Shock neonatal
Enero 2018
Avances en diagnóstico ymanejo de inestabilidad hemodinámica en shock neonatal
Yogen Singh Department of Pediatric Cardiology and Neonatal Medicine, Cambridge University , United Kingdom. doi: 10.3389/fped.2018.00002
Frontier in Pediatrics Enero 2018
El shock en recién nacidos tiene orígenes etiopatogénicos únicos que requieren una evaluación cuidadosa para dirigir intervenciones específicas. El diagnóstico precoz es clave para un manejo exitoso. A diferencia de los pacientes adultos y pediátricos, el shock en recién nacidos a menudo se reconoce en la fase no compensada por la presencia de hipotensión, la cual puede ser demasiado tardía. Los métodos de evaluación de rutina usados en la población adulta y pediátrica a menudo son invasivos y menos factibles. Nuestro objetivo es analizar la fisiopatología del shock en recién nacidos, incluidos los cambios de transición al nacer y las características únicas que contribuyen a los desafíos en la identificación temprana.
Se ha puesto especial énfasis en la ecocardiografía al lado del paciente / ecografía cardíaca focalizada, que se puede utilizar como una herramienta adicional para evaluación y manejo temprano, realizada por neonatólogos. Se ha descrito un abordaje del manejo del shock orientado a objetivos y cómo la ecocardiografía funcional del lado de la cama puede ayudar a realizar una elección lógica de intervención (terapia de fluidos, terapia inotrópica o terapia vasopresora) en recién nacidos con shock.
B
ackground
La clave para el manejo del shock en el período
neonatal es la identificación temprana y la determinación de la etiología para proporcionar la atención adecuada. El Colegio Americano de Medicina de Cuidados Críticos (ACCM) publicó guías clínicas y parámetros prácticos para promover las "mejores prácticas" y mejorar los resultados de los pacientes en shock séptico pediátrico y neonatal en 2002, con una actualización posterior en 2007 1. Además de enfatizar el reconocimiento temprano e instituir intervenciones orientadas a objetivos y tiempo, estas guías también respaldan el uso de parámetros hemodinámicos, específicamente saturación venosa central de oxígeno e índice cardíaco, en el manejo continuo del shock en la unidad de cuidados intensivos neonatales (UCIN) .A pesar de la amplia diseminación de tales guías, el manejo del shock neonatal continúa dependiendo de los métodos tradicionales de monitoreo y manejo. Nuestro objetivo es analizar la fisiopatología única asociada con shock en recién nacidos, con un enfoque en neonatos de muy bajo peso al nacer (MBPN), además de discutir las modalidades más recientes para monitorización hemodinámica y el rol de la ecocardiografía funcional de cabecera en el tratamiento del shock neonatal.
Definición de shock
El shock es un estado fisiopatológico caracterizado por un desequilibrio entre el aporte y demanda de oxígeno en los tejidos que causa hipoxia tisular. La fase compensada inicial se caracteriza por mecanismos compensadores neuroendocrinos con una mayor extracción de oxígeno tisular , lo que lleva al mantenimiento de la presión arterial (PA) en el rango normal. El flujo sanguíneo y el aporte de oxígeno a los órganos vitales se mantienen a expensas de los órganos no vitales. La fase compensada puede tener signos adicionales tales como taquicardia, tiempo de llenado capilar prolongado (TCP) y disminución de diuresis.
En adultos, estas
características se ven comúnmente al principio en el shock compensado. Sin
embargo, estas características pueden pasarse por alto en recién nacidos, en
quienes el shock se reconoce principalmente en la fase no compensada. Esto se
debe en parte a la falta de datos sobre los rangos normales de presión arterial
que garantizarían una perfusión adecuada de los órganos en el
RN prematuro. La fase de shock no
compensada se caracteriza por una disminución de la perfusión de órganos vitales
y no vitales, que puede ser evidente por el desarrollo de acidosis láctica. Esto
eventualmente causará disrupción
celular con daño irreversible, caracterizado clínicamente por falla
multiorgánica y muerte.
Fisiopatología del shock neonatal
La disfunción miocárdica, la
vasoregulación periférica anormal y la hipovolemia
que causan disminución del suministro de oxígeno y nutrientes a los tejidos son a menudo
las principales fuentes de shock neonatal. Esto a menudo se complica por
insuficiencia suprarrenal relativa que a menudo se observa en el prematuro.
Las causas y los tipos de shock neonatal se describen en
Tabla 1.
Tabla 1.-
Mostrando mecanismos de shock neonatal
que causan
pobre
perfusión tisular.
The
neonatal myocardium has fewer contractile elements com-pared with older children
and adults (2). In particular, immature myocardium has a higher basal
contractile state and has higher sensitivity to changes in afterload (3). This
is especially important in the context of the removal of placenta which is low
vascular resistance state and transition to the higher vascular resistance state
at birth. This is further evidenced by the low superior vena cava (SVC) flow
seen in a large proportion of infants in the first 6–12 h of life (4). Other
features such as higher water content, greater surface-to-volume ratio, immature
sarcoplasmic reticu-lum and reliance on extracellular calcium stores further
render neonatal myocardium incapable of adapting adequately to the changes at
birth. This can be further complicated by factors lead-ing to fetal hypoxia and
perinatal depression leading to metabolic acidosis and poor myocardial function
(5).
El miocardio
neonatal tiene menos elementos contráctiles que los niños mayores y los adultos
(2). En particular, el miocardio inmaduro tiene un estado contráctil basal más
alto y tiene una mayor sensibilidad a los cambios en la poscarga (3). Esto es
especialmente importante en el contexto de la eliminación de la placenta, que es
un estado de resistencia vascular baja y la transición al estado de mayor
resistencia vascular en el momento del nacimiento. Esto se evidencia aún más por
el flujo de vena cava superior (VCS) bajo que se observa en una gran proporción
de lactantes en las primeras 6 a 12 h de vida (4). Otras características como un
mayor contenido de agua, una mayor relación superficie-volumen, reticulado de
sarcoplásmico inmaduro y la dependencia de los depósitos de calcio extracelular
hacen que el miocardio neonatal sea incapaz de adaptarse adecuadamente a los
cambios en el momento del nacimiento. Esto se puede complicar aún más por
factores que conducen a la hipoxia fetal y la depresión perinatal que conducen a
la acidosis metabólica y la mala función del miocardio (5).
This is distinct to the myocardial dysfunction beyond the transitional period when immature myocardium may have a lesser role to play. Hemodynamically significant PDA (hsPDA) is a common cause of hypotension in VLBW infants. The pres-ence of an hsPDA with resultant decrease in diastolic BPs can also theoretically affect the perfusion of the myocardium, which primarily takes place during diastole. However, studies show no significant change in contractility with an hsPDA (6, 7). On the contrary, there may be an initial increase in the left ventricular output secondary to an increase in left ventricular preload in the presence of left to right shunt. The failure of such compensatory mechanisms in the infant may, however, ultimately lead to sys-temic hypoperfusion. Following ligation, the acute changes in the myocyte fiber length due to the change in left ventricular preload can also affect myocardial contractility before the myocardium adapts to the new loading condition. Finally, any condition leading to asphyxia and/or inadequate perfusion to the myo-cardium can further compromise the function. Examples in the NICU may include structural heart conditions, arrhythmia, or cardiomyopathies.
Esto es distinto de la disfunción
miocárdica más allá del período de transición cuando el miocardio inmaduro puede
tener un papel menor que jugar. PDA hemodinámicamente significativo (hsPDA) es
una causa frecuente de hipotensión en los niños con MBPN. La presencia de una
hsPDA con la consiguiente disminución de la presión arterial diastólica también
puede afectar teóricamente a la perfusión del miocardio, que se produce
principalmente durante la diástole. Sin embargo, los estudios no muestran
cambios significativos en la contractilidad con una hsPDA (6, 7). Por el
contrario, puede haber un aumento inicial en la salida del ventrículo izquierdo
secundario a un aumento en la precarga del ventrículo izquierdo en presencia de
cortocircuito de izquierda a derecha. El fracaso de tales mecanismos
compensatorios en el niño puede, sin embargo, conducir finalmente a la
hipoperfusión sistémica. Después de la ligadura, los cambios agudos en la
longitud de la fibra del miocito debido al cambio en la precarga del ventrículo
izquierdo también pueden afectar la contractilidad miocárdica antes de que el
miocardio se adapte a la nueva condición de carga. Finalmente, cualquier
condición que conduzca a asfixia y / o perfusión inadecuada al miocardio puede
comprometer aún más la función. Los ejemplos en la NICU pueden incluir
afecciones cardíacas estructurales, arritmias o miocardiopatías.
The vascular smooth muscle tone
and its complex regulation play a key role in pathogenesis of neonatal shock. A
balance of the vasodilating and vasoconstricting forces regulates the tone.
