Hipotermia artificial [1] [2] , o hipotermia terapéutica - efecto terapéutico sobre la temperatura corporal del paciente [3]
La hipotermia se usa para reducir el riesgo de daño tisular isquémico e hipóxico después de un período de suministro de sangre insuficiente [3] . Los períodos de suministro de sangre insuficiente pueden ser el resultado de un paro cardíaco o el bloqueo de una arteria en émbolos, como suele ocurrir con un accidente cerebrovascular. La hipotermia terapéutica (terapéutica) se puede realizar por métodos invasivos, en los que se inserta un catéter especial de intercambio de calor en la vena cava inferior del paciente a través de la vena femoral, o por métodos no invasivos, que generalmente usan una manta o chaleco refrigerado por agua en el torso y aplicadores en las piernas que están en contacto directo con la piel del paciente. Los estudios han demostrado que los pacientes con riesgo de lesión cerebral isquémica tienen mejores resultados neurológicos cuando usan hipotermia terapéutica. [cuatro]
La hipotermia también se utiliza en toxicología para estimular los procesos naturales de desintoxicación [5] .
La hipotermia se ha utilizado como método terapéutico desde la antigüedad. El médico griego Hipócrates (probablemente el único médico antiguo en el mundo cuyas opiniones aún se mantienen hoy) recomendó envolver a los soldados heridos en nieve y hielo. El cirujano de Napoleón, el barón Dominic Larrey, testificó por escrito que los oficiales heridos que se mantenían más cerca del fuego tenían menos probabilidades de sobrevivir a las heridas graves que los soldados de infantería que no eran demasiado mimados con ese cuidado. En tiempos modernos, el primer artículo médico sobre hipotermia se publicó en 1945. Este estudio se centró en los efectos de la hipotermia en pacientes que sufrían lesiones graves en la cabeza [6] .
En la década de 1950, la hipotermia encontró su primer uso médico para crear un campo quirúrgico sin sangre para la cirugía de aneurismas intracraneales. [6] La mayoría de las primeras investigaciones se centraron en el uso de hipotermia profunda con una temperatura corporal en el rango de 20 a 25 °C (68 a 77 F). Esta disminución extrema de la temperatura corporal produjo una serie de efectos secundarios que hicieron que el uso de la hipotermia profunda fuera poco práctico en la mayoría de las situaciones clínicas.
En el mismo período, también hubo estudios separados de formas más leves de hipotermia terapéutica con una disminución moderada de la temperatura corporal en el rango de 32 a 34 °C (90 a 93 °F). En la década de 1950, el Dr. Rosomoff demostró en perros los efectos beneficiosos de la hipotermia leve después de una isquemia cerebral y una lesión cerebral traumática. [6] Estudios adicionales en animales en la década de 1980 mostraron que la hipotermia leve puede desempeñar un papel en la neuroprotección general después del bloqueo del flujo sanguíneo al cerebro. Estos datos en animales fueron respaldados por dos estudios seminales en humanos que se publicaron simultáneamente en 2002 en el New England Journal of Medicine. [3] Ambos estudios, uno en Europa y otro en Australia, demostraron un efecto positivo de la hipotermia moderada después de un paro cardíaco. [4] En respuesta a estos estudios, en 2003 la Asociación Americana del Corazón (AHA) y el Comité Internacional de Relaciones con Cuidados Críticos (ILCOR) ordenaron el uso de hipotermia terapéutica después de un paro cardíaco. [7] Hoy en día, un número creciente de clínicas en todo el mundo siguen las pautas de la AHA e ILCOR y han incluido el tratamiento de hipotermia como parte de su paquete de atención estándar para pacientes que sufren un paro cardíaco. [3] Algunos investigadores han ido aún más lejos y argumentan que la hipotermia proporciona una mejor neuroprotección después de bloquear el flujo de sangre al cerebro que los métodos médicos. [3] [8]
Los tipos de condiciones que pueden tratarse eficazmente con hipotermia se dividen en cinco categorías:
Se ha encontrado que el tratamiento de la encefalopatía neonatal con hipotermia mejora los resultados de los recién nacidos con hipoxia e isquemia perinatal, encefalopatía hipóxica isquémica o asfixia al nacer. El enfriamiento de todo el cuerpo o solo de la cabeza a 33–34 °C, iniciado dentro de las 6 horas posteriores al nacimiento y continuado durante 72 horas, reduce significativamente la mortalidad y reduce la parálisis cerebral y los déficits neurológicos en los sobrevivientes. Los detalles de este tratamiento y su historia se describen con más detalle en la página relacionada "Tratamiento con Hipotermia de la Encefalopatía del Recién Nacido" .
