La disfunción diafragmática es un marcador de gravedad en pacientes bajo ventilación mecánica y se asocia con alta mortalidad. La fracción de engrosamiento diafragmático, una medición ultrasonográfica, se ha empleado como predictor en la retirada de la ventilación mecánica, aunque no se ha determinado su impacto en los resultados adversos, como la traqueostomía y la mortalidad.
ObjetivoEvaluar la asociación de la disminución de la fracción de engrosamiento diafragmático con resultados adversos en pacientes bajo ventilación mecánica invasiva.
Material y métodosEstudio de cohortes prospectivo. Se midió la fracción de engrosamiento diafragmático al tercer día de inclusión y los sujetos del estudio se siguieron hasta 14 días. Se calculó una curva ROC en busca de un punto de corte óptimo para la sensibilidad y la especificidad. Se calculó el riesgo relativo para los resultados adversos con un intervalo de confianza del 95%.
ResultadosSe analizaron 111 pacientes. Sesenta y siete (74,37%) tenían una fracción de engrosamiento diafragmático normal y 44 pacientes (25,63%) tenían una fracción de engrosamiento diafragmático baja. En el grupo de fracción de engrosamiento diafragmático baja se documentaron 37 muertes en el día 14 (82,2%) y hubo 4 casos con traqueostomía (14,8%). La incidencia de efectos adversos fue del 56,2% (riesgo relativo: 1,79; IC 95%: 1,3 a 2,45; p>0,001).
ConclusiónLa fracción de engrosamiento diafragmático es un parámetro novedoso para la monitorización y vigilancia clínica en pacientes con ventilación mecánica, así como un predictor prometedor de traqueostomía y mortalidad.
Diaphragmatic dysfunction is a severity marker for patients under mechanical ventilation and is associated with higher mortality rates. The diaphragmatic thickening fraction, an ultrasound measurement, has been employed as a mechanical ventilation weaning predictor; its impact on adverse outcomes, such as tracheostomy and mortality rates, are still undetermined.
ObjectiveTo evaluate the association of diaphragmatic thickening fraction decrease with adverse outcomes in patients under invasive mechanical ventilation.
Material and methodsProspective cohort study. The diaphragmatic thickening fraction was measured by ultrasound on the third day of enrollment, with a follow-up observation on day 14. A ROC curve was computed in search of an optimal cut-off point for sensitivity and specificity. Relative risk was calculated for adverse outcomes with 95% confidence interval.
ResultsOne hundred and eleven patients were analyzed. Sixty-seven patients (74.37%) had a normal diaphragmatic thickening fraction, and forty-four patients (25.63%) had a low diaphragmatic thickening fraction. In the low diaphragmatic thickening fraction group, 37 deaths were documented at day 14 (82.2%), and four cases sustained tracheostomy (14.8%); the incidence of adverse effects was 56.2% (relative risk, 1.79; 95% CI, 1.3–2.45; p>0.001).
ConclusionThe diaphragmatic thickening fraction is a novel parameter for clinical monitorization and surveillance for patients under mechanical ventilation, as well as a promising tracheostomy and mortality predictor.
La ventilación es el movimiento del aire dentro y fuera de los pulmones, donde cada ciclo ventilatorio comienza con la inspiración y termina con la espiración1,2. El diafragma es el músculo principal de la ventilación, una lámina musculotendinosa de doble cúpula que divide la cavidad torácica de la cavidad abdominal3. Durante la contracción se genera una presión intratorácica negativa, que aumenta el volumen intratorácico, permitiendo la inspiración; se trata de un movimiento activo que requiere energía2,3. Existen enfermedades que pueden alterar el patrón y la dinámica ventilatoria, como el asma bronquial, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, el síndrome de apnea-hipopnea del sueño, las enfermedades neuromusculares y la neumonía4. En sus presentaciones graves pueden causar insuficiencia respiratoria aguda, que puede requerir soporte artificial mediante un ventilador mecánico2,4,5.