These factors may involve autocrine, endocrine, paracrine, and neuronal factors.
Commonly described factors include vasopressin, nitric oxide, eicosanoids,
catecholamines, and endothelin (8–12). A key effect may involve alteration in
cytosolic calcium concentration. The role of adenosine triphosphate dependent K
channels in the vascular smooth muscle tone has been recently studied (13). The
immaturity of the autonomic nervous system of infant also affects the
circulatory function and vascular tone (14, 15).
El tono del músculo liso vascular y su compleja regulación juegan un papel clave en la patogénesis del shock neonatal. Un equilibrio de las fuerzas vasodilatadoras y vasoconstrictoras regula el tono. Estos factores pueden involucrar factores autocrinos, endocrinos, paracrinos y neuronales. Los factores comúnmente descritos incluyen vasopresina, óxido nítrico, eicosanoides, catecolaminas y endotelina (8-12). Un efecto clave puede implicar la alteración de la concentración de calcio citosólico. El papel de los canales de K dependientes de adenosina trifosfato en el tono del músculo liso vascular se ha estudiado recientemente (13). La inmadurez del sistema nervioso autónomo del bebé también afecta la función circulatoria y el tono vascular (14, 15).
Unlike in the pediatric or adult population, hypovolemia is not a very commonly encountered etiology of shock in the first few days of life. Causes of hypovolemia in newborns would include history of in utero blood loss such as with maternal abruption, fetomaternal or fetoplacental hemorrhage or tight nuchal cord. Postnatally, acute blood loss may be associated with gut perfora-tion following necrotizing enterocolitis, sub-galeal bleeding or intracranial hemorrhage. In addition to this, relative hypovolemia can be seen with capillary leak and vasodilatory shock in severe sepsis.
A diferencia de la población pediátrica o
adulta, la hipovolemia no es una etiología del shock muy común en los primeros
días de vida. Las causas de hipovolemia en los recién nacidos incluirían
antecedentes de pérdida sanguínea intrauterina, como abrupción materna,
hemorragia fetomaterial o fetoplacentaria o cordón nucal ajustado. En el período
posnatal, la pérdida aguda de sangre puede estar asociada con la perforación
intestinal después de enterocolitis necrosante, hemorragia sub-galeana o
hemorragia intracraneal. Además de esto, se puede observar una hipovolemia
relativa con la fuga capilar y el choque vasodilatador en la sepsis grave.
Pathophysiology of shock in
newborns is unique since it is associated with physiologic transition from fetal
circulation to neonatal circulation at birth. Suprasystemic pulmonary vascular
resistance (PVR) in the prenatal period may remain elevated, especially in the
presence of ongoing hypoxia and acidosis from sepsis, leading to persistent
pulmonary hypertension of the newborn (PPHN). The latter contributes to right
ventricular failure, and as such may need therapies directed to decrease right
sided pressures. In addition to PPHN, newborn shock may be associated with
closure of ductus arteriosus in a ductal dependent congenital
heart lesion, as such requiring prostaglandin infusion to open and maintain
patency of the ductus arteriosus (PDA).
La fisiopatología del shock en recién nacidos es única ya que se asocia con la transición fisiológica de la circulación fetal a la circulación neonatal al nacer. La resistencia vascular pulmonar suprasistémica (RVP) en el período prenatal puede permanecer elevada, especialmente en presencia de hipoxia en curso y acidosis por sepsis, lo que lleva a la hipertensión pulmonar persistente del recién nacido (HPPRN). Este último contribuye a la insuficiencia ventricular derecha, y como tal puede necesitar terapias dirigidas a disminuir las presiones del lado derecho. Además de la HPPRN, el choque del recién nacido puede estar asociado con el cierre del conducto arterioso en una lesión cardíaca congénita dependiente del conducto, por lo que requiere la infusión de prostaglandina para abrir y mantener la permeabilidad del conducto arterioso (DAP).
In addition, there is plenty of evidence suggesting low cortisol levels in sick term, late preterm, and preterm infants (16–19). Both adrenal insufficiency and decreased vascular responsiveness to catecholamines can contribute to vasopressor resistant shock (20). Low dose steroids have been found to improve cardiovascular status in infants with vasopressor resistant shock, further sup-porting the role of relative adrenal insufficiency (21–23).
Además, existe abundante evidencia que sugiere bajos niveles de cortisol en recién nacidos prematuros, prematuros y prematuros (16-19). Tanto la insuficiencia suprarrenal como la disminución de la respuesta vascular a las catecolaminas pueden contribuir al shock resistente a vasopresores (20). Se ha encontrado que los esteroides a dosis bajas mejoran el estado cardiovascular en los bebés con shock resistente a vasopresores, lo que respalda aún más el papel de la insuficiencia suprarrenal relativa (21-23).
Evaluación de gasto cardíaco (CO) y perfusión tisular
Adequacy of the systemic and peripheral blood flow and thus oxygen delivery to the tissues can be measured by monitoring BP, CO, and/or systemic vascular resistance (SVR).
La adecuación del flujo sanguíneo
sistémico y periférico y, por lo tanto, el suministro de oxígeno a los tejidos
se puede medir mediante el control de la PA, el CO y / o la resistencia vascular
sistémica (RVS).
Direct yet invasive measures of
cardiovascular function such as CO measurement via thermodilution or pulse
induced contour cardiac output, pulmonary wedge pressure, or central venous
pressure providing accurate assessment in adults or older children may be
impractical in the premature infant. In addition to the difficulty associated
with intracardiac shunt placement in VLBW infants, the dye dilution and
thermodilution methods may not be accurate due to the presence of intracardiac
and ductal shunts.
Las medidas directas pero invasivas de la función cardiovascular como la
medición de CO vía termodilución o el gasto cardíaco de contorno inducido por
pulso, presión de cuña pulmonar o presión venosa central que proporcionan una
evaluación precisa en adultos o niños mayores pueden ser poco prácticas en el
bebé prematuro. Además de la dificultad asociada con la colocación del
cortocircuito intracardíaco en lactantes con MBPN, la dilución del colorante y
los métodos de termodilución pueden no ser precisos debido a la presencia de
cortocircuitos intracardíacos y ductales.
It is known that BP = CO × SVR. Both BP and CO can be meas-ured. SVR is a
derived value from the above equation. CO = heart rate (HR) × stroke volume (SV).
SV depends on preload, myo-cardial contractility, and afterload conditions. The
relationship between HR, cardiac filling, and CO has been shown in
Figure 1.
Se sabe que BP = CO × SVR. Tanto BP
como CO pueden medirse. SVR es un valor derivado de la ecuación anterior. CO =
frecuencia cardíaca (HR) × volumen sistólico (SV). SV depende de la precarga,
contractilidad miocardial y condiciones de poscarga. La relación entre HR,
llenado cardíaco y CO se ha mostrado en la
Figura 1.
Figura 1.- Relationship between
heart rate (HR), cardiac filling, and cardiac output (CO). Excessive tachycardia
may decrease CO by decreasing preload and hence stroke volume. It may also
impair cardiac function from decreased coronary perfusion in shortened diastole.
Figura 1.-
Relación entre la frecuencia cardíaca (FC), el llenado cardíaco y el gasto
cardíaco (GC). La taquicardia excesiva puede disminuir el CO al disminuir la
precarga y, por lo tanto, el volumen sistólico. También puede afectar la función
cardíaca a partir de la disminución de la perfusión coronaria en la diástole
acortada.
Measurement of myocardial contractility using load depend-ent measures such as fractional shortening (FS) can be affected by the right ventricular dominance characteristic of fetal circulation. Appropriate assessment of myocardial activity requires measure-ment of load independent measures such as relation between velocity of circumferential fiber shortening and left ventricle (LV) wall stress indices (24).
La medición de la contractilidad
miocárdica utilizando medidas dependientes de la carga, como el acortamiento
fraccional (FS), puede verse afectada por la dominancia del ventrículo derecho
característica de la circulación fetal. La evaluación apropiada de la actividad
del miocardio requiere la medición de medidas independientes de la carga, como
la relación entre la velocidad del acortamiento circunferencial de la fibra y
los índices de estrés de la pared del ventrículo izquierdo (VI) (24).
Blood pressure monitoring,
preferably measured invasively can offer continuous real time assessment of the
CO (25). However, lack of consensus definition of hypotension in the neonate
continues to be a major hindrance to the use of BP as an adequate measure for
such an assessment (26). BP may be affected by demographic factors such as birth
weight, gestational age, and postnatal age; and coexistent clinical factors such
as ante-natal steroids, PDA, level of respiratory support, or therapeutic
hypothermia. BP is directly affected by SVR, which in turn is regulated by
multiple factors including drugs, sepsis, temperature, and hormonal changes.
