Introducción a la ecocardiografía y su uso en el manejo hemodinámico

Introducción a la ecocardiografía y su uso en el manejo hemodinámico

Autor principal: Alberto Sainz Pardo

Vol. XVII; nº 22; 896

Introduction to echocardiography.  Use in hemodynamic management

Fecha de recepción: 09/10/2022

Fecha de aceptación: 15/11/2022

Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XVII. Número 22 Segunda quincena de Noviembre de 2022 – Página inicial: Vol. XVII; nº 22; 896

Autores

Alberto Sainz Pardo, Beatriz Pascual Rupérez, Marta Nasarre Puyuelo, Laura Blasco Muñoz, Raquel de Miguel Garijo, Mariana Hormigón Ausejo, Víctor Lou Arqued.

Centro de Trabajo actual

Hospital Miguel Servet, Zaragoza, España.

Los autores de este manuscrito declaran que:

Todos ellos han participado en su elaboración y no tienen conflictos de intereses. La investigación se ha realizado siguiendo las Pautas éticas internacionales para la investigación relacionada con la salud con seres humanos elaboradas por el Consejo de Organizaciones Internacionales de las Ciencias Médicas (CIOMS) en colaboración con la Organización Mundial de la Salud (OMS).

El manuscrito es original y no contiene plagio

El manuscrito no ha sido publicado en ningún medio y no está en proceso de revisión en otra revista.

Han obtenido los permisos necesarios para las imágenes y gráficos utilizados.

Han preservado las identidades de los pacientes.

ABSTRACT

Ultrasonography allows rapid acquisition of high-resolution images of anatomical structures in real time. Advantages of using ultrasound include versatility, speed of image acquisition, ability to perform repeated examinations, portability of ultrasound machines and probes, and absence of ionizing radiation hazards. In the context of Resuscitation Units and critical patients, its diagnostic utility stands out. The use of ultrasound can be oriented towards the visualization of a specific organ or system. But in patients with certain symptoms or physical examination (hypotension, dyspnea, chest pain…), it also serves to confirm a clinical suspicion by integrating the analysis of different ultrasound parameters.

Palabras clave

Ecocardiografía, hemodinámica, monitorización.

RESUMEN

La ultrasonografía permite la adquisición rápida de imágenes de alta resolución de estructuras anatómicas en tiempo real. Las ventajas del uso de ultrasonido incluyen versatilidad, rapidez en la adquisición de imágenes, capacidad para realizar exámenes repetidos, portabilidad de máquinas y sondas de ultrasonido y ausencia de riesgos de radiación ionizante. En el contexto de las Unidades de Reanimación y los pacientes críticos, destaca su utilidad diagnóstica. El empleo de ultrasonidos puede orientarse hacia la visualización de un órgano o sistema concreto. Pero en pacientes con unos determinados síntomas o exploración física (hipotensión, disnea, dolor torácico…), también sirve para confirmar una sospecha clínica mediante la integración del análisis de distintos parámetros ecográficos.

Keywords

Echocardiography, hemodynamics, monitoring.

OBJETIVO

El objetivo de esta revisión es hacer resumen claro y sencillo del manejo de la ecografía. Y más concretamente su uso en el diagnóstico en el paciente con shock.

MATERIAL Y MÉTODOS

El estudio tiene un diseño de carácter descriptivo, basado en una revisión bibliográfica. Se comenzó con textos clásicos de Anestesiología, seguido de una revisión de artículos limitando la búsqueda a los que fueron publicados en los últimos quince años en las principales bases de datos bibliográficos: PubMed, Medline, Embase, Scielo, Cochrane Library y el buscador Google académico, empleando las palabras clave, echocardiography, hemodynamics, monitoring.

Respecto al tipo de artículos seleccionados se revisaron metaanálisis, revisiones sistemáticas, ensayos clínicos aleatorizados, guías de práctica clínica y artículos descriptivos. Los criterios de revisión son todos aquellos artículos que hacen referencia al manejo del paciente con shock séptico en una unidad de críticos. Tras utilizar los artículos citados en la bibliografía por considerarse más idóneos, se ha procedido a realizar una revisión bibliográfica completa.

