiac surgery with cardiopulmonary bypass in children is associated with a systemic inflammatory response syndrome of different degree. The endothelial dysfunction may be followed by acute circulatory dysfunction that results in different hemodynamic profiles like cold or warm shock. Hemodynamic variables were measured with a minimal invasive method of hemodynamic monitoring and they were grouped in order to define profiles and evaluate the response to therapy. The goal of this work is to describe the functional hemodynamic monitoring in the care of pediatric cardiac surgery patients through the presentation of a child with vasodilatory shock and his response to the administration of methylene blue.(AU)