Pupilómetro de Bogotá: desarrollo de una prueba de concepto, estudio de factibilidad comercial y aplicación clínica de una cuantificación innovadora de la reactividad pupilar - Neuropupilómetro
Autor: Páez Monroy, Edwin Alfonso
Asesor: Urán Loaiza, Ana Jasmin
Fecha: 2020-02-05
Programa: Bogotá - Medicina - Especialidad en Anestesiología y Reanimación
Facultad: Facultad de Medicina

Resumen: El monitoreo del paciente con patología neurológica en estado crítico ha sido durante los últimos años el eje sobre el cual se basa el manejo médico, dada la dificultad existente para obtener un examen clínico neurológico confiable con el que se puedan tomar decisiones terapéuticas, realizar seguimiento clínico adecuado o definir de manera inicial el pronóstico. En nuestro medio existen importantes limitaciones para su aplicación; desde la naturaleza invasiva de los dispositivos de medición de la presión intracraneana, por el requerimiento de procedimientos quirúrgicos para su implantación, adicional a los costos de los insumos necesarios para tal fin. Existe falta de disponibilidad de tiempo y personal adecuadamente formado para la valoración periódica de los signos indirectos de hipertensión endocraneana en pacientes neurocríticos o en riesgo de deterioro neurológico, siendo muy baja la objetividad de estos resultados. El seguimiento del tamaño y la reactividad pupilar de rutina se efectúa de manera subjetiva mediante la valoración visual directa dando lugar a variaciones en la interpretación interobservador. Por lo tanto, mediante este trabajo planteamos el desarrollo de un dispositivo electrónico basado en ultrasonido y la prueba de concepto que satisfaga las necesidades de vigilancia continua y evite el sesgo subjetivo del examinador, igualmente, que presente una adecuada correlación con los métodos de neuromonitoría vigentes y con el estado y desenlace clínico del paciente neurocrítico, asociando un menor costo y mayor facilidad en su utilización en la práctica diaria, obviando el requerimiento de procedimientos invasivos para su implantación.

Pupilómetro de Bogotá
DESARROLLO DE UNA PRUEBA DE CONCEPTO,
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD COMERCIAL Y
APLICACIÓN CLÍNICA DE UNA CUANTIFICACIÓN
INNOVADORA DE LA REACTIVIDAD PUPILAR -
NEUROPUPILÓMETRO
EDWIN ALFONSO PÁEZ MONROY M.D.
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Medicina
Unidad de Posgrado Neurocirugía
Bogotá D.C., Colombia
2020Pupilómetro de Bogotá
DESARROLLO DE UNA PRUEBA DE CONCEPTO, ESTUDIO
DE FACTIBILIDAD COMERCIAL Y APLICACIÓN CLÍNICA DE
UNA CUANTIFICACIÓN INNOVADORA DE LA
REACTIVIDAD PUPILAR - NEUROPUPILÓMETRO
EDWIN ALFONSO PÁEZ MONROY M.D.
Trabajo de Grado para optar al título de:
Médico Especialista en Neurocirugía
Director:
DR. JAIME ANDELFO ARIAS GUATIBONZA
Línea de Investigación:
Línea de Investigación en Neurotrauma; Aspectos básicos y clínicos
Grupo de Investigación
Evaluación De Tecnologías Y Políticas En Salud
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Medicina
Unidad de Posgrado de Neurocirugía
Bogotá D.C.
2020Dedicatoria
A Dios, mi Padre Celestial, mi Guía y Suprema
motivación de vida
A mis padres por su incesante lucha y máxima
recompensa; el bienestar de sus hijos
A mis maestros y profesores por su ejemplar
ejercicio profesional y personalAgradecimientos
Especial agradecimiento a todos y cada uno de los partícipes en las distintas etapas del
proyecto y por su aporte en las diferentes instancias:
Edgar Eduardo Romero Castro MD, MSc, PhD
Médico Cirujano, Magister en Ingeniería Eléctrica
Profesor Adscrito Departamento de Imágenes Diagnósticas. Director Grupo CIM@LAB
Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia
edromero@unal.edu.co
Juan David García Arteaga PhD
Ingeniero Eléctrico
Profesor Auxiliar Departamento de Imágenes Diagnósticas
Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia
judgarciaar@unal.edu.co
Yeison Fabián Riaño Montaño MD
Médico Radiólogo
Profesor Adjunto Departamento de Radiología e Imágenes Diagnósticas
Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia
yfrianom@unal.edu.co
Alfonso Javier Lozano Castillo MD
Médico Radiólogo
Profesor Asociado Departamento de Radiología e Imágenes Diagnósticas
Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia
ajlozanoc@unal.edu.co
Rodrigo Pardo Turriago MD MSc
Médico Neurólogo Epidemiólogo
Profesor Titular Departamento de Medicina Interna
Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia
rpardot@unal.edu.co
Hernando Guillermo Gaitán Duarte MD MSc
Médico Ginecólogo y Obstetra Epidemiólogo
Profesor Titular Departamento de Obstetricia y Ginecología
Director de Investigación y Extensión sede Bogotá
Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia
hggaitand@unal.edu.coVIII Título de la tesis o trabajo de investigación
Laura Estefanía Arenas Vargas
Médica Cirujana
Residente Tercer Año Especialidad en Neurología Clínica
Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia
learenasv@unal.edu.co
Andrés Mauricio Piñeros Sánchez
Médico Interno
Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia
ampineross@unal.edu.coResumen
El monitoreo del paciente con patología neurológica en estado crítico ha sido durante los
últimos años el eje sobre el cual se basa el manejo médico, dada la dificultad existente
para obtener un examen clínico neurológico confiable con el que se puedan tomar
decisiones terapéuticas, realizar seguimiento clínico adecuado o definir de manera inicial
el pronóstico. En nuestro medio existen importantes limitaciones para su aplicación; desde
la naturaleza invasiva de los dispositivos de medición de la presión intracraneana, por el
requerimiento de procedimientos quirúrgicos para su implantación, adicional a los costos
de los insumos necesarios para tal fin. Existe falta de disponibilidad de tiempo y personal
adecuadamente formado para la valoración periódica de los signos indirectos de
hipertensión endocraneana en pacientes neurocríticos o en riesgo de deterioro
neurológico, siendo muy baja la objetividad de estos resultados. El seguimiento del tamaño
y la reactividad pupilar de rutina se efectúa de manera subjetiva mediante la valoración
visual directa dando lugar a variaciones en la interpretación interobservador. Por lo tanto,
mediante este trabajo planteamos el desarrollo de un dispositivo electrónico basado en
ultrasonido y la prueba de concepto que satisfaga las necesidades de vigilancia continua
y evite el sesgo subjetivo del examinador, igualmente, que presente una adecuada
correlación con los métodos de neuromonitoría vigentes y con el estado y desenlace clínico
del paciente neurocrítico, asociando un menor costo y mayor facilidad en su utilización en
la práctica diaria, obviando el requerimiento de procedimientos invasivos para su
implantación.
