Tiempo-dependencia de la respuesta a posición prono prolongado en síndrome de Distress respiratorio agudo grave

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1 Tiempo-dependencia de la respuesta a posición prono prolongado en síndrome de Distress respiratorio agudo grave Pablo Cruces 1, Alejandro Donoso 1, Franco Díaz 2, Antonio López 3, Jorge Valenzuela 3 RESUMEN Introducción: El síndrome de distress respiratorio agudo (SDRA) es una entidad grave y carente de tratamiento etiológico. La posición prono (PP) es frecuentemente empleada en pacientes con SDRA, describiéndose una mejoría de la oxigenación secundaria a una mejor relación V/Q. Lamentablemente esta mejoría revierte al retornar a supino. Objetivo: Medir el efecto de la PP mantenida por 72 h sobre el intercambio gaseoso y al retornar a supino. Método: Se reclutaron la totalidad de pacientes que ingresaron durante los años por un SDRA, que permanecieron con PaO tras optimización de la ventilación mecánica (VM), indicándose esta intervención durante un período de 72 h. Se registraron datos demográficos, puntajes de gravedad, intercambio gaseoso durante el período en estudio y al retornar a posición supina, morbilidad y mortalidad a 28 días. Se definió respuesta a PP por elevación de la PaO 2 >20 mmhg. Los resultados son expresados como mediana (intercuartiles). Se aplicó t-test para determinar diferencias de prono respecto a supino y ANOVA para mediciones repetidas y análisis post hoc con test de Tukey para establecer tiempo-dependencia de la respuesta en prono. Consideramos como significativo un p <0,05. 1 Medicina Intensiva Pediátrica. Área de Cuidados Críticos Pediátricos. Hospital Padre Hurtado. 2 Residente Becario Medicina Intensiva Infantil, Facultad de Medicina Clínica Alemana Universidad del Desarrollo. 3 Kinesiólogo. Área de Cuidados Críticos Pediátricos. Hospital Padre Hurtado. Área de Cuidados Críticos. Unidad de Gestión Clínica del Niño. Hospital Padre Hurtado. San Ramón. Santiago, Chile. Correspondencia a: Dr. Alejandro Donoso. Fono-Fax : (56-2) E mail: adonoso@hurtadohosp.cl. Resultados: 7 pacientes, 5 de sexo masculino, 1 año ( ), Paediatric Index of Mortality 2 (PIM 2 )= 24.3% ( ), Lung injury score (LIS)= 4 (3.25-4); 3 pacientes en VAFO. Previo a PP la PaO 2 fue 83 y la PaCO 2 de 60. A las 12 h de PP, 2 pacientes fueron considerados no respondedores a esta intervención, y a las 24 h la totalidad fueron respondedores. Se evidenció una mejoría significativa de la oxigenación a las 12 horas respecto a supino (p =0,01) mantenida en el tiempo. El análisis post hoc evidenció que esta variable fue tiempo dependiente (p =0,03). No hubo cambios significativos en la ventilación. No hubo deterioro gasométrico ni clínico al retornar a posición supino. No hubo complicaciones. La sobrevida fue 100%. Discusión: El empleo de PP fue una maniobra de reclutamiento alveolar tiempo-dependiente en nuestra cohorte. No se evidencia un deterioro al retornar a supino, por lo que creemos que 72 h constituye una dosis de PP efectiva y segura. Es necesario realizar más estudios para determinar su influencia sobre el pronóstico de niños con SDRA. Palabras clave: síndrome de distress respiratorio agudo, posición prona, hipoxemia, pediatría. ABSTRACT Background: Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is a severe disease, with no specific treatment. Prone Position (PP) is commonly implemented in patients with ARDS to achieve an enhancement in oxygenation ascribed to improvement in V/Q ratio. Unfortunately this improvement reverts when this therapy is withdrawn, that is when returning to supine position. Objective: To measure the effect of PP for 72 hours on gas exchange of patients with severe ARDS and when they are turn back to supine position. Patients and Methods: Inclusion criteria was any patient REVISTA CHILENA DE MEDICINA INTENSIVA. 2007; VOL 22(4):

