Download Tomografía de impedancia eléctrica

Para guiar la terapia de ventilación y ayudar a prevenir daños
en el pulmón: la tomografía de impedancia eléctrica (TIE) ha
despertado el interés de la comunidad científica durante más
de 20 años. Su contribución a la monitorización, la cuantificación
y la evaluación de medidas terapéuticas se complementa con
otras herramientas para la monitorización respiratoria.
Varios grupos de investigación han desarrollado prototipos de TIE y realizado decenas de estudios clínicos y experimentales
en los que una parte fundamental fue la
validación de datos de TIE. En la mayoría
de ellos se descubrió una estrecha correlación con otras técnicas. La distribución
regional de la ventilación se ha comparado
con TC 1, EBCT 2, SPECT 3, cambios en
el volumen pulmonar espiratorio final con
el método de Fowler 4 y espectrómetría
de masas5. La perfusión pulmonar se ha
comparado con las imágenes por radionúclidos6 y EBCT 7. Por lo tanto, muchos
estudios concluyen que la TIE cuenta
con potencial para convertirse en una
herramienta de monitorización útil en la
cabecera 1, 8, 9, 10, 11, 12, 17.
INVESTIGACIÓN SOBRE LA TIE
EN DRÄGER
Dräger Medical siempre ha creído en el
potencial que ofrece la TIE. Hace más de
cinco años, Dräger creo un programa de
investigación para tratar una cuestión muy
básica: ¿LLegará la TIE a convertirse en
una herramienta clínica rutinaria o seguirá
siendo solo una herramienta de investigación debido a las limitaciones que se le
han asociado hasta ahora?
A día de hoy, el resultado de este proyecto
está claro: Dräger Medical está a punto
de diseñar un sistema de TIE que puede
MT-9309-2006
Tomografía de impedancia eléctrica
usarse de manera rápida, fiable y efectiva
en los procesos rutinarios del hospital con
casi cualquier paciente. De hecho, gracias
a este progreso, Dräger Medical afirma
que el sistema de TIE podrá utilizarse casi
como un monitor cardíaco básico.
Actualmente varios cooperadores están
realizando estudios con prototipos de TIE
de Dräger para evaluar la fiabilidad de los
resultados de la TIE, el tratamiento clínico,
la representación de datos y su utilidad
para evaluar los pulmones online, además
de como apoyo para la terapia de ventilación.
Su capacidad para monitorizar y cuantificar la distribución de la ventilación y los cambios
en el volumen pulmonar confirma que la TIE podría ser una herramienta muy útil en la
cabecera del paciente. Dräger Medical está actualmente trabajando en un producto
comercial que consolide esta tecnología emergente como herramienta útil para procesos
rutinarios en la UCI.
Fig. 2: Perfil de tensión de un objeto homogéneo
con aplicación de corriente en la parte superior.
El círculo rojo representa el aumento de impe­dancia,
lo que da lugar a tensiones mayores (gris oscuro)
detrás de esa zona.
Ya es bien sabido que las propiedades
bioeléctricas del tejido pulmonar se ven
afectadas por el contenido de aire. Como
consecuencia, los cambios en el volumen
pulmonar debido a la ventilación afectan
a la impedancia torácica.
D-425-2010
Para monitorizar los cambios en la impedancia torácica, hay que colocar los electrodos en el pecho del paciente y aplicar
pequeñas corrientes eléctricas al cuerpo
a través de un par de electrodos. Otra
pareja de electrodos mide las tensiones
resultantes simultáneamente (Fig. 1).
Fig. 1: Una pequeña corriente se aplica en el tórax
a través de un par de electrodos mientras los otros
13 pares de electrodos miden las tensiones
resultantes y los cambios.
En la TIE, la aplicación de corrientes rota
por distintas zonas del cuerpo y se va realizando sucesivamente a través de todas
las parejas de electrodos.
Tras cada rotación completa, se crea una
imagen transversal superponiendo los perfiles de tensión de cada zona. (Fig. 2, 3).
HERRAMIENTA PARA LA OPTIMACIÓN
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CÓMO FUNCIONA LA TIE
Fig. 3: Imágenes de TIE generadas con la
superposición los 16 perfiles de tensión en una
sola imagen, lo que muestra la zona de aumento
de impedancia.
DEL TRATAMIENTO
Una radiografía de tórax o un escáner TC
son los únicos métodos disponibles que
ofrecen información local sobre los pulmones. Mientras que estas técnicas ofrecen instantáneas de estructuras morfológicas con una alta resolución espacial,
la TIE proporciona imágenes funcionales
con resolución espacial baja, aunque
resolución temporal alta (Fig. 4), lo que
significa que después de la evaluación de
imágenes radiológicas, el médico puede
seguir la respuesta del pulmón a cualquier
tratamiento en base a cada respiración.
