Neurofisiologia y Autorregulación Cerebral. Dr Luis Castillo F. Departamento de Medicina Intensiva Universidad Catolica de Chile

Transcripción

1 Neurofisiologia y Autorregulación Cerebral Dr Luis Castillo F. Departamento de Medicina Intensiva Universidad Catolica de Chile

2 fisiopatología de edema cerebral contenido cavidad craneana: tejido cerebral 80% LCR 10% sangre 10%

3 Distensibilidad Flujo Cerebral 15% del Gasto cardiaco 20% del consumo de oxigeno corporal total Dependiente de p02,ph,pc02,pam,p50,etc. En condiciones normales hay acople Flujo-consumo de oxigeno

4 Distensibilidad Conceptos básicos CBF 50 ml/100 g/min. Ca02 20 ml/100 ml Cjvo2 13 ml/100 ml Sjvo2 65% CAVo2(Cao2- Cjvo2) ml/100 ml CDo2(CBFxCao2) 10 ml/100g/min CVo2(CBFxCAVo2) 3.5 ml/100g/min.

5 Distensibilidad Disfunción eléctrica CBF ml/100g/min. Falla de membrana CBF 6-10 ml/100g/min. Penumbra isquemica CBF entre 6-20 ml/100g/min.(eléctricamente silente,no funcional pero viable metabólicamente)

6 Distensibilidad Volumen de cavidad intracraneana fijo Cráneo no distensible (adulto) Cerebro no comprensible Doctrina Monroe-Kellie(aumento de volumen de un componente va asociado a disminución de otro)

7 Fisiopatología PIC PPC Doctrina Monroe Kellie: 1. Presión es proporcional a los volúmenes dentro del cráneo 2. PIC V cerebral + V sanguíneo + V LCR Trauma: 1. V cerebral x edema principalmente citotóxico 2. V sanguíneo: Drenaje venoso FSC x Tº o convulsiones Pérdida de la autorregulación 3. V LCR: Bloqueo del flujo Interferencia con la reabsorción 4. Efectos de masas: Hematomas Cambios de volúmenes rápidos, mecanismos compensatorios exhaustos o disfuncionales Aumentan la PIC

8 Fisiopatología Volúmenes Intracraneales: 1. V sanguíneo cerebral: Arterial + Venoso (compliance) Este último se afecta en: 1. Disrupción de venas 2. Trombosis de senos 3. Interferencias con el drenaje venoso yugular 4. Pº intratoráxica 2. V LCR Compensado por desplazamientos al espacio subaracnoideo espinal 3. V cerebral El edema citotóxico estresa la capacidad de compensar Cuando la compliance cerebral es mala: 1ml produce PIC de 10 mmhg

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11 FSC (ml/100gr/min. Autorregulación Hipotenso Rango de perfusión normal Edema Hipertenso Isquemia PAM (mm Hg.)

12 autoregulación cerebral 125 FSC (ml/100g/min) 100 PaO 2 PaCO 2 75 PAM PAM, PaO 2, PaCO 2 (mmhg)

13 Factores de regulación RVC regional,cbf,vsc y V02 Pp. Regional,CBF,VSC y VO2 Patologías predominantes unilaterales Supra e infratentorial Distensibilidad bicompartamentalizada Supra e infratentorial Supratentorial bihemisferica

14 Gradientes

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18 distensibilidad cerebral Global PIC (mmhg) volumen

19 Distensibilidad Cerebral bihemisferica(dp/dv) PIC (mmhg) volumen

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25 Fisiopatología PPC ideal?: Estudios con micro diálisis muestran que si bien el cerebro normal puede ser más resistente a bajas PPC, el cerebro con TEC muestra signos de isquemia con PPC < 50 mmhg Elevar PPC: Nordstrom, Anesthesiology Con autorregulación deteriorada el efecto sobre la PIC no es previsible: hay pacientes en que la PIC = o. 2. Un estudio comparó PPC 70 vs. PPC 50 pero con PIC < 20 Mg.. No hubo diferencias en outcomes, pero el grupo con PPC 50 tuvo RR de 5 para SDRA y en estos pacientes RR 2,5 de HIC refractaria. Robertson, Crit Care Med 1999

