UNIVERSIDAD DE COSTA RICA SISTEMA DE ESTUDIOS DE POSGRADO PROGRAMA DE POSGRADO EN ESPECIALIDADES MÉDICAS PROPUESTA PARA GUÍA DE MANEJO ANESTÉSICO DURANTE EL PERIODO INTRAOPERATORIO DE PACIENTES CON TRAUMATISMO CRANEOENCEFÁLICO GRAVE ATENDIDOS EN EL HOSPITAL DR. RAFAEL ÁNGEL CALDERÓN GUARDIA Trabajo final de graduación sometido a la consideración del Comité de la Especialidad en Anestesiología y Recuperación para optar por el grado y título de Especialista en Anestesiología y Recuperación AUTOR: ESTEBAN SOTO RAMÍREZ Ciudad Universitaria Rodrigo Facio, Costa Rica 2021 Autorización para digitalización y comunicación pública de Trabajos Finales de Graduación del Sistema de Estudios de Posgrado en el Repositorio Institucional de la Universidad de Costa Rica. Yo, _______________________________________, con cédula de identidad _____________________, en mi condición de autor del TFG titulado ___________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ Autorizo a la Universidad de Costa Rica para digitalizar y hacer divulgación pública de forma gratuita de dicho TFG a través del Repositorio Institucional u otro medio electrónico, para ser puesto a disposición del público según lo que establezca el Sistema de Estudios de Posgrado. SI NO * *En caso de la negativa favor indicar el tiempo de restricción: ________________ año (s). Este Trabajo Final de Graduación será publicado en formato PDF, o en el formato que en el momento se establezca, de tal forma que el acceso al mismo sea libre, con el fin de permitir la consulta e impresión, pero no su modificación. Manifiesto que mi Trabajo Final de Graduación fue debidamente subido al sistema digital Kerwá y su contenido corresponde al documento original que sirvió para la obtención de mi título, y que su información no infringe ni violenta ningún derecho a terceros. El TFG además cuenta con el visto bueno de mi Director (a) de Tesis o Tutor (a) y cumplió con lo establecido en la revisión del Formato por parte del Sistema de Estudios de Posgrado. INFORMACIÓN DEL ESTUDIANTE: Nombre Completo: . Número de Carné: Número de cédula: . Correo Electrónico: . Fecha: . Número de teléfono: . Nombre del Director (a) de Tesis o Tutor (a): . FIRMA ESTUDIANTE Nota: El presente documento constituye una declaración jurada, cuyos alcances aseguran a la Universidad, que su contenido sea tomado como cierto. Su importancia radica en que permite abreviar procedimientos administrativos, y al mismo tiempo genera una responsabilidad legal para que quien declare contrario a la verdad de lo que manifiesta, puede como consecuencia, enfrentar un proceso penal por delito de perjurio, tipificado en el artículo 318 de nuestro Código Penal. Lo anterior implica que el estudiante se vea forzado a realizar su mayor esfuerzo para que no sólo incluya información veraz en la Licencia de Publicación, sino que también realice diligentemente la gestión de subir el documento correcto en la plataforma digital Kerwá. SISTEMA DE ESTUDIOS DE POSGRADO ESTUDIANTE ESTEBAN JOSE SOTO RAMIREZ (FIRMA) Firmado digitalmente por ESTEBAN JOSE SOTO RAMIREZ (FIRMA) Fecha: 2021.09.07 00:40:36 -06'00' https://es.wikipedia.org/wiki/Responsabilidad https://es.wikipedia.org/wiki/Perjurio FreeText Esteban José Soto Ramírez FreeText 1-1250-0754 FreeText Propuesta para guía de manejo anestésico durante el periodo intraoperatorio FreeText de pacientes con traumatismo craneoencefálico grave atendidos en el Hospital Dr. Rafael Ángel Calderón Guardia. FreeText X FreeText Esteban José Soto Ramírez FreeText B89764 FreeText 1-1250-0754 FreeText dr.estebansr@gmail.com FreeText Dra. Adriana Gamboa Bastos FreeText 8768-6262 FreeText 7 de septiembre de 2021 I “Este trabajo final de graduación fue aceptado por la Subcomisión de la Especialidad en Anestesiología y Recuperación del Programa de Posgrado en Especialidades Médicas de la Universidad de Costa Rica, como requisito parcial para optar al grado y título de Especialista en Anestesiología y Recuperación”. II Carta de revisión filológica III Tabla de contenidos Justificación ........................................................................................................................... 1 Introducción ........................................................................................................................... 3 Objetivos ............................................................................................................................... 5 Objetivo general ................................................................................................................ 5 Objetivos específicos ........................................................................................................ 5 Metodología .......................................................................................................................... 6 Tipo de estudio .................................................................................................................. 6 Estrategia de búsqueda .................................................................................................... 6 Marco teórico ........................................................................................................................ 8 Capítulo I ........................................................................................................................... 8 Fisiología cerebral normal y fisiopatología del traumatismo craneoencefálico grave... 8 Presión intracraneal (PIC) .............................................................................................. 10 Presión de perfusión cerebral (PPC) ............................................................................. 12 Autorregulación cerebral ................................................................................................ 13 Mecanismo miogénico ................................................................................................ 13 Mecanismo metabólico ............................................................................................... 13 Mecanismo neurogénico ............................................................................................. 13 Flujo sanguíneo cerebral ................................................................................................ 15 Tasa metabólica cerebral ............................................................................................... 17 Acoplamiento flujo-metabolismo .................................................................................... 18 Vasorreactividad cerebral al CO2 ................................................................................... 19 Vasodilatación cerebral inducida por hipoxemia ........................................................... 19 Efectos de la viscosidad sanguínea sobre el flujo sanguíneo cerebral ....................... 20 IV Fisiopatología del traumatismo craneoencefálico ......................................................... 21 Definición ..................................................................................................................... 21 Lesión primaria ................................................................................................................ 23 Autorregulación cerebral anormal .............................................................................. 23 Lesión secundaria ........................................................................................................... 24 Capítulo II ........................................................................................................................ 30 Efectos de los fármacos anestésicos sobre la fisiología cerebral normal y en el traumatismo craneoencefálico grave (anestésicos inhalados e intravenosos) ....... 30 Anestésicos inhalados .................................................................................................... 31 Sevoflurano.................................................................................................................. 31 Óxido nitroso (N2O) ..................................................................................................... 32 Anestésicos intravenosos ............................................................................................... 33 Propofol........................................................................................................................ 33 Midazolam ................................................................................................................... 35 Dexmedetomidina ....................................................................................................... 35 Ketamina ...................................................................................................................... 36 Opioides (fentanilo y morfina)..................................................................................... 39 Relajantes neuromusculares ...................................................................................... 40 Capítulo III ....................................................................................................................... 44 Consideraciones neuro-anestésicas y estrategias de manejo intraoperatorio para pacientes con traumatismo craneoencefálico grave aislado durante la cirugía de emergencia .................................................................................................................. 44 Inducción e intubación .................................................................................................... 44 Estrategias ventilatorias.................................................................................................. 47 Intercambio de gases (PaO2 y PaCO2) ....................................................................... 48 Volumen corriente y mecánica ventilatoria ................................................................ 50 V Presión positiva al final de la espiración (PEEP) ...................................................... 51 Maniobras de reclutamiento ....................................................................................... 52 Técnicas de mantenimiento anestésico ........................................................................ 53 Monitorización intraoperatoria ........................................................................................ 55 Manejo hemodinámico.................................................................................................... 60 Vasopresores .............................................................................................................. 62 Fluidoterapia ................................................................................................................ 65 Terapia transfusional................................................................................................... 69 Control de la temperatura ............................................................................................... 71 Hipertermia .................................................................................................................. 71 Hipotermia ................................................................................................................... 72 Control glicémico intraoperatorio ................................................................................... 73 Hiperglicemia ............................................................................................................... 73 Hipoglicemia ................................................................................................................ 