La TIE podría utilizarse como herramienta
complementaria a técnicas radiológicas
para monitorizar la actividad pulmonar del
paciente.
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Dräger Medical sostiene que los datos
de TIE se valorarán aún más cuando se
combinen con otros parámetros de ventilación y hemodinámicos en cuidados
intensivos. La TIE será otra pieza clave en
el desarrollo de una imagen clínica más
completa de los pacientes con ventilación.
D-426-2010
TOMOGRAFÍA DE IMPEDANCIA ELÉCTRICA
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02 |
Fig. 4: Imagen funcional de TIE (izquierda) y
escáner
TC de un paciente con un derrame pleural tras la
rotura del diafragma, resultando en una ventilación
bastante reducida del pulmón izquierdo. El color
rojo representa las regiones con los cambios de
volumen más altos, las regiones no ventiladas
se muestran en azul oscuro.
TÉCNICAS NO INVASIVAS PARA
LA MONITORIZACIÓN DE CABECERA
CONTINUA
La TIE es una técnica no invasiva sin riesgos o efectos secundarios asociados, lo
que la hace adecuada para la monitorización continua en la cabecera en cuidados
intensivos.
EVALUACIÓN DEL TRATAMIENTO EN
CADA RESPIRACIÓN
Hoy día los médicos usan imágenes radiológicas regularmente para evaluar la distribución de la ventilación, que afecta a la
capacidad del pulmón para intercambiar
gases. En muchos procesos terapéuticos
(como ajustes en la ventilación, maniobra
de reclutamiento, colocación del paciente,
succión pulmonar o punción pulmonar)
obtener información inmediata de cada
respiración resulta de gran ayuda para
evaluar la eficiencia del tratamiento. Además de las imágenes de TIE, las curvas de
impedancia en tiempo real y los parámetros derivados facilitan la cuantificación.
respiran de manera homogénea, la relación
del volumen de presión regional puede
diferir de las curvas de volumen de presión
generales convencionales que representan
el pulmón completo. La información sobre
los cambios en estas propiedades mecánicas, representadas por los puntos de
inflexión regionales (Fig. 5)14, podría ayudar
a los médicos a establecer tratamientos de
ventilación más precisos para evitar daños
en los pulmones.
MEJORANDO LA EVALUACIÓN DE LOS
CAMBIOS EN EL VOLUMEN PULMONAR
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D-428-2010
TOMOGRAFÍA DE IMPEDANCIA ELÉCTRICA
Fig. 5: Puntos de inflexión superiores e inferiores
de nueve pacientes con ventilación en dirección
dorsal a ventral en un perfil del tórax de aproximadamente 3 cm medidos por TIE (desviación simple
y estándar).
ESPIRATORIO
Un incremento en el volumen pulmonar
espiratorio final no es necesariamente
beneficioso para el paciente. La TIE
Contar con esta información en la cabecera
facilitaría, por ejemplo, el establecimiento
de PEEP 1, 17. Además, la TIE permite realizar un seguimiento de la contribución de
la respiración espontánea para conseguir
una ventilación más homogénea.
Amato et al sugirió que el uso de una estrategia de ventilación protectora guiada por
curvas PV podría aumentar el porcentaje
de supervivencia de los pacientes con ventilación13. La compliancia regional puede
determinarse si los datos de TIE se combinan con los valores de presión del ventilador durante las maniobras de inflación.
En los pacientes con ventilación que no
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COMPLIANCIA REGIONAL
Fig. 6: Cambios en el volumen pulmonar espiratorio tras una maniobra de reclutamiento. Mientras que
la curva superior muestra cambios de impedancia generales (representando cambios de volumen con un
perfil completo de TIE), las cuatro curvas inferiores muestran las regiones definidas en una imagen funcional
en dirección ventral-dorsal. En este paciente, el volumen aumentó sobre todo en la región 3 (41 %).
TOMOGRAFÍA DE IMPEDANCIA ELÉCTRICA
PERFUSIÓN PULMONAR
Si los datos de TIE se filtran en el ancho de
banda de la frecuencia cardíaca, pueden
mostrarse y cuantificarse los cambios en la
perfusión pulmonar y la actividad cardíaca
a través de la TIE 15. Por ejemplo, la reducción de la perfusión pulmonar debido a la
maniobra de reclutamiento podría monitorizarse y cuantificarse gracias a la TIE.
La distribución de la perfusión pulmonar
podría estar relacionada con la distribución
de la ventilación, proporcionando de este
modo un radio de ventilación/perfusión.
Esta imagen en combinación con parámetros numéricos podría ofrecer a los médicos una mejor perspectiva del motivo por
el que el intercambio de gases del paciente
podría conllevar riesgos.