La ventilación mecánica invasiva (VMI) no es inocua; la presión intratorácica positiva generada puede causar potencialmente complicaciones como la lesión pulmonar aguda6–9. Diferentes herramientas nos permiten monitorizar las complicaciones asociadas con la ventilación mecánica, como la ecografía10. La ecografía diafragmática es una técnica importante capaz de medir la función del diafragma11. La medición de la fracción de engrosamiento diafragmático (FED) es uno de los métodos más estudiados; sin embargo, solo se ha evaluado para el retiro de la VMI10–13. Actualmente ningún estudio ha evaluado la FED como un marcador de resultados adversos, como la realización de traqueostomía o la muerte. El objetivo principal de este estudio es evaluar la DD a través de la medición de la FED por ultrasonografía en pacientes bajo VMI y determinar su asociación con resultados adversos, como la realización de traqueostomía y la mortalidad.
Materiales y métodosMetodologíaEstudio de cohorte, unicéntrico. El estudio se llevó a cabo en la unidad de cuidados intensivos y en la sala de hospitalización general de un hospital de tercer nivel de atención.
PoblaciónPacientes bajo VMI ingresados en un hospital de tercer nivel.
Criterios de selecciónPacientes mayores de 18 años que requieran VMI dentro de las primeras 24horas de su instalación, y quienes hayan firmado el consentimiento informado por escrito, o por su representante legal.
Criterios de exclusiónPacientes con enfermedades neuromusculares, miopatías, miopatía del paciente crítico, enfermedades del tejido conectivo, lesiones del tronco encefálico, lesiones diafragmáticas, lesiones de la médula espinal, pacientes embarazadas, antecedente de intubación y reintubación en los últimos 60 días, uso de esteroides en los últimos 60 días, uso de bloqueadores neuromusculares en los últimos 60 días, antecedente de cirugía abdominal, antecedente de cirugía torácica, antecedente de paro cardíaco y presencia de traqueostomía.
Criterios de eliminaciónUso de esteroides, uso de bloqueadores neuromusculares y paro cardíaco durante el estudio. Pacientes extubados antes de las 72horas y declinación del consentimiento informado por escrito por parte de su representante legal.
ÉticaAprobación por el Comité Local de Ética en Investigación (19018), con el número de registro R-2022-1901-101.
ProcedimientosSe utilizó un método de muestreo no probabilístico para determinar el tamaño de la muestra, la cual comprendió 84 pacientes hospitalizados durante el tiempo de 6 meses, sin embargo se incluyeron111 pacientes. Cada participante fue reclutado en el protocolo el primer día después de obtener el consentimiento informado por escrito del representante legal del paciente. Obtuvimos la información médica por medio del expediente clínico electrónico local y al tercer día se midió la FED.
La medición se realizó a lo largo de la línea axilar anterior al nivel del noveno y décimo espacio intercostal del lado derecho, utilizando un transductor lineal de 7MHz en un equipo de ultrasonido Xario XG STYLE (Toshiba, Tokio, Japón) por los investigadores. El tiempo de medición fue de entre 3 a 5 minutos y fue realizada exactamente en todos los pacientes. Posteriormente, se llevó a cabo un seguimiento del participante en el expediente clínico electrónico local durante 14 días para realizar un seguimiento del resultado primario. Se dividieron en 2 grupos según los valores de FED del día 3, iguales o mayores al 25% (no expuestos) y menores al 25%. Se compararon los resultados adversos (traqueostomía y muerte) entre ambos grupos. Todas las imágenes se recopilaron y almacenaron adecuadamente para su posterior evaluación si fuera necesario.