74 Intervenciones para el control agudo de la hipertensión intracraneal ......................... 76 Terapia hiperosmolar .................................................................................................. 76 Fármacos sedantes-analgésicos................................................................................ 80 Parálisis neuromuscular.............................................................................................. 80 Coma barbitúrico con tiopental sódico ....................................................................... 81 Hiperventilación temporal ........................................................................................... 82 Profilaxis anticonvulsiva.................................................................................................. 84 Profilaxis antibiótica ........................................................................................................ 84 Discusión y conclusiones ................................................................................................... 86 Referencias ......................................................................................................................... 87 Anexos............................................................................................................................... 131 VI Índice de tablas Tabla 1. Indicadores para la evaluación crítica sobre la calidad de los artículos ............. 7 Tabla 2. Valores normales de flujo sanguíneo cerebral y tasa metabólica cerebral ...... 18 Tabla 3. Escala de coma de Glasgow ............................................................................... 21 Tabla 4. Clasificación por subtipos en el traumatismo craneoencefálico ........................ 22 Tabla 5. Contraindicaciones para el uso de succinilcolina ............................................... 43 Tabla 6. Técnica de inducción e intubación de secuencia rápida (RSII)......................... 46 Tabla 7. Estrategias de manejo ventilatorio en pacientes con TCE grave...................... 53 Tabla 8. Rango de dosis de fármacos vasopresores ....................................................... 65 Tabla 9. Consenso y recomendaciones de la ESICM sobre Fluidoterapia en pacientes con TCE .............................................................................................................................. 68 Tabla 10. Composición de las soluciones intravenosas de uso común disponibles en la CCSS ................................................................................................................................... 68 Tabla 11. Dosis equiosmolares entre SSH 3%, 23.4% y Bicarbonato de Sodio 8.4% ... 79 Tabla 12. Características de las soluciones para terapia hiperosmolar .......................... 79 Tabla 13. Dosificación de la sedo-analgesia en infusión IV continua.............................. 80 Tabla 14. Dosificación de RNM en infusión IV continua en caso de HTIC ..................... 81 VII Índice de figuras Figura 1. Doctrina de Monro-Kellie: compensación en presencia de una masa expansiva ............................................................................................................................................... 9 Figura 2. Relación entre volumen y presión intracraneal ................................................. 11 Figura 3. Tipos de herniación cerebral .............................................................................. 11 Figura 4. Curva de autorregulación cerebral y la relación PPC/FSC .............................. 12 Figura 5. Curva de autorregulación cerebral en adultos y neonatos ............................... 14 Figura 6. Determinantes del flujo sanguíneo cerebral ...................................................... 16 Figura 7. Heterogeneidad en el traumatismo craneoencefálico ...................................... 22 Figura 8. Curva de autorregulación cerebral normal (A) y en TCE (B) ........................... 23 Figura 9. Cascada neurometabólica en la fisiopatología del TCE ................................... 25 Figura 10. Fisiopatología de la lesión cerebral secundaria del TCE ............................... 26 Figura 11. Tipos de edema cerebral en el TCE ................................................................ 28 Figura 12. Inmovilización cervical manual ........................................................................ 47 Figura 13. Interacción cerebro-pulmón en el TCE ............................................................ 48 Figura 14. Monitorización multimodal en el manejo del TCE ........................................... 56 Figura 15. Dispositivos para la monitorización de la presión intracraneal ...................... 57 Figura 16. Morfología de la onda de presión intracraneal ................................................ 58 Figura 17. Diferencia entre PAM/PPC con respecto al grado de elevación de la cabecera ............................................................................................................................................. 59 Figura 18. Causas y consecuencias de la hiperglicemia ................................................. 73 Figura 19. Manejo intraoperatorio de la hiperglicemia e hipoglicemia ............................ 75 Figura 20. Efecto de la hiperventilación en el TCE........................................................... 83 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888211 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888211 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888212 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888213 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888214 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888215 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888216 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888217 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888218 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888219 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888220 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888221 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888222 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888223 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888224 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888225 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888226 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888227 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888227 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888228 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888229 file:///C:/Users/50687/Desktop/Nueva%20carpeta/TFG_Esteban%20Soto%20Borrador%20Final%20Revisado%208%20SEPTIEMBRE%202021.docx%23_Toc87888230 VIII Resumen Justificación: El traumatismo craneoencefálico es la principal causa de muerte en adultos jóvenes en todo el mundo y una de las principales causas de muerte y discapacidad en todas las edades. Pese a que en Costa Rica existe un subregistro sobre la incidencia, mortalidad y discapacidad relacionada al traumatismo craneoencefálico, el perfil epidemiológico de pacientes con traumatismo craneoencefálico grave atendidos en el Hospital Calderón Guardia se correlaciona con las estadísticas de estudios internacionales. El propósito de esta revisión es elaborar una guía de manejo anestésico en pacientes con traumatismo craneoencefálico grave, con énfasis en el periodo intraoperatorio. Metodología: Revisión bibliográfica descriptiva utilizando artículos de revistas médicas revisadas por pares, guías de manejo internacionales y consensos de expertos publicados en los últimos 10 años (desde el 1 de enero del 2011 hasta el 31 de julio del 2021) en idioma inglés y español. Para recopilar la información se utilizaron bases de datos de información biomédica: PubMed, Embase y Cochrane Reviews. Conclusiones: El periodo intraoperatorio es una oportunidad para detectar y corregir lesiones preexistentes no diagnosticadas, así como para iniciar intervenciones que puedan mejorar el desenlace clínico de los pacientes con traumatismo craneoencefálico grave. Los objetivos intraoperatorios se pueden resumir en (1) mantener la presión de perfusión cerebral, (2) monitorización y reducción aguda de la presión intracraneal, (3) proporcionar condiciones quirúrgicas óptimas, (4) evitar la lesión secundaria, (5) proporcionar sedo-analgesia y antinocicepción adecuada, (6) optimizar la oxigenación y la mecánica ventilatoria, y (7) mantener un control estricto de las variables hemodinámicas para mantener la perfusión sistémica. Palabras clave: Traumatismo craneoencefálico; periodo intraoperatorio; manejo anestésico; neuroanestesia; anestésicos inhalados; anestésicos intravenosos; flujo sanguíneo cerebral; tasa metabólica cerebral; autorregulación cerebral; presión intracraneal; presión de perfusión cerebral. IX Abstract Rationale: Traumatic brain injury is the leading cause of death in young adults worldwide and one of the leading causes of death and disability at all ages. Even though in Costa Rica there is an underreporting of the incidence, mortality and disability related to traumatic brain injury, the epidemiological profile of patients with severe traumatic brain injury treated at the Calderón Guardia Hospital correlates with the statistics of international studies. The purpose of this review is to develop a guideline on anesthetic management of patients with severe traumatic brain injury with emphasis in the intraoperative period. Methodology: Descriptive bibliographic review using articles from peer-reviewed medical journals, international management guidelines and expert consensus published in the last 10 years (from January 1, 2011, to July 31, 2021) in English and Spanish. To collect the information, databases of biomedical information were used: PubMed, Embase and Cochrane Reviews. Conclusion: The intraoperative period is an opportunity to detect and correct pre-existing undiagnosed lesions, as well as to initiate interventions that can improve the clinical outcome of patients with severe head trauma. Intraoperative goals can be summarized as (1) maintaining cerebral perfusion pressure, (2) monitoring and acute reduction of intracranial pressure, (3) providing optimal surgical conditions, (4) avoiding secondary injury, (5) providing sedation-analgesia and adequate antinociception, (6) optimize oxygenation and ventilatory mechanics, and (7) maintain strict control of hemodynamic variables to maintain systemic perfusion. Keywords: Traumatic brain injury; intraoperative period; anesthetic management; neuroanesthesia; inhaled anesthetics; intravenous anesthetics; cerebral blood blow; cerebral metabolic rate; cerebral autoregulation; intracranial pressure; cerebral perfusion pressure. 