Palabras clave: Cuidado crítico, alteraciones pupilares, neuroimágenes,
ultrasonido, hipertensión intracraneal, monitoreo neurofisiológicoBOGOTA PUPILOMETER
DEVELOPMENT OF A PROOF OF CONCEPT, COMMERCIAL FEASIBILITY STUDY
AND CLINICAL APPLICATION OF AN INNOVATIVE QUANTIFICATION OF PUPILAR
REACTIVITY - NEUROPUPILOMETER
Abstract
The monitoring of the patient with a neurologic pathology who is in critical care has been
during the last years the axis of medical treatment, given the difficulty in obtaining a reliable
neurological clinical examination to therapeutic decisions can be made, perform adequate
clinical follow-up or at first define the prognosis. In our environment there are important
limitations for its application; the invasive nature of the intracranial pressure measurement
devices, due to the requirement of surgical procedures for their implantation, in addition to
the costs of the necessary supplies for this purpose. There is a lack of availability of time
and adequately trained personnel for the periodic assessment of the indirect signs of
intracranial hypertension in neurocritical patients or at risk of neurological deterioration, the
objectivity of these results being very low. Routine pupil size and reactivity are monitored
subjectively by direct visual observation resulting in variations in interobserver
interpretation. Therefore, in this work we propose the development of an ultrasound based
electronic device and the proof of concept that satisfies the needs of continuous
surveillance and avoids the subjective bias of the examiner, also, that presents an
adequate correlation with the current neuromonitoring methods and with the status and
clinical outcome of the neurocritical patient, associating a lower cost and greater ease in
its use in daily practice, obviating the requirement of invasive procedures for its
implantation.
Keywords: Critical care, pupil disorders, Neuroimaging, Ultrasonography,
Intracranial Hypertension, Neurophysiological MonitoringContenido
Pág.
1 Justificación y uso de los resultados ................................................................... 16
2 Fundamento teórico ............................................................................................... 17
2.1 Anatomía y fisiología ocular ..............................................................................17
2.1.1 Órbitas ........................................................................................................... 17
2.1.2 Globo Ocular ................................................................................................. 18
2.1.3 Anexos Oculares ........................................................................................... 24
2.2 Fisiología del reflejo pupilar y correlación con alteraciones intracraneanas .......26
2.2.1 Fisiología del reflejo pupilar ........................................................................... 26
2.2.2 Tamaño Y Reactividad Pupilar ....................................................................... 27
2.2.3 Utilidad Clínica ............................................................................................... 27
2.3 Fisiología De La Presión Intracraneana .............................................................28
2.3.1 Síndrome De Hipertensión Intracraneana ...................................................... 30
2.3.2 Síndrome De Hernia Intracraneana ............................................................... 30
2.4 Monitoreo neurológico Y Tipos Disponibles .......................................................31
2.4.1 Métodos Clínicos De Monitorización .............................................................. 32
2.4.2 Métodos Paraclínicos De Monitorización ....................................................... 35
2.5 Ultrasonido ........................................................................................................40
2.5.1 Ultrasonido en Unidad de Cuidado Intensivo ................................................. 41
3 Objetivos de investigación .................................................................................... 44
3.1 Objetivo General ...............................................................................................44
3.2 Objetivos Específicos ........................................................................................44
4 Metodología ............................................................................................................ 46
4.1.1 Diseño del estudio ......................................................................................... 46
4.1.2 Universo de estudio ....................................................................................... 46
4.1.3 Intervención propuesta .................................................................................. 48
4.1.4 Procedimiento para recolección de datos ...................................................... 51
4.1.5 Procedimientos para garantizar aspectos éticos ............................................ 51
5 Plan de análisis de los resultados ........................................................................ 54
6 Bibliografía ............................................................................................................. 55
7 Cronograma ............................................................................................................ 61
8 Presupuesto ........................................................................................................... 62
9 Anexos .................................................................................................................... 63Lista de figuras
Pág.
Figura 1. Uso del transductor lineal sobre el párpado cerrado de un sujeto, nótese la
posibilidad de obtener distintos grados de inclinación para enfocar la pupila en el eje
coronal e identificar su diámetro máximo. ....................................................................... 47
Figura 2. Se ejemplifica el uso del ultrasonido en modo B en el eje coronal para la medición
del diámetro pupilar previo al estímulo lumínico. ............................................................. 47
Figura 3. Comparación imagenológica en modo B de tamaño pupilar en reposo Vs.
Contracción ante el estímulo lumínico (Doble flecha indica el diámetro pupilar) .............. 48
Figura 4. Se ejemplifica el uso del ultrasonido en modo M para realizar un trazado de las
dimensiones del diámetro pupilar en sus bordes libres (Delineados por los haces blancos
señalados por la doble flecha) – Eje Y, a lo largo del tiempo – Eje X. ............................. 48
Figura 5. Ejemplo de equipo portátil de ultrasonido disponible en Instituciones públicas de
salud del país - Hospitales de alta complejidad. .............................................................. 49
Figura 6. (A) Imagen de fuente de luz led con grilla de 16 bombillos, batería recargable y
entrada tipo AUX 3.5 mms la cual se adapta a (B) una extensión de 1.5 metros y permite
controlar el inicio y la duración del estímulo lumínico de manera remota. Estos elementos
se acoplan sobre (C) un arnés ajustable alrededor de la cabeza que permite mantener la
orientación y la distancia del estímulo lumínico a 2 centímetros del ojo a estimular. ....... 50
Figura 7. Representación artística de posicionamiento de equipo de estímulo lumínico . 50Lista de tablas
Pág.
Tabla 1. Tabla de recolección de datos ...........................................................................63
Tabla 2 Resultados preliminares Fase Clínica I ...............................................................64Lista de abreviaturas
Abreviaturas
Abreviatura Término
ACV Ataque Cerebrovascular
BIS BISpectral Index
cc Centímetros cúbicos – Unidad de medida de volumen
CTP Computed Tomography Perfussion
ETC Etcétera
FOUR Full Outline of UnResponsiveness – Escala de estado neurológico
GCS Glasgow Coma Scale – Escala de Coma de Glasgow
HIC Hemorragia Intracraneana
HSA Hemorragia Subaracnoidea
Hz Hertz – Unidad de frecuencia
MHz MegaHertz – Unidad de frecuencia
mmHg Milímetros de Mercurio – Unidad de medida de presión
mms Milímetros - Unidad de medida de longitud
NIRS Near InfraRed Spectroscopy
PIC Presión intracraneana
PICO Patient, Intervention, Comparison, Outcome
RASS Richmond Agitation and Sedation Scale – Escala de sedación
TC Tomografía Computarizada
TCE Trauma Craneoencefálico
UCI Unidad de Cuidados IntensivosIntroducción
Las enfermedades neurológicas continúan siendo las principales causas de
discapacidad y pérdida de capacidad funcional y laboral de la población mundial a
lo largo de todos los grupos etarios [1-3]. Es conocido que el parénquima del sistema
nervioso central posee unas características únicas que limitan su reparación y
retorno a las funciones básicas principales, conllevando así, a cualquier lesión
primaria a tornarse irreversible [4]. El manejo médico primordial en estas patologías
está encaminado a prevenir la progresión del daño y a instituir medidas de soporte
básico que permitan al paciente sobrepasar la fase aguda de su condición [5]. No se
pueden desconocer los importantes avances llevados a cabo por la comunidad
científica, y los lineamientos que se han presentado con el fin de reducir la
morbilidad y la mortalidad en cada uno de los grupos de patologías descritas [5-14].
Sin embargo, sigue siendo un campo amplio de investigación y debate, dado que no
existen puntos de corte ni valores “normales” que nos permitan predecir
confiablemente un resultado favorable en estos pacientes [15]. Siguiendo la
estrategia PICO se plantea la siguiente pregunta final de investigación para el
proyecto completo: ¿En los pacientes en estado crítico con patología neurológica
aguda y alteración del estado de conciencia (Población), el monitoreo continuo de
la Respuesta Pupilar por medio de Ultrasonido (Intervención) comparada con la
monitorización rutinaria de signos vitales y vigilancia clínica (Comparación) es una
herramienta superior, económica, segura y eficaz para predecir de manera más
temprana complicaciones que puedan ser susceptibles de manejo médico y
quirúrgico? (Resultado).1 Justificación y uso de los resultados
El monitoreo neurológico continua disponible en nuestro medio actual se encuentra
limitada por diversos factores, incluyendo la invasividad de los dispositivos
disponibles que han mostrado efectividad y confiabilidad en el monitoreo de la
presión intracraneana, entre otros factores evidenciados se encuentran la falta de
disponibilidad de tiempo adecuado para la valoración periódica de los signos
indirectos de hipertensión intracraneana en pacientes neurocríticos o en riesgo de
deterioro neurológico, la falta de preparación y objetividad para valoración de los
mismos. En el campo de la vigilancia pupilar ésta rutinariamente se hace de manera
manual, generalmente a cargo del servicio de enfermería, con los altos grados de
variación en la interpretación interobservador. Por lo cual se hace necesario,
desarrollar un dispositivo que satisfaga las necesidades de vigilancia continua y
evite el sesgo subjetivo del examinador, además, de determinar los valores
normativos en la población colombiana para comparaciones subsiguientes.