Los datos sobre las propiedades neuroprotectoras de la hipotermia después de un paro cardíaco se resumen mejor en dos estudios publicados en el New England Journal of Medicine. El primero de estos estudios, realizado en Europa, se centra en personas que fueron reanimadas entre 5 y 15 minutos después del colapso. Los pacientes de este estudio experimentaron un retorno espontáneo de la circulación (ROSC) después de un promedio de 22 minutos (grupo de normotermia) y 21 minutos (grupo de hipotermia). La hipotermia se inició dentro de los 105 minutos de ROSC. Luego, los sujetos se enfriaron durante 24 horas hasta una temperatura final de 32-34°C (90-93°F). En el 55 % de los 137 pacientes del grupo de hipotermia, esto tuvo un efecto positivo en el resultado, en comparación con solo el 39 % en el grupo que recibió atención estándar después de la reanimación. [4] Cabe señalar que no se observaron diferencias significativas en las complicaciones entre los dos grupos. Estos datos fueron confirmados en otro estudio similar, que se llevó a cabo simultáneamente en Australia. En este estudio, el 49 % de los pacientes tratados con hipotermia después de un paro cardíaco tuvieron un resultado favorable en comparación con solo el 26 % de los tratados con atención estándar. [9] Un informe sugiere que de los 300.000 estadounidenses al año que sufren un paro cardíaco, menos del 10 % sobrevive "lo suficiente como para dejar el hospital", a pesar del creciente uso de medidas como "atención de emergencia más rápida", despliegue de desfibriladores automáticos en aeropuertos y otros lugares públicos, y mejoras en las técnicas de reanimación cardiopulmonar". [3] Pero de 140 pacientes tratados desde 2006 en el Minneapolis Heart Institute, el 52 % sobrevivió con hipotermia terapéutica. [3]
La mayoría de los datos sobre la eficacia de la hipotermia para el tratamiento del accidente cerebrovascular se limitan a estudios en animales. Estos estudios se centraron en el accidente cerebrovascular isquémico, a diferencia del accidente cerebrovascular hemorrágico, porque la hipotermia conduce a una disminución del umbral de coagulación. En estos estudios con animales, la hipotermia ha demostrado ser un agente neuroprotector eficaz. [10] Encontró que el uso de hipotermia para controlar la presión intracraneal (PIC) después de un accidente cerebrovascular isquémico es seguro y razonable. [11] En 2008, se demostró que la hipotermia a largo plazo inducida por dosis bajas de sulfuro de hidrógeno, que es un inhibidor débil y reversible de la fosforilación oxidativa, reduce la extensión del daño cerebral causado por un accidente cerebrovascular isquémico en ratas. [12]
Los estudios en animales han demostrado todos los beneficios del tratamiento con hipotermia para las lesiones traumáticas del SNC. Los resultados clínicos han arrojado resultados contradictorios sobre la temperatura óptima y el retraso del enfriamiento. Se cree que llevar la temperatura del tratamiento a 33 °C previene el daño neurológico secundario después de una lesión grave del SNC. [13] Los gobiernos de Australia y Nueva Zelanda financiaron un estudio de 2010 en el que 512 pacientes asignados al azar recibieron enfriamiento y calentamiento gradual después de una lesión cerebral traumática, y un segundo grupo seleccionado al azar recibió tratamiento estándar sin enfriamiento y calentamiento gradual. Este estudio polar está siendo realizado por el Grupo de Ensayos Clínicos de la Sociedad de Cuidados Intensivos de Australia y Nueva Zelanda.