2 P Cruces y cols admitted through 2005 and 2006 with ARDS and presented sustained severe oxygenation impairment (PaO 2 /fraction of inspired oxygen ratio, < 100 mm Hg) in spite of optimization of Mechanical Ventilation support and therefore PP was implemented. Demographic data, severity illness scores, gas exchange parameters, morbidity and mortality at 28 days were recorded. Patients that increased their PaO 2 more than 20 mm Hg were classified as responders to PP. The results were expressed as medians. In order to determine differences of prone and supine positions and to repeated gasometrical data on the study time, T-test and ANOVA test were performed. Post-hoc analysis with Tukey test was applied to establish time-dependence to PP. We considered p-value lower than 0.05 for all the measurements to be statistically significant. Results: 7 patients, 5 male, age median 1 year old ( ), PIM 2 = 24.3% ( ), Lung injury score (LIS)= 4 (3.25-4); 3 patients were ventilated in High Frequency Oscillatory Ventilation. Before PP, PaO 2 /FiO 2 ratio was 83 and PaCO 2 was 60 mmhg. 12 hours after PP was initiated, all but 2 patients were classified as responders, however after 24 h in PP all of patients were responders to PP. A significant improvement in oxygenation could be seen 12 hours after PP was established (p=0,01) and it was sustained in time. Post-hoc analysis showed that this data was time - dependent (p=0.03). There were no significant changes in ventilation. When the patients returned to the supine position, there were no gasometric nor clinic worsening. No complications related to the PP were registred. Survival was 100% at 28 days. Keywords: Acute Respiratory Distress Syndrome, Prone Position, hypoxemia, pediatrics. INTRODUCCIÓN El síndrome de distress respiratorio agudo (SDRA) es una condición inflamatoria devastadora, potencialmente fatal y caracterizada por la presencia de colapso alveolar por un fluido rico en proteínas, disfunción de surfactante e inflamación intersticial, que ocurre predominantemente en zonas pulmonares dependientes y condicionando un parénquima pulmonar con escasa capacidad de aireación 1,2. Como consecuencia de estas anormalidades se aprecian infiltrados radiológicos pulmonares bilaterales, reducción de la compliance pulmonar e hipoxemia grave. La corrección de la hipoxemia de riesgo vital y el empleo de un soporte ventilatorio prudente, con limitación de volúmenes corrientes (V T ) y presiones meseta (P M ), e hipercapnia permisiva, sobre un volumen pulmonar de fin de espiración (VPFE) optimizado, es el estándar de cuidado en la actualidad 3-6. La posición prono ha sido progresivamente empleada para tratar a pacientes con SDRA desde hace más de 30 años, describiéndose una mejoría en la oxigenación y de la mecánica respiratoria Sin embargo, los mecanismos responsables de su efecto sobre la oxigenación y su real beneficio clínico no son comprendidos a cabalidad No existen estudios ni guías clínicas que recomienden una duración óptima de la pronación, aunque una prolongación de esta intervención parece ser beneficiosa. Los pacientes que no responden a las 2 h si lo hacen tras 12 h, con una tasa de respuesta que cambia de 58 a 100% 15,16. Un estudio prospectivo en adultos describe una mejoría tiempo dependiente del intercambio gaseoso, shunt intrapulmonar y EVLW (extravascular lung water) con 18 h de permanencia en prono 17. Lamentablemente muchos de los pacientes que responden a posición prono son incapaces de mantener esta mejoría al retornar a posición supino 18,19. De este modo, falta por determinar la dosis adecuada de decúbito prono para pacientes con SDRA grave, capaz de mantener la ventaja gasométrica y mecánica al reposicionar al paciente a supino. El objetivo del presente estudio es determinar beneficios y potenciales riesgos del empleo prolongado (72 h) de posición prono en pacientes pediátricos con SDRA grave (PaO 2 / FIO 2 <100). PACIENTES