Con el desarrollo de la nueva tecnología en salud, se pretende dar inicio a una serie
de publicaciones científicas en las que se evalúen múltiples variables dependientes
de la respuesta fisiológica al entorno clínico en los pacientes neurocríticos. Entre
ellas se encuentran: ampliar el conocimiento existente en cuanto a la fisiología de
la respuesta refleja pupilar ante las variaciones hemodinámicas del paciente,
incidencia del uso de medicamentos sistémicos con efecto a nivel del sistema
nervioso central, variabilidad interobservador en los hallazgos clínicos, efecto de
factores no modificables en la respuesta pupilar: edad, sexo, comorbilidades
crónicas ETC., efectos de estado postoperatorios en la respuesta pupilar.
Es amplio el campo de investigación que puede ser facilitado y favorecido por el
desarrollo de un dispositivo que valora objetivamente la pupila y la respuesta del
reflejo pupilar ante diferentes escenarios clínicos de manera continua y fiable.2 Fundamento teórico
Durante las últimas décadas, se plantea en la literatura médica la relación entre el
desarrollo de complicaciones tempranas en las patologías neurológicas agudas;
enfermedad cerebrovascular, trauma craneoencefálico, tumorales e infecciosas
relacionadas con el síndrome de hipertensión intracraneana y el aumento en la
mortalidad y carga de enfermedad para estos pacientes [16]. De igual manera,
existe suficiente sustento científico que favorece el inicio temprano y enfocado de
medidas médicas e inclusive quirúrgicas para el tratamiento de estas
complicaciones reduciendo significativamente la mortalidad en estos casos [17].
Estos hallazgos están altamente relacionados con el tiempo transcurrido entre el
diagnóstico del deterioro clínico del paciente y el momento de inicio del tratamiento
enfocado. En los lineamientos mundiales más recientemente publicados se
favorece el uso de herramientas de monitorización continua de las múltiples
variables fisiológicas en el paciente neurocrítico [15] y se ha realizado un
acercamiento a la demostración de la efectividad en el monitoreo de la respuesta
refleja pupilar en predecir los aumentos en la presión intracraneana de manera
temprana, adicionalmente, la posible incidencia en el desarrollo de protocolos de
monitoreo Multimodal para el seguimiento objetivo de estos pacientes. Se pretende
enfocar todos los planteamientos descritos y desarrollar una nueva Tecnología en
Salud que condense todos estos beneficios en una herramienta caracterizada por
su ergonomía, su alto perfil de seguridad en el uso en seres humanos, una
adecuada confiabilidad asociada al perfeccionamiento de un soporte lógico de
sistema informático - software - que permita correlacionar de manera eficaz los
hallazgos clínicos positivos y el desarrollo del síndrome de hipertensión
intracraneana. Todo esto propuesto como inicio de la fundamentación de una base
médica válida para promover en la comunidad científica la profundización en el
estudio y posible implementación de protocolos que fomente el uso de nuestra
tecnología en el seguimiento rutinario del paciente neurocrítico.
2.1 Anatomía y fisiología ocular
Para el estudio radiológico y funcional in vivo de las estructuras oculares debe
precisarse de un amplio conocimiento anatómico previo; ante lo que se realiza una
revisión general del globo ocular y sus estructuras relacionadas.
2.1.1 Órbitas
Son cavidades óseas localizadas a ambos lados de las fosas nasales, bajo la fosa
anterior de la cavidad craneana, en la región superior de la cara. Clásicamente se
hace analogía a su morfología con la de una pirámide de base anterior y vértice
posterior.
La órbita contiene el globo ocular, el nervio óptico, los músculos extraoculares y
sus nervios, la arteria oftálmica y sus ramas, las venas orbitarias, los nervios
sensitivos y la glándula lagrimal. Su volumen en promedio se calcula en 27
centímetros cúbicos.2.1.2 Globo Ocular
Corresponde a una estructura esférica en donde se localiza el aparato óptico ocular
y el tejido de origen neural con función fotorreceptora. Se localiza al interior de la
órbita en su porción anterior, recibiendo protección por las estructuras óseas y
permitiendo la inserción de las estructuras que lo mantienen en su disposición y le
permiten presentar movimientos en los tres ejes espaciales mediante seis
músculos extrínsecos. Sus dimensiones en promedio son: Diámetro
anteroposterior: 24 milímetros. (En la miopía, este diámetro se ve aumentado,
mientras que en la hipermetropía es menor). Diámetro vertical: 23-23,5 milímetros.
Diámetro horizontal: 23,5-24 milímetros. Su peso aproximado es de 7-8 gramos.
Para su estudio histológico el globo ocular se divide en tres capas y tres cámaras:
 Capas oculares:
Presentan disposición concéntrica y se describen a continuación:
 Capa fibrosa:
Se puede dividir en la esclerótica en la región posterior, y la córnea en la región
anterior:
 Esclerótica
Corresponde a una capa elástica que protege más del 80% del globo ocular en su
aspecto posterior, principalmente compuesta por colágeno denso cuya
organización provee un medio opaco a la luz de color blanco, alcanza un grosor de
1 milímetro en su parte más espesa; hacia el polo posterior. Y de 0.3 milímetros en
su porción anterior. En la región posterior se continua con la capa de duramadre
que rodea el nervio óptico, el cual la atraviesa a través de la denominada lamina
cribosa, por donde ingresan los fascículos nerviosos. Se puede dividir en 3 capas;
lamina episcleral compuesta de tejido conectivo laxo y múltiples vasos
sanguíneos, internamente se encuentra la sustancia propia compuesta
exclusivamente de haces de colágeno tipo I y III, y proteoglicanos, con orientación
espacial variable. La capa más interna se denomina lámina fusca que contiene
mayor cantidad de fibras elásticas y es característica su ocupación por melanocitos
y macrófagos.
La principal función de la esclerótica es proveer protección a las demás estructuras
internas del ojo, proporcionando su morfología característica y ofreciendo
resistencia a la presión intraocular.
 Córnea
Corresponde a la porción anterior y transparente de la capa fibrosa, es la
responsable de dar cerca de dos terceras partes de la refracción a la luz para ser
enfocada en la retina. Su superficie anterior se encuentra en contacto la película
lagrimal, anterior a la cual puede encontrarse en contacto con el aire atmosférico
cuando los parpados se encuentran abiertos o con la cara posterior de la conjuntiva
tarsal cuando los parpados se encuentran cerrados. La cara posterior de la córnea
se encuentra en contacto con el medio liquido de la cámara anterior que
corresponde al humor acuoso.Tiene morfología cóncava hacia el interior del globo ocular, esta curvatura se
aplana hacia la región periférica de su estructura denominada el limbo. Su radio
anterior en la región central es en promedio de 7,8 milímetros y su radio posterior
de 6,7 milímetros. Su espesor es variable, siendo menor en la región central de
aproximadamente 0,55 milímetros y mayor en el limbo de 0,7-1 milímetros.