Hence, it may not be the best measure of tissue perfusion. In addition, presence
of intra-atrial and ductal shunting may not allow the assumption that
ventricular output is an accurate measure of systemic blood flow (27, 28). Mean
BP value less than the gestational age in weeks is often considered adequate in
the first few days of life (29–31), but this is rather simplistic since
thresholds may vary between different patients, and at different time points in
the same patient. Hence, attention must be paid to additional measures of
perfusion.
La monitorización de la presión arterial, preferiblemente medida de forma
invasiva, puede ofrecer una evaluación continua en tiempo real del CO (25). Sin
embargo, la falta de definición consensuada de hipotensión en el recién nacido
sigue siendo un obstáculo importante para el uso de la PA como medida adecuada
para dicha evaluación (26). La presión arterial puede verse afectada por
factores demográficos como el peso al nacer, la edad gestacional y la edad
posnatal; y factores clínicos coexistentes como esteroides prenatales, DAP,
nivel de soporte respiratorio o hipotermia terapéutica. La RV se ve directamente
afectada por la RVS, que a su vez está regulada por múltiples factores que
incluyen medicamentos, sepsis, temperatura y cambios hormonales. Por lo tanto,
puede que no sea la mejor medida de perfusión tisular. Además, la presencia de
derivación intraauricular y ductal puede no permitir la suposición de que la
salida ventricular es una medida precisa del flujo sanguíneo sistémico (27, 28).
El valor medio de la PA menor a la edad gestacional en semanas a menudo se
considera adecuado en los primeros días de vida (29-31), pero esto es bastante
simplista ya que los umbrales pueden variar entre diferentes pacientes y en
diferentes puntos temporales en el mismo paciente. Por lo tanto, se debe prestar
atención a las medidas adicionales de perfusión.
Arguably, flow is a better indicator of perfusion than the BP that drives the flow to the organs. However, flow measures such as LV and right ventricle (RV) output may not be accurately depictive of organ blood flow in VLBW infants due to the presence of above mentioned shunts in the transitional period. SVC flow may be used as a valid indicator of cerebral blood flow (CBF) (32–34). In fact, low SVC flow has been shown to be strongly associated with subsequent IVH or neurodevelopmental impairment (33–35). However, recent studies have shown lack of sensitivity of SVC flow in predicting IVH (36). There remain concerns regarding significant intraobserver and interobserver variability in assess-ing SVC flow and hence its repeatability. This makes it difficult to use in clinical practice, although trend can be useful. Adequate SVC flow is used as one of therapeutic endpoints per the ACCM guidelines (1).
Podría decirse que el flujo es un mejor
indicador de la perfusión que la presión arterial que impulsa el flujo a los
órganos. Sin embargo, las medidas de flujo tales como la salida del VI y del
ventrículo derecho (VD) pueden no ser una descripción precisa del flujo
sanguíneo del órgano en los niños con MBPN debido a la presencia de las
derivaciones mencionadas anteriormente en el período de transición. El flujo de
SVC se puede usar como un indicador válido del flujo sanguíneo cerebral (CBF)
(32-34). De hecho, se ha demostrado que el bajo flujo de SVC está fuertemente
asociado con la IVH posterior o el deterioro del neurodesarrollo (33-35). Sin
embargo, estudios recientes han demostrado la falta de sensibilidad del flujo de
SVC en la predicción de Hiv (36). Sigue habiendo preocupaciones con respecto a
la variabilidad intraobservador e interobservador significativa en la evaluación
del flujo de SVC y, por lo tanto, su repetibilidad. Esto hace que sea difícil de
usar en la práctica clínica, aunque la tendencia puede ser útil. El flujo SVC
adecuado se usa como uno de los puntos finales terapéuticos según las pautas de
ACCM (1).
The relation between mean BP
and systemic blood flow is a complex one in a VLBW infant, especially in the
first few days of life. Autoregulation ensures adequate perfusion to vital
organs in states of hypoperfusion. However, cerebral autoregulation may be
lacking in the VLBW transitionally at birth or during period of illness. 30 mm
Hg has been proposed as the cutoff for mean BP below which cerebral perfusion
may not be adequate; however, this relation may not be entirely accurate given
differing findings from various studies (37–39).
La relación entre la PA promedio y el flujo sanguíneo sistémico es compleja en
un niño de MBPN, especialmente en los primeros días de vida. La autorregulación
garantiza la perfusión adecuada de órganos vitales en estados de hipoperfusión.
Sin embargo, puede faltar autorregulación cerebral en el MBPN de forma
transitoria al nacer o durante el período de la enfermedad. Se ha propuesto 30
mmHg como el punto de corte para la PA media por debajo de la cual la perfusión
cerebral puede no ser adecuada; sin embargo, esta relación puede no ser del todo
exacta debido a los diferentes hallazgos de varios estudios (37-39).
Other indirect clinical
measures of cardiovascular function include CRT, urine output, HR, and presence
of lactic acidosis. A combination of such measures rather than individual
assessments may offer increased specificity for detecting low flow states (40).
Otras medidas clínicas indirectas de la función cardiovascular incluyen la TRC, la producción de orina, la FC y la presencia de acidosis láctica. Una combinación de tales medidas en lugar de evaluaciones individuales puede ofrecer una mayor especificidad para detectar estados de bajo flujo (40).
Central venous pressure approximates right atrial pressure and can give valuable information regarding the preloading conditions and in assessing response to volume in critically ill patients. Normal numbers have been described for term and preterm infants, with special emphasis on the trend pattern. However, feasibility in the newborn infants remains questionable owing to the invasive nature of the procedure (41–43). Mixed venous oxygen saturation (SvO2) is considered as the balance between oxygen demand and delivery and has been used as a determinant for tissue hypoxia. It is one of the key targets (in addition to the determinants for preload and contractility) for goal directed management in severe sepsis and septic shock (44). Values both below normal and supranormal have been associated with poor outcomes (45, 46). Normal values for central venous oxygen saturation (ScVO2) in preterm infants have also been described, but widespread use is limited by the invasive nature of the procedure along with the effect of persisting fetal shunts in the newborn period (47). ScVO2 is another therapeutic end point as suggested by ACCM guidelines.
La presión venosa central se aproxima a la
presión auricular derecha y puede proporcionar información valiosa sobre las
condiciones de precarga y para evaluar la respuesta al volumen en pacientes
críticamente enfermos. Se han descrito números normales para bebés a término y
prematuros, con especial énfasis en el patrón de tendencia. Sin embargo, la
viabilidad en los recién nacidos sigue siendo cuestionable debido a la
naturaleza invasiva del procedimiento (41-43). La saturación venosa mixta de
oxígeno (SvO2) se considera como el equilibrio entre la demanda de oxígeno y el
parto, y se ha utilizado como un factor determinante para la hipoxia tisular. Es
uno de los objetivos clave (además de los determinantes de la precarga y la
contractilidad) para el tratamiento dirigido a objetivos en la sepsis grave y el
shock séptico (44). Los valores tanto por debajo de lo normal como supranormal
se han asociado con malos resultados (45, 46). También se han descrito valores
normales de saturación venosa central de oxígeno (ScVO2) en recién nacidos
prematuros, pero el uso generalizado está limitado por la naturaleza invasiva
del procedimiento junto con el efecto de derivaciones fetales persistentes en el
período del recién nacido (47). ScVO2 es otro punto final terapéutico según lo
sugerido por las pautas de ACCM.
Arterial venous (A-V) oxygen
difference is the difference between the oxygen content of the arterial and
venous blood. The normal numbers would be less than 5 ml/100 ml of blood or 25%.
In low output states, A-V extraction increases, decreasing the mixed venous
saturation, and hence increasing the difference. In distributive shock, there is
decrease in the oxygen extraction, leading to higher mixed venous saturation and
hence a narrowed difference. This measure offers an excellent estimate of tissue
oxygen delivery, however, limited again by the invasiveness of the procedure.
La diferencia de oxígeno venoso arterial (A-V) es la diferencia entre el contenido de oxígeno de la sangre arterial y venosa. Los números normales serían menos de 5 ml / 100 ml de sangre o el 25%. En estados de bajo rendimiento, la extracción de A-V aumenta, disminuyendo la saturación venosa mixta y, por lo tanto, aumentando la diferencia. En el shock distributivo, hay una disminución en la extracción de oxígeno, que conduce a una mayor saturación venosa mixta y, por lo tanto, a una diferencia reducida. Esta medida ofrece una excelente estimación del suministro de oxígeno en el tejido, sin embargo, está limitada de nuevo por la invasividad del procedimiento.