26 FSC / Metabolismo Fisiopatología Clínicamente puede ser explorado por la Dif (A-V) de O2 cerebral y la SjO2 Pudiendo encontrar 3 patrones: 1. Hiperemia 2. hipoperfusion-isquemia 3. Infarto SjO2 < 50% conlleva un peor outcome. En un estudio prospectivo los pacientes sin desaturación tenían una mortalidad de 18 % vs los con un y múltiples episodios donde la mortalidad era de un 46 y 71% respectivamente. Robertson, Acta Neurochir 1993 pti02 < 15 mmhg aumenta la probabilidad de morir Valadka, Crit Care Med 1998

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28 FIGURE 8. Complex relationships have been discovered between CBF, cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2), cerebral arteriovenous difference of oxygen content (AVDO2), hyperemia, hypoperfusion, ischemia, and infarction. (From, Robertson CS, Narayan RK, Gokaslan ZL, Pahwa R, Grossman RG, Caram P Jr, Allen E: Cerebral arteriovenous oxygen difference as an estimate of cerebral blood flow in comatose patients. J Neurosurg 70: , 1989).

29 Presión de perfusión cerebral involucra monitorización PIC

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33 Resistencia Vascular Cerebral Capacidad del lecho vascular cerebral de modificar su Diámetro ante diversos estímulos El Diámetro vascular es el principal componente de la RVC, y esta a su vez del FSC Los estímulos mas importantes son: PaCO2, CRMO2, PPC

34 FSC FSC PaCO2 CMRO2 RVC PaCO2/CRMO2

35 Autorregulación C. por presión ACp Habilidad cerebral de mantener un FSC estable ante amplios cambios de perfusión Reflejo músculo liso endotelial pial ante cambios en la P transmural, simpático-mediado Es un mecanismo protectivo del SNC que uede alterarse en diversos tipos de injuria En pacientes sedados y ventilados, la ACp es determinante del FSC

36 Perdida de ACP Autorregulación por PPC arterias piales HIPEREMIA HEC OLIGOEMIA ISQUEMIA RVC RVC ACp abolida: extrema vulnerabilidad neuronal debido a cambios de flujo dependientes de la perfusión P.P.C P.P.C. mmhg

37 FSC ACp en la injuria PPC ACp..EL ABOLIDA DETERIORO DE LA ACp NO ES UN FENOMENO A TODO O NADA SON FRECUENTES DIVERSOS NIVELES DE DETERIORO REGIONALES, EVOLUTIVOS, E INDEPENDIENTES DEL VALOR BASAL DE PIC.. ACp CONSERVADA ACp DETERIORADA Bouma GJ et al, J. Neurosurg., 1992 FSC FCS PPC PPC

38 Porque debe evaluarse ACp? Evidencia histopatológica de isquemia Gran frecuencia de necrosis cerebral isquemica en autopsias Opción terapéutica Protocolo de tratamiento PPC Guided Adams et al, Adams et al, 1982a el mantenimiento de una PPC >60 podría asociarse a menor mortalidad o secuelas Guidelines for management of SHI, BTF, 2000 Up today 2007 Teoría vasodilatadora/vasoconstrictora valores de PPC superiors a 60 mmhg no ofrecen beneficios Rosner Relación M, Becker, pronostica et al, Neurosurg Se Alteraciones recomienda de evaluar ACp se el asocia estado constantemente de ACp Steiner si L., se Czosnyka ha a malos decidido M, resultados, Stroke utilizar 2003 esta con diferente opción de significancia tratamiento estadística según el ensayo considerado Valores de PPC de 50 fue hallado como umbral isquemico por MDial Steiger and Aaslid, 1994 Nordstrom et Czosnyka al, Anesthesiology, et al, Panerai et al, 2004

39 Evaluar la ACp es cada vez mas necesario en la practica diaria, por lo que ha aumentado el interés en el desarrollo de técnicas de monitoreo adecuadas que permitan:. descubrir umbrales inferiores de PPC (evitar la isquemia).. racionalizar la manipulación de la perfusión cerebral (tratar la HEC establecida) valorar pronostico Secundariamente se exploran beneficios potenciales (Valorar PPC en forma no invasiva) Assessment of cerebral pressure autorregulation, Rasulo et al., Current Opinion in Anesthesiology, 2002