1 Justificación El traumatismo craneoencefálico (TCE) es una causa frecuente de muerte y discapacidad a nivel mundial. Según datos de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), en los Estados Unidos de América solo durante el año 2019 fallecieron 61 000 personas debido a un TCE, lo cual implica 166 muertes al día por esta causa y una tasa específica de mortalidad de 18.5 por cada 100 000 habitantes. En Costa Rica existe un subregistro sobre la incidencia, mortalidad y discapacidad relacionada con el TCE, por lo cual no se cuenta con datos epidemiológicos actuales. En un reporte publicado por Vargas y Bonilla (2006) sobre mortalidad secundaria a trauma, solo durante el año 2004 fallecieron 1081 personas, de las cuales 638 asociaban un TCE para una tasa específica de mortalidad de 15 por cada 100 000 habitantes, basado en el estimado de población nacional para dicho año. Según datos extraídos del sistema ARCA Quirúrgica, en el Hospital Dr. Rafael Ángel Calderón Guardia se realizaron 259 procedimientos quirúrgicos relacionados con TCE en el periodo comprendido entre el 1 de enero de 2018 y el 1 de junio de 2021, sin embargo, durante la recopilación de datos se evidenció un subregistro importante tanto en el diagnóstico como en el procedimiento quirúrgico realizado por lo que se cree que el número real de procedimientos está muy por encima del registro en el sistema. Considerando el número de procedimientos realizados cada año, no es infrecuente que los médicos anestesiólogos se vean involucrados en el manejo de pacientes que se presentan con un TCE y ameritan un procedimiento quirúrgico de emergencia. El manejo de los pacientes con TCE grave es un continuo, por lo cual en el periodo intraoperatorio se deben mantener las terapias instauradas en la Unidad de Cuidados Intensivos. Durante el manejo anestésico es fundamental mantener un control estricto de las distintas variables fisiológicas, conocer el efecto de los diversos fármacos anestésicos sobre la fisiología cerebral y las posibles complicaciones, así como su manejo. 2 El objetivo primordial es evitar el progreso de la lesión cerebral secundaria, para así intentar mejorar la sobrevida y minimizar las secuelas físicas y cognitivas. El propósito de la presente revisión bibliográfica es elaborar una guía sobre el manejo anestésico durante el periodo intraoperatorio basada en la mejor evidencia científica disponible, así como en consensos de expertos internacionales que han demostrado efectividad en el manejo de pacientes con TCE grave. Se pretende que las recomendaciones recopiladas sirvan como una ayuda cognitiva durante el periodo intraoperatorio. 3 Introducción El traumatismo craneoencefálico (TCE) se reconoce cada vez más como un problema de salud pública y como una prioridad de intervención de salud a nivel mundial. El TCE es la principal causa de muerte en adultos jóvenes en todo el mundo y una de las principales causas de muerte y discapacidad en todas las edades, y es especialmente elevada la carga de discapacidad y muerte en países de bajos y medianos ingresos (Maas et al., 2017). Según el análisis sistemático de la carga mundial de morbilidad, en el año 2016 se registraron 27.08 millones nuevos casos de TCE a nivel mundial, causando 8.1 millones de años vividos con discapacidad. En este estudio se identificaron los accidentes de tránsito y las caídas como las principales causas de TCE (James et al., 2019). En Costa Rica no existen registros estadísticos recientes sobre la incidencia, muertes o personas con discapacidad secundaria a traumatismo craneoencefálico; sin embargo, en un estudio realizado por Petgrave et al. (2015) sobre el perfil epidemiológico de pacientes con TCE atendidos en el Hospital Calderón Guardia en un periodo de cinco años se determinó que los accidentes de tránsito y las caídas fueron las principales causas de TCE (p. 4), lo cual se correlaciona con las estadísticas de estudios internacionales. Adicionalmente, en nuestro país los accidentes de tránsito se encuentran entre las principales causas de muerte; según datos del “Anuario estadístico de accidentes de tránsito con víctimas” del Consejo de Seguridad Vial (COSEVI, 2020) durante el año 2018 ocurrieron 14 742 accidentes de tránsito causando heridas graves en 2490 personas (p. 15). Los datos del Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC, 2019) indican que en ese mismo año fallecieron 705 personas en accidentes de tránsito, así como 108 personas por lesiones secundarias a caídas. En ambos casos se podría inferir que gran parte de estos podrían haber asociado un TCE. El TCE es una afección heterogénea en términos de etiología, gravedad y desenlace clínico. La clasificación de gravedad más útil se basa en la valoración del nivel 4 de conciencia por medio de la Escala de Coma de Glasgow. El TCE grave (Glasgow 3 a 8 puntos) asocia una morbimortalidad significativa; por ende, el manejo de estos pacientes requiere un abordaje estructurado, el cual debe incluir estrategias de neuro- protección para así prevenir la progresión de la lesión cerebral secundaria. El período intraoperatorio es crucial en la continuidad del tratamiento de los pacientes que han sufrido un TCE. Los datos sobre el manejo de los pacientes con TCE en el periodo intraoperatorio son limitados; sin embargo, hallazgos recientes indican que las lesiones secundarias intraoperatorias son comunes y se asocian con peores resultados después de una intervención quirúrgica (Algarra et al., 2016). Los objetivos terapéuticos durante el periodo intraoperatorio incluyen facilitar la descompresión cerebral, proporcionar una técnica anestésica equilibrada y mantener una adecuada presión de perfusión cerebral (PPC) mediante la optimización de la hemodinámica sistémica e intracraneal, así como evitar agresivamente la lesión cerebral secundaria al controlar algunas variables fisiológicas de forma estricta (manejo de la glicemia, temperatura, presión arterial, entre otras) y tomar acciones oportunas en casos de elevación súbita y sostenida de la presión intracraneal (PIC). Esta revisión pretende resumir las estrategias anestésicas actuales basadas en la mejor evidencia científica disponible para elaborar una guía de manejo estructurado y así intentar optimizar los resultados de los pacientes con TCE grave que ameriten intervención quirúrgica de emergencia en el Hospital Dr. Rafael Ángel Calderón Guardia. 5 Objetivos Objetivo general • Elaborar una guía basada en la mejor evidencia disponible con recomendaciones para realizar un abordaje anestésico estructurado en pacientes con traumatismo craneoencefálico grave que requieran cirugía intracraneal de emergencia. Objetivos específicos 1. Realizar una revisión exhaustiva de la fisiología cerebral y las consecuencias fisiopatológicas en el traumatismo craneoencefálico grave. 2. Describir los efectos de los diversos fármacos anestésicos sobre la fisiología cerebral normal y en pacientes con traumatismo craneoencefálico grave. 3. Describir las consideraciones neuro-anestésicas y estrategias de manejo intraoperatorio en pacientes con traumatismo craneoencefálico grave que requieran cirugía de emergencia. 6 Metodología Tipo de estudio Se llevará a cabo una revisión bibliográfica descriptiva sobre el manejo intraoperatorio del paciente con traumatismo craneoencefálico grave, utilizando artículos de revistas médicas revisadas por pares, guías de manejo internacionales y consensos de expertos publicados en los últimos 10 años (desde el 1 de enero del 2011 hasta el 31 de junio del 2021) en idioma inglés y español. El objetivo de esta revisión es evaluar la evidencia actual sobre el manejo de los pacientes con traumatismo craneoencefálico grave que ameriten ser llevados a sala de operaciones como parte del manejo de su lesión (craneotomía y drenaje de hematomas, esquirlectomía o craniectomía descompresiva secundaria). Con los datos recopilados se pretende elaborar una guía de manejo anestésico que sea aplicable y reproducible en nuestro medio (hospitales de la Caja Costarricense del Seguro Social) con el principal objetivo de evitar la progresión de la lesión cerebral secundaria durante el acto anestésico y así influir de manera positiva en el desenlace clínico y funcional de los pacientes. Estrategia de búsqueda Para recopilar la información se utilizaron las siguientes bases de datos de información biomédica: PubMed, Embase y Cochrane Reviews. Las búsquedas fueron realizadas utilizando palabras clave y sinónimos (términos contenidos en el título o el resumen del documento) y posteriormente se adaptaron las estrategias de búsqueda al lenguaje controlado de términos biomédicos (tesauro) específico de cada base de datos (MeSH para PubMed y Cochrane; EMTREE para Embase), adicionalmente se aplicaron diversos filtros metodológicos. 7 Para la selección de los artículos de revisión se evaluó la metodología utilizada para obtener la información, se realizó una lectura crítica de la discusión, conclusiones y su aplicabilidad al objetivo de esta revisión. Adicionalmente se aplicaron cinco indicadores descritos por Dixon-Woods et al. (2004) para evaluar la calidad de los artículos de investigación (ver Tabla 1). Estructura y Formato La estructura y el formato utilizado para la elaboración del presente trabajo final de graduación se basa en los lineamientos de la sétima edición de la American Psychological Association (APA), los cuales pueden ser consultados en: https://apastyle.apa.org/ Tabla 1. Indicadores para la evaluación crítica sobre la calidad de los artículos ▪ ¿Los propósitos y objetivos de la investigación están claramente establecidos? ▪ ¿El diseño de la investigación está claramente especificado y es apropiado para los fines y objetivos de la investigación? ▪ ¿Los investigadores proporcionan una explicación clara del proceso por el cual obtuvieron los hallazgos? ▪ ¿Los investigadores muestran suficientes datos para respaldar sus interpretaciones y conclusiones? ▪ ¿El método de análisis es apropiado y está adecuadamente explicado? Adaptado de “The problem of appraising qualitative research” (p. 224), por Dixon-Woods et al., 2004, Qual Saf Health Care, 13. https://apastyle.apa.org/ 8 Marco teórico Capítulo I Fisiología cerebral normal y fisiopatología del traumatismo craneoencefálico grave La fisiopatología del traumatismo craneoencefálico es un proceso complejo, dinámico y bifásico en el que influyen tanto el tipo de lesión inicial (lesión tisular primaria), como la respuesta celular, bioquímica y molecular iniciada por la isquemia postraumática (lesión secundaria). En términos generales se debe saber que la fisiopatología se relaciona estrechamente con la alteración de los mecanismos homeostáticos y la desregulación del metabolismo cerebral. Debido a lo anterior, resalta la importancia de conocer y comprender a profundidad las distintas variables neurofisiológicas que regulan los mecanismos de homeostasis cerebral, y de esta manera intentar guiar las intervenciones durante el periodo intraoperatorio, con el objetivo de mejorar la oxigenación, la presión de perfusión cerebral y evitar noxas intraoperatorias que puedan causar isquemia cerebral empeorando el pronóstico de estos pacientes. Neuroanatomía y neurofisiología El cráneo es un compartimento rígido sin capacidad de expandirse, dentro de este compartimento se encuentran tres componentes intracraneales (Godoy et al., 2017): ▪ Tejido cerebral • Células gliales: 700-900 mL = 46% • Neuronas: 500-700 mL = 36% ▪ Sangre: 100-130 mL = 8% ▪ Líquido cefalorraquídeo (LCR): 100-150 mL = 10% El espacio supratentorial es responsable del 50% de la PIC, mientras que el infratentorial es responsable del 30% y el espacio espinal comprende un 20%. Es necesario conocer dos conceptos fisiológicos básicos para entender el manejo de los pacientes con TCE: (1) la doctrina de Monro-Kellie y (2) la autorregulación cerebral. 