DESARROLLO / DISCUSIÓN / RESULTADOS

CONCEPTOS BASICOS DE ECOGRAFIA

SONDA ECOGRÁFICA

Los ultrasonidos se caracterizan por una frecuencia de onda mayor de lo que puede percibir el ser humano (>20.000 Hz). Frecuencias bajas permiten una penetración a mayor profundidad, aunque con una peor resolución de imagen. Frecuencias altas tienen una menor penetración y por tanto alcanzan zonas menos profundas, aunque ofrecen como contrapartida una resolución más alta.

• Sonda lineal: La de mayor frecuencia (6-13 MHz). Se emplea para visualizar estructuras superficiales: vasos, nervios y campos pulmonares anteriores.
• Sonda cónvex: Frecuencia intermedia (2-6 MHz). Se emplea para visualizar abdomen y bases pulmonares.
• Sonda sectorial: La de menor frecuencia (1-5 MHz), permite alcanzar una profundidad mayor. Se emplea para visualizar corazón.

MODO DE IMAGEN

– Modo B (Bidimensional): Imagen en dos dimensiones en tiempo real en escala de grises. Valora características morfológicas.

– Modo M (Motion): Toma un corte de imagen y registra variaciones del modo en que los ultrasonidos se transmiten en esa zona a lo largo del tiempo. Valora características de la movilidad de las zonas atravesadas por los ultrasonidos. Mediciones: deslizamiento pleural, desplazamiento sistólico del plano del anillo tricuspídeo (TAPSE), desplazamiento sistólico del plano del anillo mitral (MAPSE), colapso de vena cava…

– Modo D (Doppler): Detecta un flujo que se acerca o aleja del transductor. Valora características cuantitativas y cualitativas de los flujos sanguíneos y permite estimar su velocidad.

– Doppler pulsado: El transductor emite y registra los ultrasonidos de forma alterna. Analiza flujos de velocidad lenta, como la mayoría de los flujos intracardiacos que son laminares y se mueven a una velocidad baja (flujo mitral que a su vez permite valorar la función diastólica del VI, flujos patológicos transvalvulares, shunts…).

– Doppler continuo: El transductor emite y detectar los ultrasonidos de forma simultánea, registrando todas las velocidades recogidas por el haz de ultrasonidos (no permite medición en un punto en concreto como hace el Doppler pulsado). Analiza flujos de velocidad rápida que no pueden ser detectados en Doppler pulsado (estenosis, insuficiencias valvulares).

-Doppler color: Tipo de Doppler pulsado en el que los flujos se representan en color en función de su dirección, sentido y velocidad.

-Doppler tisular: Tipo de Doppler pulsado que mide la velocidad de los tejidos miocárdicos. Registra las velocidades de desplazamiento miocárdico durante el ciclo cardíaco, que son de muy baja velocidad. El Doppler tisular a nivel del anillo mitral y tricuspídeo ayuda a evaluar tanto la función sistólica como la diastólica del VI, así como la función sistólica del VD. Se genera una onda con un componente sistólico anterógrado (S) correspondiente al ascenso del anillo valvular hacia el ápex cardiaco en la sístole, y dos ondas retrógradas diastólicas de llenado pasivo (e’) y de contracción auricular (a’). A nivel del anillo mitral este espectro retrógrado es equiparable al patrón doppler de llenado mitral, con una onda E y una onda A. La proporción entre estos valores y los obtenidos del flujo mitral permiten estimar la presión capilar pulmonar. A nivel del anillo tricuspídeo, la onda sistólica es un parámetro de función ventricular derecha.

