Critical Care, 2005; 9(2): R132-R138 (más artículos en esta revista)

Presión capilar pulmonar en la hipertensión pulmonar

BioMed Central
Rogerio Souza (rgrsz@uol.com.br) [1], Marcelo Britto Passos Amato (amato@unisys.com.br) [1], Sergio Eduardo Demarzo (sdemarzo2@yahoo.com.br) [1], Daniel Deheinzelin (Ddeheinz@uol.com.br) [1], Carmen Silvia Valente Barbas (cbarbas@attglobal.net) [1], Guilherme Paula Pinto Schettino (gppschettino@uol.com.br) [1], Carlos Roberto Ribeiro Carvalho ( Crrcarvalho@hcnet.usp.br) [1]
[1] División Pulmonar, Respiratorias UCI - Heart Institute (InCor), Universidad de São Paulo, Escuela de Medicina, São Paulo, Brasil

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Resumen
Introducción

Presión capilar pulmonar (PCP), junto con las constantes de tiempo de los diversos compartimentos vascular, definir la dinámica del sistema vascular pulmonar. Nuestro objetivo en el presente estudio fue estimar PCP y constantes de tiempo del sistema vascular en pacientes con hipertensión arterial pulmonar idiopática (IPAH), y compararlos con estas medidas en los pacientes con síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA).

Métodos

Hemos llevado a cabo el estudio en dos grupos de pacientes con hipertensión pulmonar: 12 pacientes con IPAH y 11 con SDRA. Cuatro métodos se utilizaron para estimar el PCP basado en monoexponencial y biexponential acondicionamiento de la presión arterial pulmonar curvas de caída.

Resultados

PCP en la IPAH grupo fueron considerablemente mayores que los del grupo de SDRA. El PCP medido utilizando los cuatro métodos también difieren considerablemente, lo que sugiere que cada método mide la presión en un sitio diferente en la circulación pulmonar. La constante de tiempo de la lentitud del componente de la biexponential encajar en el grupo IPAH fue significativamente más larga que en el grupo de SDRA.

Conclusión

El PCP en IPAH pacientes es mayor de lo normal, pero las limitaciones metodológicas relacionadas con la técnica de oclusión puede limitar la interpretación de estos datos de forma aislada. Diferentes procesos de la enfermedad puede dar lugar a distintas horas para vaciar arterial, con los consiguientes consecuencias para los métodos disponibles para la estimación de PCP.

Introducción

Presión capilar pulmonar (PCP) es la principal fuerza de la determinación de la filtración de líquido de los capilares pulmonares en el intersticio, y, por tanto, es el principal determinante de la formación de edema [1, 2]. Medición de la PCP, por lo tanto, es de importancia clínica. Sin embargo, igualmente importante es la dificultad metodológica en la medición. Muchos métodos para la estimación de PCP se han descrito, incluido el Gaar ecuación [1], el método osmometric [3] y otros [4 - 7]. Debido a la inexactitud de la ecuación de Gaar y porque los otros métodos no son adecuados para la aplicación clínica, la oclusión de la arteria pulmonar es actualmente el método más frecuentemente utilizado para la estimación de PCP en una amplia gama de datos clínicos y / o condiciones experimentales [8].

La oclusión de la arteria pulmonar método se basa en el supuesto de que uno puede determinar los capilares pulmonares' patrón de vaciamiento de la decadencia de la presión de oclusión arterial pulmonar de forma de onda. Sin embargo, este método no permite la visualización fiable de las dos fases de vaciado de las arterias y capilares en pacientes, por lo que oscurece el punto en el que la presión capilar debe ser derivado. Con el fin de obtener una mejor estimación de la PCP, algunos investigadores han representado a la circulación pulmonar como un circuito eléctrico y el modelo matemático utilizado distintos enfoques para analizar la decadencia de presión después de la oclusión con balón. La complejidad del circuito inicial refleja si la disminución de la presión postocclusion es lineal o no lineal.

El modelo más simple circuito incluye un resistor arterial, pero no arterial condensador. Sin embargo, un período de tres compartimento modelo propuesto por Baconnier y compañeros de trabajo [9] incluye dos resistencias, en representación arterial y venosa pulmonar resistencia, interpuesta entre tres condensadores en serie. Estos últimos representan arterial, capilar y venosa capacitancia compartimentos, respectivamente. Con arreglo a las condiciones habituales, el compartimento capilar sería el dominante condensador mientras que la resistencia arterial deberían ser la principal resistencia.

