Monotorización no invasiva mediante electrofotometría cercana al infrarrojo de la saturación regional esplácnica en un modelo experimental de shock séptico

Resumen

La sepsis severa y el shock séptico continúan siendo, hoy día, uno de los principales motivos de morbilidad y mortalidad en niños. Su pronóstico está claramente relacionado con la capacidad para detectarlo precozmente y, consecuentemente, con la rapidez de instauración del tratamiento adecuado. El objetivo, en última instancia, se centra en asegurar una oxigenación óptima del organismo. En una situación con compromiso hemodinámico, como es el shock séptico, el flujo sanguíneo se redistribuye para mantener a los órganos vitales a expensas de otros “sacrificados”, siendo el intestino el que más intensa y precozmente sufre esta consecuencia. En estos primeros estadios de inestabilidad hemodinámica, la monitorización macroscópica puede ser insuficiente para descubrir signos de hipoperfusión regional (shock oculto), por lo en los últimos años se han desarrollado y potenciado herramientas diagnósticas que sean capaces de detectar alteraciones de la microcirculación. La espectrofotometría cercana al infrarrojo (NIRS), ha surgido con fuerza como método diagnóstico no invasivo y muy sensible de la oxigenación regional tisular, lo que la convierte en una herramienta ideal para ser utilizada en niños, en los cuales las técnicas de monitorización invasiva son mucho más problemáticas de aplicar que en adultos. HIPÓTESIS El NIRS a nivel intestinal es capaz de detectar las alteraciones de la rSO2 de manera precoz durante los primeros estadios de instauración de un shock séptico. La rSOi ofrece ventajas respecto a sensibilidad y precocidad en comparación a la rSOh, debido principalmente a las características hemodinámicas de ambos territorios. Las alteraciones reflejadas mediante la oximetría regional se corresponden con las alteraciones metabólicas e histológicas características de un shock séptico, pero, al ser una medición continua, precoz y no invasiva del estado microcirculatorio, son mejores indicadores de gravedad y permiten iniciar el tratamiento adecuado con mayor premura. OBJETIVOS  Demostrar que el modelo experimental escogido es válido, y reproduce las alteraciones hemodinámicas, metabólicas e histológicas características de un shock séptico.  Demostrar que el NIRS es útil en la monitorización hemodinámica en un modelo de shock séptico, y que su localización a nivel intestinal detecta con mayor precocidad y sensibilidad estas alteraciones que a nivel hepático.  Demostrar que existe correlación entre las alteraciones detectadas mediante el NIRS, y las alteraciones metabólicas e histológicas características de un shock séptico.  Demostrar que existen alteraciones histológicas precoces durante un shock séptico.  Establecer un momento idóneo para la monitorización no invasiva (rSOi y rSOh) en un shock séptico recién establecido. MATERIALES Y MÉTODOS  Modelo experimental de shock séptico realizado en el Servicio de Cirugía Experimental del Hospital Universitario La Paz. Se incluyeron 69 conejos New Zealand de un peso medio de 3.4 Kg, y se dividieron aleatoriamente en grupo Controles (n=15) y grupo Casos (n=40); el resto de los 14 animales se perdieron durante la fase preanestésica.  Preanestesia con Meditomidina, Ketamina y Tramadol intramuscular, y posterior intubación orotraqueal para mantenerlos en ventilación mecánica convencional con respiración espontánea, con Isofluorano a 1-­‐2% CAM.  Canalización de arteria periférica para monitorización hemodinámica invasiva y de vena periférica para medicación (sedoanalgesia y toxina de Escherichia coli).  Administración de LPS de E. coli (±2,5 µg/kg) a los animales del grupo Casos.  Monitorización hemodinámica no invasiva con pulsioxímetro, ECG, Tª central, y NIRS a nivel intestinal y hepático.  Obtención de muestras sanguíneas a los 0, 60 y 120 minutos para determinación de: hemograma, hemostasia y bioquímica. Obtención de sangre para pH y gases arteriales cada 15 minutos.  Medición de constantes hemodinámicas invasivas (FC, PAS, PAM, PAD) y no invasivas (SatO2, Tª, rSOi y rSOh) cada 15 minutos.  Sacrificio del animal a las 2 horas de iniciada la monitorización.  En el grupo Casos, laparotomía media para obtención de muestras tisulares de hígado, intestino y ganglios linfáticos mesentéricos. Procesamiento de las muestras para posterior tinción con Hematoxilina-­‐Eosina y visualización mediante microscopio óptico convencional.  