PLANOS ECOCARDIOGRAFICOS

Plano paraesternal eje largo:

El objetivo es orientar el haz con el eje largo del ventrículo izquierdo. El transductor se coloca a la izquierda del esternón en el tercer, cuarto o quinto espacio intercostal con el marcador orientado hacia la clavícula derecha (aproximadamente a las 11 en punto). Permite valorar: tamaño de cavidades cardíacas, contractilidad global y segmentaria del VI, válvulas aórtica y mitral, aorta descendente, presencia de derrames pericárdicos…

Plano paraesternal eje corto:

El transductor permanece en el espacio intercostal utilizado para obtener la vista del eje largo paraesternal y se gira 90 grados en el sentido de las manecillas del reloj para que sea perpendicular al eje largo del VI (marcador de sonda al hombro izquierdo). Permite valorar: la relación de tamaño de ambos ventrículos, desplazamientos del septo interventricular (ambos afectados en la hipertensión pulmonar), contractilidad global y regional de ventrículos (afectados en cardiopatía isquémica), valoración global subjetiva de la función sistólica del VI, morfología de las válvulas mitral y aórtica, presencia de insuficiencia tricuspídea (permite calcular la presión pulmonar sistólica), presencia de derrame pericárdico… Según la angulación de la sonda, permite obtener tres planos: grandes vasos (inclinación de 90º respecto al tórax), válvula mitral (45-60º) y músculos papilares (<45º).

Plano apical:

4 cámaras:

El transductor se coloca en el punto de máximo impulso si elpaciente tiene un latido apical palpable; de lo contrario, se coloca en el quinto espacio intercostal cerca de la línea axilar anterior. El haz se dirige hacia la cabeza del paciente y el transductor se gira para que el marcador esté alrededor de las 3 en punto. Este plano esuno de los que más información nos da. Permite valorar: contractilidad global y segmentaria, tamaño de cavidades cardíacas y relación entre VD y VI), función diastólica y estimación de las presiones de llenado del VI (mediante Doppler tisular y mitral pulsado), válvulas mitral y tricúspide, estimación de la presión arterial pulmonar sistólica en casos de insuficiencia tricúspide, derrame pericárdico.

5 cámaras: Además de las utilidades del cuatro cámaras, permite medir la integral velocidad tiempo en el tracto de salida del VI (dato necesario para calcular el gasto cardiaco) y valorar la válvula aórtica y obstrucciones del TSVI.

Plano subcostal:

Esta ventana puede proporcionar la única visión alcanzable en pacientes técnicamente difíciles como los pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica o que están en ventilación mecánica. El paciente se posiciona en decúbito supino y si es posible las rodillas ligeramente dobladas para reducir tensión de la pared abdominal. El transductor se coloca debajo y ligeramente a la derecha del xifoides.  El marcador lateral está en la posición de las 3 en punto y el transductor está inclinado anteriormente. Puede ser necesario empujar ligeramente hacia abajo en el abdomen para lograr este plano de exploración. Permite valorar la función sistólica de VD y VI, la presencia de derrame pericárdico y, lo más relevante, vena cava inferior y su colapsabilidad (útil para valorar la respuesta a precarga; se mide observando los cambios de calibre durante la respiración en modo M, a 1 cm de la unión de la AD y la VCI).

ESTUDIO DE LA FUNCION VENTRICULAR:

FUNCION SISTOLICA DEL VENTRICULO IZQUIERDO (VI).

Función cualitativa: Podemos realizar la identificación de la función cualitativa del VI desde cualquiera de los siguientes planos ecográficos: Eje paraestanal largo y corto, apical 4 cámaras y subcostal.  Utilizaremos el modo B, veremos el tamaño de las cámaras cardiacas, movimiento de las paredes y de las válvulas. Valoraremos alteraciones regionales de la contractilidad por ejemplo aquinesias de una parte del ventrículo en un infarto agudo de miocardio. Y defectos compresivos externos de la pared ventricular como un derrame pericárdico, taponamiento cardiaco.

Función cuantitativa:

• Fracción de acortamiento: Representa cual es la reducción porcentual del diámetro de la cavidad del ventrículo izquierdo durante la diástole respecto a la sistole. La realizamos en un eje paraesternal largo o corto. Utilizaremos el modo B para encontrar un buen plano ecográfico donde observemos el tabique interventricular y la pared posterior del VI. Utilizaremos el modo M donde mediremos la distancia entre estas dos estructuras en telediastole (td) y el telesistole(ts). El cálculo será el siguiente:

Distancia(td) -distancia(ts) / distancia(td) x100.

Se considera normal a un valor mayor de 25%. Es decir que la distancia en la sístole se acorta más un 25% con respecto a la distancia en la diástole.

