Mal funcionamiento del sistema de circulación extracorpórea: relato de caso

Resúmenes

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A introdução da circulação extracorpórea (CEC) na prática clínica foi decisiva para o desenvolvimento da cirurgia cardiovascular moderna. A adição de novos procedimentos e equipamentos, entretanto, traz riscos e complicações inerentes. O objetivo deste relato é descrever um caso de mau funcionamento do sistema de oxigenação e enfatizar a importância da interação entre a equipe médica para prevenir erros e reduzir complicações. RELATO DO CASO: Durante a realização de cirurgia para troca valvar e correção de CIV, observou-se coloração escura do sangue na saída do oxigenador. Exames laboratoriais demonstraram acidose e hipoxemia grave. Todo o sistema foi reavaliado, mas a causa do mau funcionamento não foi encontrada. Medidas para a redução do dano foram instituídas com sucesso. Após a cirurgia, todo o sistema de CEC foi submetido à avaliação técnica. CONCLUSÕES: A interação entre a equipe, o diagnóstico precoce e a intervenção imediata mostraram-se fundamentais para o desfecho favorável.

COMPLICAÇÕES; EQUIPAMENTOS

BACKGROUND AND OBJECTIVES: The introduction of extracorporeal circulation in clinical practice was decisive for the development of modern cardiovascular surgery. Addition of new procedures and equipment, however, brings inherent risks and complications. The objective of this report is to describe a malfunction of the oxygenation system and emphasize the importance of the interaction among the medical team members to prevent errors and complications. CASE REPORT: During valve replacement and IVC correction surgery, we observed a darker shade of red in the blood on the exit of the oxygenator. Laboratory tests demonstrated severe acidosis and hypoxemia. The entire system was evaluated, but the cause of the malfunction was not found. Measures to reduce damage were successfully instituted. After the surgery, the whole system underwent technical evaluation. CONCLUSIONS: Interaction among the medical team members, early diagnosis, and immediate intervention were fundamental for a favorable outcome.

Intraoperative Complications; Extracorporeal Circulation; Accident Prevention

INFORMACIONES CLÍNICAS

^ITEA MEC/SBA por la Universidade de São Paulo (USP); Médico Asistente del Servicio de Anestesiología del HUCAM-UFES

^IIDoctor en Anestesiología por la UNESP; Profesor del Departamento de Clínica Quirúrgica de la UFES; Responsable del CET Integrado HUCAM-Hospital Geral (HAFPES)

^IIIPresidente de la SAES; Corresponsable del CET Integrado HUCAM-HAFPES; Médico-Asistente del Servicio de Anestesiología del HUCAM-UFES

^IVTEA MEC/SBA por la UFES; Médica-Asistente del Servicio de Anestesiología del HUCAM-UFES

^VMédica en Especialización en Anestesiología en el CET Integrado HUCAM-HAFPES

Dirección para correspondencia

RESUMEN

JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: La introducción de la circulación extracorpórea (CEC), en la práctica clínica fue decisiva para el desarrollo de la cirugía cardiovascular moderna. El haber añadido nuevos procedimientos y equipos, sin embargo, conllevó a algunos riesgos y complicaciones inherentes. El objetivo de este relato es describir un caso de mal funcionamiento del sistema de oxigenación, y enfatizar la importancia de la interacción con el equipo médico para prevenir los errores y reducir las complicaciones.

RELATO DEL CASO: Durante la realización de la cirugía para el cambio valvular y la corrección de CIV, observamos una coloración oscura de la sangre en la salida del oxigenador. Los exámenes de laboratorio arrojaron acidosis e hipoxemia grave. Todo el sistema se evaluó de nuevo, pero la causa del mal funcionamiento no se encontró. Las medidas para la reducción del daño fueron instauradas con éxito. Después de la cirugía, todo el sistema de CEC fue sometido a la evaluación técnica.

CONCLUSIONES: La interacción entre el equipo, el rápido diagnóstico y la intervención inmediata fueron fundamentales para un resultado favorable.

Descriptores: COMPLICACIONES, Intraoperatorias; EQUIPOS, Oxigenador.

INTRODUCCIÓN

El avance de la cirugía cardíaca solo ha sido posible gracias al desarrollo de un aparato responsable del desvío del flujo sanguíneo del corazón, permitiendo la corrección de las lesiones bajo una visión directa. Anteriormente, la cirugía cardíaca a corazón abierto solamente era posible con la utilización de hipotermia y parada cardíaca, con las consecuentes limitaciones importantes de tiempo en quirófano.