Según un estudio, un aumento de la temperatura corporal está estrechamente relacionado con la prolongación de la estancia en la unidad de cuidados intensivos de los pacientes que sufren daño cerebral isquémico o lesión cerebral. [14] Además, otros estudios han demostrado que los pacientes de la UCI con lesión cerebral o lesión cerebral isquémica asociada con fiebre tienen una tasa de mortalidad 14 % más alta que los pacientes normotérmicos. [15] El control de la fiebre con técnicas para bajar la temperatura está demostrando ser fundamental en el tratamiento de los pacientes con accidente cerebrovascular [16] .
En las primeras justificaciones del papel de la hipotermia como agente neuroprotector, los investigadores se centraron en la ralentización de la renovación celular como resultado de una disminución de la temperatura corporal. Con una disminución de la temperatura por cada grado Celsius, el metabolismo celular se ralentiza entre un 5 y un 7 % [15] . En consecuencia, la mayoría de las primeras hipótesis creían que la hipotermia reduce los efectos nocivos de la isquemia al reducir la necesidad de oxígeno del cuerpo. [6] El énfasis inicial en la renovación celular explica que la investigación anterior se haya centrado casi exclusivamente en el uso de la hipotermia profunda, ya que los investigadores creían que el efecto curativo de la hipotermia está directamente relacionado con el grado de reducción de la temperatura [17] .
Datos más recientes han demostrado que incluso una pequeña disminución de la temperatura puede servir como neuroprotector [18] , lo que sugiere que la hipotermia puede verse afectada por otras vías además de una disminución en la renovación celular. Una hipótesis plausible se basa en una secuencia de reacciones que ocurren después de la deficiencia de oxígeno, en particular relacionadas con la homeostasis iónica. En el caso específico de los lactantes con asfixia perinatal, la apoptosis es probablemente la principal causa de muerte celular, y el tratamiento con hipotermia de la encefalopatía neonatal interrumpe la vía de la apoptosis. En general, la muerte celular no está directamente relacionada con la deficiencia de oxígeno, sino que ocurre indirectamente a través de una cascada de eventos posteriores. Las células requieren oxígeno para producir la molécula de ATP utilizada por la célula para almacenar energía, y las células requieren ATP para regular los niveles de iones intracelulares. El ATP se utiliza tanto para suministrar los iones esenciales necesarios para las funciones celulares como para eliminar los iones que son perjudiciales para las funciones celulares. Sin oxígeno, las células no pueden producir el ATP necesario para regular los niveles de iones y, por lo tanto, no pueden evitar que las concentraciones de iones en el entorno celular se acerquen a los niveles ambientales. No es la deficiencia de oxígeno en sí misma lo que conduce a la muerte celular, sino que, sin oxígeno, la célula no puede producir ATP, que necesita para regular la concentración de iones y mantener la homeostasis [6] .
Cabe señalar que incluso una pequeña caída de temperatura contribuye a la estabilidad de la membrana celular durante los períodos de deficiencia de oxígeno. Por esta razón, bajar la temperatura corporal ayuda a prevenir la entrada de iones no deseados en el accidente cerebrovascular isquémico. Al hacer que la membrana celular sea menos permeable, la hipotermia ayuda a prevenir la cascada de reacciones que compensan la falta de oxígeno. Incluso una disminución moderada de la temperatura fortalece la membrana celular, lo que ayuda a minimizar cualquier alteración del entorno celular. Es la ralentización del proceso de homeostasis causado por el bloqueo circulatorio lo que muchos consideran ahora como la base de la capacidad de la hipotermia para minimizar el trauma resultante de la lesión isquémica [6] .