Y MÉTODO Durante un período de 12 meses (agosto de 2006 a julio de 2007) se aplicó posición prono a pacientes pediátricos menores de 15 años de edad que ingresaron al Área de Cuidados Críticos del Hospital Padre Hurtado con diagnóstico de SDRA grave, definido por la instalación súbita de infiltrados pulmonares bilaterales, razón PaO 2 menor a 100, en ausencia de evidencias clínicas de hipertensión auricular izquierda. Ante persistencia de una razón PaO 2 menor a 100 por más de 1 hora en ventilación mecánica, tras optimización individualizada de la PEEP, los pacientes fueron posicionados en prono por 72 h (prono prolongado). Se consideró como criterio de exclusión para dicho posicionamiento el incremento de la presión intracraneal, inestabilidad hemodinámica, inestabilidad espinal, esternotomía o laparotomía recientes, fractura de huesos largos o pelvis y en forma relativa la necesidad de realizar procedimientos en forma frecuente. Se consignaron variables demográficas como edad, peso, sexo, diagnóstico primario, antecedentes mórbidos, score de gravedad pediátrico (PIM 2 ) y score de daño pulmonar (LIS) 20. La modalidad ventilatoria convencional empleada correspondió a presión control (Evita XL Dura-Dräger), limitando la presión meseta a no más de 30 cmh 2 O, con una estrategia de hipercapnia permisiva (PaCO 2 para ph 236 REVISTA CHILENA DE MEDICINA INTENSIVA. 2007; VOL 22(4):

3 Tiempo-dependencia de la respuesta a posición prono prolongada en síndrome de distress respiratorio agudo grave mayor a 7,2). La FIO 2 empleada fue aquella que permitiese una saturación de O 2 mayor a 90%. La PEEP utilizada se tituló según mecánica pulmonar. Se empleó maniobras de reclutamiento alveolar (MRA), con incremento secuenciales de 5 cmh 2 O cada 2 minutos hasta una PEEP de 25 cmh 2 O, manteniendo una driving pressure (PIM-PEEP) de 15 cmh 2 O. Se empleó VAFO según protocolo establecido ante fracaso de VMC. Se definió fracaso de VMC ante la persistencia de índice de oxigenación >18, fracaso/contraindicación de hipercapnia permisiva o escape aéreo persistente. No se modificaron parámetros de VM durante las primeras 48 hrs. Todos los pacientes fueron sedados profundamente con midazolam (0,1-0,4 mg/kg/h) y fentanilo (1-4 mcg/kg/ h), monitorizados por escala de COMFORT, aplicando interrupción diaria de sedantes. Se utilizó inicialmente miorrelajación con vecuronio (0,1-0,3 mg/kg/h) en infusión continua, controlado con tren de cuatro estímulos. No se empleó oxido nítrico inhalado (ino) ni otras terapias de rescate. Se monitorizaron con saturometría arterial continua (Oxypleth Novametrix. Medical Systems Inc.) y capnografía (CO 2 Sensor SpaceLabs Medical. Redmond, Washington, USA). En el aspecto hemodinámico esta monitorización fue con línea arterial, catéter venoso central y en algunos casos con ecocardiografia doppler y/o catéter de arteria pulmonar. La técnica de posicionamiento en prono se realizó según el protocolo de nuestra unidad (anexo). Se registró intercambio gaseoso en supino, tras la permanencia durante 12, 24, 36, 48 y 72 h en prono y tras retorno a supino. Se definió respuesta a prono como un incremento en la razón PaO 2 >20 mmhg ( PaO 2 respondedores ) y como una reducción de la PaCO 2 >1 mmhg ( PaCO 2 respondedores ). Se registraron las complicaciones derivadas de la pronación (úlceras por presión, desplazamiento de cánulas o catéteres, plexopatía braquial, etc.) y la sobrevida a 28 días. Los resultados están expresados como mediana y valores intercuartiles, a menos que fuese especificado. Se aplicó t-test para determinar diferencias de prono respecto a supino. Para establecer tiempo-dependencia de la respuesta en prono, se usó ANOVA para mediciones repetidas y un análisis post hoc con el test de Tukey. Se consideró como significativo un p <0,05. RESULTADOS En el período de estudio 7 pacientes fueron incluidos, 5 de sexo masculino, la mediana de edad