En cuanto a su estructura histológica se han descrito cinco capas. La más externa
es el epitelio corneano plano escamoso estratificado no queratinizado con un
grosor aproximado de 50 micrómetros. Presenta resistencia a la abrasión y se
caracteriza por una rápida cicatrización, constituyendo una eficaz barrera
mecánica. Adicionalmente, juega un papel importante como barrera metabólica
impidiendo la hidratación excesiva del tejido de sostén. Su recambio dura en
promedio una semana en completarse. Las terminaciones libres de las fibras
nerviosas sensitivas son amielínicas y se distribuyen entre las células epiteliales.
Corresponden al brazo aferente de los reflejos de cierre palpebral y secreción
lagrimal.
Profundo a este epitelio se encuentra la lámina limitante anterior o membrana
de Bowman, que corresponde a la capa más externa del estroma. Mantiene un
espesor aproximado de 11 micrómetros, está compuesta por fibras de colágeno en
una matriz de tejido conjuntivo. No presenta formas celulares en su estructura.
Justo posterior a la membrana de Bowman se localiza el estroma corneano que
corresponde al 90% del espesor total. Constituido por múltiples láminas de
colágeno acoplado con matriz de glucosamínoglucanos y glucoproteínas,
presentando algunas formas celulares, principalmente fibroblastos. Las fibras de
colágeno se encuentran orientadas paralelamente entre sí y con un espaciamiento
regular. Esta capa le confiere resistencia y estabilidad a la córnea.
Mas internamente se encuentra la lámina limitante posterior o membrana de
Descemet, que corresponde a la membrana basal del epitelio, está compuesta por
fibras de colágeno entrecruzadas.
Por último, la capa más interna de la córnea corresponde al denominado endotelio
corneal. Se trata de una capa de células poligonales con espesor promedio de 5
micrómetros. Esta capa se encuentra en intimo contacto con la cámara anterior y
el humor acuoso allí presente, controlando el grado de hidratación corneal. Una
característica importante de este epitelio es su falta de capacidad para regenerarse,
por lo que presenta cambios típicos degenerativos con la edad.
La cornea se encuentra inervada principalmente por raíces sensitivas ramas de la
división oftálmica del nervio trigémino a través de los nervios ciliares largos, para
terminar a nivel de la capa epitelial anteriormente descrita. En cuanto a la nutrición
de la córnea, está dada por una rica red capilar que ingresa a través de la región
más periférica (el limbo) y por medio de difusión desde el humor acuoso, la cual
corresponde a su principal aporte de glucosa, dado que su metabolismo es
netamente anaerobio. Capa vascular (úvea)
Es una capa rica en pigmentos, donde se encuentra la mayor vascularización del
globo ocular, se puede dividir anatómicamente en tres porciones; coroides, cuerpo
ciliar e iris.
 Coroides
Es una membrana delgada parda, que separa la esclerótica de la retina, su límite
anterior está dado por la ora serrata que la separa del cuerpo ciliar, mientras que
en la región posterior termina en el nervio óptico, continuándose con el tejido
conectivo óptico. Su capa más externa corresponde a la lámina supracoroidea de
30 micrómetros de espesor, conformando un retículo laxo en el que se encuentran
fibroblastos y melanocitos. En la región interna de esta capa se localiza la
sustancia propia que contiene un denso número de estructuras vasculares que
corresponden a ramificaciones de las arterias ciliares posteriores cortas, largas y
las anteriores. El drenaje venoso principal del globo ocular está dado por las venas
vorticosas. Allí se encuentran múltiples estructuras celulares correspondientes a
melanocitos, macrófagos, plasmocitos y mastocitos, el principal fin de la melanina
en esta estructura es absorber la luz que atraviesa la retina para evitar el reflejo de
esta misma. Internamente se encuentra la lámina coriocapilar, ricamente irrigada
por las estructuras vasculares de la sustancia propia, entrecruzadas con múltiples
fibras elásticas que le confieren rigidez para superar la presión intraocular, su
principal función es irrigar a la retina. Se continua en su porción interna la
membrana de Bruch, la cual corresponde a la membrana basal del epitelio
pigmentario de la retina con múltiples fibras elásticas.
 Cuerpo ciliar
Corresponde a los procesos ciliares donde se encuentra suspendido el cristalino,
es la continuación de la túnica vascular, se extiende desde la ora serrata (limite
aserrado de la parte anterior de la retina) hasta la raíz del iris. Se puede dividir en
2 porciones; una anterior o pars plicata donde se encuentran los procesos ciliares
pigmentados y una posterior o pars plana de 4 milímetros de ancho con gran
cantidad de pigmento. Está compuesto por una lámina supraciliar, musculo ciliar,
capa vascular, lamina basal y epitelios ciliar pigmentado y no pigmentado. La
principal función del musculo ciliar es de acomodación del cristalino, compuesto
por fibras musculares lisas que se insertan en el denominado espolón escleral. Este
musculo es inervado por fibras parasimpáticas posganglionares del ganglio ciliar,
a donde ingresan los nervios ciliares cortos que provienen del núcleo de Edinger-
Westphal del mesencéfalo transcurriendo a través del III par craneano. La
inervación simpática y sensitiva del cuerpo ciliar está dada por raíces provenientes
del plexo carotideo que ingresan a través de los nervios ciliares cortos. La
acomodación está dada por la modificación en la morfología del cristalino; cuando
existe contracción del musculo ciliar, hay relajación de las fibras de la zónula
mediante las cuales se encuentra suspendido el cristalino aumentando su curvatura
anterior debido su elasticidad, aumentando así el poder de difracción del cristalino,
disminuyendo la distancia focal. Iris
Es la parte más anterior de la túnica vascular, tiene forma de disco circular por
delante del cristalino, separa la cámara anterior de la posterior, su orificio central
se denomina pupila. Presenta un alto contenido de melanina los cuales determinan
su color característico desde azul muy claro hasta pardo muy oscuro. Esta
pigmentación no es regular a lo largo de la vida, dado que en la etapa perinatal se
encuentran escasos melanocitos. La pupila – “muñeca pequeña”, cuyo nombre se
atribuye a la pequeña imagen reflejada de sí mismo que se observa en la córnea
de otra persona. El diámetro varía constantemente para regular la cantidad de luz
que ingresa en el ojo. El estrechamiento de esta hendidura alcanza 1 milímetro y
se denomina miosis. Su máxima dilatación alcanza 8-9 milímetros y se denomina
midriasis. El diámetro del iris es aproximadamente 12 milímetros. El borde interno
o margen pupilar se encuentra en intimo contacto con la superficie anterior del
cristalino. La superficie anterior del iris se encuentra dividida en 2 zonas, una
interna que presenta bandas de transcurso radial separada por surcos en el borde
libre pupilar, la zona externa se denomina porción ciliar con disposición radial en
donde transcurren vasos sanguíneos. La superficie posterior del iris es de tinción
negra con superficie lisa.
Desde el punto de vista histológico el iris se encuentra compuesto por 4 capas; la
lámina marginal anterior, el estroma, el epitelio anterior, el músculo dilatador de
la pupila (dividido en 3 haces de células musculares lisas, siendo pobremente
inervado, sin embargo, con presencia importante de nexos intercelulares que
propagan el impulso eléctrico) cuyo origen es neuroectodérmico y finalmente el
epitelio posterior. El músculo constrictor o esfínter de la pupila está inervado
por fibras parasimpáticas posganglionares del ganglio ciliar a través de los nervios
ciliares cortos, las fibras preganglionares provienen del núcleo de Edinger-
Westphal a través del III par craneano o nervio oculomotor. “El efecto del musculo
esfínter de la pupila es producir su contracción, lo cual tiene lugar en forma refleja
ante el aumento de la entrada de la luz en la pupila o “reflejo pupilar” y en el “reflejo
de acomodación, para la convergencia y acomodación para la visión de cerca” [18].