Electrical cardiometry (Aesculon; Cardiotronic; La Jolla, CA, USA) allows for assessment of CO by measuring the changes in thoracic electrical bioimpedance caused by the cardiac cycle. It is non-invasive, easy to apply, offers continuous assessment and has recently been validated against invasive methods of CO meas-urements in hemodynamically stable newborns. However, more data are needed for validation in neonates with hemodynamic compromise before its widespread clinical applicability (48, 49). In addition, sicker infants on significant ventilator support (i.e., high frequency oscillation) may have poor correlation com-pared with echocardiography derived COs (50).
La cardiometría eléctrica (Aesculon,
Cardiotronic, La Jolla, CA, EE. UU.) Permite la evaluación del CO midiendo los
cambios en la bioimpedancia eléctrica torácica causados por el ciclo cardíaco.
No es invasivo, fácil de aplicar, ofrece evaluación continua y recientemente ha
sido validado contra los métodos invasivos de medición de CO en recién nacidos
hemodinámicamente estables. Sin embargo, se necesitan más datos para la
validación en recién nacidos con compromiso hemodinámico antes de su aplicación
clínica generalizada (48, 49). Además, los bebés más enfermos con un soporte de
ventilador significativo (es decir, oscilación de alta frecuencia) pueden tener
una correlación pobre en comparación con los CO derivados con ecocardiografía
(50).
Near infrared spectroscopy (NIRS)
has been evaluated as a tool to assess cerebral and peripheral oxygenation and
oxygen extraction. The benefit of this modality is the availability of con-tinuous
measurement. Among other measures, NIRS can provide values for cerebral
oxygenation (rScO2) and cerebral fractional tissue oxygen extraction. Reference
values with comparison with other modalities have now been published, but
greater clinical applicability rests with trend monitoring rather than absolute
numbers (51–53). There remains paucity of data in preterm infants and even in
term infants there remain concerns regarding when intervention should be based
primarily based on rScO2. Moreover, NIRS values remain quite non-specific and
hence unreliable for the abdominal organs. The significance of studying NIRS of
the kidney is being evaluated, and it may be used as a reflection of perfusion
in future. In practice, with the available data NIRS can be useful for cerebral
oxygenation monitoring in term infants but we need more convincing data for its
use in pre-term infants and for gut perfusion before it can be incorporated in
clinical practice guidelines. Cerebral perfusion measured by NIRS can give a
good idea about the adequacy of cerebral perfu-sion. A recently completed
multicentre trial comparing blinded versus unblinded NIRS did demonstrate a
reduction in cerebral hyperoxia and hypoxia with a trend toward lower mortality
in the unblended NIRS group (54).
La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) se ha evaluado como una
herramienta para evaluar la oxigenación cerebral y periférica y la extracción de
oxígeno. El beneficio de esta modalidad es la disponibilidad de mediciones
continuas. Entre otras medidas, NIRS puede proporcionar valores para la
oxigenación cerebral (rScO2) y la extracción de oxígeno del tejido cerebral
fraccional. Los valores de referencia con comparación con otras modalidades se
han publicado ahora, pero una mayor aplicabilidad clínica descansa en el
monitoreo de tendencias en lugar de números absolutos (51-53). Sigue habiendo
escasez de datos en los recién nacidos prematuros e incluso en los recién
nacidos a término sigue habiendo preocupaciones con respecto a cuándo la
intervención debe basarse principalmente en rScO2. Además, los valores NIRS
siguen siendo bastante inespecíficos y, por lo tanto, poco confiables para los
órganos abdominales. Se está evaluando la importancia de estudiar NIRS del
riñón, y se puede usar como un reflejo de la perfusión en el futuro. En la
práctica, con los datos disponibles, los NIRS pueden ser útiles para la
monitorización de la oxigenación cerebral en recién nacidos a término, pero
necesitamos datos más convincentes para su uso en recién nacidos prematuros y
para la perfusión intestinal antes de que puedan incorporarse en las guías de
práctica clínica. La perfusión cerebral medida por NIRS puede dar una buena idea
sobre la adecuación de la perfusión cerebral. Una prueba multicéntrica
recientemente completada que comparó NIRS ciego versus no ciego demostró una
reducción en la hiperoxia e hipoxia cerebral con una tendencia hacia una menor
mortalidad en el grupo de NIRS no confundido (54).
The use of Visible Light Technology (VLS, T-Stat; Spectros, Portola Valley, CA, USA) has been described for continuous assess-ment of capillary oxygen saturation in various organs (55, 56). Unlike pulse oximetry, VLS measurements are not affected by conditions of local ischemia, lack of pulsatile flow, vasoconstric-tion, or hypothermia. More data are needed in newborns with hemodynamic compromise to validate the correlation between the changes in SVR and the hemoximetry findings with T-Stat.
El uso de Visible Light Technology (VLS,
T-Stat; Spectros, Portola Valley, CA, EE. UU.) Se ha descrito para la evaluación
continua de la saturación capilar de oxígeno en diversos órganos (55, 56). A
diferencia de la oximetría de pulso, las mediciones de VLS no se ven afectadas
por las condiciones de isquemia local, falta de flujo pulsátil, vasoconstricción
o hipotermia. Se necesitan más datos en recién nacidos con compromiso
hemodinámico para validar la correlación entre los cambios en la RVS y los
hallazgos de hemoximetría con T-Stat.
The plethysmographic signal of
pulse oximeter can be used to calculate ratio of the pulsatile and non-pulsatile
components, described as Perfusion Index. This has been recently studied and is
found to be reasonably predictive of low flow states, including patent ductus
arteriosus (57–59). Reference values still need to be established in the preterm
infant in whom PI is significantly affected by the transitional circulation,
taking up to 72 h for the values to stabilize (59). Hence, limiting the utility
of PI in preterm infants during early life.
La señal pletismográfica del oxímetro de pulso se puede usar para calcular la
proporción de los componentes pulsátil y no pulsátil, descrito como índice de
perfusión. Esto se ha estudiado recientemente y se encuentra que es
razonablemente predictivo de estados de bajo flujo, incluido el ductus arterioso
permeable (57-59). Aún es necesario establecer los valores de referencia en el
recién nacido prematuro en el que PI se ve afectado significativamente por la
circulación transitoria, tomando hasta 72 h para que los valores se estabilicen
(59). Por lo tanto, limita la utilidad de PI en bebés prematuros durante los
primeros años de vida.
Functional cardiac MRI has been
recently evaluated as an additional feasible tool to evaluate cardiac
hemodynamics, especially PDA. At this time it is deemed to be an insightful
research tool while awaiting more studies (60, 61). Role of bedside
echocardiography, especially Doppler ultrasonography is further discussed in one
of the following sections. All the parameters used for assessment of neonatal
shock are summarized in Table 2.
La resonancia magnética cardíaca funcional se ha evaluado recientemente como una
herramienta factible adicional para evaluar la hemodinámica cardíaca,
especialmente la PDA. En este momento, se considera una herramienta de
investigación perspicaz a la espera de más estudios (60, 61). El papel de la
ecocardiografía de cabecera, especialmente la ecografía Doppler, se analiza con
más detalle en una de las siguientes secciones. Todos los parámetros utilizados
para la evaluación del shock neonatal se resumen en la
Tabla 2.
Tabla 2.- Lista de parámetros usados para evaluación de shock neonatal.
Manejo de shock neonatal - Esenciales clínicas en el manejo del shock
Key to the management is early recognition and identifying the underlying pathophysiology of shock. The earlier findings include pallor, poor feeding, tachycardia, tachypnea, and temperature instability. As discussed earlier, hypotension is a late finding in neonatal shock. In addition, other late features may include weak peripheral pulses, low ScvO2, signs of decreased peripheral perfusion such as acidosis, elevated lactate. In spite of being a late finding, hypotension is the most commonly used determinant of decreased perfusion in NICU given the ease of monitoring. The clinician must keep a keen eye on the other signs of symptoms discussed earlier before the "ischemic threshold" is reached for low BP.
La clave para la gestión es el reconocimiento temprano e identificación de la fisiopatología subyacente del shock. Los hallazgos iniciales incluyen palidez, mala alimentación, taquicardia, taquipnea e inestabilidad de la temperatura. Como se discutió anteriormente, la hipotensión es un hallazgo tardío en el shock neonatal. Además, otras características tardías pueden incluir pulsos periféricos débiles, ScvO2 bajo, signos de perfusión periférica disminuida como acidosis, lactato elevado. A pesar de ser un hallazgo tardío, la hipotensión es el determinante más utilizado de la disminución de la perfusión en la UCIN dada la facilidad de monitoreo. El clínico debe estar atenta a los otros signos de los síntomas discutidos anteriormente antes de que se alcance el "umbral isquémico" para la presión arterial baja.
