Evaluación no invasiva de la función cardiovascular en el paciente crítico mediante ecocardiografía

Abstract

Introducción: Esta tesis doctoral la conforman dos estudios que pretenden aportar más información acerca de la utilidad de la ecocardiografía en la evaluación de la función cardiovascular de los pacientes críticos. Estudio 1: “ Predicción de la respuesta cardiovascular a volumen en pacientes críticos con actividad respiratoria espontánea mediante ecocardiografía” Objetivos: 1.Determinar si los cambios del volumen sistólico (VS) determinado mediante ecocardiografía, durante una maniobra de elevación pasiva de las piernas (MEP), predice la respuesta cardiovascular al aporte de volumen en pacientes críticos con actividad respiratoria espontánea. 2.Evaluar si los índices ecocardiográficos estáticos de estimación de precarga predicen la respuesta al aporte de volumen en esta población. Metodología: Se incluyeron pacientes críticos con actividad respiratoria espontánea a los que se administró volumen ante la presencia de hipoperfusión tisular. Medidas: período basal, durante una MEP, retorno posición inicial y tras 500 ml de suero fisiológico. Se recogieron variables clínicas, parámetros ecocardiográficos (ITVAo, VS, gasto cardíaco, fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI), ATDVIi, E/e’), la frecuencia cardíaca (FC) y presión arterial media (PAM)). Paciente respondedor: incremento de su VS ≥ 15%. Análisis estadístico: Mann-Whitney, Wilcoxon Rank Sum test, análisis de correlación de Spearman. Se compararon las áreas bajo las curvas ROC de los cambios en VS inducidos por la MEP con los estimadores de precarga (basales) mediante el test Hanley-McNeil. Resultados: Se incluyeron 24 pacientes. Trece pacientes fueron respondedores. El cambio en la ITVAo o en el VSi inducido por la MEP de un 12,5% o más predijo una respuesta a la administración de volumen con una sensibilidad del 77% y una especificidad del 100%. El ATDVIi y E/e’ basal no difieren entre pacientes respondedores y no respondedores. Conclusiones: El estudio demuestra que la respuesta del VS a la MEP, determinada con ecocardiografía, es un buen predictor a la respuesta a volumen en pacientes con actividad respiratoria espontánea.Los parámetros ecocardiográficos estáticos de precarga cardíaca no son válidos para este propósito.

Estudio 2: “Evaluación hemodinámica y ecocardiográfica de la respuesta cardiovascular a dobutamina en la disfunción miocárdica asociada al shock séptico” Objetivos: 1.Evaluar la respuesta inotrópica a dobutamina en pacientes con disfunción miocárdica asociada a shock séptico. Parámetros referencia: FEVI, VS indexado (VSi) determinado por termodilución (VSitd) y ecocardiografía (VSieco). 2. Deteminar si el análisis, a pie de cama, de la respuesta cronotrópica a dobutamina refleja la respuesta inotrópica. Metodología: Se incluyeron pacientes con shock séptico que recibieron dobutamina por disfunción miocárdica e hipoperfusión tisular persistente. Los pacientes se estudiaron antes y 30 minutos después de la administración de dobutamina (5 µg/kg/min). Se recogieron variables clínicas, ecocardiográficas (FEVI, VSieco, ITVAo, onda Sa) y hemodinámicas (FC, PAM). Paciente respondedor: incremento ≥ 15% del VSitd. Análisis estadístico: test de Student, curvas ROC,análisis correlación Pearson. Resultados: Se incluyeron 22 pacientes. Dobutamina produjo un incremento significativo en la FC (90 ± 17 vs 107 ± 20 lpm, p < 0.0001), el VSitd (28.6 ± 10.3 vs 34.7 ± 13.8 ml/m2, p< 0.005), la FEVI (34 ± 7 vs 47 ± 10 %, p < 0.0001) y el VSieco (24.9 ± 5.9 vs 30 ± 7.4 ml/m2, p < 0.01). : VSitd se incrementó ≥ 15% en 13 de los 21 pacientes (62%) monitorizados. Seis de los 22 pacientes (27%) incrementaron su FC < 10%. Solamente 2 pacientes no incrementaron ni el VStd (> 15%) ni la FC (≥ 10%). Se objetivó un incremento ≥ 10% en la FEVI en 17 de los 22 pacientes (77%) y un incremento ≥ 15% del VSieco en 12 de los 20 pacientes en los que se pudo obtener la ITVAo (60%). Los cambios en el VSieco (delta VSieco) se correlacionaron con los cambios en el VSitd (delta VSitd) (r=0,562, p<0,05). El área debajo de la curva ROC del incremento de FC inducido por la dobutamina para predecir un incremento > 15 % del VSitd fue 0,308 + 0,147. Un valor de corte de 6 % de incremento de la FC tuvo una sensibilidad del 92%, una especificidad del 13%, un VPP del 63% y un VPN del 50% para detectar una respuesta inotrópica significativa. Conclusiones: Dobutamina mejora la función inotrópica en pacientes con shock séptico y disfunción miocárdica asociada. Por otro lado, el cambio de la FC no puede ser utilizado como un predictor, a pie de cama, del efecto inotrópico de dobutamina.