EVITANDO COMPLICACIONES
Una vez que los médicos hayan reunido
suficiente experiencia en la interpretación
online de los datos de TIE, esta tecno­logía podría convertirse en un método
de diagnóstico útil para el tratamiento de
pacientes con problemas respiratorios en
la UCI.
Basándose en esta información, el médico
obtiene datos útiles para mejorar los ajustes
en la ventilación (como la presión inspiratoria y PEEP), todo con el objetivo de
lograr mejor intercambio de gases a través
de una ventilación homogénea, para de­
tectar y reducir atelectasia, reclutamiento
tidal y sobredistensión, lo que podría contribuir a evitar daños pulmonares.
LIMITACIONES DE TIE EN PROCESOS
RUTINARIOS EN EL HOSPITAL
Aunque los primeros equipos de TIE se
desarrollaron hace 25 años, hasta ahora
su uso se ha visto limitado a un número
reducido de expertos y grupos de investigación que continúan investigando el
uso de esta tecnología en varios estudios científicos. Sin embargo, parece que
“el camino hacia el Santo Grial”16 es más
largo de lo esperado.
La cuestión es: ¿Por qué la TIE no ha
encontrado todavía el lugar que se merece
en los procesos clínicos rutinarios?
El falta de TIE como herramienta en la
cabecera se debe a que se cree que los
equipos de TIE todavía no se han adap­
tado al mundo real para su uso en la UCI.
Un pensamiento que impera por varias
razones:
Por ejemplo, las propiedades bioeléctricas intratorácicas de un paciente solo
cambian debido a la ventilación mecánica,
cambios en el volumen pulmonar espiratorio final o actividad cardíaca. La tecnología usada por la TIE se ha desarrollado
hasta un punto donde podía usarse en
ensayos con animales, personas sanas e
incluso muchos pacientes. Sin embargo,
en pacientes con colapso masivo en el pulmón o edema en el tejido, los cambios en
la impedancia causados por la ventilación
podrían ser hasta diez veces más pe­queños que en sujetos sanos. Muchos proto­
tipos no pudieron detectar actividad pulmonar o cardíaca en estos pacientes. Pero
en el hospital son los pacientes con daños
en el pulmón y edema pulmonar los que
se beneficiarían de la monitorización TIE.
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podría ayudar a los médicos a decidir si
el incremento se debió a la reapertura
de regiones pulmonares atelectásicas o
sobredistensión (Fig. 6).
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“Mi idea sobre la TIE es que es un paso
gigante en el tratamiento de pacientes
con ventilación. Creo que la TIE ofrecerá
información útil para el tratamiento de
pacientes con enfermedades pulmonares,
el reclutamiento y la optimización de
PEEP. Incluso si proporciona imágenes
menos claras que la TC, siempre está
a su disposición en la cabecera, lo que
es realmente fantástico.”
Prof. Dr. Méd. Ola Stenqvist,
2005 Departamento de anestesia
y cuidados intensivos, Sahlgrenska
University Hospital, Göteborg,
Suecia Care
Antes 16 (o incluso 32) electrodos individuales se conectaban al tórax del paciente y cada uno a su cable correspondiente.
Incluso para una enfermera con experiencia, suponía un tiempo de preparación de
20 minutos antes de que pudiera realizar
las mediciones de TIE. En los ensayos
clínicos, el tiempo era aceptable, pero
para labores rutinarias del hospital probablemente no.
Incluso después de que se obtuvieran los
datos, la información no podía extraerse lo
TOMOGRAFÍA DE IMPEDANCIA ELÉCTRICA
suficientemente rápido como para demostrar su utilidad para el diagnóstico. Las
herramientas de software de TIE, creadas
para la evaluación de datos, se centraban
principalmente en ofrecer medios versátiles para el análisis offline de los datos de
TIE para responder preguntas científicas y
no permitían a los médicos interpretar los
datos online directamente en la cabecera.
Debido a que las mediciones de TIE conllevaban mucho tiempo, ofrecían ocasionalmente datos distorsionados y la interpretación de los datos no era posible
directamente en la cabecera, los médicos
no podían reunir información suficiente
para interpretar la información de TIE y los
ajustes de ventilación correspondientes
basándose en estos datos.
Sin embargo, Dräger Medical cree firmemente que el uso de la TIE se generali­zará
en cuidados intensivos una vez que se disponga de los datos de manera rápida y
sean fáciles de interpretar. Y, basándonos
en nuestro progreso hasta ahora, estamos
seguros de que ese momento no está muy
lejos.
| 05
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90 69 187 | 15.06-2 | Communications & Sales Marketing | PP | LE | Printed in Germany | Libre de cloro – ecológico | Sujeto a modificación | © 2015 Drägerwerk AG & Co. KGaA
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