9 Adaptado de Acute Neuro Care (p. 142), por Bidkar, 2020, Springer. Figura 1. Doctrina de Monro-Kellie: compensación en presencia de una masa expansiva En la Figura 1 se muestra la relación cuantitativa entre los componentes intracraneales y su potencial de compresibilidad. El tejido cerebral no se puede comprimir, por lo que el aumento en el volumen de cualquier componente intracraneal es compensado inicialmente por cambios en el volumen de líquido cefalorraquídeo (LCR) o en el volumen sanguíneo. Normalmente el volumen sanguíneo cerebral (VSC) en reposo se mantiene en equilibrio debido al constante influjo de sangre arterial y al eflujo de sangre venosa; el cerebro recibe aproximadamente el 14% del gasto cardíaco (700 mL/min), y el volumen sanguíneo intracraneal en cualquier momento es alrededor de 100-130 mL (15% arterial, 40% venoso y 45% en la microcirculación) (Wilson, 2016). El volumen de LCR en el sistema nervioso central es de aproximadamente 150 mL (75 mL a nivel intracraneal) en adultos, y se producen entre 450 y 600 mL por día (Sullivan et al., 2006). De acuerdo con trabajos realizados por Shapiro et al. (1975) el aumento en el volumen de alguno de los componentes intracraneales desencadena cambios 10 compensatorios en el volumen de LCR y de sangre venosa. El LCR intracraneal es desplazado hacia el espacio subaracnoideo y al canal de la médula espinal. El aumento progresivo en el volumen o la masa de la lesión intracraneal distorsiona y bloquea las vías subaracnoideas y las cisternas, eliminando de esta manera la utilidad del mecanismo compensatorio de traslocación de LCR. La elevación sostenida de la presión intracraneal (PIC) causa un colapso del sistema de drenaje venoso; la estasis sanguínea causa contrapresión en el lecho microvascular cerebral aumentando la presión hidrostática a nivel capilar, empeorando el edema cerebral. Cuando hay un cambio en el volumen intracraneal (hipertensión intracraneal) que excede los mecanismos de compensación (Figura 2), el tejido cerebral puede ser desplazado de un compartimento a otro, causando una herniación cerebral (Figura 3). Presión intracraneal (PIC) La PIC está determinada por el volumen sanguíneo y el volumen de LCR circulante a nivel intracraneal (PICtotal = PICvascular + PICLCR). El componente vascular es difícil de cuantificar debido a la variación en el volumen sanguíneo cerebral por la autorregulación. El componente del LCR se puede expresar mediante la ecuación de Davson (1970): PIC = Resistencia a la salida de LCR × Formación de LCR + Presión en el seno sagital Basado en la ecuación anterior se entiende que cualquier factor que aumente la tasa de producción de LCR o incremente la resistencia al flujo de salida causará una elevación de la PIC. La contribución del componente vascular a la PIC es más compleja y en la actualidad no existe una fórmula matemática para cuantificar su aporte de manera fiable. El valor normal de la PIC en adultos en la posición decúbito supino es de 7 a 15 mmHg. Cuando la PIC es mayor a 22 mmHg de manera sostenida por más de 5-10 minutos se desarrolla hipertensión intracraneal (Carney et al., 2017), esto causa una 11 Adaptado de “Types of Cerebral Herniation and Their Imaging Features” (p. 1601), por Riveros Gilardi et al., 2019, Radiographics, 39 (6). Figura 3. Tipos de herniación cerebral Adaptado de Acute Neuro Care (p. 142), por Bidkar, 2020, Springer. Figura 2. Relación entre volumen y presión intracraneal caída de la presión de perfusión cerebral (PPC) llevando a isquemia focal y posteriormente global. 1 1 Extracranial hernia: Herniación extracraneal o transcalvaria; Subfalcine hernia: Herniación subfalcina o del cíngulo; Central DTH: Herniación central; Lateral DTH: Herniación uncal o transtentorial descendente; ATH: Herniación transtentorial ascendente; Tonsillar hernia: Herniación amigdalina. 12 Presión de perfusión cerebral (PPC) La PPC representa el gradiente de presión vascular a través de los lechos vasculares cerebrales. Se obtiene midiendo la diferencia entre la presión arterial media (PAM) y la presión intracraneal (PIC). En circunstancias normales, el flujo sanguíneo cerebral se puede mantener relativamente constante en 50 mL/100 g/min con una PPC entre 60 y 150 mmHg (Steiner y Andrews, 2006). La relación entre la presión de perfusión cerebral y el flujo sanguíneo cerebral (PPC/FSC) se rige por medio del complejo mecanismo fisiológico de la autorregulación cerebral (ver Figura 4). Figura 4. Curva de autorregulación cerebral y la relación PPC/FSC Adaptado de Essentials of Neurosurgical Anesthesia & Critical Care (p. 10), por Brambrink, 2020, Springer. 13 Autorregulación cerebral La autorregulación cerebral es un mecanismo homeostático cuya función es regular y mantener el FSC de manera constante dentro de un rango de presión arterial media (PAM). El concepto original fue propuesto por Lassen (1959) como una curva trifásica que consta de un límite inferior, una meseta y un límite superior (ver Figura 5). En términos generales se trata de un proceso complejo en el cual los vasos sanguíneos cerebrales responden a cambios en la PAM realizando cambios en las RCV. Actualmente existen diversas hipótesis sobre su mecanismo regulatorio (miogénico, metabólico y neurogénico), los cuales posiblemente actúan en conjunto (Rangel-Castilla et al., 2008). Mecanismo miogénico La hipótesis miogénica propuesta por Kontos et al. (1978) establece que las arterias de pequeño calibre y las arteriolas experimentan una rápida vasodilatación o vasoconstricción secundaria a cambios en la perfusión y al aumento o disminución en la presión transmural a nivel de los vasos de resistencia, regulando de esta manera el flujo sanguíneo regional. Mecanismo metabólico La hipótesis metabólica (Kuschinsky y Wahl, 1978) sugiere que la autorregulación está mediada por la liberación de sustancias vasodilatadoras (adenosina) que regulan la resistencia cerebrovascular para mantener constante el FSC. Posteriormente el flujo sanguíneo regional es regulado mediante la constricción y dilatación de las arteriolas cerebrales y la apertura/cierre de esfínteres precapilares en las metarteriolas, las cuales distribuyen la sangre a través del lecho cerebrovascular. Mecanismo neurogénico La hipótesis neurogénica (Hamel, 2006) en la vasorreactividad cerebral implica el control del diámetro de los vasos sanguíneos de pequeño y mediano calibre. Las neuronas, los astrocitos y la microglía secretan una variedad de neurotransmisores con 14 Figura 5. Curva de autorregulación cerebral en adultos y neonatos Adaptado de Essentials of Anesthesia for Neurotrauma (p. 39), por Prabhakar, 2018, Taylor & Francis Group. distintas propiedades vasoactivas.2 El acoplamiento neurovascular está determinado por las señales químicas liberadas por los nervios perivasculares activados y los astrocitos que alteran el tono vascular para ajustar localmente la perfusión de acuerdo con el grado de actividad cerebral. Los límites de la autorregulación cerebral en adultos se encuentran entre 60 y 160 mmHg para la PAM, y entre 50 y 150 mmHg para la PPC. Es importante señalar que la autorregulación cerebral responde no solo a los cambios de presión arterial sino también a los cambios en la PIC. 2 La acetilcolina y el óxido nítrico son potentes vasodilatadores, mientras que la serotonina y el neuropéptido Y estimulan la vasoconstricción. La figura 5 muestra la curva de autorregulación cerebral. La PAM es representada en el eje de las X y el FSC en el eje de las Y. Las líneas punteadas verticales negras indican los límites superior e inferior de la autorregulación en neonatos, y las líneas verticales punteadas grises indican los límites inferior y superior en adultos. El panel superior muestra gráficamente los cambios de diámetro de los vasos de resistencia con cambios en la PAM. Por debajo del límite inferior los vasos sanguíneos colapsan y por encima del límite superior las arterias se dilatan pasivamente y se produce una ruptura en la barrera hematoencefálica (BHE) y el endotelio vascular, lo que a su vez provoca edema cerebral y/o hemorragia. 15 A pesar de la importancia de la autorregulación para mantener la perfusión cerebral, en algunas circunstancias la autorregulación puede tener un efecto deletéreo. Por ejemplo, en un paciente con TCE y un hematoma subdural con efecto de masa se puede dar una elevación súbita de la PIC teniendo como consecuencia una disminución de la PPC. La respuesta de autorregulación normal da lugar a una vasodilatación intentando mantener la PPC; sin embargo, la vasodilatación también aumenta el VSC, incrementando aún más la PIC. Con este ejemplo se enfatiza la importancia de mantener una adecuada PPC en los pacientes con TCE. Flujo sanguíneo cerebral El flujo sanguíneo cerebral (FSC) normal es aproximadamente 50 mL/100 g/min. Debido a la mayor demanda metabólica de la sustancia gris, el FSC es mayor (80 mL/100 g/min) en comparación con la sustancia blanca (20 mL/100 g/min) (Vavilala et al., 2002). El FSC está determinado por la presión de perfusión cerebral (PPC) y las resistencias cerebrovasculares (RCV). Su relación se determina mediante la siguiente ecuación3: 𝐹𝑆𝐶 = 𝑃𝑃𝐶 𝑅𝐶𝑉 El flujo sanguíneo cerebral al nivel de la microvasculatura es directamente proporcional a la PPC e inversamente proporcional a las RCV. La PIC ejerce su efecto sobre el FSC a través de cambios en la PPC; la compresión venosa al nivel en el cual las venas puente ingresan al seno sagital asegura que la presión en la vena puente y la presión intravascular postcapilar estén siempre por encima de la PIC (Figura 6). 3 PPC = PAM – PIC RCV = 8ηl=πr4 (η: viscosidad sanguínea; l: longitud del vaso; r: radio del vaso) 16 Adaptado de “Regulation of the cerebral circulation: bedside assessment and clinical implications” (p. 2), por Donnelly et al., 2016, Critical Care, 18. Figura 6. Determinantes del flujo sanguíneo cerebral El FSC está modulado por el sistema cardiovascular por medio de la regulación del volumen sistólico (VS), frecuencia cardíaca (FC) y las resistencias vasculares sistémicas (RVS). El control de las RVS con vasopresores forma parte integral de muchas estrategias de modulación del FSC (incluso cuando la alteración en las RVS no es la causa principal de la alteración del FSC). La RCV está regulada a nivel de las arteriolas por variaciones en el tono vascular en respuesta a estímulos miogénicos, metabólicos y neurogénicos. La PIC modula el FSC a través de su acoplamiento con la presión venosa cerebral. Los aumentos de la PIC pueden deberse a aumentos en el VSC (arterial o venoso), aumento del volumen de LCR, edema, hematomas o masas intracraneales. Todas las terapias que modulan el FSC lo hacen a través de una (o más) de estas vías (Donnelly et al., 2016). 17 Tasa metabólica cerebral El cerebro es el órgano con mayor flujo sanguíneo y demanda metabólica en relación con su masa total. Utiliza el 20% del oxígeno y el 25% de la glucosa del consumo corporal total durante el reposo (Magistretti y Pellerin, 1999). La glucosa es el principal sustrato energético utilizado por el cerebro; hasta el 92% del adenosín trifosfato (ATP) en el cerebro proviene del metabolismo oxidativo de la glucosa; sin embargo, en algunas circunstancias puede utilizar cuerpos cetónicos y lactato como fuente de energía (Oddo et al., 2012) Aproximadamente un 40% de la energía se utiliza en las necesidades basales (mantenimiento de la integridad celular y del gradiente iónico, en mecanismos de transporte celular, en la síntesis de proteínas, lípidos y carbohidratos, y en la producción, almacenamiento, liberación y recaptación de neurotransmisores). El restante 60% es utilizado para la actividad sináptica (Larrabee, 1995). La tasa metabólica cerebral es una medida de la energía utilizada a nivel del cerebro la cual es calculada a partir de las cantidades de oxígeno (CMRO2) y glucosa (CMRGlu) utilizadas por unidad de tiempo. Las estimaciones del metabolismo cerebral se dan a partir de las mediciones en la diferencia arteriovenosa de glucosa, O2, y CO2. La CMRO2 se puede calcular conociendo el flujo sanguíneo cerebral y la cantidad de O2 que el cerebro extrae de esta sangre (diferencia arteriovenosa de oxígeno: AVDO2) mediante la ecuación: 𝐶𝑀𝑅𝑂2 = 𝐹𝑆𝐶 𝐴𝑉𝐷𝑂2 En un estudio realizado por Schroder et al. (1996) se logró identificar el umbral de flujo sanguíneo cerebral de 18 mL/100 g/min y de consumo de oxígeno de 1 mL/100 g/min; por debajo de estos valores se presentan lesiones isquémicas, y con un FSC menor de 10 mL/100 g/min se pierde la integridad de la membrana celular produciendo un influjo masivo de calcio al interior de la célula, esta cascada bioquímica de destrucción neuronal causa daño cerebral irreversible. 