El músculo dilatador de la pupila es inervado por fibras simpáticas posganglionares
cuyos somas se encuentran localizados en el ganglio cervical superior atravesando
el plexo carotideo a través de los nervios ciliares posteriores largos. Su efecto es
aumentar el diámetro pupilar, también tiene un origen neuroectodérmico.
 Capa nerviosa
Corresponde a la retina, cuyo nombre proviene del latín rete, por su aspecto
reticular postmortem, al desprenderse del epitelio pigmentario. Desde el punto de
vista embriológico proviene del neuroectodermo la capa interna de la vesícula
óptica, se divide en pars pigmentosa y pars nervosa. El denominado nervio óptico
es un haz central de fibras nerviosas y no un nervio periférico como tal. Contiene
los fotorreceptores en sus dos tercios posteriores (porción óptica de la retina),
mientras que en la región anterior se localiza en la superficie posterior del iris y el
cuerpo ciliar con tan solo una capa pigmentaria (porción ciega de la retina).
El nervio óptico está constituido por alrededor de un millón de axones, penetra el
globo ocular en su porción posterior a 3 milímetros medial al polo posterior,formando el disco o papila del nervio óptico, donde no hay fotorreceptores por lo
que se denomina punto ciego. 1 milímetro temporal al polo posterior se localiza la
macula lútea donde se concentra la mayoría de los fotorreceptores de tipo conos
donde se asienta la mayor captación de colores. En su parte externa se encuentra
adherida a la coroides mediante la membrana de Bruch. La pars nervosa (color
transparente) está unida de forma laxa al epitelio pigmentario excepto en la ora
serrata y el disco del nervio óptico. Su espesor es mayor a nivel del nervio óptico
alcanzando 2-3 milímetros, disminuyendo hasta 1 milímetro en la porción anterior.
Se divide histológicamente en 10 capas, desde su aspecto externo hacia el interno
se enumeran; pars pigmentosa, capa de fotorreceptores, capa limitante externa,
capa nuclear externa, capa plexiforme externa, capa nuclear interna, capa
plexiforme interna, capa ganglionar, capa de fibras nerviosas y la capa limitante
interna.
En la capa de fotorreceptores se encuentran los conos y los bastones, cuyos
núcleos se localizan en la capa nuclear externa, esta información es transmitida a
las neuronas de primer orden de tipo bipolar, localizadas en la capa nuclear interna,
presentándose las sinapsis a nivel de la capa plexiforme externa, posteriormente,
las neuronas bipolares emiten prolongaciones que hacen sinapsis con los axones
de las células ganglionares cuyo soma se localiza a nivel de la capa ganglionar,
estas sinapsis se llevan a cabo a nivel de la capa plexiforme interna. Los axones
de las células ganglionares son largos y recorren la capa de fibras del nervio óptico
hacia el disco y de allí a lo largo del nervio óptico hasta el cuerpo geniculado lateral
del tálamo.
Adicionalmente, se encuentran dos tipos de neuronas las células horizontales y las
amacrinas localizados en la capa nuclear interna. Existe otro tipo de células de
origen glial “células de Müller”. La capa limitante interna se compone de las
prolongaciones de las células de Müller y una lámina basal. Es importante
evidenciar que la retina se encuentra en una disposición “inversa” a la del recorrido
de la luz, dado que los fotorreceptores se encuentran en la región más externa de
la misma, característico de los vertebrados.
Los conos y bastones se disponen de forma perpendicular al epitelio pigmentario,
su denominación se debe a la conformación de su segmento más externo en la
cual los bastones presentan forma larga (120 micrómetros) y delgada y en los
conos gruesa y corta (70 micrómetros), con extremo afilado en dirección distal. El
segmento externo de estas neuronas presenta una pila de estructuras aplanadas
saculares limitada por “discos” que corresponden a invaginaciones de la membrana
celular. El segmento interno de estas células presenta abundantes mitocondrias,
retículo endoplásmico liso y glucógeno. Los discos de membrana celular duran en
promedio 10 días, el 90% de las proteínas en las membranas de los discos está
compuesta por Rodopsina. Se ha descrito que estos discos tienen mayor vida
media en los conos al sufrir menor fagocitosis.
El primer paso en la visión es la absorción de la luz en la capa de fotorreceptores,
que cumplen distinta función; en la visión escotópica (Ambiente de baja luz) solo
intervienen los bastones que son más sensibles, pero se pierde el reconocimiento
de colores y detalles. Caso contrario, los conos funcionan con buena iluminación(visión fotópica), se concentra principalmente en la fóvea central de la macula
donde se encuentran únicamente conos. El fundamento de la reactividad a la luz
se basa en la presencia de moléculas fotosensibles, que son capaces de absorber
la energía de la luz para dividir enlaces químicos. Estos pigmentos están
compuestos por opsina y retinaldehido que corresponde al aldehído de vitamina A,
esta división es estimulada por la absorción de un fotón. Esto causa diferencias en
el potencial de membrana de la célula disminuyendo la liberación de
neurotransmisores cuyo efecto es traducido a aumento en la frecuencia y amplitud
de descargas eléctricas a nivel de las células ganglionares. Estos receptores al
igual que las células ciliadas del oído interno presentan un patrón especifico de
modificación en su potencial de membrana que se traduce en hiperpolarización.
Los conos presentan 3 tipos distintos de opsinas en sus pigmentos, que presentan
sensibilidad específica para distintas longitudes de onda que coinciden con los
colores azul, verde y amarillo-rojo, cada cono presenta un único tipo de pigmento,
por lo que responden de acuerdo con la tonalidad de la estimulación lumínica.
La irrigación de la retina está dada por dos sistemas, uno externo por la red capilar
de la lámina coriocapilar de la coroides, mientras que las capas más internas son
irrigadas por la arteria central de la retina, rama de la arteria oftálmica, ingresando
al nervio óptico un centímetro posterior al globo ocular a través de la parte inferior
de este. Se divide en rama inferior y posterior las cuales se bifurcan irrigando los 4
cuadrantes correspondientes de la retina. Las venas centrales de la retina drenan
a la vena oftálmica superior y al seno cavernoso.
 Cámaras:
Las estructuras descritas del globo ocular corresponden a capas que se organizan
desde la superficie externa hacia la interna, presentándose una estructura esférica,
la cual se encuentra ocupada en su gran mayoría por medios líquidos transparentes
que cumplen en menor proporción la función de refracción de la luz. Este líquido
se encuentra contenido en 3 compartimentos principales:
 Cámara anterior:
Se localiza entre la córnea y el iris. Se encuentra ocupada por el humor acuoso el
cual es un líquido claro, con el índice de refracción del agua, es secretado a la
cámara posterior por el cuerpo ciliar, filtra a la cámara anterior por la pupila, desde
allí es eliminado a través de la red trabecular del ángulo iridocorneano. Tiene mayor
concentración de sodio, cloro, glucosa y urea que el plasma. La diferencia entre su
producción y reabsorción mantiene una presión intraocular de 12-20 milímetros de
mercurio (mmHg) manteniendo su morfología esférica. Provee nutrición al cristalino
y la córnea.
 Cámara posterior:
Se localiza en el espacio comprendido entre el iris y el cristalino. También se
encuentra ocupada por el humor acuoso.
 Cámara vítrea:
Es la zona entre el cristalino y la retina. Se encuentra ocupada por el humor vítreo,
el cual es un medio transparente, en su interior se halla una estructura que une elnervio óptico con el polo posterior del cristalino denominado conducto hialoideo. El
humor vítreo se compone en 99% de agua con hialuronano, tiene consistencia
gelatinosa con presencia de colágeno tipo II, en su región periférica se localizan
algunas formas celulares denominada hialocitos que sintetizan colágeno y el
hialuronano.
2.1.3 Anexos Oculares
 Párpados
Se trata de dos pliegues cutáneos continuación de los tejidos blandos de la cara.