El tratamiento de hipotermia también puede ayudar a reducir la lesión por reperfusión causada por el estrés oxidativo cuando se restablece el flujo sanguíneo al tejido después de la isquemia. Durante la reperfusión, se producen diversas reacciones inmunoinflamatorias. Estas respuestas inflamatorias conducen a un aumento de la presión intracraneal, lo que conduce al daño celular y, en algunas situaciones, a la muerte celular. Se ha demostrado que la hipotermia ayuda a reducir la presión intracraneal y, por lo tanto, minimiza el efecto perjudicial de las respuestas inmunitarias inflamatorias del paciente durante la reperfusión. La oxidación que se produce durante la reperfusión también aumenta la producción de radicales libres. Dado que la hipotermia reduce tanto la presión intracraneal como la producción de radicales libres, esto puede servir como otro mecanismo para la manifestación del efecto terapéutico de la hipotermia [6] .
El tratamiento con hipotermia debe iniciarse lo antes posible en pacientes con posible lesión isquémica, ya que la eficacia de la hipotermia como agente neuroprotector disminuye con el tiempo. Muchos datos de modelos animales sugieren que cuanto antes se administre la hipotermia, mejor será el resultado para el sujeto. [19] Sin embargo, el tratamiento de hipotermia tiene un efecto parcial, incluso si se inicia 6 horas después del colapso. [20] Los pacientes introducidos en un estado de hipotermia deben ser monitoreados de cerca. Los médicos deben estar constantemente al tanto de los efectos secundarios asociados con la hipotermia. Estos efectos secundarios incluyen arritmia, disminución del umbral de coagulación, mayor riesgo de infección y mayor riesgo de desequilibrio electrolítico. La evidencia médica sugiere que estos efectos secundarios solo pueden mitigarse si se sigue el protocolo necesario. Los médicos deben evitar bajar la temperatura por debajo del objetivo porque la gravedad de los efectos secundarios de la hipotermia aumenta a medida que disminuye la temperatura del paciente. Los estándares médicos aceptados establecen que la temperatura de un paciente no debe caer por debajo de un umbral de 32°C (90°F) [20] .
Antes de iniciar el tratamiento de la hipotermia, se deben administrar agentes farmacológicos para controlar los escalofríos. Cuando la temperatura corporal cae por debajo de cierto umbral, generalmente alrededor de 36°C (97°F), el paciente comienza a temblar. Independientemente de la técnica utilizada para administrar la hipotermia, los pacientes comienzan a temblar cuando la temperatura desciende por debajo de este umbral. Los fármacos más utilizados para prevenir los escalofríos en el tratamiento de la hipotermia son el desflurano y la petidina (meperidina o demerol) [8] .
Los médicos deben recalentar al paciente de manera lenta y continua para evitar picos dañinos en la presión intracraneal [20] . Para evitar lesiones, el paciente debe calentarse a una velocidad de no más de 0,17 °C por hora, o la fase de calentamiento de 33 a 37 °C debe durar al menos 24 horas. De hecho, la mayoría de las muertes causadas por el tratamiento de hipotermia ocurren durante la fase de recalentamiento, pero estas muertes pueden eliminarse fácilmente con un recalentamiento lento y suave [21] .
Los métodos médicos para administrar hipotermia se dividen en dos categorías: invasivos y no invasivos.