The other traditionally used clinical parameters such as clinical assessment, HR, CRT, urine output, and serum lactate are also proxy indirect markers of cardiovascular well-being. Early bedside focused echocardiography, described by some as focused cardiac ultrasound, can help in early identification of underlying pathophysiology and targeting specific therapy. The aim of focused echocardiography is not to rule out congenital heart defect but to gain physiological information which can help in delivering goal oriented time specific intervention. Interventions should be based after carefully considering the underlying pathophysiology (Figure 2). In addition to the modalities discussed earlier, func-tional echocardiography and NIRS can give the neonatologist a unique skill to evaluate reliable measures of organ perfusion and monitor changes following intervention. This is further discussed in the next section.
Los otros parámetros clínicos utilizados tradicionalmente, como la evaluación clínica, la FC, la TRC, la producción de orina y el lactato sérico, también son indicadores secundarios indirectos del bienestar cardiovascular. La ecocardiografía centrada en la cabecera, descrita por algunos como ecografía cardíaca focalizada, puede ayudar en la identificación temprana de la fisiopatología subyacente y la terapia específica dirigida. El objetivo de la ecocardiografía focalizada no es descartar un defecto cardíaco congénito, sino obtener información fisiológica que puede ayudar a proporcionar una intervención específica orientada a los objetivos. Las intervenciones deben basarse después de considerar cuidadosamente la fisiopatología subyacente (Figura 2). Además de las modalidades discutidas anteriormente, la ecocardiografía funcional y NIRS pueden proporcionar al neonatólogo una habilidad única para evaluar medidas confiables de la perfusión del órgano y monitorear los cambios después de la intervención. Esto se discute más a fondo en la siguiente sección.
Figura 2.-
Manejo orientado a objetivos y rol de
la ecocardiografía en la institución de la intervención específica.
The ACCM guidelines have
established goals and therapeutic end points for the management of shock in both
delivery room and subsequently in the NICU. The therapeutic end points in the
first hour of resuscitation include CRT ≤ 2 s, normal and equal central and
peripheral pulses, warm extremities, urine output >1 ml/kg/h, normal mental
status, normal BP for age, normal glucose, and calcium concentrations (62).
Las pautas de ACCM han establecido
objetivos y puntos finales terapéuticos para la gestión del shock tanto en la
sala de partos como posteriormente en la NICU. Los puntos finales terapéuticos
en la primera hora de reanimación incluyen CRT ≤ 2 s, pulsos centrales y
periféricos normales e iguales, extremidades calientes, gasto urinario> 1 ml /
kg / h, estado mental normal, presión arterial normal para la edad, glucosa
normal y concentraciones de calcio (62).
Along with consideration of interventions to increase BP, atten-tion should be paid to conditions contributing to hypoperfusion. These may include but not limited to patency of ductus arteriosus, sepsis, excessive mean airway pressure, pneumothorax, and adrenal insufficiency. These should be addressed accordingly. The common interventions used in NICU to improve BP include use of inotropes/vasopressors, volume resuscitation, and steroid administration.
Junto con la consideración de las
intervenciones para aumentar la PA, se debe prestar atención a las condiciones
que contribuyen a la hipoperfusión. Estos pueden incluir, entre otros, la
permeabilidad del conducto arterioso, la sepsis, la presión media excesiva en la
vía aérea, el neumotórax y la insuficiencia suprarrenal. Estos deben abordarse
en consecuencia. Las intervenciones comunes utilizadas en la UCIN para mejorar
la PA incluyen el uso de inotropos / vasopresores, reanimación volumétrica y
administración de esteroides.
There is no clear correlation
between blood volume and BP in neonate (63). Hypovolemia is rarely the primary
cause of hypo-tension in the VLBW infant in the first few days of life, unless
there is clear history of perinatal blood loss. Indeed, studies have shown that
dopamine is more effective in correcting hypotension compared with fluid
resuscitation in the immediate postnatal period (64). In addition, excessive
fluid administration may be associated with adverse outcomes such as PDA,
chronic lung disease, and mortality (65). Volume support can increase preload
and hence CO. Hence, in the absence of hypovolemia, volume support of 10–20 ml/kg
over 30–60 min may be reasonable. Functional echocardiography can be of
assistance in determining volume status and following changes with intervention.
No hay una correlación clara entre el volumen de sangre y la PA en recién
nacidos (63). La hipovolemia rara vez es la causa principal de la hipotensión en
el niño de MBPN en los primeros días de vida, a menos que exista una clara
historia de pérdida de sangre perinatal. De hecho, los estudios han demostrado
que la dopamina es más efectiva para corregir la hipotensión en comparación con
la reanimación con líquidos en el período posnatal inmediato (64). Además, la
administración excesiva de líquidos puede estar asociada con resultados adversos
como PDA, enfermedad pulmonar crónica y mortalidad (65). El soporte de volumen
puede aumentar la precarga y, por lo tanto, el CO. Por lo tanto, en ausencia de
hipovolemia, el soporte de volumen de 10-20 ml / kg durante 30-60 min puede ser
razonable. La ecocardiografía funcional puede ayudar a determinar el estado del
volumen y seguir los cambios con la intervención.
Abnormal vasoregulation is the major contributor to neonatal shock. Vasopressor–inotropes, inotropes, and lusitropes have been extensively used in the management of neonatal shock, surpris-ingly without robust data directing such management. Dopamine and epinephrine are vasopressor–inotropes and as such, increase both SVR and myocardial contractility. Dobutamine is an ino-trope with a variable peripheral vasodilatory action. Milrinone is also an "inodilator" that decreases peripheral vascular resistance but with variable inotropy in newborns due to its age depend-ent hemodynamic effects (66). Its use has been described with coexistent pulmonary hypertension (67, 68). Phenylephrine and vasopressin are two pure vasopressors and can be of benefit in catecholamine resistant vasodilatory shock. Vasopressin has been recently discussed to have added benefit in the management of hypotension associated with persistent pulmonary hypertension given the pulmonary vasodilatory action mediated via V1 recep-tors, but more data are needed before recommendations can be given for wider use (69).
La vasoregulación anormal es el principal
contribuyente al shock neonatal. Los vasopresores inotrópicos, inotrópicos y
lusitropos han sido ampliamente utilizados en el manejo del shock neonatal,
sorprendentemente sin datos sólidos que dirijan dicho tratamiento. La dopamina y
la epinefrina son vasopresores inotrópicos y, como tales, aumentan tanto la RVS
como la contractilidad miocárdica. La dobutamina es un ino tropo con una acción
vasodilatadora periférica variable. La milrinona también es un "inodilatador"
que disminuye la resistencia vascular periférica pero con inotropía variable en
los recién nacidos debido a sus efectos hemodinámicos dependientes de la edad
(66). Su uso ha sido descrito con hipertensión pulmonar coexistente (67, 68). La
fenilefrina y la vasopresina son dos vasopresores puros y pueden ser
beneficiosos en el choque vasodilatador resistente a la catecolamina. Se ha
discutido recientemente que la vasopresina tiene un beneficio adicional en el
tratamiento de la hipotensión asociada con hipertensión pulmonar persistente
dada la acción vasodilatadora pulmonar mediada por receptores V1, pero se
necesitan más datos antes de que se puedan dar recomendaciones para un uso más
amplio (69).
Commonly used inotropes and
vasopressor drugs used in neonatal shock are summarized in
Table 3.
It is prudent to understand their site of action and hemodynamic effects while
managing critically ill infants with hemodynamic instability. The physiological
information gained by bedside functional echocar-diography may help in making a
logical choice of medications depending upon the underlying physiology and the
desired hemodynamic effects. For example, patients with shock may warrant use of
vasopressor therapy while patients with impaired cardiac function may need more
inotropic therapy. Recently, there has been interest in studying the effects of
pentoxifylline in neonatal shock, and some studies have shown a positive effect
of hemodynamic instability, decrease in hospital stay and mortality especially
in infants with gram negative septicemia. However, currently, it is not being
routinely used or recommended in clinical practice to improve hemodynamic
instability and more studies are required to study its significance (70).
En la Tabla 3
se resumen los inotrópicos y los fármacos vasopresores comúnmente utilizados en
el shock neonatal. Es prudente comprender su sitio de acción y los efectos
hemodinámicos mientras se manejan niños críticamente enfermos con inestabilidad
hemodinámica. La información fisiológica obtenida por la ecocardiografía
funcional de cabecera puede ayudar a hacer una elección lógica de medicamentos
dependiendo de la fisiología subyacente y los efectos hemodinámicos deseados.
Por ejemplo, los pacientes con shock pueden justificar el uso de terapia
vasopresora, mientras que los pacientes con función cardíaca alterada pueden
necesitar más terapia inotrópica. Recientemente, ha habido interés en estudiar
los efectos de la pentoxifilina en el choque neonatal, y algunos estudios han
demostrado un efecto positivo de la inestabilidad hemodinámica, la disminución
de la estancia hospitalaria y la mortalidad, especialmente en lactantes con
septicemia por gramnegativos. Sin embargo, actualmente, no se usa o recomienda
de forma rutinaria en la práctica clínica para mejorar la inestabilidad
hemodinámica y se requieren más estudios para estudiar su importancia (70).