Introduction: This doctoral thesis consists of two studies that aim to provide more information about the usefulness of echocardiography in evaluating the cardiovascular function of critically ill patients.

Study 1: "Echocardiographic prediction of volume responsiveness in critically ill patients with spontaneously breathing activity" Objectives: to test whether volume responsiveness can be predicted by the response of stroke volume (SV) measured with transthoracic echocardiography to passive leg raising in patients with spontaneous breathing activity. We also examined whether common echocardiographic indices of cardiac filling status are valuable to predict volume responsiveness in this patients. Methods: critically ill patients with spontaneously breathing activity considered for volume expansion were included. We measured the response of the echocardiographic SV to passive leg raising (PLR) and to saline infusion (500 ml over 15 min). The left ventricular end-diastolic area index (LVEDAi) and the ratio of mitral inflow E wave velocity to early diastolic mitral annulus velocity (E/e') were measured before and after saline infusion. Statistical analysis: Mann-Whitney test, Wilcoxon rank sum test, ROC curves for PLR-induced changes in SV index (SVi) (or in VTIAo), baseline LVEDAi and E/E' were compared in all patients using the Hanley-McNeil test. Results: A PLR-induced increase in SV of 12,5% or more predicted an increase in SV of 15% or more after volume expansion with a sensitivity of 77% and a specificity of 100%. Nether LVEDAi nor E/e' predicted volume responsiveness. Conclusions: in our critically ill patients with spontaneous breathing activity the response of echocardiographic SV to PLR was a good predictor of volume responsiveness. On the other hand, the common echocardiographic markers of cardiac filling status were not valuable for this purpose.

Study 2: "Cardiovascular response to dobutamine in septic shock-induced myocardial dysfunction" Objectives: to assess inotropic response to the administration of dobutamine in septic shock patients who present myocardial dysfunction. To determine whether the chronotropic response to dobutamine reflects the inotropic response. Methods: We studied patients with septic shock-induced myocardial dysfunction (diagnosed by echocardiographic examination showing left ventricular ejection fraction (LVEF) ≤ 45%) for whom the attending physician decided to administer dobutamine (based on the persistence of inadequate tissue perfusion).Patients were assessed twice, just before the administration of dobutamine (5µg/kg/min) and 30 minutes later. Clinical variables and hemodynamic (heart rate (HR), SVitd) and echocardiographic parameters (LVEF, SViecho, Sa) were collected. Statistical analysis: Student test, ROC curves, Pearson's correlation. Results: Dobutamine infusion produced significant increases in HR (90 + 17 vs 107 + 20 bpm, p < 0.0001), LVEF (34 + 7 vs 47 + 10 %, p < 0.0001), SVIecho (24.9 + 5. 9 vs 30 + 7.4 ml/m2, p < 0.01) and SVItd (28.6 + 10.3 vs 34.7 + 13.8 ml/m2, p < 0.005). Dobutamine infusion increased LVEF 10% or more in 17 of 22 patients (77%) and an increase of 15% or more in 12 of the 20 patients (60%) in whom VSiecho was obtained. SVItd increased 15% or more in 13 of the 21 (62%) hemodynamically monitored patients. Two patients did not show a significant increase in HR (≥ 10%) and SVItd (≥ 15%). The changes in VSiecho were correlated with the changes in VSitd (r=0,562, p<0,05). The area under the ROC curve of the dobutamine-induce increase in HR to predict the inotropic response (≥ 15% in VSitd) was 0,308 ± 0,147. An increase of 6% o more in HR had a sensitivity of 92%, a specificity of 13%, a PPV of 63% and a NPV of 50% to detect a significant inotropic response. Conclusions: Dobutamine improves cardiovascular function in patients with septic shock-induced myocardial dysfunction. Furthermore, HR cannot be used as a marker, at bedside, of the inotropic response to dobutamine.