Se insertan catéteres especiales de enfriamiento (intercambio de calor) en la vena femoral. La solución salina enfriada se hace circular a través de un tubo o globo revestido de metal. La solución salina enfría todo el cuerpo del paciente, bajando la temperatura de la sangre del paciente. Los catéteres bajan la temperatura a un ritmo en el rango de 1,5-2,0 °C por hora. Mediante un dispositivo de control sofisticado, es posible establecer la temperatura corporal mediante catéteres dentro de 1 °C del valor objetivo. Esta precisión permite a los médicos evitar muchas de las dificultades asociadas con un nivel demasiado profundo de hipotermia. Además, los catéteres permiten que la temperatura aumente a un ritmo constante, lo que elimina los efectos nocivos del aumento de la presión intracraneal. Los efectos secundarios asociados con esta técnica incluyen sangrado, infecciones, punción de vasos y trombosis venosa profunda . [22] Las infecciones causadas por el enfriamiento de los catéteres son especialmente peligrosas, ya que los pacientes reanimados son muy susceptibles a las complicaciones de las infecciones. [23] El sangrado también representa un riesgo significativo para el paciente debido al umbral de coagulación más bajo debido a la hipotermia. Este riesgo de trombosis venosa profunda es probablemente la complicación más importante. Un estudio encontró que la incidencia de trombosis venosa profunda aumentaba en un 33 % si el catéter se dejaba en el paciente hasta 4 días y en un 75 % si el catéter se dejaba en el paciente durante 4 días o más. [24] La trombosis venosa profunda se puede considerar como la formación de coágulos de sangre en una vena profunda, generalmente la vena femoral. Esta manifestación se vuelve fatal si el coágulo viaja a los pulmones y causa una embolia pulmonar. Además, el catéter bloquea el acceso del médico a la vena femoral, que suele utilizarse para muchas otras operaciones médicas necesarias, incluida la angiografía del sistema venoso y del corazón derecho. A diferencia de los métodos no invasivos que pueden utilizar las enfermeras, la colocación de los catéteres de enfriamiento debe ser realizada por un médico bien capacitado y familiarizado con la técnica. El retraso entre la determinación de que un paciente puede beneficiarse de dicho tratamiento y la llegada de un radiólogo intervencionista u otro médico para colocar un catéter puede anular los beneficios de un enfriamiento más rápido proporcionado por los métodos intervencionistas.
La tecnología de la manta enfriada por agua consiste en el hecho de que el agua fría circula a través de una manta de intercambio de calor (la mayoría de las veces un par de mantas, en la parte superior e inferior del paciente) o un chaleco ajustado en el torso más aplicadores en el piernas. Para reducir la temperatura a un ritmo óptimo, el trabajador de la salud debe cubrir al menos el 70 % de la superficie corporal del paciente con mantas de transferencia de calor. Este método de regular la temperatura del paciente se conocía desde la década de 1950, pero sigue siendo el tratamiento estándar de oro en la actualidad. Este tratamiento es también uno de los medios mejor estudiados para controlar la temperatura del cuerpo del paciente. Las mantas enfriadas con agua reducen la temperatura del paciente únicamente enfriando la piel del paciente y por lo tanto no requieren intervenciones quirúrgicas en la clínica con la colocación de catéteres de intercambio de calor y no causan complicaciones que ocurren con una técnica invasiva, incluyendo infecciones, coagulopatía y un aumento del tiempo del paciente en el hospital. Si el tratamiento con mantas enfriadas con agua se lleva a cabo simultáneamente con la administración intravenosa de dos litros de solución salina, el paciente puede enfriarse a 33 ° C con bastante rapidez, en solo 65 minutos.
La mayoría de los dispositivos de hipotermia terapéutica no invasiva de la actualidad vienen con sensores de temperatura central. Cuando se coloca en el recto (o esófago, senos nasales, ventrículos) del paciente, se puede monitorear la temperatura corporal central y la retroalimentación constante al dispositivo permite que la manta enfriada por agua se ajuste para obtener la temperatura corporal deseada del paciente. En el pasado, algunos modelos de enfriadores hacían que la temperatura descendiera demasiado por debajo del objetivo y enfriaban a los pacientes por debajo de los 32 °C (90 °F), lo que aumentaba los efectos secundarios. También calentaron al paciente a un ritmo demasiado alto, lo que provocó picos en la presión intracraneal. Algunos modelos de hardware más nuevos tienen instalado un software más sofisticado que evita estas deficiencias mediante el uso de agua más caliente a medida que la temperatura se acerca al punto de ajuste durante el proceso de enfriamiento. Algunos dispositivos más nuevos también tienen hoy 3 velocidades de enfriamiento y calentamiento, y la velocidad de calentamiento de uno de estos dispositivos le permite calentar al paciente en modo automático a una velocidad de caracol muy baja de solo 0,17 ° C por hora, lo que permite calentar de 33 a 37°C en 24 horas.