Son estructuras móviles que obturan la parte anterior de la órbita y recubren la
superficie anterior del globo ocular. El párpado superior se extiende hasta el borde
inferior del arco superciliar y el párpado inferior se continúa con la piel de la región
malar. La hendidura localizada entre ambos parpados se denomina hendidura
palpebral y es la que permite el contacto entre el aire atmosférico y la capa lacrimal.
Presenta una función importante de protección del globo ocular frente a agentes
físicos y químicos externos, adicionalmente, el parpadeo mantiene la hidratación
constante de las capas anteriores del globo ocular y distribuye el producto de
secreción de las glándulas lagrimales.
El borde libre palpebral mide aproximadamente 2-3 milímetros y su longitud es en
promedio de 3 centímetros. En la región interna del borde libre de ambos párpados,
se encuentra la denominada papila lagrimal, en cuyo vértice se encuentran los
puntos lagrimales donde es secretada finalmente la porción acuosa de la película
lagrimal. El área del borde libre que se extiende desde los puntos lagrimales hasta
el ángulo externo se denomina cuticular y contiene folículos pilosos de las pestañas
y orificios glandulares. Se promedian entre 70 y 160 pestañas en el párpado
superior y 70 a 80 pestañas en el párpado inferior, su longitud varia de 8 a 12
milímetros. Las pestañas del párpado superior son cóncavas hacia arriba, mientras
que las del inferior lo son hacia abajo, lo que previene el entrecruzamiento al cerrar
los párpados. Tienen la característica de no encanecerse.
En el ángulo interno de la hendidura palpebral se encuentra la carúncula, de color
rosado, mide aproximadamente 4 milímetros, cubierta por una mucosa donde se
sitúan algunas glándulas sebáceas y una glándula lagrimal accesoria. El pliegue
semilunar es la persistencia atrófica del tercer párpado de ciertos mamíferos
(membrana nictitante). El epitelio de esta región posee células secretoras
caliciformes.
La superficie externa de los parpados se denomina cara cutánea y se divide en dos
zonas; la tarsal y la orbitaria. La tarsal se extiende hasta el surco orbitopalpebral y
la orbitaria en el párpado superior se extiende desde el surco orbitopalpebral hasta
la ceja, y en el párpado inferior se extiende hasta la piel de la mejilla.
La superficie interna o conjuntival de los parpados está cubierta, como su nombre
lo indica, por la conjuntiva palpebral. Entre las caras anterior y posterior se
encuentran los componentes de los parpados, entro de los que se resaltan los
tarsos, que representan el armazón, proporcionando rigidez y forma a las
estructuras. Se componen de tejido conjuntivo denso con fibras muy compactascon consistencia cartilaginosa. En su interior se sitúan las denominadas glándulas
de Meibomio que drenan en el borde libre del párpado. El septum orbitario es un
tabique de tejido fibroso que separa los párpados y la órbita. Une los tarsos con el
reborde orbitario. Tiene continuidad con el periostio de los huesos orbitarios. En el
párpado superior este septum además se relaciona con la aponeurosis tendinosa
del músculo elevador del párpado superior. Existen tres músculos palpebrales; el
músculo elevador del párpado: Se origina del vértice de la órbita o anillo de Zinn
constituyendo parte del musculo recto superior y se inserta en la piel del párpado y
el tarso superior. Posee fibras musculares estriadas y lisas, siendo inervado por el
III par craneano. El músculo orbicular: Es un músculo estriado que se dispone en
forma concéntrica alrededor de la hendidura palpebral. Se adhiere a la piel del
parpado. Su función es cerrar los parpados y es inervado por el VII par craneano o
Nervio facial. El músculo de Müller está formado por fibras musculares lisas que
se originan en la cara inferior del músculo elevador del párpado superior y se
insertan en el borde superior del tarso, es inervado por el sistema autónomo
simpático.
 Conjuntiva
La conjuntiva corresponde a una delgada mucosa localizada en la superficie
posterior de los parpados y en la cara anterior de la esclerótica hasta la inserción
de los músculos rectos. En conjunto se denominan saco conjuntival continuándose
en la región periférica con la piel a lo largo del borde posterior del orificio de las
glándulas tarsales. Está compuesto por tejido epitelial plano estratificado no
queratinizado y tejido conectivo. Se encuentran múltiples células caliciformes que
secretan la capa mucinosa de la película lagrimal.
 Glándulas
Las glándulas del párpado se encuentran encargadas de la formación de la película
lagrimal, mediante la secreción de material sebáceo a cargo de las glándulas de
Meibomio y glándulas de Zeis con un componente mayoritariamente lipídico que
forma la capa más superficial de la lagrima, previniendo la evaporación de la
porción acuosa. Esta porción acuosa es secretada por las glándulas lagrimales
localizadas en la porción temporal superior de la orbital detrás del septum orbitario.
En la parte más posterior de la película lagrimal se encuentra la porción de mucina
secretada por células caliciformes y se encuentra en contacto con la superficie
anterior de la córnea.
La inervación sensitiva del párpado superior se transmite por ramas de la división
oftálmica del nervio trigémino, y la del párpado inferior por la división maxilar del
trigémino.
 Músculos extraoculares
Se encuentran los músculos elevadores del parpado, 4 rectos (superior, inferior,
medial y lateral) y los dos oblicuos (superior e inferior). Funcionan de manera
sinérgica y antagónica, con muy poca función independiente, los músculos rectos
nacen en un manguito fibroso denominado anillo tendinoso común que rodea el
conducto óptico y la fisura orbitaria superior. Estos músculos cumplen función de
traccionar el ojo en sus ejes sagital y transversal, sin embargo, los músculos rectosuperior e inferior tienden a ejercer un movimiento de aducción de la mirada, el cual
es contrarrestado por el efecto de los músculos oblicuo inferior y el superior. Por lo
tanto en posición de aducción de la mirada; por ejemplo, en la convergencia para
objetos cercanos, los músculos oblicuos superior e inferior cumplen la función de
elevación o depresión de la mirada conjugada [19].
2.2 Fisiología del reflejo pupilar y correlación con
alteraciones intracraneanas
2.2.1 Fisiología del reflejo pupilar
Para revisar la fisiología del reflejo pupilar debemos caracterizar primero las vías
neurales que mantienen la apertura pupilar; la inervación de los músculos pupilares
previamente estudiados está dada principalmente por el sistema nervioso
autónomo por medio de sus dos componentes simpático y parasimpático.
 Inervación simpática:
El cuerpo de la primera neurona se encuentra localizado en el aspecto
posterolateral del hipotálamo, de allí el impulso nervioso desciende de manera
ipsilateral hasta la región del tegmento lateral en el mesencéfalo, continua su
descenso en el aspecto lateral de puente y medula oblonga, finalmente hace
sinapsis en la medula cervical en la porción de la columna intermediolateral a
nivel C8-T2 en el denominado “Centro cilioespinal de Budge”. El axón de la
segunda neurona ingresa en la cadena simpática cervical y ascienden hasta el
ganglio cervical superior donde hace sinapsis con la tercera neurona, la cual
junto con las demás fibras conforma un plexo alrededor de las arterias carótidas
tanto externa como interna. Estas fibras se dirigen hacia la órbita a través de
la rama V1 del nervio trigémino para pasar por el ganglio ciliar donde no se
realiza ninguna sinapsis. Desde allí se dirigen entre las fibras de los nervios
ciliares largos hasta el órgano efector en este caso el musculo dilatador de la
pupila. Las primeras 2 sinapsis en esta vía tienen como neurotransmisor
principal la acetilcolina y el neurotransmisor liberado en la terminación nerviosa
de la tercera neurona es la epinefrina.