Beyond the first hour of stabilization, the updated ACCM guidelines emphasize the use of goal directed therapy with additional therapeutic end points, some involving the use of functional echocardiography. Few of the goals mentioned include central venous oxygen saturation of >70%, cardiac index between 3.3 and 6.0 l/min/m2, SVC flow >40 ml/kg/min, and ruling out suprasystemic right sided pressures and right ventricular failure on echocardiography (1).
Más allá de la primera hora de estabilización, las pautas de ACCM actualizadas enfatizan el uso de la terapia dirigida a objetivos con puntos finales terapéuticos adicionales, algunos de los cuales implican el uso de ecocardiografía funcional. Pocos de los objetivos mencionados incluyen saturación venosa central de oxígeno de> 70%, índice cardíaco entre 3.3 y 6.0 l / min / m2, flujo de SVC> 40 ml / kg / min y descartar presiones suprasistémicas del lado derecho e insuficiencia ventricular derecha en la ecocardiografía (1)
Early goal directed therapy (EGDT) has
been well studied in adult population. From a single center study (2001), Rivers
et al. reported that EGDT provides significant benefits with respect to outcome
in patients with severe sepsis and septic shock (44). Following this study many
centers adopted EGDT. However, recent muticenter trials (ProCESS trial, ProMISe
trial, and ARISE trial) from North America, United Kingdom, and Australasia
failed to show such benefits as compared with local resuscitation protocols
(71–73). In fact, they reported an increased use of resources with-out any
improvement in the outcomes of adult patients with septic shock (71–73). In a
patient-level meta-analysis, PRISM investiga-tors reported that EGDT did not
result in better outcomes than usual care and was associated with higher
hospitalization costs across a broad range of patient and hospital
characteristics (74).
La terapia dirigida a objetivos tempranos (EGDT) ha sido bien estudiada en la
población adulta. De un estudio de un solo centro (2001), Rivers et al.
informaron que EGDT proporciona beneficios significativos con respecto a los
resultados en pacientes con sepsis grave y shock séptico (44). Después de este
estudio, muchos centros adoptaron EGDT. Sin embargo, los ensayos muticentre
recientes (ensayo ProCESS, ensayo ProMISe y ensayo ARISE) de América del Norte,
el Reino Unido y Australasia no mostraron tales beneficios en comparación con
los protocolos locales de reanimación (71-73). De hecho, informaron un mayor uso
de recursos sin ninguna mejora en los resultados de pacientes adultos con shock
séptico (71-73). En un metanálisis a nivel de paciente, los investigadores de
PRISM informaron que EGDT no produjo mejores resultados que la atención habitual
y se asoció con mayores costos de hospitalización en una amplia gama de
características de pacientes y hospitales (74).
Tabla 3.- Inótropos y vasopresores comúnmente usados en shock neonatal.
Tabla 4.- Bedside focused echocardiography/focused cardiac ultrasound (FoCUS) in neonatal shock.
Ecocardiografía centrada en la cabecera / ecografía cardíaca focalizada (FoCUS) en shock neonatal.
In contrast with adults, EGDT has not been well studied in neonates and children. The ACCM guidelines (2007) recom-mended its use in neonatal shock; however, there is not wide-spread use of EGDT in management of neonatal shock. This is partly due to the fact that septic shock accounts for only a small percentage of shock in the NICU and partly due to the lack of non-invasive measures for hemodynamic monitoring. There is limited evidence on use of central venous oxygenation, cardiac index, non-invasive CO monitoring, and assessing wedge pressure in neonates, and some the parameters are being evaluated in the research studies. However, at this stage, they have limited role in the clinical practice. Modern assessment modalities such as functional echocardiography and NIRS offer non-invasive meth-ods of hemodynamic assessment. Functional echocardiography in particular can be a huge asset to the neonatologist in the initial stabilization and subsequent monitoring in intensive care unit. Various echocardiographic measures are discussed further in the next section.
A diferencia de los adultos, EGDT no se ha estudiado bien en recién nacidos y niños. Las pautas de ACCM (2007) recomendaron su uso en choque neonatal; sin embargo, no existe un amplio uso de EGDT en el manejo del shock neonatal. Esto se debe en parte al hecho de que el choque séptico representa solo un pequeño porcentaje de choque en la UCIN y en parte debido a la falta de medidas no invasivas para la monitorización hemodinámica. Existen pruebas limitadas sobre el uso de la oxigenación venosa central, el índice cardíaco, el monitoreo no invasivo de CO y la evaluación de la presión de cuña en recién nacidos, y algunos de los parámetros se están evaluando en los estudios de investigación. Sin embargo, en esta etapa, tienen un papel limitado en la práctica clínica. Las modalidades de evaluación modernas, como la ecocardiografía funcional y NIRS, ofrecen métodos no invasivos de evaluación hemodinámica. La ecocardiografía funcional, en particular, puede ser una gran ventaja para el neonatólogo en la estabilización inicial y el seguimiento posterior en la unidad de cuidados intensivos. Varias medidas ecocardiográficas se discuten más en la siguiente sección.
Rol de Ecocardiografía en shock
Functional echocardiography refers to bedside point of care echocardiography that can provide real time hemodynamic infor-mation by assessing cardiac function, loading conditions (preload and afterload) and CO (Table 4). It is non-invasive, portable and can give real time analysis of physiological information, which in conjunction with clinical assessment, can help in guiding tar-geted specific therapy. Various guidelines have been published to standardize the use of functional echocardiography in the NICU (75–78). Its use is especially vital in the intensive care setting where studies have shown that clinical management may change in 30–60% cases in response to echocardiography (79–81). Indeed, expert consensus statement has emphasized the importance of echocardiography in the management of shock (1, 82).
La ecocardiografía funcional se refiere a la ecocardiografía de cabecera de atención que puede proporcionar información hemodinámica en tiempo real al evaluar la función cardíaca, las condiciones de carga (precarga y poscarga) y el CO (Tabla 4). No es invasivo, portátil y puede proporcionar análisis en tiempo real de la información fisiológica, que junto con la evaluación clínica pueden ayudar a guiar la terapia específica dirigida. Se han publicado varias pautas para estandarizar el uso de la ecocardiografía funcional en la UCIN (75-78). Su uso es especialmente vital en el entorno de cuidados intensivos donde los estudios han demostrado que el tratamiento clínico puede cambiar en 30-60% de los casos en respuesta a la ecocardiografía (79-81). De hecho, la declaración de consenso de los expertos ha enfatizado la importancia de la ecocardiografía en el manejo del shock (1, 82).
Fi
gura 3.- Assessment on cardiac filling on visual inspection "eyeballing." Images (A,B) show under-filled heart in apical 4 chamber (A4C) and parasternal long axis (PLAX) views. Images (C,D) show volume overloading of left atrium (LA) and left ventricle (LV) in A4C and PLAX views.Figura 3.- Evaluación del llenado cardíaco en inspección visual "eyeballing". Las imágenes (A, B) muestran un corazón con poco relleno en las vistas apical de 4 cámaras (A4C) y eje paraesternal largo (PLAX). Las imágenes (C, D) muestran sobrecarga de volumen de la aurícula izquierda (LA) y el ventrículo izquierdo (VI) en las vistas A4C y PLAX.
Figura
4.-
Physiological variation in
inferior vena cava (IVC) diameter. Normal collapsibility of (A) IVC during
inspiration (Dmin) and (B) expansion during expiration (Dmax). In hypovolemia,
IVC may be collapsed while in hypervolemia there is minimal or no collapsibility.
Figura 4.- Variación fisiológica en el diámetro de la vena cava inferior (VCI).
La colapsabilidad normal de (A) IVC durante la inspiración (Dmin) y (B) la
expansión durante la espiración (Dmax). En la hipovolemia, la CIV puede
colapsarse, mientras que en la hipervolemia hay una colapsabilidad mínima o
nula.
F
igura 5.- Pericardial effusion in (A) subcostal and (B) apical 4 chamber views. In large pericardial effusion and cardiac tamponade, there may be collapse of cardiac chambers—first seen collapse of right atrium followed by right ventricle.
Figura 5.- Derrame
pericárdico en (A) vistas subcostales y (B) apical de 4 cámaras. En el derrame
pericárdico grande y el taponamiento cardíaco, puede haber un colapso de las
cámaras cardíacas: primer colapso de la aurícula derecha seguido del ventrículo
derecho.