Hay que tener en cuenta que este modo de medir la función del VI se verá alterada si hay alguna disquinesia regional en la pared.

• Fracción de eyección: Encuadraremos el corazón en el plano apical 4 cámaras utilizando el modo B. Se congela la imagen y trazamos toda la geometría del VI consiguiendo un área en telediástole. Repetiremos la maniobra el telesístole. El método de la regla de Simpson se basa en dividir la cavidad ventricular en un número variable de secciones, calcular su volumen como cilindros aislados y sumarlos todos. Este método precisa la integración de los cálculos en el software del aparato, que habitualmente ya vienen de fábrica.  Este método es más sensible que el anterior ya que no interfieren alteraciones de movilidad de la pared ventricular. Los valores de referencia en reposo por debajo del 50% se consideran anormales. Levemente deprimida 40- 50%. Moderadamente deprimida 30-40%. Severamente deprimida <30%.

FUNCION SISTOLICA DEL VENTRICULO DERECHO (VD).

Función cualitativa: De nuevo podemos hacer una identificación visual de la función del VD. Podemos utilizar los cuatro planos principales, eje paraesternal largo y corto, apical cuatro cámaras y subcostal. Podemos observar una dilatación del VD: En condiciones normales, el volumen del VD es dos tercios el del VI. Es decir, el área del VD/VI >0.6. Un incremento de esta ratio, incluso llegando a desplazar el septo interventricular (D sign), implica una dilatación del VD por sobrecarga de presión o volumen. En un contexto clínico de shock, debe considerarse la posibilidad de TEP (shock obstructivo). En el TEP es también característico el signo de McConell (hipoquinesia de segmentos basales y medios del VD con preservación del ápex). También podemos observar derrame pericárdico: La presencia de una colección anecoica alrededor del corazón en un contexto de shock, debe hacer pensar en un taponamiento cardíaco. En este caso, se puede observar un colapso sistólico de AD (fases más precoces) y un colapso diastólico de VD (fases más tardías).

Función cuantitativa: Usaremos el método TAPSE (tricuspidannular plane systolicexcursion). Para ello nos posicionaremos en el plano apical 4 cámaras y el modo B para encuadrar el mejor plano del VD. Una vez tengamos una buena visión de todo el ventrículo y de la válvula tricúspide usaremos el modo M. Este método medirá el acortamiento que sufre el VD durante la sístole basándose en el movimiento que tiene el borde lateral del anillo tricúspideo. Los valores normales son los superiores a 15 mm, un valor inferior es muy específico para definir una mala función ventricular derecha. Hasta un 30% de los pacientes con Shock séptico tiene fallo ventricular derecho por Cor Pulmonale o disfunción primaria de la sepsis.

GASTO CARDIACO.

El gasto cardíaco es el resultado de multiplicar el volumen sistólico por la frecuencia cardíaca. La ecografía permite calcular el volumen sistólico gracias al modo Doppler, que mide la velocidad de los hematíes en un punto concreto. Si se piensa en el volumen sistólico como un cilindro, su volumen se calcularía multiplicando la superficie de su base por la altura. La superficie de la base en este caso se corresponde con la superficie del área del tracto de salida del VI (TSVI), y la altura se correspondería con la ITV. ITV hace referencia a la integral velocidad tiempo, y se corresponde con la longitud de la columna de sangre que pasa por el punto insonado en un latido. Para medir la ITV, se busca el plano apical de cinco cámaras y se coloca el punto de análisis del Doppler en el TSVI, a 1 cm proximal de la válvula aórtica. Se obtiene una imagen triangular que representa el espectro de velocidades de los hematíes que pasan por ese punto durante un latido. Si trazamos con el ecógrafo una línea que delimite el borde de dicho triángulo, obtenemos un valor determinado de ITV.

 En cuanto al área del TSVI, se puede calcular el diámetro del TSVI (preferiblemente en el plano paraesternal largo) o se puede asumir un valor medio poblacional de 2 cm. En este segundo caso, la fórmula queda simplificada como Área TSVI =Π. En base a todo ello, el resultado es que VS = ITV x 3,14. Se considera normal una ITV por encima de 17. Según la fórmula mencionada (VS = ITV x 3,14), este valor equivale a un VS de 54 ml. Dado que se considera que 60 ml es el límite inferior de la normalidad, y en tanto que con la ecografía se tiende a una ligera infraestimación del VS, esta ITV de 17 marcaría el límite por debajo del cual el volumen sistólico se considera que es bajo.