La circulación extracorpórea (CEC), como método de so-porte en las cirugías cardiovasculares es relativamente reciente. El concepto de la circulación artificial fue idealizado en el siglo XIX por Le Gallois, pero su aplicación clínica con éxito se dio solamente en el siglo XX. En 1953, John Gibbon corrigió una comunicación interatrial en una joven de 18 años utilizando un sistema corazón-pulmón artificial ¹.

Además de las alteraciones fisiológicas previstas con la utilización de la CEC, relatos de complicaciones por el mal funcionamiento del dispositivo también se han descrito^2-4. Los fallos del aparato de CEC pueden ser relacionados con las bombas de circulación (fallos eléctricos o mecánicos), y con los oxigenadores y circuitos (rajaduras, desconexiones, embolia, hemólisis, obstrucciones del flujo sanguíneo o gaseoso, defecto o escape en el permutador de calor, defecto en el mezclador de gases). La utilización de agentes anestésicos halogenados en la línea de gas del oxigenador puede provocar fracturas en los componentes del sistema de la CEC ². Todos los profesionales del equipo de cirugía, incluyendo el anestesista, necesitan conocer el funcionamiento y las posibles intercurrencias de la técnica.

El objetivo de este relato fue presentar una complicación proveniente del mal funcionamiento del sistema de CEC.

RELATO DE CASO

Paciente del sexo masculino, de 49 años, con 63 kg, portador de insuficiencia aórtica y comunicación interventricular (CIV), que llegó para la realización de cambio valvular biológico y la corrección quirúrgica de CIV. Monitorizado con electrocardiograma continuo (ECG), oximetría de pulso (SpO₂), presión arterial invasiva (PAI), capnografía y capnometría (EtCO₂), analizador de gases, temperatura esofágica (ºC) y presión venosa central (PVC).

El paciente fue medicado con midazolam 15 mg vía oral 30 minutos antes de la cirugía. Se inició la inducción venosa con fentanil (7,5 µg.kg^-1), propofol (1 mg.kg^-1) y pancuronio (0,06 mg.kg^-1). Se realizó el mantenimiento con isoflurano (0,5-1 CAM) y la infusión continua de sufentanil, de acuerdo con la necesidad.

El procedimiento transcurrió sin intercurrencias hasta el inicio de la asistencia circulatoria. Después de la parada respiratoria, el anestesiólogo observó una coloración oscura de la sangre a la salida del oxigenador de membrana. Recolectamos la gasometría arterial que arrojó acidosis e hipoxemia grave con los siguientes valores: pH 7,07, PaCO₂ 67,3 mmHg, PaO₂ 108 mmHg, BE -9,6 mmol.L^-1, HCO₃ 15,8 mmol.L^-1, SatO₂ 33%. Inmediatamente se procedió al chequeo de todo el sistema, pero sin evidencia aparente de irregularidades. La salida de la circulación asistida no fue posible porque ya se había realizado la cardiotomía. Iniciamos entonces la hipotermia inducida con el enfriamiento activo, administración de tiopental sódico, aumento del flujo de oxígeno a través del oxigenador y el reestablecimiento de la ventilación pulmonar. Se estableció un shunt temporal entre la circulación sistémica y la pulmonar.

La circulación extracorpórea duró 35 minutos y el destete ocurrió sin fármacos vasoactivos. Al finalizar la operación, el paciente fue derivado a la unidad de cuidados intensivos. Después de 12 horas, tenía una abertura ocular espontánea, siendo desentubado después de 18 horas del término de la cirugía sin secuelas neurológicas.

El sistema desechable de circulación extracorpórea fue llevado al análisis técnico y el equipo fue sometido a inspección. No se detectó ningún problema con el aparato de CEC, sin embargo, el oxigenador de la membrana tenía una gran fisura en su tapa, lo que impedía su correcto funcionamiento.

La ^{Foto 1} reproduce el oxigenador y el reservorio venoso montado. La flecha indica la rajadura, reproducida en detalles en la ^{Foto 2}. Queda la prueba de la dificultad de visibilidad de la fisura en la tapa del oxigenador con el conjunto acoplado. En el test de laboratorio, al iniciar el flujo de oxígeno a través del oxigenador, el movimiento del papel picado y colocado sobre el área comprometida, evidencia el escape (^{Foto 3}).