18 Tabla 2. Valores normales de flujo sanguíneo cerebral y tasa metabólica cerebral Adaptado de Fundamentals of Neuroanesthesia: A Physiologic Approach to Clinical Practice (p. 26), por Ruskin, 2014, Oxford University Press. Acoplamiento flujo-metabolismo El acoplamiento flujo-metabolismo cerebral es un fenómeno mediante el cual el FSC se encuentra estrechamente ligado a la demanda metabólica global y regional del cerebro. Durante períodos de actividad neuronal, el FSC aumenta para adaptarse a la mayor demanda metabólica cerebral (CMRO2-CMRGlu) necesaria para la transmisión sináptica. Según Gotoh et al. (2001), la adenosina y el óxido nítrico son los principales mediadores moleculares del acoplamiento flujo-metabolismo, lo anterior basado en estudios en los cuales se ha observado que un aumento en el metabolismo cerebral secundario a la activación neuronal se relaciona con un aumento en la concentración de estos mediadores en el área circundante, lo que resulta en vasodilatación y un aumento del flujo sanguíneo a la región metabólicamente activa. En observaciones realizadas por Hansen et al. (1989) y Lam et al. (1995), el fenómeno de acoplamiento flujo-metabolismo se preserva durante la anestesia general. Lo anterior se debe a que, pese a que algunos agentes anestésicos causan una 4 Tasa de extracción de oxígeno 5 Tasa metabólica cerebral de Lactato ▪ FSC normal: 50 mL/100 g/min ▪ FSC sustancia gris: 80 mL/100 g/min ▪ FSC sustancia blanca: 20 mL/100 g/min CMRO2: 3.4 mL/100 g/min ▪ AVDO2: 6.5 mL/dL ▪ O2ER: 35% 4 ▪ CMRGlu: 5 mg/100 g/min ▪ CMRLac: 0.18 mg/100 g/min 5 19 disminución del flujo sanguíneo cerebral, también causan una disminución en la CMRO2, lo que implica un FSC adecuado en relación con la demanda metabólica. Por el contrario, en el TCE grave se altera el acoplamiento flujo-metabolismo; en estos casos se da una mayor reducción del FSC en relación con la CMRO2, por lo que el FSC se torna inadecuado para satisfacer la demanda metabólica, causando hipoperfusión tisular y eventualmente isquemia e infarto (Bouzat et al., 2013). Vasorreactividad cerebral al CO2 La circulación cerebral posee una gran sensibilidad a cambios en la PaCO2. El flujo sanguíneo cerebral aumenta de manera lineal entre un 2% y un 4% por cada mmHg de elevación en la PaCO2 dentro de un rango de 25 a 75 mmHg (Vavilala et al., 2002). El cambio en el FSC inicia segundos después de la modificación en el valor de la PaCO2, alcanzando un equilibrio completo en aproximadamente 2 minutos; este rápido equilibrio se debe a la veloz difusión del CO2 a través de la barrera hematoencefálica (BHE) hacia el líquido perivascular y a la célula de músculo liso vascular. A nivel perivascular, el CO2 provoca disminución del pH, lo que produce vasodilatación cerebral con aumento del FSC. De acuerdo con Kontos et al. (1977), el CO2 no tiene influencia directa sobre el calibre de las arteriolas cerebrales; es el cambio en el pH extracelular el responsable de mediar la acción vasodilatadora. De manera similar en la hipocapnia e hipercapnia crónica, los cambios en el flujo sanguíneo cerebral se deben a cambios adaptativos en el pH del líquido cefalorraquídeo y no a la concentración de CO2. Vasodilatación cerebral inducida por hipoxemia La influencia de la PaO2 sobre la circulación cerebral es mínima cuando se compara con los cambios secundarios a la PaCO2. El flujo sanguíneo cerebral generalmente no aumenta de forma significativa hasta que la PaO2 cae por debajo de 60 mmHg; sin embargo, un estudio realizado por Ellingsen et al. (1987) reportó un aumento del FSC en humanos en un 23% cuando la PaO2 disminuyó de 100 a 65 mmHg. 20 El tiempo de respuesta del flujo sanguíneo cerebral a la hipoxemia es de aproximadamente 6 minutos (lento en comparación con la vasorreactividad mediada por el CO2). Se cree que la respuesta vasodilatadora cerebral a la hipoxemia se debe a la disminución del pH extracelular causado por el acúmulo de lactato secundario al metabolismo anaeróbico (Vavilala et al., 2002); sin embargo, Koehler y Traystman (1982) y Morii et al. (1987) demostraron que el aumento del FSC durante la hipoxemia no se debe únicamente al cambio en el pH y que la liberación de adenosina es necesaria para que se presente la respuesta vasodilatadora a la hipoxemia. Efectos de la viscosidad sanguínea sobre el flujo sanguíneo cerebral Los cambios en el hematocrito y la viscosidad sanguínea tienen un efecto mínimo sobre el FSC en personas sanas. En condiciones de isquemia cerebral, una PPC disminuida causa una vasodilatación compensatoria. En este escenario, la disminución de la viscosidad sanguínea podría mejorar el flujo sanguíneo cerebral; sin embargo, una reducción del hematocrito también reduce el contenido de oxígeno de la sangre, lo que podría empeorar el insulto isquémico (Tomiyama et al., 1999). Los pacientes con TCE y anemia secundaria a hipovolemia tienen mayor riesgo de exacerbar lesiones por hipoxia. De acuerdo con Curry et al. (2011), el límite inferior de hemoglobina (Hb) debe permanecer en 7g /dL, y la transfusión no aporta beneficios con un nivel de Hb por encima de 10 g/dL. 21 Fisiopatología del traumatismo craneoencefálico Definición Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), el traumatismo craneoencefálico es causado cuando un golpe, explosión u objeto penetra en el cráneo y daña el tejido cerebral, alterando el funcionamiento normal del cerebro. La clasificación de gravedad más utilizada se basa en el nivel de conciencia evaluado por la Escala de Coma de Glasgow (GCS) después de la reanimación. Esta escala comprende la puntuación total de los valores de tres componentes: escala visual, motora y verbal (ver Tabla 3). Dependiendo del puntaje total obtenido, el TCE se puede clasificar en leve (13-15 puntos), moderado (9-12 puntos) y grave (3-8 puntos). Tabla 3. Escala de coma de Glasgow Respuesta Puntaje Apertura ocular (O) Espontánea A una orden verbal Al dolor Ausente 4 3 2 1 Respuesta verbal (V) Orientado Confuso Palabras inapropiadas Sonidos incomprensibles Ausente 5 4 3 2 1 Respuesta motora (M) Obedece órdenes Localiza estímulo doloroso Retira al estímulo doloroso Flexión anormal (decorticación) Extensión anormal (descerebración) Ausente 6 5 4 3 2 1 Es importante señalar que el TCE es una afección heterogénea, debido a esto su fisiopatología es extremadamente compleja. La lesión tisular primaria se puede presentar como una mezcla de diversos trastornos patológicos (lesiones focales o difusas), cada una con presentación clínica, fisiopatología, historia natural, tratamiento y pronóstico distinto (ver Tabla 4). 22 Figura 7. Heterogeneidad en el traumatismo craneoencefálico Adaptado de “Classification of Traumatic Brain Injury for Targeted Therapies” (p. 721), por Saatman et al., 2008, Journal of Neurotrauma, 25. Tabla 4. Clasificación por subtipos en el traumatismo craneoencefálico En la Figura 7 se muestran estudios tomográficos de seis pacientes con diagnóstico de TCE grave. En este ejemplo se puede observar claramente la gran heterogeneidad dentro de un mismo diagnóstico. Lesiones focales ▪ Contusiones ▪ Hematoma epidural ▪ Hematoma subdural ▪ Hemorragia intraparenquimatosa ▪ Hemorragia subaracnoidea Lesiones difusas ▪ Daño axonal difuso ▪ Lesión microvascular difusa ▪ Lesiones inducidas por hipoperfusión ▪ Edema cerebral 23 Adaptado de “Cerebral pressure autoregulation in Traumatic Brain Injury” (p. 2), por Rangel- Castilla et al., 2008, Neurosurgical Focus, 25 (4). Figura 8. Curva de autorregulación cerebral normal (A) y en TCE (B) Lesión primaria La fisiopatología y la evolución del TCE se puede dividir en dos fases. La primera fase (lesión primaria) se atribuye al daño mecánico directo sobre las neuronas, las células gliales y las células adyacentes, adicionalmente se da una alteración en el acoplamiento flujo-metabolismo causando isquemia y edema cerebral. Las alteraciones patológicas de la lesión cerebral primaria varían dependiendo del tipo y la gravedad del traumatismo. Inicialmente se da una alteración del flujo sanguíneo cerebral seguido de un deterioro de la autorregulación cerebral y de la reactividad al CO2, y posteriormente se presentan cambios en el metabolismo y edema cerebral. Autorregulación cerebral anormal Según McCulloch et al. (2000), la autorregulación cerebral puede sufrir un deterioro o suprimirse (Figura 8) por diversas causas (trauma, hipoxemia, hipercapnia y anestésicos inhalados a dosis elevadas). En los pacientes con TCE, el mecanismo de autorregulación se puede clasificar como "intacto", "deteriorado" o "suprimido". Sin embargo, la autorregulación no es un fenómeno de todo o nada, sino que representa un espectro continuo de respuesta adaptativa de las resistencias cerebrovasculares a cambios en la presión de perfusión. 24 En pacientes con ausencia de autorregulación, la hipertensión arterial sistémica puede provocar hemorragias y formación de edema cerebral, mientras que una disminución de la presión arterial puede causar que zonas isquémicas sufran infarto. Lesión secundaria La magnitud de la lesión primaria es el principal determinante del resultado neurológico final en los pacientes con TCE; sin embargo, el desarrollo de la lesión secundaria contribuye de manera importante en la morbimortalidad de los pacientes, por lo tanto, el objetivo fundamental del anestesiólogo durante el periodo intraoperatorio es el de minimizar el daño neurológico secundario; lo cual se puede lograr al mantener un control estricto sobre diversas variables fisiológicas. Se debe evitar la hipoxemia, la hipotensión arterial, la hiper e hipocapnia, y la hiper e hipoglicemia; así mismo, se debe corregir la coagulopatía en caso de estar presente. La lesión secundaria en el TCE es causada por una compleja interacción entre múltiples mecanismos intracelulares y moleculares. Según Jae-Hyuk y Hazell (2006), durante esta etapa se da una importante liberación de neurotransmisores excitatorios, principalmente de glutamato. El exceso de este neurotransmisor causa despolarización de la membrana celular con la consecuente apertura de canales de potasio voltaje- dependientes, lo anterior lleva a un aumento del potasio extracelular con aumento del sodio y calcio a nivel intracelular, posteriormente se da una hiper-glucólisis debido al aumento en los requerimientos de ATP para mantener este gradiente iónico, finalmente debido a la isquemia, el aumento en la demanda de ATP es suplida por medio del metabolismo anaeróbico, causando una elevación de los niveles de lactato (Figura 9). La inflamación tiene especial importancia en la compleja fisiopatología del TCE. El ambiente proinflamatorio generado por citocinas, prostaglandinas, radicales libres y el sistema de complemento actúan en conjunto para inducir diversas quimiocinas y moléculas de adhesión que posteriormente movilizan células inmunológicas y células gliales de manera sinérgica. En el TCE la neuro-inflamación promueve la reparación del tejido lesionado, pero al mismo tiempo promueve la destrucción tisular (Lucas et al., 2006). 