fue de 1 año con un rango entre 1 mes y 14 años. En cuanto a la gravedad, la mediana del PIM 2 fue 24.3% (8,7-59,6%) y del score de daño pulmonar fue 4 (rango 2,75-4). Todos los pacientes incluidos presentaban un SDRA primario (Tabla 1). La modalidad ventilatoria en tres pacientes fue ventilación de alta frecuencia (VAFO) y en cuatro fue VMC. No hubo cambio de modalidad ventilatoria durante el periodo de estudio. Gasometría Previo a la posición prono la mediana de la PaO 2 / FIO 2 fue 83 (78-97), IO 15 (10,5 28) y PaCO 2 60 (46,5 64,3) mmhg. Se evidenció una mejoría significativa de la oxigenación a las 12 horas de prono respecto a supino, mejorando la PaO 2 a una mediana de 119 ( ) (p=0,01). Mediante ANOVA para mediciones repetidas y análisis post hoc con test de Tukey se estableció que hubo diferencias estadísticamente significativas en la respuesta gasométrica tras 72 h en PP, respecto a PP 12 h, tanto en la PaO 2 (118 ± 19 vs. 194 ± 45 a las 72 h, p <0.01) como en el IO (15 ± 7 vs. 10 ± 5, p <0,05) (Figuras 1 y 2). TABLA 1. CARACTERÍSTICAS DEMOGRÁFICAS Y CLÍNICAS DE PACIENTES PEDIÁTRICOS CON SDRA GRAVE EN QUIENES SE EMPLEÓ POSICIÓN PRONO PROLONGADO Paciente Edad Diagnóstico PIM 2 LIS Resultado 1 14 años Vasculitis pulmonar 33,7 4 Vivo 2 14 años Neumonía por Mycoplasma 59,6 3,75 Vivo 3 3 meses Neumonía ADV 8,8 2,75 Vivo 4 1 año Neumonía VRS + Hib 8,7 4 Vivo 5 1 año Neumonía VRS 24,3 4 Vivo 6 1 año Neumonía aspirativa 46,1 4 Vivo 7 1 mes Neumonía bacteriana 23 2,75 Vivo PIM 2 : Paediatric Index of Mortality. LIS: Lung Injury Score. ADV: adenovirus, VRS: virus respiratorio sincicial, Hib: Haemophylus influenzae tipo B. REVISTA CHILENA DE MEDICINA INTENSIVA. 2007; VOL 22(4):

4 P Cruces y cols En cuanto a la ventilación, se aprecia una tendencia no significativa a reducir la PaCO 2 durante la permanencia en prono (Figura 3). Respuesta a Prono PS-pre: posición supina previo a PP; PP-12: posición prona a las 12 hr; ; PP-24: posición prona a las 24 hr; PP-48: posición prona a las 48 hr; PP-72: posición prona a las 72 hr; PSpost: Retorno a posición supina. Figura 1.- Efectos del uso de posición prona prolongada sobre la PaO 2 en pacientes con SDRA grave. Según la definición de PaO 2 respondedor a posición prono, a las 12 h sólo 2 pacientes fueron considerados no respondedores a esta intervención. Sin embargo la totalidad pudieron ser catalogados como respondedores a las 24 h. A las 12 h cinco pacientes fueron PaCO 2 respondedores, mientras que a las 24 h seis pacientes lo fueron. Al momento de volver a posición supina ninguno de los pacientes tuvo deterioro del intercambio gaseoso. Complicaciones y sobrevida PS-pre: posición supina previo a PP; PP-12: posición prona a las 12 hr; ; PP-24: posición prona a las 24 hr; PP-48: posición prona a las 48 hr; PP-72: posición prona a las 72 hr; PSpost: Retorno a posición supina. Figura 2. Efectos del uso de posición prono prolongada sobre IO en pacientes con SDRA grave. : Línea de tendencia PS-pre: posición supina previo a PP; PP-12: posición prona a las 12 hr; ; PP-24: posición prona a las 24 hr; PP-48: posición prona a las 48 hr; PP-72: posición prona a las 72 hr; PSpost: Retorno a posición supina. Figura 3.- Efectos del uso de posición prona prolongada sobre la ventilación alveolar en pacientes con SDRA grave. El edema facial, especialmente palpebral, fue el único evento asociado a la pronación, presentándose en la totalidad de los pacientes incluidos en el estudio. No hubo escaras, desplazamiento de dispositivos invasivos ni otros eventos adversos asociados. Tampoco hubo neumonía asociada a VM. La estadía en UCI fue de 19 (15-25) días. La sobrevida a los 28 días y al momento del alta hospitalaria fue de 100%. DISCUSIÓN Nuestro estudio muestra una mejoría de la oxigenación en pacientes con SDRA grave, comparable a lo apreciado en estudios previos. En pacientes pediátricos existe sólo un estudio