En el laboratorio, el oxigenador se sometió al análisis de la transferencia de gases, en un primer estadio, con la fisura y, posteriormente, con la corrección del defecto encontrado (tapa reparada con pegamento). El flujo de sangre establecido para el test fue de 1 a 7 L.min^-1. Fueron evaluados el gradiente de presión en la cámara de la sangre y de gas, y la transferencia de gas carbónico y de oxígeno, cuyos resultados están representados en los Gráficos I, ^II, ^III y ^IV, respectivamente.

DISCUSIÓN

En una revisión norteamericana de incidentes críticos, los autores demostraron que un 82% de los accidentes estaban asociados a errores humanos. Los errores más comunes fueron desconexiones del sistema respiratorio, el cambio de jeringuillas con medicaciones, errores en el control de flujo de gas y alteraciones en el suministro de gases. Solamente un 4% de los incidentes con resultado negativo tuvieron la participación de los fallos de los equipos, imputándosele así, una gran responsabilidad a los factores humanos ⁵.

Un estudio australiano que analizó 896 incidentes relató un mal funcionamiento de los equipos en 234 de los casos (26%). Los equipos más comunes involucrados eran bombas de infusión y vaporizadores. Los mayores factores que contribuyeron fueron los fallos en el chequeo del equipo (37%), falta de atención (31%), la prisa (14%) y equipos o ambiente desconocidos (10%). Los principales factores para minimizar esos errores fueron la nueva verificación de los aparatos (38%) y la detección con monitores (33%) ⁶.

Una revisión sobre los incidentes con el uso de CEC, que envolvía a 671.290 procedimientos realizados en dos años, relató 4.882 incidentes, siendo que los más frecuentes fueron: reacciones a la protamina (871), discrasias sanguíneas (857), fallos en la bomba de agua (371), aire o coágulo en el circuito (657), disección arterial (293), fallos en los oxigenadores (272) y fallos mecánicos de las bombas (260) ⁷.

Estudios realizados en los Estados Unidos indicaron una elevación en el aparecimiento de fallos del oxigenador. En 1980, 1986 y 1989, el aparecimiento era de 1:56.000, 1:13.600 y 1:2.700, respectivamente. A pesar del aumento de los fallos, las causas no siempre se definen como debe ser ⁸.

Los actuales oxigenadores de la membrana utilizan membranas de polipropileno microporoso o silicona. Pueden clasificarse como oxigenadores de placas, en espiral o de fibras huecas. Ése último es el más utilizado y puede ser subdividido

de acuerdo con lo que circula en el interior de la fibra (sangre o gas). El paso de la sangre dentro de las fibras puede generar un gradiente de presión elevado. El flujo de gas por dentro de la fibra reduce el trauma producido por el paso de la sangre en el interior de los capilares y permite que se reduzca el área de membrana necesaria.

El paso de un gas a través de la membrana depende de su permeabilidad y del coeficiente de presión entre los dos lados. La permeabilidad es una propiedad relacionada con el espesor y con el material de que la membrana está hecha. Las membranas no tienen la misma permeabilidad frente a los diferentes gases. La mayoría de las membranas permite el paso del dióxido de carbono cerca de cinco a seis veces más rápidamente que el paso del oxígeno.

En el relato descrito, la fisura en la tapa del equipo impedía la correcta oxigenación sanguínea. A pesar del previo chequeo a que fue sometido el equipo, la fisura no se descubrió en la inspección inicial. La coloración azul de la tapa y la región de la ruptura pueden haber colaborado para esa dificultad.

La falta de un gradiente de presión en la cámara de gas (^{Gráfico II}; p < 0,05), incluso con diferentes flujos de sangre, debido a la gran rajadura en la tapa del oxigenador, contribuyó, de forma decisiva, para la baja tasa de transferencia de oxígeno (^{Gráfico IV}; p < 0,05) y gas carbónico (^{Gráfico III}; p < 0,05). Después de la reparación de la tapa del oxigenador con pegamento, el gradiente de presión de la cámara de gas (p > 0,05) y por consiguiente, la tasa de transferencia de O₂ (p > 0,05) se acercaron a los valores de referencia para flujos sanguíneos por debajo de 4 L.min^-1. Por encima de ese flujo, se observó una caída en el desempeño (p < 0,05 para la transferencia de O₂), lo que se justifica por el hecho de que la pieza haya sido utilizada anteriormente, presentando puntos de coagulación que no pudieron ser desobstruidos para la realización del test, con el consecuente aumento del gradiente de presión en la cámara de sangre (Gráfico I; p < 0,05). La tasa de transferencia de CO₂ con la tapa ya pegada, rebasó los valores de referencia (^{Gráfico III}; p < 0,05).