Los dos principales enfoques para el análisis matemático de la presión después de la decadencia de oclusión con balón consistirá en una monoexponencial curva, que está dotada de 200 a 300 ms después de la instantánea de la oclusión, y un biexponential curva, que está equipado comienza en el instante de la oclusión [10 -- 14]. El monoexponencial corresponde a la curva de vaciamiento de la capacidad del compartimiento de capilares, con una sola constante de tiempo, la curva de biexponential teóricamente representa el complejo de vaciado de dos compartimentos capacitancia (arterial más capilar). Así, la principal diferencia entre estos dos tipos de análisis es si la capacitancia arterial se calcula. Una característica útil de biexponential de modelos es la oportunidad de estudiar los tipos de vaciado (constantes de tiempo), de dos compartimentos, que reflejan la dinámica del sistema y la relación entre la capacidad y resistencia de cada compartimiento de abajo.

El uso de la técnica de oclusión de la arteria pulmonar ha identificado los altos niveles de PCP en pacientes con hipertensión arterial pulmonar [15, 16], a pesar de edema de pulmón no es una característica de esta condición clínica. Sin embargo, ningún estudio de las constantes de tiempo de los distintos compartimentos de la circulación pulmonar en esta condición aún no han sido realizadas; esos estudios se aclarará los mecanismos que conducen a estos niveles PCP. El principal objetivo del presente estudio fue comparar las estimaciones de la PCP en pacientes con hipertensión arterial pulmonar idiopática (IPAH) obtenido a través de diferentes métodos, y todos los de estos métodos supone el modelo de tres compartimentos de la circulación pulmonar, pero cada uno se adapta a la presión de la arteria pulmonar ( PAP) a la decadencia más bien diferentes algoritmos propuestos en la literatura [8, 11, 17]. Debido a un "estándar de oro" para la medición PCP al lado de la cama no existe, comparamos las estimaciones de la PCP en pacientes con IPAH versus bien descritas estimaciones de la PCP en pacientes con síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA) [18, 19]. La hipótesis de que, independiente de la correspondencia exacta entre los tres compartimentos y el modelo real de la circulación pulmonar, la comparación de las tasas de vaciamiento de la capacidad en estos dos territorios diferentes condiciones patológicas que deben revelar aspectos importantes de la circulación pulmonar.

Métodos
Los pacientes

Se estudiaron dos grupos de pacientes con hipertensión pulmonar (que se define como una PAP media mayor a 25 mmHg): pacientes con IPAH y los pacientes con SDRA. Todos los pacientes el consentimiento informado siempre, y nuestro comité de ética institucional aprobó el protocolo de estudio.

Vigilancia hemodinámica

A 7-F catéter en la arteria pulmonar (Baxter Healthcare Corporation, Irvine, CA, EE.UU.) se introdujo en todos los pacientes. La posición del catéter que se comprobó mediante la comparación de la variación de la presión pulmonar diastólica durante el ciclo respiratorio, con la variación de la cuña de presión al mismo tiempo [22]. Gasto cardíaco se midió utilizando la técnica de termodilución.

Los puertos de cada luz fueron conectados a transductores (HP1290C; Hewlett-Packard, Waltham, MA, EE.UU.) y la presión de los módulos (M1006A; Hewlett-Packard) se conecta a un monitor de Hewlett-Packard (M1176-A; Hewlett-Packard). Este monitor ha sido modificado previamente con un análogo / digital de datos de salida que nos permitió registrar las curvas de presión en un ordenador personal, a 200 Hz. La adquisición y análisis de las curvas de caída se basaron en el software personalizado de LabVIEW (National Instruments, Austin, TX, EE.UU.).

Parámetros ventilatorios

Hemodinámicos datos fueron recolectados en todos los pacientes bajo ventilación mecánica durante un período estándar de la ventilación, con los siguientes parámetros y valores: la presión de control de la ventilación, la positiva al final de la presión expiratoria 5 cmH 2 O, de las mareas volumen de 8 ml / kg, en fracción inspirada de oxígeno 1, Tiempo inspiratorio 1 s, y la frecuencia respiratoria 10 respiraciones / min. Espiratorio una pausa de 10 s, se impuso durante la adquisición de datos.

Durante la adquisición de datos, los pacientes recibieron instrucciones de respiración espontánea para mantener una relajada espiratorio pausa de al menos 10 s, a fin de minimizar los artefactos respiratorios causados por variaciones en la presión intratorácica.