40 Deterioro ACp ACp - PIC

41 ACp - Métodos de valoración Test Autorregulación cerebral p Estática Evalúa monto del cambio del FSC (o sus variables derivadas) Test entre Autorregulación valores estáticos cerebral de perfusión p Dinámica cerebral (Modificación farmacológica de la PA ) Evalúa latencia y monto de recuperación del FSC (o sus variables derivadas) durante modificaciones de perfusión sac= (%ΔCVR/%ΔABP). 100 Test cerebral de Respuesta (Modificación Hipérmica mecánica Transitoria de la PA ) Evalúa Autorregulatory cambios en la VF index post = a (ΔCVR/ compresión ΔABP) carotídea. Sec THT Ratio: VF hiperemia/vf basal Autorregulación cerebral p Continua Evalúa los cambios de VF o PIC ante oscilaciones espontáneas de la perfusión cerebral Moving correlación index (Mx) Pressure Reactivity Index (PRx)

42 Reactividad Vascular Cerebral- ACp Estática Lang E., Chesnut R (A bedside method for investigating the integrity and critical thresholds of par in SHI, BJN, 2000), Modifican la PAM y evalúan el cambio secundario de la PIC; describen tres respuestas: I: Pasiva II: Estable III: Activa Describen valores de PPC umbrales (breakpoints) para la par, luego de los cuales se modifica el tipo de respuesta. Concluyen que debería evaluarse la par para definir umbrales de par intacta y evitar eventos secundarios. Solo en los pacientes con respuesta tipo III debería manipularse la PPC como parte del manejo de la HEC establecida

43 Test de AC Estática, utilizando DTC VF ACM se registra después de Δ20 mmhg PAM IOR: %Δ RVC/%ΔPPC (RVC=PAM/VF) Esencialmente mide AC total (eficiencia) No informa latencia de respuesta Si AC intacta, ΔVF es igual a cero, por lo que el IOR se acerca a 1 IOR menor de 0.4 sugiere alteración de la AC La dirección y amplitud de los cambios en la PIC causados por cambios en la PAM dependen del estado de autorregulación (IOR) en ptes con HEC y sin HEC. Changes in intracranial pressure and cerebral autoregulation in patients with severe traumatic Brain injury. Aram Minassian, Laurent Dube, Anne Guilleux- Crit Care Med 2002.

44 Test de AC Dinámica Mediante desinflado de manguitos de presión, se provoca una reducción brusca de PA. Evalúa la velocidad de respuesta (latencia) del VFSC en retornar a valores basales y el monto final. PA VF ACM AC intacta AC abolida ARI se ha considerado alterado precozmente en TEC. ARI Asociado a resultados.panerai R, et al, BJNS, 2004 segundos

45 Test de autorregulación dinámica podrían identificar ptes que desarrollarían aumentos de la PIC con inducción HTA. Intracranial Pressure Response to Induced Hypertension: Role of Dinamic Pressure Autoregulation. Roman Hlaltky, Alex Valadka, Claudia Robertson. Neurosurgery 2005 Valores basales y posterior infusión Epinefrina (PAM, PIC, SyO2, PtiO2, VF ACM, AC dinámica (ARI) y THRR. ) Conclusión: Los pacientes que presentan incremento PIC inducido por HTA tienen un mayor grado de deterioró de la AC y la inducción de HTA resulta en un mayor incremento VF Potencial utilidad clínica AC dinámica predecir respuesta PIC inducción HTA El aumento de la PAM = Aumento VF ( p= <0.001), PTiO2 (p=0.011 y SyO2(p= 0.008). Inducción HTA causa aumento PIC 57%. vs. disminución PIC 43% Los pacientes HEC tenían mayores valores basales de Syo2, y menores índice de autorregulación dinámica. Mayor aumento en la VF con aumento PAM