Análisis estadísticoSe utilizó la prueba de Kolmogorov-Smirnov para determinar la distribución de normalidad de las variables. En el análisis de la relación de las variables se realizó la prueba de Chi-cuadrado para la comparación de 2 variables categóricas, dependiendo del número de valores. La variable independiente primaria, la FED, se consideró una cuantitativa, obteniéndose el mismo porcentaje, así como de forma cualitativa dicotómica alta o baja utilizando como punto de corte el 25%, punto de corte de una estimación traducida del estudio anterior de Dres et al.14. Se calculó una curva ROC en busca de un punto de corte óptimo para la sensibilidad y la especificidad, así como el riesgo relativo para los resultados adversos con un intervalo de confianza del 95%. El análisis bivariado de las variables cuantitativas utilizó el coeficiente de correlación de Pearson si la distribución era normal. Se consideró significativo un valor de p<0,05, con un intervalo de confianza del 95%. El análisis estadístico se realizó en el paquete IBM SPSS Statistics versión 25.
ResultadosSe incluyeron y analizaron 111 pacientes bajo VMI. La edad media fue de 51 años, con una desviación estándar de 49,82. Cincuenta y dos eran mujeres (34,5%) y 59 hombres (65,5%). Los diagnósticos primarios fueron de etiología neurológica (32,4%) y oncológica (31,5%). La indicación más frecuente de ventilación mecánica fue la fase posquirúrgica (39,6%) y el deterioro neurológico (26,1%). En cuanto a las comorbilidades el 38,7% de los pacientes no tenía diagnóstico previo de diabetes mellitus tipo 2 (DM2) o hipertensión arterial sistémica, sin embargo el 28,8% eran portadores de DM2. No hubo diferencia significativa en los diagnósticos de ingreso ni en las indicaciones de ventilación mecánica en ambos grupos, por lo que se obtuvo una p de 0,176 y 0,125, respectivamente. Después de la intubación orotraqueal se obtuvieron las escalas de riesgo de mortalidad Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) y Acute Physiology and Chronic Health Assessment (APACHE II), con una mediana de 6 y 12, respectivamente, alcanzadas de manera similar entre ambos grupos. Las características basales de los pacientes se describen en la tabla 1.
Características demográficas y clínicas de los pacientes en el momento de la inclusión, según la fracción de engrosamiento diafragmático en el día 3 y la evaluación de seguimiento a los 14 días
| FED | p | |||
|---|---|---|---|---|
| Total (n=111) | Igual o mayor a 25% (n=67) | Menor a 25% (n=44) | ||
| Edad (años) | 51 (18-79) | 50 (18-79) | 52,5 (20-73) | 0,483 |
| Sexo | 0,365 | |||
| Hombre | 59 (65,5%) | 37 (62,7%) | 22 (37,3%) | - |
| Mujer | 52 (34,5%) | 30 (57,7%) | 22 (42,2%) | - |
| Comorbilidades | 0,379 | |||
| Ninguna | 43 (38,7%) | 27 (62,8%) | 16 (37,2%) | - |
| Diabetes mellitus tipo 2 | 32 (28,8%) | 19 (59,4%) | 13 (40,6%) | - |
| Hipertensión | 18 (16,2%) | 13 (72,2%) | 5 (27,8%) | - |
| Ambas | 18 (16,2%) | 8 (44,4%) | 10 (55,6%) | - |
| Escalas de mortalidad | ||||
| APACHE II | 12 (3-38) | 12 (3-26) | 15,5 (5-38) | 0,108 |
| SOFA | 6 (2-14) | 4 (2-12) | 8 (3-14) | 0,001 |
| Resultado adverso (al día 14) | 72 (65,76%) | 31 (43,8%) | 41 (56,2%) | 0,001 |
| Muerte | 45 (40,5%) | 8 (17,8%) | 37 (82,2%) | 0,001 |
| Traqueostomía | 27 (24,3%) | 23 (85,2%) | 4 (14,8%) | 0,02 |
Los datos se presentan en mediana, rangos, frecuencias absolutas y porcentajes.
APACHE II: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; FED: fracción de engrosamiento diafragmático; SOFA: Sequential Organ Failure Assessment.