Las curvas de presión de la arteria pulmonar

Con el fin de obtener óptimos dos curvas, que obtuvo cinco PAP curvas de cada paciente. Hemos definido óptima a ser las curvas con un mínimo de 10 s sin oscilaciones respiratorias después de la oclusión con balón y con incidencia de oclusión con balón durante la fase de rápido incremento de ventricular systole; estos parámetros nos permitió determinar la hora exacta de la oclusión (Figs. 1 y 2] .

Ajuste de curvas

Se utilizó dos métodos (monoexponencial y biexponential) para el ajuste de curvas. El monoexponencial método sólo considera la situación en 200 ms después de la oclusión con balón, y luego extrapola el ajuste al momento de la oclusión con balón o para otro momento. En cambio, el método biexponential considera todos los puntos siguientes balón de oclusión. Se utilizó una rutina personalizada para el ajuste de curvas, empleando el algoritmo propuesto por Foss [23].

Wedge presión se considera que el promedio de presión obtenidas a partir de un estado de equilibrio de al menos 1 s. Análisis de la curva equipados nos permitió calcular la constante de tiempo de decaimiento de presión. Hemos sido capaces de calcular la única constante de tiempo para la monoexponencial curva y las dos constantes de tiempo, de los componentes rápido y lento, por la biexponential curva.

Algoritmos de la presión capilar pulmonar

Hemos utilizado los cuatro algoritmos más comúnmente empleadas para representar el PCP (Figs. 1 y 2): mono 0, el valor obtenido por extrapolación de la monoexponencial apropiado a la época del balón de oclusión; mono 150, el valor obtenido por extrapolación de la parte posterior ajuste monoexponencial A 150 ms después de la oclusión con balón; BI 0, el valor obtenido por extrapolación de la lentitud de la componente biexponential apropiado a la época del balón de oclusión, y la BI 150, el valor obtenido 150 ms después de la oclusión con balón en la curva biexponential equipados.

Análisis estadístico

Se utilizó el análisis de medidas repetidas de la varianza (de dos vías) para comparar los valores PCP entre los grupos, y de medidas repetidas análisis de la varianza (un trayecto) para comparar los datos hemodinámicos entre otros grupos.

Resultados

Hemodinámica pulmonar datos de todos los pacientes, así como las constantes de tiempo calculado a partir de los dos análisis matemáticos, se muestran en la Tabla 1. Los pacientes con IPAH tuvieron una menor índice cardíaco. Estos resultados se espera IPAH porque a menudo está asociada con disfunción cardíaca severa que SDRA se asocia a menudo con hyperdynamic estados [24].

Aunque los pacientes con IPAH tenido un muy alto PAP media, aquellos con SDRA exhibió sólo una leve hipertensión pulmonar. El PCP valores para ambos grupos, que se calcula utilizando todos los de los algoritmos, se muestra en la Fig. 3. El PCP IPAH valores en el grupo fueron significativamente más altos que los del grupo de SDRA (P <0,001). Los diferentes algoritmos de PCP también arrojaron valores que difieren significativamente dentro de cada grupo (P <0,02).

La constante de tiempo obtenida de la monoexponencial en forma y la constante de tiempo obtenida de la lentitud del componente de la biexponential se ajuste mucho mayor en la IPAH que en el SDRA grupo (P <0,001, Tabla 1). No hay diferencia entre los grupos se encontró en la constante de tiempo para el componente rápido. Comparación de PAP curvas de caída de los dos grupos (Fig. 4] ilustra efecto de estos resultados - el tiempo necesario para alcanzar un estado de equilibrio fue mayor en el grupo IPAH.

Discusión

El principal hallazgo de este estudio fue que el grupo tenía una IPAH significativamente mayor PCP que hizo el grupo de síndrome de distress respiratorio agudo, independiente del algoritmo utilizado para su cálculo, lo que fue acompañado por un notable aumento de la constante de tiempo para la lenta decadencia.

La PCP es un factor determinante de la fisiopatología de la circulación cardiopulmonar. Comúnmente, el PCP se considera cerca de la cuña de presión, aunque esta hipótesis es muy cierto, en circunstancias normales, que pueden llevar a interpretaciones incorrectas bajo condiciones patológicas [25]. En nuestro estudio, de acuerdo con los datos de informes anteriores por Kafi [15] y Fesler [16] y sus colegas, encontramos que la presión efectiva de filtración puede ser subestimado drásticamente por esta hipótesis. Esos estudios revelaron altos niveles de PCP (> 30 mmHg) en pacientes con hipertensión pulmonar.