25 Figura 9. Cascada neurometabólica en la fisiopatología del TCE Adaptado de “Excitotoxic mechanisms and the role of astrocytic glutamate transporters in traumatic brain injury” (p. 395), por Jae-Hyuk y Hazell., 2006, Neurochemistry International, 48. y “Pharmacological and pathological modulation of cerebral physiology”, por Hirsch y Taylor, 2013, Anaesthesia & Intensive Care Medicine, 14 (9). De acuerdo con Dreier (2011), hasta un 60% de los pacientes con TCE grave pueden presentar un fenómeno conocido como despolarización cortical propagada. Este fenómeno se caracteriza por una disrupción casi completa de los gradientes iónicos, despolarización neuronal sostenida, desviación extrema en la resistencia de la membrana neuronal, pérdida de actividad eléctrica y edema neuronal con distorsión de las espinas dendríticas. 26 Adaptado de “Beyond intracranial pressure: optimization of cerebral blood flow, oxygen, and substrate delivery after traumatic brain injury” (p. 2), por Bouzat et al., 2013, Annals of Intensive Care, 3 (23). Figura 10. Fisiopatología de la lesión cerebral secundaria del TCE La propagación de la despolarización cortical representa un cambio eléctrico con un cortocircuito casi completo entre las neuronas y el espacio extracelular, causando una alteración bioquímica y morfológica que tiene como consecuencia la aparición de edema citotóxico. Las neuronas son incapaces de generar potenciales de acción, ya que la despolarización sostenida está por encima del umbral en el que se inactivan los canales de membrana que generan potenciales de acción. Como consecuencia, la propagación de la despolarización provoca silencio electroencefalográfico. A modo de resumen, la lesión secundaria (isquemia, hipoxia y la crisis energética) desencadenada por la cascada neuro-metabólica resulta en una pérdida progresiva de neuronas, células gliales y axones por medio de apoptosis y necrosis. Pese a que la lesión primaria no se puede revertir, es en la prevención de la lesión secundaria en la cual los médicos anestesiólogos pueden influir durante el periodo intraoperatorio. En la Figura 10 se muestra un esquema de la fisiopatología de la lesión secundaria posterior al TCE que apoya el concepto de la necesidad en la adecuada optimización del flujo sanguíneo cerebral y del aporte de oxígeno y nutrientes. 27 Edema cerebral El edema cerebral después de un TCE es un proceso complejo y heterogéneo. El edema citotóxico suele aparecer varias horas después de la lesión inicial y disminuye progresivamente luego de 24 horas; por el contrario, el edema vasogénico suele aparecer 48 a 72 horas después de la lesión inicial y se mantiene por un periodo más prolongado (Michinaga y Koyama, 2015). El edema vasogénico es causado por la disrupción de la BHE, provocando extravasación y acúmulo de líquido extracelular a nivel del parénquima cerebral; de manera contraria, en el edema citotóxico se da un acúmulo de líquido y sodio dentro de la célula secundario a la disfunción de los mecanismos de transporte iónico (Figura 11)6. Históricamente, se pensaba que el edema cerebral en el TCE era de predominio vasogénico; sin embargo, Barzó et al. (1997) demostraron que el edema citotóxico contribuye de manera significativa en el TCE. En una investigación llevada a cabo por Hudak et al. (2014), en la cual se realizaron estudios de RMN usando secuencias FLAIR/DWI en pacientes con TCE grave, se demostró que en un 54% de los pacientes predominaba el edema vasogénico, y en un 46%, el edema citotóxico. El edema cerebral puede ser una causa importante de hipertensión intracraneal, que, en caso de no ser tratado de manera adecuada, puede llevar a la herniación cerebral y la muerte. Se han descrito múltiples modalidades de tratamiento (terapia hiperosmolar, 6 Edema vasogénico: posterior a un TCE, se da una disrupción de las uniones estrechas del endotelio debido a las reacciones inflamatorias y al estrés oxidativo. Adicionalmente, las células gliales activadas liberan factores inflamatorios que aumentan la permeabilidad vascular, estos factores aceleran la hiperpermeabilidad de la BHE. Estos eventos provocan la extravasación de líquido y albúmina, lo que lleva a la acumulación extracelular de líquido en el parénquima cerebral. Edema citotóxico: El TCE induce el agotamiento de ATP intracelular, lo que resulta en disfunción mitocondrial y estrés oxidativo. Estos eventos causan una alteración del equilibrio iónico intra-extracelular. Como resultado, se inducen una entrada excesiva de líquido extracelular y Na+ a las células, lo que lleva a edema celular. Debido a que el contenido extracelular de Na+ disminuye por la entrada excesiva a las células, la salida de Na+ y líquido de los vasos sanguíneos se acelera de manera compensatoria. El flujo de salida de Na+ intravascular da como resultado la acumulación de líquido extracelular en el parénquima cerebral. 28 hiperventilación aguda, drenaje de LCR, hipotermia terapéutica, supresión metabólica y en caso de refractariedad la descompresión quirúrgica). Según las guías de la Neurocritical Care Society (NCS), por Cook et al. (2020), sobre el manejo agudo del edema cerebral en pacientes neurocríticos, el tratamiento farmacológico del edema cerebral debe guiarse siempre que sea posible por la patología subyacente. La evidencia disponible sugiere que la terapia hiperosmolar puede ser útil para reducir las elevaciones de la PIC o el edema cerebral en pacientes con TCE; los corticosteroides son útiles para reducir el edema cerebral en pacientes con meningitis bacteriana; sin embargo, con base en los resultados del estudio MRC-CRASH (2004), Figura 11. Tipos de edema cerebral en el TCE Adaptado de “Classification of Traumatic Brain Injury for Targeted Therapies” (p. 9951), por Michinaga y Koyama, 2015, International Journal of Molecular Sciences, 16. Flechas azules: flujo de agua, flechas verdes: flujo de Na+, esferas naranjas: albúmina, esferas verdes: Na+, columnas azules: canal de agua, columnas verdes: transportadores iónicos y columnas rojas: canales iónicos. 29 actualmente no se recomienda la administración de dosis altas de metilprednisolona para mejorar el pronóstico de los pacientes con TCE. El grupo de trabajo de Lara et al. (2021) realizó estudios de imagen con resonancia magnética con tensor de difusión en 48 pacientes para evaluar las características radiológicas del edema vasogénico en pacientes con tumores y con contusiones cerebrales, demostrando que en ambas son muy similares. Basados en estos datos, se diseñó el ensayo DEXCON-TBI, el cual actualmente se encuentra en fase 3. Se trata de un ensayo multicéntrico, pragmático, aleatorizado, triple ciego, controlado con placebo para cuantificar los efectos de la administración de dexametasona en el resultado de los pacientes con TCE con contusiones cerebrales y edema pericontusional vasogénico. Se espera que para febrero del 2024 se publiquen los resultados.7 7 Identificador: NCT04303065 en ClinicalTrials.gov 30 Capítulo II Efectos de los fármacos anestésicos sobre la fisiología cerebral normal y en el traumatismo craneoencefálico grave (anestésicos inhalados e intravenosos) Los agentes anestésicos (inhalados e intravenosos) son capaces de producir cambios significativos sobre diversos mecanismos neurofisiológicos, pueden influir sobre el volumen, el flujo sanguíneo y el metabolismo cerebral, y debido a su acción sobre la dinámica de los vasos sanguíneos cerebrales pueden influir sobre la composición tisular observada durante una intervención quirúrgica. Los médicos anestesiólogos deben conocer los efectos de estos fármacos y comprender cómo sus intervenciones pueden incidir sobre la vasculatura y el tejido cerebral, con el fin de brindar un manejo neuro-anestésico óptimo. Se realizará una revisión de los fármacos disponibles en los hospitales de la Caja Costarricense del Seguro Social (CCSS). 8 Los fármacos opioides disponibles en la CCSS para uso anestésico son fentanilo y morfina. 9 Se describe en el apartado de coma barbitúrico en el capítulo III. Anestésicos intravenosos Anestésicos inhalados ▪ Propofol ▪ Midazolam ▪ Dexmedetomidina ▪ Ketamina ▪ Opioides8 ▪ Tiopental9 ▪ Sevoflurano ▪ Óxido nitroso (N2O) 31 Anestésicos inhalados Sevoflurano El mecanismo de acción de los anestésicos volátiles no ha sido dilucidado por completo; sin embargo, se sabe que poseen efectos agonistas sobre los receptores GABAA y sobre los receptores de glicina, ambos neurotransmisores inhibidores. Adicionalmente, ejercen un efecto antagonista sobre los receptores nicotínicos de acetilcolina (Ach), receptores de glutamato y sobre canales iónicos voltaje- dependientes de potasio, sodio y calcio. Se cree que su efecto se da por medio de su acción sobre varios receptores de manera concomitante (Stachnik, 2006). Todos los agentes anestésicos volátiles de uso en la actualidad provocan un aumento dosis-dependiente del FSC y secundariamente del VSC y la PIC; no obstante, el aumento del FSC se contrarresta por una disminución de la CMRO2 y CMRGlu, y a excepción del Halotano, la disminución en la CMRO2 supera el aumento del FSC. Los agentes volátiles producen supresión de la actividad eléctrica cerebral de manera dosis-dependiente, la potencia vasoactiva y, en consecuencia, la concentración al final de la espiración por encima de la cual aumenta el FSC difiere entre agentes (Sloan, 2002). El sevoflurano es el anestésico inhalado con menor potencial vasodilatador. Según Engelhard y Werner (2006), al utilizar una concentración alveolar mínima (CAM) por debajo de 1.0 CAM, el sevoflurano ejerce poco efecto sobre el FSC y el VSC. De acuerdo con Duffy y Matta (2000), el sevoflurano parece tener un impacto mínimo sobre la autorregulación cerebral a concentraciones ˂1.5 CAM. No obstante, otros estudios han demostrado que la autorregulación cerebral puede deteriorarse con concentraciones más bajas de sevoflurano (Engelhard y Werner, 2006). En estudios realizados por Schlunzen et al. (2004) se demostró que el uso de sevoflurano a concentraciones entre 0.7% y 2.0% causa alteraciones en el FSC regional; 32 sin embargo, no afecta el FSC global de manera significativa. El desacople a nivel regional entre el flujo sanguíneo cerebral y el metabolismo oxidativo probablemente se deba a los efectos directos de los anestésicos volátiles sobre las resistencias vasculares cerebrales. Según estudios realizados por Lenz et al. (1998) y Mielck et al. (1999), el sevoflurano a concentraciones de 1.0 CAM reduce la CMRO2 entre 47% y 74% y la CMRGlu en un 40%. En un estudio realizado por Juhász et al. (2019), se evaluó el efecto del sevoflurano sobre la circulación sistémica y cerebral, la autorregulación cerebral y la vasorreactividad al CO2, y se observó que el sevoflurano en dosis de 1.0 CAM no causa efectos hemodinámicos sistémicos significativos ni influye en la autorregulación cerebral estática ni en la vasorreactividad cerebrovascular. Es importante recalcar que los efectos hemodinámicos de los anestésicos volátiles son dosis-dependiente y que todos tienen efectos similares sobre el sistema cardiovascular. Causan una caída del índice cardíaco, taquicardia e hipotensión arterial principalmente por disminución en las resistencias vasculares sistémicas (Preckel y Bolten, 2005). El uso en neuroanestesia de los anestésicos volátiles podría parecer subóptimo debido a sus efectos hemodinámicos. Sin embargo, tanto los anestésicos volátiles como los intravenosos (propofol, tiopental) disminuyen las resistencias vasculares sistémicas y producen miocardiodepresión. Óxido nitroso (N2O) El mecanismo de acción del N2O es a través de la inhibición de la transmisión glutaminérgica postsináptica bloqueando el receptor de glutamato NMDA. A diferencia de otros anestésicos inhalados, sus efectos sobre los receptores GABAA son insignificantes. La potencia del N2O es muy baja (1 CAM = 104%), por lo que su uso como anestésico único no es adecuado. 