Las limitaciones del cálculo del VS mediante ITV son: No es valorable cuando hay una alteración anatómica del TSVI (postoperatorio de cirugía cardiaca), aceleración del flujo en el TSVI (estenosis subaórtica, SAM de la válvula mitral, miocardiopatía hipertrófica obstructiva) o reflujo diastólico de parte del VS (insuficiencia aórtica moderada-severa).

• Gasto cardíaco disminuido (ITV <17): Sugiere shock cardiogénico, hipovolémico u obstructivo.
• Gasto cardíaco aumentado (ITV >17): Sugiere shock distributivo.

VOLEMIA.

La visualización de la vena cava inferior (VCI) permite estimar el valor de la presión venosa central (PVC). Se mide en plano subcostal en modo M, a 1 cm de la unión de la aurícula derecha y la VCI.

• VCI pequeña <2 cm y que colapsada con la respiración: Traduce una PVC baja. Se da en situaciones de shock hipovolémico o shock distributivo. Sugiere administrar fluidos.
• VCI dilatada >2 cm y bajo índice de colapsabilidad: Traduce una PVC alta. Se da en situaciones de shock obstructivo o shock cardiogénico.

 MANEJO DEL SHOCK POR ECOCARGIOGRAFIA

Si resumimos todo lo anteriormente descrito en este articulo podemos llegar a una serie de conclusiones que nos ayudarán al manejo de la hipotensión en las unidades de reanimación.

Si tras la realización de la ecocardiografía observamos un paciente con un Gasto cardiaco disminuido (ITV<17) con una Fracción de eyección del VI (FEVI) deprimida (<40%) y un TAPSE normal (>15mm). Nos esta indicando que estamos ante un shock de origen cardiogénico. En este caso de fallo de contractilidad del VI. Por tanto, estaría indicado el uso de inotropos como la dobutamina.

En cambio, si observáramos un Gasto Cardiaco disminuido (ITV<17) con una FEVI normal (>40%) y un TAPSE disminuido (<15mm) nos encontraríamos ante un shock cardiogénico de origen derecho. En este caso no solo podríamos usar inotropos sino también añadir vasopresores como la noradrenalina. Este último, aunque aumente la poscarga no será perjudicial ya que la contractilidad del VI esta conservada.

Otra opción sería encontrarnos con un paciente en shock con un Gasto cardiaco disminuido (ITV<17) y una FEVI y TAPSE normales. O también un paciente en shock con todos los parámetros ecocardiográficos normales. GC, FEVI, TAPSE.  En estos dos casos la causa de esta hipotensión puede deberse a una disminución de la precarga.  O bien por hipovolemia o por vasoplejia. Aquí podríamos utilizar la visualización de la VCI y determinar la necesidad de líquidos. Especialmente útil en los pacientes en ventilación mecánica.  Otro método que podríamos usar seríala prueba de levantamiento de piernas. Se trata de una prueba dinámica de valoración de precarga en ventilación mecánica y en ventilación espontánea. Se elevan las piernas a 45º durante un minuto.Lo cual equivale a 300 ml de sangre. Se define como respondedor si aumenta >15% el volumen sistólico, que podremos observar en la ecocardiografía con un aumento del ITV.Si las pruebas nos sales positivas para hipovolemia, realizaremos una fluidoterapia más intensiva. Si en cambio no son concluyentes en ese sentido podríamos iniciar vasopresores.

CONCLUSIONES

La ecografía es una herramienta dinámica y de fácil ejecución en el diagnóstico y manejo de los pacientes críticos. Gracias a ella podemos medir la función contráctil del corazón, el gasto cardiaco y el estado de volemia de nuestro paciente. Con todo ello podemos tomar mejores decisiones en el tratamiento de la hipotensión. Elegir la terapia según objetivo y hacer un seguimiento a pie de cama continuo.

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