En virtud de las condiciones de aguda, los niveles de PCP mayor de 30 mmHg puede llevar a la circulación de líquido de los capilares en el intersticio y los espacios alveolares, una vez que esta presión de la sangre es superior a la presión oncótica. Sin embargo, bajo condiciones crónicas un aumento de la capacidad de drenaje linfático puede prevenir la PCP niveles tan elevados como 40 mm Hg de causar edema pulmonar [26]. Sin embargo, ante los altos niveles de PCP encontrado en nuestro estudio puede ser considerado válido, deberá dar cuenta de algunas cuestiones metodológicas. Hakim y Kelly [27] sugiere que la técnica de la oclusión arterial mide la presión en los vasos con diámetros que van desde 50 a 900 μ m, que suele abarcar el territorio de la importante volumen sanguíneo pulmonar. Sin embargo, los algoritmos utilizados para estimar la PCP en nuestros dos grupos dado PCP valores significativamente diferentes en cada grupo, lo que sugiere que cada método refleja la presión arterial en diferentes sitios, o tal vez la presión en los territorios vasculares con diferentes diámetros.

Teniendo en cuenta el mismo modelo compartimental de tres, hemos utilizado tanto monoexponencial y biexponential adecuado para analizar los procesos de PCP. Algunos enfoques metodológicos, como el uso de la monoexponencial proceso de ajuste de curvas a partir de 200 ms después de la oclusión y el uso de la extrapolación de vuelta (mirar hacia atrás en un tiempo de toma de muestras que corresponden a 150 ms después de la oclusión), fueron tomados de trabajos anteriores por Gilbert y Hakim [28 ]. Ambos procedimientos de la base de que la influencia del rápido proceso de vaciado arteriolar es insignificante después de unos pocos milisegundos, lo que permite el estudio de vaciado de un casi aislado capilar. Sin embargo, en el ensayo de la oclusión arterial en virtud del método de vasodilatadores y vasoconstricting condiciones, Pellett y compañeros de trabajo [29] demostró que 150 ms no era el óptimo momento en que para determinar la PCP en perros intactos pulmones.

Otra cuestión metodológica que se debe considerar cuando se utiliza la técnica de la oclusión arterial es la determinación del momento de la oclusión con balón, porque los modelos matemáticos se basa en este momento es el punto de inicio de ajuste de curvas. En modelos experimentales de la técnica de doble oclusión permisos perfecto reconocimiento de la oclusión de tiempo, sin embargo, al lado de la cama el momento preciso globo punto en el que tiene lugar la inflación sólo puede ser identificado por una clara modificación en la curva de PAP. En nuestro análisis, hemos aceptado únicamente las curvas en la que una clara reducción de la sistólica parte de la curva de la PAP fue identificable. Holloway [30] y [31] Nunes y sus compañeros de trabajo identificó una diferencia entre el PCP estimado utilizando este método y que calcula mediante superpuesto ocluida y nonoccluded curvas. Aunque importante, esta posible diferencia no altera la interpretación de los datos debido a la magnitud de PCP y niveles constantes de tiempo en estudio.

Los cambios significativos en la dinámica observada en microvascular individuales enfermedad estados significa que el momento óptimo para la estimación de la PCP puede diferir entre ellos. Esto se sustenta en el hallazgo de diferentes constantes de tiempo de la exponencial decae en nuestros pacientes con IPAH en comparación con aquellos con SDRA, sobre todo teniendo en cuenta las constantes para el vaciado lentamente compartimentos. Todos los métodos de montaje de la prueba en el presente estudio supone tres hipótesis: el rápido vaciamiento de los territorios arteriolar capilar en el territorio se produce en unos pocos milisegundos, la constante de tiempo para la lenta descomposición (correspondiente al vaciado capilar) es varias veces más larga que la Para vaciar arterial, y la capacitancia dominante en la circulación pulmonar es la red capilar, que, por lo tanto, corresponde a la más lenta de vaciado observado después de la oclusión.

Sin embargo, en la configuración de la participación de la hipertensión arterial pulmonar, muchos se oponen a estas consideraciones de las hipótesis básicas. El territorio es heterogénea arteriolar anormal, y, por tanto, más tiempo puede ser necesario para el vaciamiento completo, que también cambia la relación con el vaciado capilar. El territorio capilar tiene una gran zona de sección transversal, pero una menor longitud y la disminución de cumplimiento; en consecuencia, no podrá representar a la capacidad dominante en la circulación pulmonar.