Los pacientes se dividieron en 2 grupos para seguimiento y análisis, según el resultado de la medición de FED el día 3 de inclusión, el grupo 1 con valor de FED igual o mayor al 25% (normal) y grupo 2 con FED inferior al 25% (bajo). Se registraron 77 pacientes (74,37%) con FED normal y 44 pacientes (25,63%) con FED baja. Adicionalmente se estudió la FED como variable cuantitativa por el porcentaje obtenido; se registró una mediana de 27, con un rango de 58 (9 a 67) y una desviación estándar de 12,48. Un FED del 30% fue el valor obtenido con mayor frecuencia en 10 observaciones (9%). Obtuvimos una tasa de mortalidad del 40,54%, con una letalidad del 82,2% en el grupo de baja FED. Se obtuvieron un total de 45 casos de defunciones, 37 pacientes (84,09%) para el grupo de FED baja y 8 (11,94%) para el grupo de FED normal.
En cuanto a los resultados adversos en el grupo de FED bajo, se documentaron 37 muertes el día 14 (82,2%) y 4 casos sufrieron traqueostomía (14,8%). La incidencia de resultados adversos fue del 56,2% (riesgo relativo: 1,79; IC 95%: 1,3 a 2,45; p>0,001). Se consideró positiva la presencia de uno o más. Las características de los resultados adversos se muestran en la tabla 1. La curva ROC, detallada en la figura 1, documentó un área bajo la curva de 0,852 para la FED del 25,5%, con una sensibilidad y especificidad del 89,4% y 82,2%, respectivamente, con un intervalo de confianza del 95% (0,765 a 0,939) y p<0,001. El análisis de supervivencia se calculó en relación con la FED para ambos grupos mediante el modelo de Kaplan-Meier. En el grupo de FED bajo se obtuvo una media de 7,9 días, con IC 95% de 6,69 a 9,11, y para el grupo FED normal se determinó una media de 13,47 días, con IC 95% de 13,02 a 13,93; para ambos grupos se obtuvo una p<0,001 mediante Wilcoxon generalizado. Los resultados de la evaluación del riesgo de supervivencia se muestran en la figura 2.
Discusión
El principal objetivo del estudio fue evaluar la asociación de FED en pacientes con VMI que desarrollaron resultados adversos durante un seguimiento de 14 días. Para todos los casos fue posible obtener las variables clínicas y puntuaciones de riesgo al ingreso y mediciones ecográficas a las 72horas de iniciada la VMI. A primera vista se encontraron variables demográficas como edad y sexo sin diferencias estadísticamente significativas para ambos grupos, así como comorbilidades, diagnóstico principal de ingreso e indicación clínica de VMI. Estos resultados son consistentes con hallazgos similares entre pacientes bajo VMI en otros estudios6,9,15.
Las comorbilidades crónico-degenerativas son fundamentales en la fisiopatología de las complicaciones de la ventilación mecánica. Estas enfermedades causan un daño mitocondrial significativo en los miocitos debido al alto impacto estructural secundario a múltiples reacciones enzimáticas dentro de la cascada de inflamación, que resultan en especies reactivas de oxígeno. Lo descrito con anterioridad ha sido ampliamente revisado en estudios previos centrados en biología molecular y patología8,16,17.
Para la evaluación de los pacientes clínicamente enfermos utilizamos escalas clínicas, bioquímicas y mecánicas que nos permiten monitorizar la condición global al ingreso, la evolución y el pronóstico de supervivencia global de estos pacientes. Las escalas de riesgo de mortalidad más estudiadas y validadas son APACHE II y SOFA, que se calculan mediante un sistema de puntuación del grado de disfunción de órganos y sistemas. Ambas escalas se calcularon en el momento de la inclusión, se encontró la puntuación SOFA con una diferencia significativa (p=0,001) en los grupos de FED baja y normal. Sus hallazgos pueden dilucidarse porque evalúa objetivamente el sistema cardiovascular, con la presencia o ausencia de soporte circulatorio con sustancias vasoactivas (como la noradrenalina), impactando el grado de oxigenación dentro de un parénquima pulmonar deteriorado en pacientes ventilados mecánicamente10,17,18.