33 Históricamente se ha evitado el uso de N2O en pacientes neuroquirúrgicos debido a datos históricos de que su uso aumenta el FSC, la CMRO2 y la PIC; sin embargo, en una revisión realizada por Pasternak y Lanier (2010) encontraron que la magnitud de los cambios varía sustancialmente entre diversos estudios. Matta y Lam (1995) observaron que durante la anestesia con N2O al 70% y propofol se produjo un aumento en la CMRO2 y CMRGlu asociado a una activación de la actividad electroencefalográfica, lo cual concuerda con las observaciones mediante PET de Kaisti et al. (2003), de que en humanos el uso de N2O al 70% contrarrestó la reducción del flujo sanguíneo cerebral regional y de la tasa metabólica cerebral producida por el propofol. La vasodilatación cerebral causada por el N2O puede tener consecuencias graves en pacientes con una compliance cerebral reducida. El N2O difunde rápidamente hacia espacios cerrados con gas en su interior, por lo que en pacientes con TCE y gas a nivel intracraneal puede producir un neumocráneo y un rápido deterioro clínico (Pasternak y Lanier, 2010). Anestésicos intravenosos Propofol El propofol (2,6-diisopropilfenol) es un fármaco GABAérgico. Actúa al aumentar la conductancia de los canales iónicos de cloruro, prolongando la despolarización y las señales inhibidoras mediadas por el ácido γ-aminobutírico A (GABAA). Debido a su alta lipofilicidad, tiene un inicio de acción rápido (60 a 90 segundos) y es eliminado rápidamente del plasma para ser metabolizado a nivel hepático. Su vida media de eliminación es de 3 a 4.8 horas. En estudios realizados en voluntarios sanos por Kaisti et al. (2003), al alcanzar niveles plasmáticos de propofol adecuados para una anestesia quirúrgica, se redujo el FSC regional entre un 53% y un 79% (comparado con el estado despierto). 34 Al evaluar la CMRGlu por medio de tomografía por emisión de positrones (PET), Alkire et al. (1995) observaron una disminución de la tasa metabólica de todo el cerebro del 48% al 58%, con heterogeneidad regional limitada. Los estudios anteriores concuerdan con los resultados obtenidos por Schlunzen et al. (2011), quienes observaron que el propofol reduce el flujo sanguíneo cerebral regional a nivel de todas las estructuras cerebrales en un 46 a 55%, con la mayor disminución a nivel del tálamo y el lóbulo parietal. La CMRGlu regional se redujo en todas las áreas del cerebro en un 48-66% con una reducción más significativa a nivel del lóbulo occipital, el lóbulo parietal, el lóbulo temporal y el tálamo. El propofol causa una disminución en la tasa metabólica cerebral, y como consecuencia disminuye el FSC, el VSC y la PIC. Tanto la vasorreactividad al CO2 como la autorregulación se conservan durante la administración de propofol, incluso cuando se administra en dosis que producen brote-supresión (niveles plasmáticos ˃ 10 mg/L). En los pacientes neuroquirúrgicos, la reducción del VSC causado por el propofol mejora las condiciones quirúrgicas al causar relajación cerebral (disminuye la condición de “cerebro tenso”). En un ensayo realizado por Petersen et al. (2003) en pacientes sometidos a craneotomía, los pacientes a quienes se les administró propofol mantuvieron una PIC más baja, tuvieron menor edema cerebral y mayor valor de PAM y PPC, comparado con pacientes que recibieron sevoflurano. El efecto miocardiodepresor del propofol comúnmente induce hipotensión arterial, especialmente en pacientes hipovolémicos o con disfunción cardíaca grave preexistente, por lo cual es importante una adecuada reanimación con fluidos y el uso de vasopresores o inotrópicos de manera concomitante en caso de ser necesario. 35 Midazolam Las benzodiazepinas actúan como depresores del SNC, al unirse a los receptores GABAA potencian la señal inhibitoria GABAérgica por medio de un aumento en la conductancia de iones cloruro. Del grupo de las benzodiazepinas, el midazolam es utilizado con mayor frecuencia en pacientes con TCE debido a su rápido inicio de acción y a su menor T½ sensible al contexto (120 a 150 minutos)10 en comparación con diazepam y lorazepam. De acuerdo con observaciones realizadas por Papazian et al. (1993), el midazolam reduce el FSC, la CMRO2 y la PIC; sin embargo, se debe omitir la administración de dosis en bolos ya que puede causar una disminución de la PAM y por ende de la PPC en pacientes con TCE grave. Comparado con el propofol, el midazolam también preserva la autorregulación cerebral y la vasorreactividad al CO2, y causa menos repercusión hemodinámica. Sin embargo, debido a que produce una menor reducción en la CMRO2, el FSC y la PIC, no es utilizado como fármaco de primera línea en pacientes con hipertensión intracraneal (Marklund, 2017). Dexmedetomidina La dexmedetomidina es un fármaco agonista adrenérgico α2 altamente selectivo, induce la sedación disminuyendo la actividad de las neuronas noradrenérgicas a nivel del locus ceruleus, aumentando así la actividad de las neuronas GABAérgicas en el núcleo preóptico ventrolateral (Seyrek et al., 2011). La dexmedetomidina causa una disminución de la actividad en las motoneuronas espinales y las vías espinotalámicas, y da como resultado una disminución de la FC y la PA sin compromiso ventilatorio. Estas cualidades lo hacen un fármaco útil como coadyuvante en el esquema de sedo-analgesia de pacientes con TCE grave en VMA. 10 T½ (vida media) sensible al contexto: Es el tiempo necesario para que la concentración plasmática de un fármaco se reduzca a la mitad tras detenerse una infusión continua. 36 En un estudio retrospectivo realizado por Aryan et al. (2006), se observó que la dexmedetomidina causa una disminución del FSC, un leve aumento de la PPC y disminuye la PIC. Se cree que este efecto se debe a la vasoconstricción directa sobre el músculo liso cerebral mediada por receptores α2 postsinápticos (Prielipp et al., 2002) o que es secundario a cambios compensatorios del FSC causados por la disminución de la CMRO2 inducida por dexmedetomidina (Drummond et al., 2008). La dexmedetomidina no puede brindar una profundidad de anestesia general; sin embargo, puede usarse como un agente adyuvante para reducir la dosis de otros fármacos durante el mantenimiento de la anestesia general, así como amplificar los efectos analgésicos de los opioides o la ketamina. Humble et al. (2016) encontraron en un estudio retrospectivo que el uso de dexmedetomidina redujo de manera significativa las dosis de midazolam, propofol y fentanilo en pacientes con TCE grave. En el año 2014, Erdman et al. reportaron los resultados de un estudio comparativo de los eventos adversos hemodinámicos entre propofol y dexmedetomidina cuando se usa para sedación prolongada en pacientes con TCE y encontraron que la implementación de una estrategia de dosificación que elimina la dosis inicial en bolo y limitando la frecuencia de titulación de dosis a un mínimo de 30 minutos fue fundamental para reducir la prevalencia de eventos adversos hemodinámicos con la dexmedetomidina.11 Ketamina La ketamina es un fármaco antagonista del receptor N-metil-D-aspartato (NMDA) que se utiliza como anestésico principalmente en pacientes hemodinámicamente inestables. El mecanismo anestésico principal se da por medio de un antagonismo no competitivo por el receptor NMDA glutaminérgico. La ketamina se une en un sitio distinto al glutamato, por lo cual su acción antagonista no se puede superar al aumentar las 11 Dosis inicial 0,2-0,4 μg/kg/h y Titular 0,1-0,2 μg/kg/h cada 30 minutos (Erdman et al., 2014). 37 concentraciones del neurotransmisor excitatorio (glutamato). La ketamina también se une al receptor colinérgico nicotínico, los receptores opioides y los receptores de monoaminas como los receptores de dopamina D2 y serotonina (5-HT). De acuerdo con Orser et al. (1997), la ketamina antagoniza de forma no competitiva al receptor de NMDA mediante dos mecanismos distintos: como un bloqueador de canal, uniéndose a un sitio dentro del poro del canal para ocluirlo y reducir el tiempo que permanece abierto, y a través de un mecanismo alostérico para disminuir la frecuencia de apertura del canal. Debido a su bajo peso molecular, a su elevada liposolubilidad y a su pKa cercano al pH fisiológico, la ketamina atraviesa rápidamente la BHE, su inicio de acción se da 30 segundos luego de su administración intravenosa, alcanzando su efecto máximo en 60 segundos. Posteriormente se metaboliza a nivel hepático, generando compuestos activos (norketamina e hidroxinorketamina) y se elimina casi por completo en la orina con una vida media de eliminación de 1.5 a 3 horas. Al no causar vasodilatación, la ketamina proporciona estabilidad hemodinámica. En dosis usuales no causa depresión respiratoria y conserva los reflejos protectores de la vía aérea. Además, no compromete los mecanismos de autorregulación ni la vasorreactividad al CO2 de la vasculatura cerebral (Slupe et al., 2018). En estudios realizados por Långsjö et al. (2003), se observó que la ketamina produce cambios regionales en la CMRO2: las regiones frontales, la ínsula y el giro del cíngulo anterior muestran un aumento, mientras que se observa una disminución en la protuberancia, el cerebelo y el lóbulo temporal; sin embargo, estos cambios en la CMRO2 regional no son seguidos por cambios en el FSC regional, lo que podría indicar que se da un desacople dosis-dependiente (Långsjö et al., 2004). Tradicionalmente se ha evitado el uso de la ketamina en pacientes con TCE debido a la preocupación de que pueda tener efectos deletéreos secundarios a elevación de la PIC. Esta creencia se basa en estudios de casos y controles realizados hace casi 50 años (Shapiro et al., 1972; Gibbs, 1972; Gardner et al., 1972; List et al., 1972), en 38 pacientes con patología intracraneal no-traumática (lesiones espacio ocupantes o hidrocefalia obstructiva). Albanese et al. (1997) estudiaron los efectos de tres dosis de ketamina (1.5, 3 y 5 mg/kg) sobre la PIC, la PPC, la SvjO2, la vACM y la actividad electroencefalográfica (EEG).12 En las tres dosis estudiadas (1.5, 3 y 5 mg/kg), la ketamina se asoció a una disminución significativa de la PIC entre los pacientes del estudio independientemente de la dosis utilizada; no hubo diferencias significativas en la PPC, la SvjO2 ni la vACM. El estudio anterior concuerda con observaciones realizadas por Himmelseher y Durieux (2005), quienes describen que, desde el punto de vista de la hemodinámica cerebral, la información disponible demuestra que la ketamina no aumenta la PIC en pacientes con deterioro neurológico durante la ventilación mecánica y la coadministración de un agonista GABAérgico. En una revisión sistemática sobre el uso de la ketamina como anestésico en pacientes con TCE, Gregers et al. (2020) no encontraron pruebas que indiquen que el uso de la ketamina en pacientes con TCE provoque repercusiones negativas sobre la hemodinámica cerebral. Específicamente, no se encontraron efectos negativos en la PIC, en la PPC, en la aparición de despolarización cortical propagada ni sobre la mortalidad global. Con respecto al manejo de la sedo-analgesia de pacientes con TCE, Kolenda et al. (1996) y Albanese et al. (1997) realizaron una comparación entre el uso de ketamina con midazolam y fentanilo con midazolam, y encontraron que las cifras de PIC fueron similares en ambos grupos; sin embargo, en el grupo de ketamina con midazolam se reporta una mayor PPC y menor necesidad de soporte vasopresor. En un estudio similar, Wang et al. (2014) realizaron una comparación entre ketamina y opioides para el manejo de la sedo-analgesia en pacientes con TCE y encontraron que la ketamina no aumenta la PIC ni afecta la hemodinámica cerebral. 12 SvjO2: saturación de oxígeno del bulbo de la vena yugular; vACM: velocidad del flujo sanguíneo de la arteria cerebral media. 