46 AC y Reactividad Vascular Los Índices de Correlación Oscilación continua espontánea lenta de PA Registro continuo de variables PAM, PIC, VF Modelo matemático de correlación ( moving correlation coefficien Índices derivados: Mx / PRx (otras utilidades, npic) PAM PPC ACp Registro & Análisis INDICES CORRELACION VFSC PIC Mx PRx

47 AC y Reactividad Vascular Los Índices de Correlación VF Mx: cero Mx: 1 PAM Fluctuación de VF ante cambios espontáneos de PA Si Mx el = Mx 1 es, significa negativo que o cero aumentos, significa de la que PA, ante provocan aumentos de la aumentos PA, la VF de no la se VF, modifica, por lo que por la lo ACp que Alterada la ACp conservada

48 ACp continua, índice Mx: VF/PPC Czosnyka and Smielevski, Stroke, 1996 Exploran la respuesta hemodinámica con DTC ante oscilaciones espontáneas de la PPC. Encuentran que el coeficiente de relación de movimiento (Mx) se correlaciona con PPC (p=<0.002), PIC, factores pronósticos iniciales (GCS), y resultados (GOS) Valores Positivos Mx (coeficiente de correlación VFCm y PPC) indicaron perdida de la ACp con PPC < 55 mmhg.punto de corte: 0.3 en HEC refractaria: los pacientes disminución que murieron, VFs y d., Mx la valores AC positivos mostró y peores resultados disturbios severos en las primeras 24 hs. Mx podría utilizarse para guiar la terapéutica Concluyen :que Mx, indica correctamente el estado de Reactividad Vascular por Presión.

49 AC y Reactividad Vascular Los Índices de Correlación PIC PRx: cero PRx: 1 PAM Fluctuación de PIC ante cambios espontáneos de PA Si PRx el PRx = 1 es, significa negativo que o cero aumentos, significa de la que PA, ante provocan aumentos de la aumentos PA, la PIC de no la PIC, se modifica, por lo que por la lo ACp que esta la Acp Alterada conservada

50 Czosnyka and Smielevski, 1997 ACp continua, El índice PRx: PIC/PAM Exploran la fluctuación de PIC ante cambios espontáneos de PA Encuentran que el coeficiente de relación de movimiento (PRx) se correlaciona con PIC elevada (p=<0.002), GCS al ingreso, y resultados (GOS a los 6 meses) Durante ondas Plateau PIC el Prx aumento valores negativos a valores positivos ( Inicio inestabilidad PIC) HEC refractaria Prx aumento a valores cercanos a 1 (PPC < 60 mmhg y disminución VF)

51 índice PRx y PPCopt Steiner L, Czosnyca L, CCM, 2002 El PRx reacciona dinámicamente a cambios en la PPC Se han demostrado puntos limites de AC mediante su valoración Podría orientarse el tratamiento

52 índice PRx y PPCopt Steiner L, Czosnyka M, CCM, 2002 Definen PPC opt: aquella que se relaciona al menor índice de PRx). Exploran la hipótesis de que los pacientes con malos resultados fueron manejados con PPC que difiere mas de PPC opt que el grupo con buenos resultados. Encuentran una relación estadística entre diferencia PPC- PPCopt y resultados (>PPCopt p:0.001; <PPCopt p:0.05) Concluye en que la PPC opt puede ser valorada (Prx) en la mayoría de los pacientes. Pacientes con CPP cercana a CPPopt tuvieron mejores resultados que aquellos en que la PPC fue diferentes CPP opt. Proponen evaluarla ante PPC Therapy

53 Protocolo UC Si No Considerar nuevo TC Repetir si osmol. serica menor a 320 Suspender Tto. AntiHIC lenta/. Soluciones hipertonicas Craniectomía HIPOTERMIA Hiperventilación, PaCO2 menor a 30, M. Metab. C.

54 CONCLUSIONES En injuria cerebral existen variaciones de perfusión y de autoregulacion que alteran intensamente la fisiopatologia La AC es un mecanismo protector, que puede medirse Descubrir umbrales inferiores de PPC (evitar la isquemia) Racionalizar la manipulación de la perfusión cerebral (tratar la HEC establecida) La AC alterada se asocia invariablemente a malos resultados y peor pronostico El Estado de la AC debería integrarse al monitoreo en niños y adultos

55 Gracias