Estadística descriptiva: test de Kolmogorov-­‐Smirnov para las variables cuantitativas, determinación de media y desviación típica para las variables “normales”, y de tendencia central y rango intercuartílico para las “no normales”.  Estadística analítica: prueba T de Student para las diferencias de medias entre los grupos de Casos y Controles en el momento basal, prueba T de Student de medidas repetidas para el estudio de la evolución de cada uno de los parámetros, y modelos lineales generales de medidas repetidas para el estudio de la evolución a lo largo del periodo de seguimiento.  El nivel de significación estadística se fijó en p<0.05. RESULTADOS PRINCIPALES 1. Valores basales totales y por grupos al inicio del estudio  No se encontraron diferencias estadísticamente significativas -­‐entre los grupos de Casos y Controles-­‐ en las variables antropométricas (peso), hemodinámicas no invasivas (FC, SatO2, Tª), PA invasiva (PAS, PAM, PAD) y NIRS regional (rSOi, rSOh). Tampoco a nivel de las variables analíticas: hemograma, coagulación y bioquímica.  Sí hubo diferencias significativas (p<0.05) al estudiar las variables gasométricas e iónicas para EB y Na+. 2. Correlaciones no paramétricas  Correlación entre rSOi y rSOh del grupo Casos, para todos los tiempos estudiados con p≤ 0.01, salvo para los tiempos 0,15 y 60 minutos con p≤ 0.05.  Escasa correlación entre rSOi y rSOh del grupo Controles.  Buena correlación entre la PAS, PAM y PAD en el grupo Controles.  Mayor correlación entre rSOi y rSOh con la PAM y PAD cuanto más tiempo pasa desde el inicio del estudio. 3. Análisis de los modelos mixtos. Evolución de los factores analíticos  No se encontraron diferencias estadísticamente significativas al estudiar la FC, la SatO2 y la Tª.  En el grupo Casos, a partir de los 45-­‐60 minutos se objetivó tendencia a la disminución de la PAS, PAM y PAD, todas ellas con significación estadística (p=0.013, p= 0.015 y p=0.025, respectivamente).  La rSOi mostró una disminución de sus valores a partir de los 30-­‐45 minutos de inoculación de la toxina en el grupo Casos, con p<0.001.  Este descenso en la rSOh, apareció en el grupo Casos a partir de los 60 minutos de administrar el LPS, con p=0.034.  Al estudiar las variables analíticas, no encontramos diferencias entre los grupos a nivel de la serie roja ni en la hemostasia, si bien se objetivó una tendencia a la leucopenia (a expensas de linfocitos) en el grupo Casos, que resultó significativa (p=0.019 para los leucocitos y p=0.008 para los linfocitos).  No encontramos tampoco diferencias a nivel de la bioquímica, iones, pH, HCO3-­‐ ni EB, pero sí un aumento del láctico en el grupo Casos que resultó estadísticamente significativo con p=0.002. 4. Resultados del estudio histológico  Se obtuvieron muestras tisulares de 14 animales del grupo Casos.  A nivel hepático, encontramos en 4 conejos alteraciones histológicas compatibles con congestión hepática. Hubo un quinto animal en el que hallamos un foco de necrosis.  A nivel de intestino delgado, no encontramos ninguna alteración significativa con el microscopio óptico.  Al analizar las muestras de ganglios mesentéricos, los mismos cuatro conejos que tuvieron congestión hepática mostraron dilatación sinusal a nivel del hilio. 5. Relación entre las alteraciones histológicas halladas y el estado hemodinámico y analítico del animal  El conejo en el que se encontró un foco de necrosis, partía de unos niveles basales de PA más bajos que la media, sin altibajos durante el procedimiento y sin repercusión a nivel del NIRS. A nivel analítico, presentó importante leucopenia y aumento del láctico al finalizar el procedimiento.  El primero conejo con alteraciones tisulares hepáticas y ganglionares, presentó una disminución brusca de la PA en el minuto 45, y del rSOi a los 75 minutos. También se objetivó un aumento llamativo del láctico.  El segundo conejo con alteraciones tisulares, tuvo una disminución importante de la PA en los primeros 15 minutos, junto con una leucopenia y linfopenia a las dos horas de la inoculación del LPS.  El tercer animal con lesiones histológicas también presentó una disminución de la PA a los 30 y a los 75 minutos, pero con alteraciones diferentes a nivel analítico: aumento del LDH y transaminasas.  Por último, el cuarto conejo en el que encontramos alteraciones tisulares, no presentó alteración de la PA, pero sí analíticas: leucopenia con linfopenia, aumento del LDH y del lactato.