prospectivo, empleando posición prono durante 12 h, que describe una rápida y progresiva mejoría de la oxigenación, sin cambios en la mecánica pulmonar ni en la respuesta a ino siendo esta maniobra fácil de realizar y segura 21. Adicionalmente podemos observar que el empleo de posición prono fue una maniobra de reclutamiento alveolar tiempo-dependiente en nuestra cohorte, ratificando la información disponible en adultos que afirma una mejoría de la oxigenación incluso en la totalidad de los pacientes al prolongar esta intervención 16. Concordamos con el cuestionamiento al em- 238 REVISTA CHILENA DE MEDICINA INTENSIVA. 2007; VOL 22(4):

5 Tiempo-dependencia de la respuesta a posición prono prolongada en síndrome de distress respiratorio agudo grave pleo de una prueba de 1-2 h en prono para predecir respuesta a esta intervención. Previamente un estudio retrospectivo en pacientes pediátricos con SDRA sugiere una mejoría de la oxigenación más pronunciada y estable si la posición prono se prolonga por más 12 h 22. En esta serie, es importante destacar que el empleo de la pronación por un período de 72 horas fue capaz de evitar el deterioro gasométrico al retornar a supino. Además, la ausencia de reportes de efectos adversos en esta serie nos permite sugerir que 72 h constituye una dosis de posición prona efectiva y segura en pacientes pediátricos con SDRA grave. Lamentablemente el efecto de la pronación sobre la sobrevida es aún incierto. A pesar que esta intervención ha sido sugerida como protectora para el pulmón, estudios multicéntricos aleatorizados en adultos fueron incapaces de detectar un impacto sobre la mortalidad, aunque en ambos estudios se evaluó el efecto en una población general de IPA/SDRA, no determinándose efectos en los individuos más hipoxémicos. La intervención tuvo una duración de 6-8 h respectivamente 23,24. Múltiples mecanismos han sido descritos para explicar la respuesta a la pronación en pacientes con SDRA. Probablemente el más relevante es la reducción del desajuste entre ventilación y perfusión dado por una conductancia vascular facilitada en las regiones dorso-caudales. Este fenómeno es atribuido a la gradiente gravitacional de presión pleural, a las angulaciones y resistencias relativas en las dicotomías vasculares pulmonares y a una mayor liberación de óxido nítrico (NO) endotelial en los vasos arteriales pulmonares dorsales 11,12. Otra consideración trascendente, es la reducción de la distorsión de corazón y diafragma, con una menor compresión y colapso pulmonar, producto de una reorientación de las fuerzas compresivas ejercidas por el peso del mediastino y contenido abdominal 25,26. Finalmente durante la permanencia en PP, la expansión de la caja torácica está restringida, por una menor flexibilidad de la pared costal dorsal, limitando la compliancia de la pared torácica y aproximando la compliancia pulmonar y de la pared del tórax. Este fenómeno incrementa la magnitud de la presión transmitida a la pleura, reduciendo en concomitancia la presión transpulmonar (PTP, Presión alveolar - pleural), verdadera presión de distensión alveolar, a la que es sometido el fibroesqueleto pulmonar 27. En síntesis, los pacientes ventilados mecánicamente por un SDRA grave pueden mejorar su intercambio gaseoso (algunos de ellos dramáticamente) cuando son posicionados en prono, atribuido a una reducción de la heterogeneidad de la ventilación alveolar, permitiendo una perfusión pulmonar más uniforme y un acoplamiento V/Q optimizado. Creemos que debiera ser efectuada lo más precoz posible en el curso de un SDRA grave y durante el tiempo más prolongado dable, siendo efectivo y seguro un período de 72 h. Es necesario realizar más estudios para determinar su influencia sobre el pronóstico de niños con SDRA grave. REFERENCIAS 1. Lachmann B. Open up the lung and keep the lung open. Intensive Care Med 1992; 18: Ware L, Matthay M. The acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med : The acute respiratory distress syndrome network. Ventilation with low tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. 