 Inervación parasimpática:
La primera neurona se encuentra en el núcleo parasimpático de Edinger-
Westphal localizado en el aspecto anterolateral del acueducto cerebral en el
mesencéfalo. Estas fibras se unen a los axones de las neuronas oculomotoras
en el tercer par craneano, y se dirigen hacia el ganglio ciliar donde realizan
sinapsis. De allí parten fibras hacia el órgano efector el cual es el musculo
constrictor de la pupila.
Al igual que todos los arcos reflejos en el cuerpo, éste consta de un brazo
aferente y uno eferente. En cuanto a la vía aferente parte de las células
fotorreceptoras en la retina las cuales hacen sinapsis con las células de los
distintos estratos en la retina, pasando finalmente el estímulo a las células
ganglionares cuyos axones forman el nervio óptico, de estas fibras la mayoríade la región nasal de la retina se decusan a nivel del quiasma óptico para
continuar a través de las cintillas ópticas. Estas fibras a diferencia de las fibras
que llevan información a la corteza visual primaria no hacen sinapsis en el
cuerpo geniculado lateral del tálamo, sino que hacen sinapsis en el complejo
nuclear pretectal en el mesencéfalo. Allí, una serie de interneuronas se
encargan de transmitir el impulso eléctrico entre este grupo de núcleos y los
dos núcleos de Edinger-Westphal, completando así el arco reflejo cuyo brazo
eferente es el mismo descrito en la innervación parasimpática de la pupila.
2.2.2 Tamaño Y Reactividad Pupilar
La pupila presenta una amplia variabilidad en su diámetro, con un promedio en
sujetos adultos sanos de 4.1 milímetros ± 0.34 milímetros, con una velocidad de
reacción de 1.48 ± 0.33 milímetros/segundo, un periodo de latencia desde la
imposición del estímulo lumínico hasta el inicio de su contracción de 120 a 360
milímetros/segundo [20], un porcentaje de contracción pupilar promedio de 25-35%
ante el estímulo lumínico, igualmente se ha descrito que existe una diferencia en el
tamaño pupilar bilateral hasta de 0.4 mms en el 20% de la población general [21].
Adicionalmente, se han descrito múltiples variables que afectan tanto su tamaño
en reposo como su reactividad entre ellas se encuentran: la edad [22], el sexo, la
altitud geográfica [23], alteraciones anatómicas o funcionales del globo ocular como
la presencia de ángulo iridocorneal estrecho [24], glaucoma [25], alteraciones en el
estado emocional o psiquiátrico como la depresión [26], enfermedades metabólicas
[27], otras condiciones neurológicas como enfermedades neurodegenerativas [28],
trauma craneoencefálico [21], somnolencia [29], entre otras. Es importante resaltar
en este punto que el uso del neuromonitoreo se realiza generalmente en pacientes
en condición crítica quienes usualmente se encuentran bajo medidas de
neuroprotección como el uso de medicamentos sedantes y analgésicos que han
mostrado importante potencial en alterar la reactividad y el tamaño pupilar [30-33].
A pesar de esto, medicamentos utilizados en la relajación muscular, no han
demostrado efecto importante en la dinámica pupilar [34, 35].
2.2.3 Utilidad Clínica
Las alteraciones intracraneanas asociadas con aumento en la Presión
Intracraneana y los efectos mecánicos y microvasculares secundarios a los
síndromes de hernia cerebral se representan clínicamente con alteración en el
tamaño y la reactividad pupilar [21, 36], como lo describen Pum y Posner en su
libro insignia “El diagnóstico del estupor y el coma” se entienden 2 fenómenos
principales que conllevan a la alteración en la reactividad pupilar; la hernia uncal
que afecta el lado ipsilateral y la hernia transtentorial que afecta la reactividad de
manera bilateral [37].
El reflejo pupilar clásicamente se ha utilizado como un indicador pronóstico en
pacientes comatosos, dado que su alteración es una señal temprana de deterioro
neurológico, hipertensión intracraneana y hernia cerebral [38, 39]. Inclusive se ha
determinado como un factor de selección de los pacientes para recibir o no manejo
neuroquirúrgico [40]. Se describe una correlación entre la presencia de ambas
pupilas fijas arreactivas con muy mal pronóstico funcional [41]. Se afirma que alencontrarse junto a otros signos clínicos que permitan valorar el pronóstico vital y
funcional de un paciente, se puede aumentar la confiabilidad; un ejemplo típico es
el caso de un sujeto con puntaje en la Escala de Coma de Glasgow (GCS) de 3
pero con reactividad pupilar, quien presenta una probabilidad de sobrevida de 33%,
comparándolo con un sujeto con la misma valoración en la GCS pero con presencia
de midriasis arreactiva bilateral quien no tiene ninguna probabilidad razonable de
recuperación [42]. Actualmente el método disponible más ampliamente extendido
para valoración de la dinámica pupilar es el examen clínico a la cabecera del
paciente frecuentemente realizado por enfermeras [43], sin embargo, se han
descrito altas tasas de variabilidad interobservador, que depende del grado de
formación académica del evaluador, las condiciones ambientales de luminosidad,
la potencia del estímulo luminoso, agudeza visual del examinador, el tamaño
pupilar y el contexto del paciente [21, 44], siendo mayores estos valores en casos
de reactividad pupilar débil o alterada [45], inclusive, llegando a valores tan altos
como 39% en estudios aleatorizados [46]. La disminución en la velocidad de la
reactividad pupilar predice la presencia de aumento del volumen cerebral y la
presencia de hipertensión intracraneana en paciente con trauma craneoencefálico
en los siguientes 15-30 minutos. Adicionalmente, los estudios han demostrado que
una disminución en un 10% de la apertura de la pupila después del estímulo
lumínico puede correlacionarse con niveles de Presión intracraneana mayores a 20
mmHg [20].
2.3 Fisiología De La Presión Intracraneana
El volumen intracraneano varía de acuerdo al género, edad y raza de la persona,
siendo promediado en 1700 cc en el adulto; según la Doctrina Monro-Kelly se
puede dividir en 3 compartimentos: el parénquima encefálico que corresponde al
80% del componente intracraneano, en su mayoría (87%) tejido líquido, el volumen
sanguíneo cerebral que corresponde al 10%, en promedio 150 cc y el volumen de
líquido cefalorraquídeo en una proporción similar de 150 cc [47]. Teniendo en
cuenta las proporciones descritas, la doctrina anteriormente nombrada afirma que
cualquier aumento en los componentes intracraneanos producirá un incremento en
la presión intracraneana a no ser que sea compensado por la reducción en el
volumen de cualquiera de los otros componentes. Siendo el componente
sanguíneo y de líquido cefalorraquídeo los que mayor potencial compensatorio
presentan, dada su comunicación con el espacio venoso sistémico y la cisterna
lumbar respectivamente. A pesar de esto, la bóveda craneana siendo una
estructura rígida y el parénquima cerebral constituido en su mayoría por liquido
incompresible ofrecen pobre capacidad de adaptación a los cambios en otras
estructuras intracraneanas, produciendo finalmente el aumento de la presión
intracompartimental cuando han sido sobrepasados los mecanismos
compensatorios descritos anteriormente. La siguiente gráfica demuestra la relación
entre el volumen intracraneano y la presión; siendo la fase inicial de morfología
plana dados los medios compensatorios, pero posteriormente presenta una
elevación sustancial con pequeños cambios en el volumen al ser superada la
capacidad de “compliance” en el denominado punto de inflexión.Cuando la presión intracraneana continua en incremento se producen
modificaciones en la disposición del parénquima encefálico conllevando a los
síndromes de hernia cerebral, que si no son corregidas a tiempo conllevan al
desenlace fatal del paciente.