F
igura 6.- Interventricular septum (IVS) and left ventricle (LV) shape in pulmonary hypertension on visual inspection. Image (A) shows normal circular LV and IVS shapes. Image (B) shows right ventricular dilatation and hypertrophy of right ventricle, flattening of IVS and "D" shaped LV in pulmonary hypertension.
Figura 6.- Septum
interventricular (SVI) y forma del ventrículo izquierdo (VI) en hipertensión
pulmonar en inspección visual. La imagen (A) muestra formas circulares normales
de LV e IVS. La imagen (B) muestra la dilatación ventricular derecha y la
hipertrofia del ventrículo derecho, el aplanamiento de la IVS y el VI en forma
de "D" en la hipertensión pulmonar.
F
igura 7.- Quantitative assessment of pulmonary artery systolic pressure (PAP) by measuring tricuspid valve regurgitation velocity [tricuspid regurgitation (TR) jet]. PAP = right atrial (RA) pressure + pressure gradient between RA and RV (estimated by TR jet). (A) TR jet on A4C. (B) TR Doppler.Figura 7.- Evaluación cuantitativa de la presión sistólica de la arteria pulmonar (PAP) mediante la medición de la velocidad de regurgitación de la válvula tricúspide [regurgitación tricúspide (TR) jet]. PAP = presión auricular derecha (RA) + gradiente de presión entre RA y RV (estimado por TR jet). (A) TR jet en A4C. (B) TR Doppler.
Assessment of etiology of Shock and Ruling Out CHD and PDA
An initial comprehensive echocardiographic study can aid in ruling out a congenital heart lesion, particularly pulmonary atresia and coarctation of the aorta. In addition to ruling out CHD, this should also include assessment of the PDA with its effects on cardiac hemodynamics. The size of the duct (>1.5 mm at the point of maximum constriction is considered significant), direction of shunting, left atrial to aortic root ratio (LA:Ao ratio, over 1.4 is significant), left pulmonary artery (diastolic velocity, >0.2 m/s is considered significant), and pattern of diastolic flow in the post ductal descending aorta can be used to determine hemodynamic significance of a PDA. Following this, the next step in management is identification of underlying pathophysi-ology and categorization of shock as distributive, hypovolemic, obstructive, cardiogenic, or dissociative (Table 4).
Un estudio ecocardiográfico integral
inicial puede ayudar a descartar una lesión cardíaca congénita, particularmente
la atresia pulmonar y la coartación de la aorta. Además de descartar CHD, esto
también debe incluir la evaluación del PDA con sus efectos sobre la hemodinámica
cardíaca. El tamaño del conducto (> 1.5 mm en el punto de máxima constricción se
considera significativo), dirección de la derivación, relación de la raíz
auricular izquierda a la raíz aórtica (LA: relación Ao, más de 1.4 es
significativa), arteria pulmonar izquierda (velocidad diastólica,> 0.2 m / s se
considera significativo), y el patrón de flujo diastólico en la aorta
descendente ductal puede usarse para determinar la significación hemodinámica de
un CAP. Después de esto, el siguiente paso en el manejo es la identificación de
la fisiopatología subyacente y la categorización del shock como distributivo,
hipovolémico, obstructivo, cardiogénico o disociativo (Tabla 4).
Below is a brief description of
echocardiographic assessment of preload/cardiac filling and cardiac function and
evaluation of pulmonary hypertension. The detailed assessment of cardiac
function and evaluation of hemodynamics on echocardiography has been published
in Frontiers in Pediatrics (83) which is avail-able via open
access.echocardiographic
A continuación hay una breve descripción de la evaluación ecocardiográfica de la
precarga / llenado cardíaco y la función cardíaca y la evaluación de la
hipertensión pulmonar. La evaluación detallada de la función cardíaca y la
evaluación de la hemodinámica en la ecocardiografía se ha publicado en Frontiers
in Pediatrics (83), que está disponible a través de open
access.echocardiographic
Assessment of Preload and Fluid Responsiveness
Preload assessment of the heart is crucial in management, but it can be affected by multiple factors such as changing lung compli-ance and presence of mechanical ventilation. Such an assessment can be done by examining the LV, inferior vena cava (IVC), and the right heart. Qualitative assessment includes "eyeballing" the heart in apical four chamber view (Figure 3) while quantitative assessment involves measuring left ventricular volumes and col-lapsibility index of the IVC (Figure 4).
La evaluación de la precarga del corazón
es crucial en el manejo, pero puede verse afectada por múltiples factores, como
el cambio de la complacencia pulmonar y la presencia de ventilación mecánica.
Dicha evaluación puede realizarse examinando el VI, la vena cava inferior (VCI)
y el corazón derecho. La evaluación cualitativa incluye "observar" el corazón en
una vista apical de cuatro cámaras (Figura 3), mientras que la evaluación
cuantitativa implica la medición de los volúmenes del ventrículo izquierdo y el
índice de colgabilidad de la VCI (Figura 4).
Simpson’s biplane method can be used
to assess the left ventricular end-diastolic area and volume. Neonates may have
physiologic right ventricle (RV) dominance, but in general, the right
ventricular dimensions are smaller than those of the LV. A dilated right atrium
(RA) may indicate volume overloading of the right side of the heart and in the
presence of bowing of intra- atrial septum toward the left atrium may indicate
elevated right atrial pressure and hence pulmonary hypertension. By contrast,
the triad of a "kissing" small LV cavity, RV size, and a normal or small RA is
strongly associated with hypovolemia.
El método del biplano de Simpson se puede
utilizar para evaluar el área y el volumen telediastólico del ventrículo
izquierdo. Los neonatos pueden tener dominancia fisiológica del ventrículo
derecho (VD), pero en general, las dimensiones del ventrículo derecho son más
pequeñas que las del VI. Una aurícula derecha dilatada (RA) puede indicar
sobrecarga de volumen del lado derecho del corazón y en presencia de
arqueamiento del tabique intraauricular hacia la aurícula izquierda puede
indicar presión elevada en la aurícula derecha y, por lo tanto, hipertensión
pulmonar. Por el contrario, la tríada de una pequeña cavidad del VI "besante",
el tamaño del VD y una AR normal o pequeña está fuertemente asociada con la
hipovolemia.
Serial quantitative assessments can be
used to monitor "fluid responsiveness," which can further aid in management. A
varia-tion of >15% in left ventricular outflow tract velocity time inte-gral (VTI)
during inspiration and expiration has been reported to have high predictive
value with a sensitivity and specificity exceeding 90% (84, 85). Similarly, IVC
collapsibility index >55%, calculated by measuring the maximum (Dmax) and
minimum (Dmin) IVC diameter from the subcostal view also predicts fluid
responsiveness (86). IVC distensibility index exceeding 18% may also be
predictive of fluid responsiveness (86).
Las evaluaciones cuantitativas seriales se pueden usar para monitorear la
"capacidad de respuesta a los fluidos", lo que puede ayudar aún más en la
gestión. Se ha informado que una variación de> 15% en el tiempo de velocidad del
tracto de salida del ventrículo izquierdo integral (VTI) durante la inspiración
y la espiración tiene un alto valor predictivo con una sensibilidad y
especificidad superior al 90% (84, 85). De forma similar, el índice de
colapsabilidad IVC> 55%, calculado midiendo el diámetro máximo (Dmáx) y el
diámetro mínimo (Dmín) de VCI desde la vista subcostal también predice la
capacidad de respuesta del fluido (86). El índice de distensibilidad IVC
superior al 18% también puede predecir la capacidad de respuesta de los fluidos
(86).
Echocardiographic Assessment of LV Function
The qualitative measures include "eyeballing" of the contractility from the apical four chamber view, PLAX, parasternal short axis view (PSAX), or subcostal view (Figure 3). This may be prone to intra- and interobserver variability. Normal LV dimensions in term and preterm infants have been established (87). Quantitative assessments of ventricular function include FS, ejection fraction (EF), Doppler pattern of LV filling (E and A waves at the mitral valve), and tissue Doppler imaging. FS and EF can be obtained using M mode in PLAX or PSAX views or by using Simpson’s method in apical four chamber and apical two chamber views. FS can be affected by regional wall motion abnormalities. EF measurements can be affected by mechanical ventilation, relative tachycardia and non-elliptical LV shape in neonatal ICU. Normal FS in neonates and children is between 26 and 46% (88, 89). Normal EF is >55%, 41–55% is mild reduction, 31–40% is moder-ate reduction, and 30% is considered marked reduction (79, 90).
Las medidas cualitativas incluyen
"observación ocular" de la contractilidad desde la vista apical de cuatro
cámaras, PLAX, visión paraesternal de eje corto (PSAX) o subcostal (Figura 3).