El manejo integral de los pacientes críticos bajo VMI es complejo y dinámico. Además de las escalas pronósticas mencionadas anteriormente, existen diversas herramientas que nos permiten realizar un adecuado seguimiento y vigilancia clínica de los pacientes. Estas herramientas se pueden dividir según su naturaleza en métodos invasivos, mínimamente invasivos y no invasivos. Los métodos no invasivos se utilizan con mayor frecuencia debido al riesgo clínico inocuo para el paciente. La ecografía es uno de los principales métodos de monitorización no invasiva, pues nos permite evaluar de forma integral el estado pulmonar del paciente ventilado mecánicamente11,13,15,19,20. La ecografía diafragmática ha ganado importancia en la aplicación y la investigación clínica debido a estudios previos, que han demostrado el impacto nocivo de la ventilación mecánica en el diafragma y el mal pronóstico de la retirada del soporte ventilatorio6,21.
En la literatura mundial respecto de la evaluación diafragmática por ultrasonido solo se encontraron parámetros que evalúan el pronóstico en la retirada del soporte ventilatorio. En el momento de la realización de este trabajo no se encontraron estudios que determinen su impacto en posibles resultados adversos, como la traqueostomía y las tasas de mortalidad14,22,23. Las tasas de letalidad son importantes en este estudio de un solo centro; las muertes documentadas el día 14 prevalecieron en el grupo de FED bajo, con una mortalidad estimada de 82,2% y un riesgo relativo de 1,79 (IC 95%: 1,3-2,45; p>0,001). Los pacientes bajo VMI con un valor bajo de FED el día 3 tuvieron mayor riesgo que los pacientes del grupo FED normal.
La FED ha demostrado una prometedora capacidad de valor predictivo de mortalidad, como se demostró con el resultado de la curva ROC, con el que determinamos una sensibilidad y especificidad del 89,4% y 82,2%, respectivamente, con un punto de corte de FED del 25,5% (p<0,001), detallado en la figura 1. Un resultado destacado fue el impacto del FED en las tasas de mortalidad, que formó parte del resultado primario estimado mediante un análisis de supervivencia por el método de Kaplan-Meier y se encontró una media de 7,9 días para el grupo de FED bajo con un IC 95% (5,6-8,4; p<0,001). Considerando la evidencia encontrada en pacientes bajo VMI, podemos confirmar que una FED baja se asocia con mayor mortalidad y también tiene una alta sensibilidad y especificidad para predecir resultados adversos. En este estudio ocurrieron menos resultados adversos en el grupo FED normal, lo que puede evidenciarse en el método de Kaplan-Meier y correlacionarse con el valor de riesgo relativo obtenido (p<0,001) detallado en la figura 2.
ConclusiónSe encontró suficiente evidencia para confirmar que la FED se asocia a resultados adversos, como la traqueostomía y la mortalidad, y además cuenta con una alta sensibilidad y especificidad para la predicción de estos desenlaces negativos.
Cabe reconocer las principales limitaciones del estudio: estudio unicéntrico, el desconocimiento en el uso de vasopresores, uso de sedantes intravenosos, día de realización de traqueostomía, días de ventilación mecánica y parámetros mecánicos ventilatorios establecidos por el médico a cargo del paciente. Dichos factores pueden comprometer en el análisis sobre la evolución clínica, así como en el desenlace.
El presente trabajo es un estudio piloto, el primero en su naturaleza, y a pesar de las limitaciones comentadas concluimos que la FED es un marcador de riesgo muy prometedor para el pronóstico clínico. Amerita continuar su investigación en futuros trabajos para comprobar su reproducibilidad y la concordancia interobservador.
Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