Es probable que ninguna de las propuestas de muestreo veces derivados de los estudios experimentales es válida para los estudios en humanos, que se llevó a cabo principalmente en el establecimiento de la hipertensión arterial pulmonar. Debido a la ralentización del vaciado arterial, el tiempo necesario para calcular la PCP debería ser más largo. Las constantes de tiempo para el rápido compartimentos estimado en el presente estudio fueron alrededor de 0,25 s, lo que sugiere que al menos 0,75 s (para el 95% el vaciado) se debe permitir para este arteriolar vaciado rápido. Como tal, el aumento de los niveles de PCP informó podría reflejar una presión precapillary territorio, dando lugar a interpretaciones erróneas de los datos. Probablemente, una muestra individual de tiempo, sobre la base de la constante de tiempo rápido compartimiento, debe ser utilizado para la estimación de PCP, pero esto requiere confirmación en modelos experimentales de hipertensión pulmonar.

Biexponential ajuste de curvas parece ser preferible en esta configuración, ya que no asume ninguna constante de tiempo fijo para el compartimiento rápido, pero las estimaciones que en lugar. Sin embargo, uno de los requisitos básicos para el montaje realista bicompartmental es que hay dos procesos de decaimiento exponencial con muy diferentes constantes de tiempo, preferentemente diferentes por un orden de magnitud. Nosotros no estamos seguros de que esta condición se puede cumplir de los pacientes con IPAH o SDRA (Tabla 1].

Con respecto a la alta PCP valores encontrados en nuestros pacientes, no creemos que los artefactos causados por la no oclusión instantánea podría ser responsable de los resultados o de la variabilidad en los resultados obtenidos con diferentes métodos. Según un estudio realizado por Fesler y compañeros de trabajo [16], estos altos niveles de PCP podría explicarse por el aumento de la resistencia venosa. Hay un creciente reconocimiento de la afectación venosa en la fisiopatología de la hipertensión pulmonar. Sin embargo, las limitaciones metodológicas descritas anteriormente no permiten la validación de la hipótesis de que el aumento de la resistencia venosa es la única causa de los altos niveles de PCP en pacientes con hipertensión pulmonar.

Conclusión

Llegamos a la conclusión de que el análisis de curvas de caída PAP permite una mejor comprensión de la microvasculatura pulmonar. Sin embargo, el análisis de estas curvas "constantes de tiempo sugiere que el 150-200 ms asignado para el vaciado rápido arteriolar puede ser insuficiente bajo condiciones patológicas. Considerando que la media PCP mide utilizando la técnica de oclusión de la arteria es mayor que lo normal en nuestros pacientes con IPAH, las limitaciones metodológicas de esta técnica puede limitar la interpretación de estos datos de forma aislada.

Mensajes clave

• PCP es elevada en IPAH, aunque su interpretación debe tener en cuenta las limitaciones metodológicas de medición utilizando la técnica de la oclusión arterial.

• Las constantes de tiempo de vaciado de la arteria pulmonar puede variar en función del proceso de la enfermedad.

• Las constantes de tiempo puede ser útil para aumentar la exactitud de la medición PCP usando la técnica de la oclusión arterial.

Abreviaturas

SDRA = síndrome de dificultad respiratoria aguda; IPAH = hipertensión arterial pulmonar idiopática; PAP = presión de la arteria pulmonar; PCP = presión capilar pulmonar.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Contribuciones de los autores

RS realizó vigilancia de los pacientes y el análisis de datos, participó en el análisis estadístico y redactó el manuscrito. MBPA concibe el estudio, y participaron en su diseño y análisis estadístico. SED realizó vigilancia de los pacientes y el análisis de datos. DD participado en el diseño del estudio y el análisis estadístico, y ayudó a redactar el manuscrito. CSVB participó en el análisis de datos. GPPS participado en el estudio de la coordinación y el análisis de datos. CRRC participado en el diseño y la coordinación del estudio, y ayudó a redactar el manuscrito. Todos los autores leído y aprobado el manuscrito final.

Agradecimientos

Estamos indebited al Profesor Dr Marc Hunbert y Carlos Jardim por su apoyo y útiles comentarios durante la preparación y revisión de este manuscrito.