Esto puede ser propenso a la variabilidad intra e interobservador. Se han
establecido las dimensiones normales del VI en recién nacidos a término y
prematuros (87). Las evaluaciones cuantitativas de la función ventricular
incluyen FS, fracción de eyección (EF), patrón Doppler de llenado del VI (ondas
E y A en la válvula mitral) y Doppler tisular. FS y EF pueden obtenerse
utilizando el modo M en vistas PLAX o PSAX o utilizando el método de Simpson en
vistas apicales de dos cámaras y apicales de dos cámaras. El FS puede verse
afectado por anormalidades en el movimiento de la pared regional. Las medidas de
EF pueden verse afectadas por la ventilación mecánica, la taquicardia relativa y
la forma del VI no elíptica en la UCI neonatal. FS normal en recién nacidos y
niños es entre 26 y 46% (88, 89). La FE normal es> 55%, 41-55% es una reducción
leve, 31-40% es una reducción moderada, y 30% se considera reducción marcada
(79, 90).
The above measures may be affected by load conditions. Appro-priate assessment
of myocardial activity requires measurement of load independent measures such as
relation between velocity of circumferential fiber shortening and LV wall stress
indices (24). Newer more accurate yet less feasible modalities at this time
include speckle tracking, strain rate, and 3-D imaging.
Las medidas anteriores pueden verse
afectadas por las condiciones de carga. La evaluación apropiada de la actividad
del miocardio requiere la medición de medidas independientes de la carga, como
la relación entre la velocidad de acortamiento circunferencial de la fibra y los
índices de estrés de la pared del VI (24). Las modalidades más nuevas más
precisas pero menos viables en este momento incluyen el seguimiento de speckle,
la velocidad de deformación y las imágenes tridimensionales.
Echocardiographic Assessment of Rv Function and Pulmonary Hypertension
Persistent pulmonary hypertension of the newborn is a common condition in the NICU. A detailed assessment of RV function is out of scope of this review article and readers may refer to guidelines for assessment of RV function in neonates which have been published in American Journal of Echocardiography (91). Assessment of pulmonary artery pressures in the presence of tricuspid regurgitation (TR) jet (Figure 7), assessment of ductal or atrial shunt with the direction of flow, assessment of interven-tricular septum and LV shape (Figure 6), tricuspid annular plane systolic excursion, and pulmonary artery acceleration time are some of the measures used in assessment of RV function. Similarly, RV myocardial performance index (MPI) may be used to assess the RV function, and its role in assessing pulmonary hyperten-sion is pivotal in absence of TR. In preterm infants with persistent high PVR have reported to have high MPI values. However, using MPI as a sole marker of global RV function is currently not rec-ommended by the American Society of Echocardiography, and it should be used in conjunction with other parameters (92, 93).
La hipertensión pulmonar persistente del recién nacido es una afección común en la UCIN. Una evaluación detallada de la función del VD está fuera del alcance de este artículo de revisión y los lectores pueden consultar las pautas para la evaluación de la función del VD en neonatos que se han publicado en American Journal of Echocardiography (91). Evaluación de la presión de la arteria pulmonar en presencia de regurgitación tricuspídea (TR) (Figura 7), evaluación de derivación ductal o auricular con la dirección del flujo, evaluación del tabique interventricular y forma del VI (Figura 6), plano anular sistólico tricúspide excursión y tiempo de aceleración de la arteria pulmonar son algunas de las medidas utilizadas en la evaluación de la función del VD. De forma similar, el índice de rendimiento miocárdico (MPI) del VD puede utilizarse para evaluar la función del VD, y su papel en la evaluación de la hipertensión pulmonar es fundamental en ausencia de TR. En los recién nacidos prematuros con alta PVR persistente se ha informado que tienen valores altos de MPI. Sin embargo, el uso de MPI como único marcador de la función global del VD no está recomendado actualmente por la Sociedad Estadounidense de Ecocardiografía, y debe usarse junto con otros parámetros (92, 93).
Echocardiographic Assessment of Systemic Perfusion
This can be assessed through estimation of LV and RV outputs (RVOs) and systemic blood flow measures. RVO and LV output (LVO) can be easily measured using VTI proximal to the pulmo-nary valve and the AV valve, respectively. The LVO is an estima-tion of systemic blood flow, and RVO is an estimation of systemic venous return in the absence of cardiac shunts. However, both LV and RVOs may be affected by the presence of fetal shunts. In spite of limitations such as significant intra observer variability, effect of shunts and errors with high angle of insonation, biventricular output measures are commonly used due to reliability with experienced echocardiographer. These values can be trended to follow the impact of interventions in real time. SVC flow may be unaffected by such fetal shunting and has been discussed as a surrogate for CBF but with conflicting reports about association with impaired neurodevelopmental outcomes (4, 32, 34, 36).
Esto puede evaluarse a través de la estimación de los resultados de VI y VD (OVR) y las medidas sistémicas de flujo sanguíneo. La salida de RVO y LV (LVO) se puede medir fácilmente usando VTI proximal a la válvula pulmonar y la válvula AV, respectivamente. El LVO es una estimación del flujo sanguíneo sistémico, y el RVO es una estimación del retorno venoso sistémico en ausencia de shunts cardíacos. Sin embargo, tanto el LV como los RVO pueden verse afectados por la presencia de derivaciones fetales. A pesar de las limitaciones tales como la variabilidad significativa intraobservador, el efecto de los cortocircuitos y los errores con el ángulo alto de insonación, las medidas de la salida biventricular se utilizan comúnmente debido a la confiabilidad con un ecocardiógrafo experimentado. Estos valores pueden ser modificados para seguir el impacto de las intervenciones en tiempo real. El flujo de SVC puede no verse afectado por dicha derivación fetal y se ha discutido como un sustituto de la FC, pero con informes contradictorios sobre la asociación con los resultados del desarrollo neurológico deteriorado (4, 32, 34, 36).
Predicción ecocardiográfica de hipovolemia y respuesta a fluídos
One of the challenges with using diameters of vessels in newborns is the standardization of the size based on the infant. A ratio between vessels accounts for this. As an assessment of preload to the heart, the IVC is a useful marker for adequate fluid balance. Coupled with the descending aorta in cross section, the IVC/ Ao ratio is a useful age/size adjusted marker for assessing a low volume status. Chen et al. demonstrated that an IVC:Ao ratio 0.8 was associated with dehydration (86% sensitivity) in pediatric patients with gastroenteritis. Further work needs to be done in the premature newborn population but the IVC/Ao ratio may have promise as an objective measure of fluid status (94).
Uno de los desafíos con el uso de diámetros de vasos en recién nacidos es la estandarización del tamaño basado en el bebé. Una relación entre los buques representa esto. Como una evaluación de la precarga al corazón, la IVC es un marcador útil para el equilibrio de líquidos adecuado. Junto con la aorta descendente en la sección transversal, la relación IVC / Ao es un marcador útil de edad / tamaño ajustado para evaluar un estado de volumen bajo. Chen et al. demostraron que una relación IVC: Ao 0.8 se asoció con deshidratación (86% de sensibilidad) en pacientes pediátricos con gastroenteritis. Es necesario seguir trabajando en la población de recién nacidos prematuros, pero la relación IVC / Ao puede ser prometedora como una medida objetiva del estado de los fluidos (94).
Conclusión
Shock in the newborn period is associated with unique patho-physiologic states that need careful assessment and individual-ized approach for management. Early recognition of shock and its underlying pathophysiology is critical in instituting early target specific intervention, which may improve outcomes in patients with neonatal shock. A focused bedside functional echocardiog-raphy can provide vital anatomic and physiologic information to such management. Widespread use is limited because of its lack of availability, structured training programs for neonatologists and data on clinical outcomes. This modality should be further
explored to generate data for therapeutic end points that can be used to standardize and protocolize the management of neonatal shock. We recommend that focused echocardiography in neonatal shock should be regarded as an extension of clinical examination and other traditionally used clinical parameters.
El shock en el período del recién nacido
se asocia con estados patofisiológicos únicos que requieren una evaluación
cuidadosa y un enfoque individualizado para el tratamiento. El reconocimiento
precoz del shock y su fisiopatología subyacente es fundamental para instituir
una intervención temprana específica del objetivo, lo que puede mejorar los
resultados en pacientes con shock neonatal. Una ecocardiografía funcional de
cabecera enfocada puede proporcionar información vital anatómica y fisiológica a
dicho tratamiento. El uso generalizado es limitado debido a su falta de
disponibilidad, programas de capacitación estructurados para neonatólogos y
datos sobre resultados clínicos. Esta modalidad debería ser más
explorado para generar datos para puntos finales terapéuticos que pueden usarse
para estandarizar y protocolizar el manejo del shock neonatal. Recomendamos que
la ecocardiografía enfocada en el shock neonatal se considere como una extensión
del examen clínico y otros parámetros clínicos usados tradicionalmente.
Referencias