Además de la fractura, el oxigenador y el circuito están sujetos a otros defectos de funcionamiento. Fallos en su pegado, conectores o tubos mal adaptados pueden permitir escapes o entrada de aire en el circuito. Conectores con bordes aplastados pueden provocar corrientes de turbulencia con hemólisis acentuada. Las obstrucciones por dobleces o angulaciones pueden impedir el flujo, principalmente en la perfusión neonatal, donde los tubos y las cánulas tienen dimensiones reducidas y necesitan flujos relativamente más elevados. El alto flujo puede generar una fuerza suficiente en la cánula arterial para empujarla de la aorta ⁹.

Los oxigenadores de membrana ofrecen una resistencia al paso sanguíneo, generando una diferencia de presión entre la entrada y la salida del equipo. La elevación del gradiente, junto con el aumento de la resistencia al flujo sanguíneo, puede darse debido a la deposición de coágulos en la superficie de la membrana, lo que compromete el correcto funcionamiento del aparato y genera altas presiones en el sistema ⁸.

La obstrucción del escape de gases del oxigenador de membrana puede producir embolia aérea. El reservorio venoso debe contener un volumen de sangre proporcional al flujo arterial, evitando así su vertido y por tanto, una inyección maciza de aire por la bomba arterial ¹⁰.

Otro defecto de difícil constatación es el escape en el permutador de calor. La rotura de puntos de menor resistencia en el permutador permite la transferencia del agua del sistema de cambio de calor para la sangre arterial, generando la hemólisis, la intoxicación hídrica y la infección ¹¹. Debemos respetar el gradiente máximo de 10ºC entre la temperatura del agua y la de la sangre arterial, principalmente en las fases de enfriamiento y calentamiento, evitando así microembolias aéreas provenientes de las variaciones de la solubilidad de los gases a diferentes temperaturas ¹².

La coloración de la sangre arterial a la salida del oxigenador nos ayudó en la rápida detección de la hipoxemia. La confirmación se obtuvo con el análisis gasométrico de la sangre. A pesar de no identificar la causa del fallo en el oxigenador, todo el equipo actuó con el objetivo de minimizar el daño con las medidas paliativas. La restauración de la ventilación pulmonar, el bypass temporal instituido por el cirujano entre la circulación sistémica y pulmonar y la hipotermia, fueron fundamentales para la obtención del resultado final.

Existen aparatos de monitoreo de la oximetría y de la capnografía de los gases de la CEC ^13,14. El análisis del gas del mezclador de gases (blender) y del gas que suelta la cámara del oxigenador, permite monitorear el funcionamiento del blender, analizar el desempeño de la cámara de oxigenación y comprobar el gas carbónico de salida del oxigenador. La falta de ese monitoreo en el servicio puede haber atrasado el diagnóstico.

La participación del perfusionista no puede ser subestimada, porque desempeña un papel importante en la seguridad de los procedimientos de CEC, ya sea por su acción directa o por la acción de los equipos y aparatos. El fallo humano, la falta de mantenimiento preventivo, el uso inadecuado de los dispositivos de seguridad, el fallo en el ensamblaje y el chequeo de los equipos, son factores que favorecen el aparecimiento de los accidentes.

Los protocolos y las directrices han sido propuestos por los servicios, entidades y sociedades organizadas, con la finalidad de disminuir los incidentes en el perioperatorio.

La interacción entre el equipo, el rápido diagnóstico y la intervención inmediata fueron fundamentales para un resultado favorable.

REFERENCIAS

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Mal Funcionamiento del sistema de circulación extracorpórea: relato de caso

Carlos Eduardo David de Almeida^I; Antônio Roberto Carraretto, TSA^II; Erick Freitas Curi, TSA^III; Louisie Marcelle da Silva Almeida Marques^IV; Roberta Eleni Monteiro Abatti^V

Fechas de Publicación

• Publicación en esta colección
  10 Nov 2011
• Fecha del número
  Dic 2011

Histórico

• Acepto
  21 Feb 2011
• Recibido
  04 Nov 2010