Microcirculation in hemodynamic monitoring: Clinical parameters and their relevance. A review

Abstract

Introduction

Microcirculatory integrity is essential for maintaining tissue homeostasis. In critically ill patients, microcirculatory dysfunction is strongly associated with tissue hypoperfusion, multiple organ failure, and increased mortality, yet remains frequently undetected by conventional macrocirculatory parameters. This discrepancy has driven growing interest in identifying reliable bedside tools for microcirculatory assessment in intensive care settings.

Objectives

To evaluate the prognostic and clinical utility of key microcirculatory monitoring parameters—including lactate, central venous oxygen saturation (SvcO₂), veno-arterial carbon dioxide difference (ΔPCO₂), and capillary refill time (CRT)—in adult critically ill patients.

Methods

A systematic review with narrative synthesis was conducted and reported in accordance with the PRISMA guidelines. The search encompassed publications from 2020−2024 in PubMed, Web of Science, ScienceDirect, and Cochrane Library. Studies involving adult ICU patients that assessed the relationship between microcirculatory parameters and clinical outcomes were selected. Out of 250 identified studies, 18 were included after screening, with their quality assessed using the Jadad and Newcastle-Ottawa scales. Methodological heterogeneity precluded meta-analysis.

Results

A ΔPCO₂ >6 mmHg and CRT > 3 s were associated with higher mortality and organ dysfunction, although CRT showed limitations due to subjectivity. Lactate ≥4.1 mmol/L at 6 h was the best predictor (AUC = .845), despite low specificity from non-hypoxic causes. SDF microscopy demonstrated microvascular dysfunction as an independent predictor, though requiring standardization. CRT-guided resuscitation reduced fluid overload; parameter combination improved prognostic accuracy compared to isolated use. The utility of ΔPCO₂, CRT, and lactate depends on clinical context, timing of measurement, and an integrative approach; however, their physiological and methodological limitations – lack of standardised protocols, need for training, and technical constraints – challenge isolated interpretation, reinforcing the need for multimodal strategies and dynamic monitoring.

Conclusion

Integrating microcirculatory monitoring into standard hemodynamic assessment holds potential to improve individualized resuscitation strategies, minimize iatrogenic fluid burden, and enhance outcomes in critically ill patients.

Resumen

Introducción

La microcirculación es esencial para la homeostasis tisular. Su disfunción en pacientes críticos se asocia a hipoperfusión, fallo multiorgánico y alta mortalidad, sin reflejarse adecuadamente en parámetros macrocirculatorios tradicionales.

Objetivos

Analizar los parámetros de monitorización microcirculatoria —lactato, saturación venosa central (SvcO₂), diferencia venoarterial de CO₂ (ΔPCO₂) y tiempo de relleno capilar (TRC)— en pacientes adultos críticos.

Metodología

Se realizó una revisión sistemática con síntesis narrativa mediante las directrices PRISMA. La búsqueda abarcó publicaciones de 2020-2024 en PubMed, Web of Science, ScienceDirect y Cochrane Library. Se seleccionaron estudios en adultos ingresados en UCI que evaluaran la relación entre parámetros microcirculatorios y desenlaces clínicos. De 250 estudios identificados, 18 fueron incluidos tras el cribado, evaluando su calidad con las escalas Jadad y Newcastle-Ottawa. La heterogeneidad metodológica impidió realizar un metaanálisis.

Resultados

Una ΔPCO₂ >6 mmHg y un TRC > 3 s se asociaron con mayor mortalidad y disfunción orgánica, aunque el TRC mostró limitaciones por su subjetividad. El lactato ≥4,1 mmol/L a las 6 horas fue el mejor predictor (AUC = 0,845), pese a su baja especificidad por causas no hipóxicas. La microscopía SDF evidenció disfunción microvascular como predictor independiente, aunque requiere estandarización. La reanimación guiada por TRC redujo sobrecarga hídrica; la combinación de parámetros mejoró la precisión pronóstica frente al uso aislado. La utilidad de ΔPCO₂, TRC y lactato depende del contexto clínico y del momento de medición, y su combinación mejoró la precisión; sin embargo, sus limitaciones fisiológicas y metodológicas —falta de protocolos estandarizados, necesidad de formación y limitaciones técnicas— dificultan su interpretación aislada, reforzando la necesidad de estrategias multimodales y monitorización dinámica.

Conclusión

La monitorización microcirculatoria complementa la evaluación hemodinámica convencional y, aplicada sistemáticamente, puede optimizar manejo clínico, reducir sobrecarga hídrica y mejorar desenlaces en pacientes críticos.