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6 P Cruces y cols 18. Chatte G, Sab J, Dubois J, Sirodot M, Gaussorgues P, Robert D. Prone position in mechanically ventilated patients with severe acute respiratory failure. Am J Respir Crit Care Med 1997; 155: Papazian L, Paladini M, Bregeon F, et al. Is a short trial of prone positioning sufficient to predict the improvement in oxygenation in patients with acute respiratory distress syndrome? Intensive Care Med 2001; 27: Murray JF, Matthay MA, Luce JM, Flick MR. An expanded definition of the adult respiratory distress syndrome. Am Rev Respir Dis 1988; 138: Kornecki A, Frndova H, Coates AL, Shemie SD. A randomized trial of prolonged prone positioning in children with acute respiratory failure. Chest 2001; 119: Relvas M, Silver P, Sagy M. Prone positioning of pediatric patients with ARDS results in improvement in oxygenation if maintained > 12 h daily. Chest 2003; 124: Gattinoni L, Tognoni G, Pesenti A, et al; Prone-Supine Study Group. Effect of prone positioning on the survival of patients with acute respiratory failure. N Engl J Med 2001; 345: Guerin C, Gaillard S, Lemasson S, et al. Effects of systematic prone positioning in hypoxemic acute respiratory failure: a randomized controlled trial. JAMA 2004; 292: Albert R, Hubmayr R. The prone position eliminates compression of the lungs by the heart. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: Gattinoni L, Pelosi P, Vitale G, Pesenti A, D Andrea L, Mascheroni D. Body position changes redistribute lung computedtomographic density in patients with acute respiratory failure. Anesthesiology 1991; 74: Pelosi P, Tubiolo D, Mascheroni D et al. Effects of the prone position on respiratory mechanics and gas exchange during acute lung injury. Am J Respir Crit Care Med 1998; 157: ANEXO. TÉCNICA Y PROCEDIMIENTO DEL POSICIONAMIENTO EN PRONO PREPARACIÓN 1. Chequear contraindicaciones. 2. Verificar posición del tubo endotraqueal y circuito del ventilador. 3. Considerar la posición de la cabeza, cuello, hombros y soportes toraco-pélvico. 4. Vaciar el contenido gástrico y clampear la sonda de alimentación. 5. Preparar el equipo de aspiración ante eventual drenaje postural de secreciones. 6. Establecer método de pronación (lateral vs céfalo-caudal). 7. Asegurar accesos vasculares periféricos y centrales, drenajes pleurales, etc. PROCEDIMIENTO DE PP 1. Tres operadores: dos laterales y uno cefálico. 2. FIO 2 de 100%, evaluar mecánica pulmonar previa. 3. Posicionar al paciente en el extremo de la cama seleccionado, dejándolo en decúbito lateral (rotación lateralizada). En población lactante y neonatos se prefiere la rotación cefálico caudal 4. Ejecutar pronación y posicionar los brazos, el cuello y la cabeza. En lo posible efectuar una desconexión mínima del circuito del ventilador, 5. Verificar dispositivos invasivos. 6. Situar soportes bajo la cintura escapular y cintura pélvica, si fuese necesario. Se consideran correctamente ubicados si permiten un fácil desplazamiento de la mano del operador bajo el abdomen. 7. Posicione los brazos del paciente para su confort. Es recomendable colocar un brazo sobre la cabeza y el otro al lado del cuerpo, con la cabeza orientada hacia el brazo elevado y alternar la posición de los brazos en forma periódica. Alternar los cambios de posición de extremidades cada 2 horas 8. Auscultación pulmonar y verificar mecánica pulmonar. *Recordar siempre preservar la vitalidad de las extremidades, protegiendo los puntos de presión en las prominencias óseas y realizando movilizaciones que abarquen los rangos articulares fisiológicos, a fin de evitar rigidez músculo-esqueléticas como también úlceras por presión. 240 REVISTA CHILENA DE MEDICINA INTENSIVA. 2007; VOL 22(4):