39 Finalmente, en diversos estudios clínicos (Albanese et al., 1997; Hertle et al., 2012; 2016; Carlson et al., 2019), la ketamina ha demostrado ser útil para la supresión de la despolarización cortical propagada (DCP) posterior a un TCE. Se ha observado eficacia en términos de disminución en la frecuencia de la DCP, así como la recuperación de la depresión electrocorticográfica. La importancia de estos hallazgos radica en que la DCP es un mecanismo que se asocia de manera importante con la lesión cerebral secundaria y la isquemia cerebral tardía. Opioides (fentanilo y morfina) Los fármacos opioides disponibles para los médicos anestesiólogos en la CCSS en la actualidad son el fentanilo y la morfina, por lo cual en este apartado únicamente se mencionarán los efectos de estos dos fármacos sobre la fisiología cerebral. Los opioides son fármacos con potentes propiedades analgésicas (antinociceptivas). Los receptores de opioides están distribuidos a nivel cerebral, de médula espinal y a nivel periférico (sistema nervioso autónomo). Los efectos de cada fármaco varían dependiendo de su afinidad por cada subtipo de receptor opioide. Los opioides se han considerado neutrales con respecto a la alteración del FSC y la CMRO2. Sin embargo, los estudios en los cuales se basan estas conclusiones fueron realizados midiendo la velocidad del flujo sanguíneo a través de la arteria cerebral media (vACM) y usando estas mediciones como sustituto del flujo sanguíneo cerebral global sin tener en cuenta las diferencias en el flujo sanguíneo cerebral regional (Slupe y Kirsch, 2018). Comparado con técnicas de detección basadas en RMN y PET se ha observado que los opioides influyen sobre el flujo sanguíneo cerebral regional. Tanto Firestone et al. (1996) como Zelaya et al. (2011) observaron que la administración de fentanilo aumenta el FSC regional a nivel de la corteza prefrontal y el núcleo caudado. Estos resultados concuerdan con observaciones similares realizadas por Jones et al. (1991) sobre el aumento del flujo sanguíneo cerebral regional a nivel del tálamo en pacientes a los cuales se les administró morfina. 40 En una revisión sistemática realizada por Wiener et al. (2019) sobre el efecto de los opioides en la fisiología cerebral (en términos de cambio en la PAM, PPC y PIC) en pacientes con TCE, se demostró que la administración de opioides en bolo13 puede causar disminución de la PAM y vasodilatación cerebral, lo que lleva a un aumento de la PIC y disminución de la PPC, a diferencia con la administración de opioides en infusión14, en los cuales no se observaron cambios en la PIC, PPC o PAM. Los opioides pueden producir hipotensión por varios mecanismos que incluyen una reducción del tono simpático y la estimulación de la liberación de histamina; sin embargo, este efecto no se observa cuando se administran de manera lenta a pacientes normo-volémicos. Relajantes neuromusculares Los fármacos relajantes neuromusculares (RNM) ejercen su efecto al bloquear la transmisión de impulsos en la unión neuromuscular. Se pueden dividir según su mecanismo de acción y su estructura química en relajantes neuromusculares despolarizantes y no-despolarizantes. Los agentes despolarizantes imitan la acción de la acetilcolina, mientras que los fármacos no despolarizantes interfieren con la acción de la acetilcolina. Los RNM no atraviesan la BHE por lo que no causan efectos directos sobre la hemodinámica cerebral, mantienen la autorregulación cerebral y la vasorreactividad al CO2. En la CCSS se cuenta con tres tipos de RNM, uno despolarizante (succinilcolina/suxametonio) y dos RNM no-despolarizantes; atracurio (bencilisoquinolina) y pancuronio (aminoesteroide). Los RNM son utilizados de manera frecuente en la etapa temprana del manejo de pacientes con TCE e hipertensión intracraneal (HTIC). 13 Fentanilo dosis en bolo 2 µg/kg / Morfina dosis en bolo 0.2 mg/kg (de Nadal et al., 2000). 14 Fentanilo dosis en infusión 25-550 µg/h (Colton et al., 2014) o 2 µg/kg/h / Morfina infusión 0.03/mg/kg/h (Lauer et al., 1997). 41 Una revisión sistemática realizada por Sanfilippo et al. (2014) sobre la utilidad de los RNM en pacientes con TCE brinda evidencia sobre los posibles beneficios del uso de estos fármacos en el manejo de los pacientes con TCE. La parálisis neuromuscular facilita la ventilación mecánica asistida al lograr la sincronía paciente-ventilador, disminuyendo el riesgo de volu-trauma y baro-trauma, evita la elevación súbita de la PIC secundario a un patrón ventilatorio descoordinado con aumento de la presión intratorácica y al lograr controlar de manera exacta la PaCO2. Además, permite utilizar una menor FIO2 y niveles bajos de presión positiva al final de la espiración (PEEP). Con respecto al atracurio se observó que luego de la administración de una dosis en bolo 3x la ED95 hubo una disminución de la PIC, PPC, FSC y PAM a los 2-4 minutos (Schramm et al., 1998).15 En algunos pacientes se presentó un efecto vasodilatador mediado por histamina posterior a la administración rápida de atracurio, con disminución de la PAM, PPC y leve elevación de la PIC. Este efecto se puede evitar o reducir mediante una inyección lenta (30 a 75 segundos) y diluyendo la concentración del fármaco. Otros beneficios observados con la administración de RNM son la prevención de los escalofríos con una reducción de la tasa metabólica y el consumo de O2 por los músculos respiratorios (McCall et al., 2003; Osuka et al., 2013), y el prevenir las fluctuaciones de la PIC durante la succión endotraqueal o en accesos de tos (Werba et al., 1993). En los estudios consultados tanto el atracurio como el pancuronio son fármacos razonables para su uso en pacientes con TCE y riesgo de HTIC (Sanfilippo et al., 2014). 15 ED95: Dosis que produce el efecto deseado en 95% de los pacientes. (0.25 mg/kg para el atracurio) 42 Succinilcolina/suxametonio El uso de la succinilcolina en pacientes con TCE ha sido controversial debido a estudios que han reportado elevación importante de la PIC con el riesgo de herniación cerebral. Sin embargo, la mayor parte de estos estudios fueron realizados en animales (perros, gatos, cerdos y monos) y tuvieron resultados contradictorios (Cottrell et al., 1983; Lanier et al., 1986; Haigh et al., 1986; Thiagarajah et al., 1988; Artru et al., 1990). En uno de los estudios realizados en humanos (Halldin y Wahlin, 1959), que reportó una elevación de la PIC con el uso de succinilcolina, se tomó la medición de la PIC mientras los pacientes se encontraban en apnea, por lo que la elevación de la PIC probablemente fue secundaria a la hipercapnia con la consecuente elevación del FSC. Kovarik et al. (1994) estudiaron el efecto de la administración de succinilcolina sobre la PIC, PAM, vACM y EEG en pacientes con TCE grave y no observaron cambios en las variables estudiadas, llegando a la conclusión de que la administración de succinilcolina no tiene repercusión negativa sobre la hemodinámica cerebral. En el año 2016, Patanwala et al. publicaron un estudio que afirma que el uso de succinilcolina como RNM para la inducción e intubación de secuencia rápida (RSII) en TCE grave aumenta la mortalidad en un 21% en comparación con rocuronio (OR: 4.10); sin embargo, este estudio presenta varios problemas metodológicos, se trata de un estudio retrospectivo en el cual los médicos escogían utilizar succinilcolina o rocuronio basados en su preferencia personal o en el estado clínico del paciente. En los pacientes en quienes se utilizó succinilcolina un 52% presentaban hipotensión y un 23% hipoxemia, en comparación con un 18% y un 9%, respectivamente, en los pacientes en quienes se utilizó rocuronio, lo cual indica que los pacientes en quienes se utilizó succinilcolina tenían un peor estado clínico de base. Lo anterior implica un gran sesgo de selección y al tratarse de un estudio retrospectivo únicamente puede proporcionar asociación y no causalidad. 43 Cuando no existen contraindicaciones (Tabla 5) y se mantiene un adecuado control de la PaCO2, la PAM y una profundidad anestésica adecuada, la administración de succinilcolina para la RSII no debería representar un peligro en los pacientes con TCE grave e HTIC. Tabla 5. Contraindicaciones para el uso de succinilcolina ▪ Inmovilización prolongada ▪ Hiperkalemia ▪ Rabdomiólisis ▪ Quemaduras ˃ 10% SCT de ˃ 5 días de evolución ▪ Lesiones por aplastamiento de ˃ 5 días de evolución ▪ Enfermedades neuromusculares (EM, ELA, DM) ▪ Trauma medular de ˃ 5 días de evolución y hasta 6 meses posterior ▪ Sepsis intraabdominal de ˃ 5 días de evolución hasta resolución ▪ Historia de hipertermia maligna SCT: superficie corporal total, EM: esclerosis múltiple, ELA: esclerosis lateral amiotrófica, DM: distrofias musculares. 44 Capítulo III Consideraciones neuro-anestésicas y estrategias de manejo intraoperatorio para pacientes con traumatismo craneoencefálico grave aislado durante la cirugía de emergencia El periodo perioperatorio se puede dividir en tres etapas en el manejo de los pacientes. En el caso del TCE que amerite intervención neuroquirúrgica como parte de su manejo el periodo preoperatorio usualmente se inicia en el servicio de emergencias (SEM) o en la unidad de cuidados intensivos (UCI), el periodo intraoperatorio comprende el tiempo desde que el paciente ingresa al quirófano hasta que se entrega en el servicio de recuperación post-anestésica o en la UCI, donde inicia el periodo postoperatorio. Los principales objetivos del tratamiento anestésico del paciente con TCE son mantener la PPC, evitar y corregir el aumento de la PIC, proporcionar condiciones quirúrgicas óptimas, y evitar lesiones secundarias como hipoxemia, hiper e hipocapnia, hipo e hiperglucemia. En el periodo intraoperatorio se deben mantener las terapias instauradas en el SEM/UCI con el fin de continuar con la terapia de reanimación y corregir cualquier noxa secundaria preexistente no detectada. Dado que la lesión cerebral secundaria es en gran medida prevenible, el período intraoperatorio puede ser una ventana potencial para iniciar intervenciones que pueden mejorar el resultado y pronóstico del paciente con TCE grave. Inducción e intubación En el periodo agudo los pacientes con TCE presentan múltiples alteraciones neurofisiológicas que pueden repercutir de manera negativa en caso de persistir durante la manipulación de la vía aérea, la respuesta simpática puede provocar una elevación importante en la PIC y disminución de la PPC con un alto riesgo de perpetuar la lesión cerebral secundaria. El objetivo de los médicos anestesiólogos durante el manejo de la vía aérea en los pacientes con TCE grave es disminuir o atenuar farmacológicamente la respuesta 45 simpática a la laringoscopía y la intubación endotraqueal, evitar la hipoxemia y la hipercapnia, al mismo tiempo que se mantiene la hemodinámica sistémica y cerebral. Durante la maniobra de laringoscopía e intubación suele presentarse una respuesta hipertensiva secundaria al estímulo simpático. Un estudio realizado por Perkins et al. (2013) reportó que hasta un 80% de los pacientes con TCE presentan una respuesta hemodinámica importante a esta maniobra. Con el fin de evitar la respuesta simpática a la laringoscopía y el posible deterioro neurológico en pacientes con TCE se han estudiado diversos fármacos capaces de atenuar los efectos hemodinámicos durante la laringoscopía e intubación. El fentanilo ha demostrado en diversos estudios clínicos su capacidad para atenuar la respuesta simpática a la laringoscopía (Dahlgren y Messeter, 1981; Cork et al., 1984) utilizado a dosis entre 2-5 µg/kg tres minutos previos a la maniobra de intubación. Los fármacos de preferencia para la inducción en pacientes hemodinámicamente inestables son la ketamina y el etomidato16; sin emb