Los mecanismos por los cuales alguno de los compartimentos intracraneanos
aumenta su volumen lo suficiente como para aumentar la presión intracraneana
sobrepasando los valores normales (<10-15 en adultos y jóvenes, 3-7 en niños y
1.5-6 en lactantes [48]) se puede explicar por 4 mecanismos básicos; en la gran
mayoría de los casos se combinan estas vías fisiopatológicas; El edema cerebral
en cualquiera de sus 3 tipos (Vasogénico por alteración en la barrera
hematoencefálica, citotóxico por alteración en el funcionamiento de las bombas
iónicas transmembrana o intersticial por diferencias entre la presión osmótica u
oncótica entre el plasma y el tejido encefálico), el aumento en el volumen
sanguíneo cerebral por obstrucción al flujo de salida como el caso de las trombosis
venosas o alteraciones mecánicas del drenaje venoso e incluso modos ventilatorios
que aumentan la presión intratorácica ofreciendo resistencia al flujo sanguíneo
hacia la aurícula derecha. También puede ser explicado por vasodilatación como
el caso de la acidosis o la hipercapnia. Otro mecanismo es la hidrocefalia que
puede ocurrir por obstrucción al flujo del líquido cefalorraquídeo ya sea antes de su
punto de absorción principal (Granulaciones de Paccioni) o previo a ellas, es el
caso de las hemorragias intracraneanas, neoplasias, trauma o infección, o por
incremento en la producción del líquido cefalorraquídeo como ocurre en los
tumores de los plexos coroideos. Otra causa frecuente de aumento en el volumen
intracraneano es la aparición de lesiones extra o intraaxiales con potencial
crecimiento que por su rapidez de instauración o su excesivo tamaño pueden
sobrepasar los mecanismos de compliance de los otros compartimentos
intracraneanos; abscesos, neoplasias, hematomas, higromas, etc.)
Gran parte de los métodos de manejo médico para la hipertensión intracraneana
están encaminados a corregir cada uno de los mecanismos fisiopatólogicos
descritos, como la corrección de la hipoxia y la hipercapnia por medio de un
adecuado control de la vía aérea y la ventilación, el uso de agentes osmóticos, la
elevación en la cabecera al facilitar el retorno venoso, la hiperventilación moderada
por su efecto hipocápnico, la sedoanalgesia al limitar las maniobras de Valsalva y
facilitar la ventilación mecánica, la corrección de la hipotensión sistémica al mejorar
la presión de perfusión cerebral, en casos refractarios o con indicación explicita se
indica el manejo quirúrgico para derivación del líquido cefalorraquídeo, resección
de masas intracraneanas e incluso la craniectomía descompresiva. [49]
La presión intracraneana es un parámetro dinámico cuya característica pulsátil es
la suma de distintos procesos sistémicos. Al realizar una monitorización continua
de la misma, se puede evidenciar la formación de ondas; una variación rápida
correspondiente a la onda de pulso sistólico cardiaco transmitida a través de las
paredes vasculares elásticas y otra de menor frecuencia correspondiente a las
distintas fases de la ventilación. El ingreso transitorio de un volumen de fluido
hemático producido durante la sístole cardiaca, conlleva a una respuesta mecánica
por parte de la vasculatura cerebral es representada en componentes de la ondade presión intracraneana, denominados P1, P2 y P3; P1 corresponde a la
transmisión directa de la onda pulsátil desde los vasos carotideos hacia los
capilares cerebrales y los plexos coroideos, P2 y P3 corresponden a la trasmisión
retrograda de la onda de pulsación venosa yugular. A estos fenómenos se
superpone una onda sinusoidal de mayor amplitud correspondiente a las
variaciones en la presión intratorácica e intrabdominal producidas por los
movimientos ventilatorios. Durante la inspiración el líquido cefalorraquídeo
intracraneano se desplaza hacia el canal espinal, favorecido por la presión
transpleural negativa transmitida a través de las comunicaciones anatómicas
venosas entre los 2 compartimientos (Plexos de Batson), este desplazamiento de
fluido favorece adicionalmente el drenaje venoso produciendo un efecto neto de
disminución transitoria en los niveles de la PIC. Durante la espiración se produce
un fenómeno completamente opuesto.
2.3.1 Síndrome De Hipertensión Intracraneana
Clínicamente la elevación de la presión intracraneana se manifiesta con una
constelación de signos y síntomas, los cuales corresponden a un espectro que
varía desde hallazgos sutiles al examen físico hasta la presentación de mayor
severidad asociada a síndrome de hernia cerebral. La cefalea causada por la
distorsión de la vasculatura cerebral y efecto mecánico en la duramadre es un
síntoma clásicamente descrito, asociado a empeoramiento con la bipedestación,
las maniobras de Valsalva y los cambios de posición. Las náuseas y el vómito
frecuentemente acompañan este síndrome. El papiledema es causado por la
transmisión de la presión a través de la vaina del nervio óptico, generalmente, se
ve en casos crónicos y tardíos.
Conforme evoluciona el proceso patológico, se produce desplazamiento del
parénquima encefálico desde el compartimiento en el que se encuentra
anatómicamente hacia otro compartimiento contiguo a través de las hendiduras y
comunicaciones presentes, esto constituye las hernias cerebrales. Clínicamente se
manifiestan de acuerdo con la localización de la lesión primaria o secundaria y a
su velocidad de instauración. La triada de Cushing describe la bradicardia,
hipertensión arterial y alteraciones en el ritmo respiratorio que se encuentra en
algunos casos de hipertensión intracraneana, sin embargo, el desarrollo de esta
triada es tardío y su ausencia no descarta la presencia de alteraciones con efecto
de masa intracraneana [49, 50].
2.3.2 Síndrome De Hernia Intracraneana
En el contexto del síndrome de hipertensión intracraneana, cuando se han
superado los mecanismos compensadores naturales e incluso terapéuticos para su
control, se produce la denominada Hernia Cerebral, que consiste en el
desplazamiento patológico del tejido encefálico a través de las aberturas rígidas
existentes, por causa del efecto de masa originado en la lesión primaria o
secundaria subyacente, lo cual conlleva a la compresión de otras estructuras del
sistema nervioso central ocasionando mayor daño aún y una serie de
manifestaciones clínicas determinadas [50].
Los 5 síndromes clásicamente descritos son: Hernia transtentorial descendente
Todo el contenido supratentorial (Telencéfalo y diencéfalo) se desplaza patológicamente
hacia inferior a través de la incisura del tentorio provocando compresión de estructuras
vasculares (P. ej. Arteria Cerebral Posterior y compresión del tallo encefálico conllevando
a alteración del estado de conciencia, alteraciones en el ritmo respiratorio, el tamaño
pupilar, movimientos oculares y en la respuesta motora de las extremidades.
 Hernia transtentorial ascendente
El contenido de la fosa posterior (Cerebelo y tallo cerebral) se desplaza en dirección
superior a través de la incisura tentorial provocando compresión del mesencéfalo y de
estructuras vasculares (P. ej. Arteria Cerebelosa Superior) provocando disfunción directa.
 Hernia Uncal
Es la principal correlacionada con la aparición de anisocoria en pacientes con alteración
estructural intracraneana en uno de los hemisferios. Ocurre cuando la lesión con efecto de
masa a un lado de la hoz cerebral provoca que el lóbulo temporal presente un
desplazamiento hacia medial causando que las estructuras en la cisterna
perimesencefálica se compriman (Nervio oculomotor y arteria comunicante posterior) y si
progresa en el tiempo puede llegar a comprimir los pedúnculos cerebrales y otras
estructuras mesencefálicas comprometiendo su función y perfusión. Clínicamente se
caracteriza por la dilatación y alteración en la reactividad pupilar ipsilateral y el compromiso
motor contralateral o en raros casos ipsilateral (por compresión de las vías motoras del
pedúnculo cerebral contralateral – Incisura de Kernohan)
 Hernia subfalcina
El contenido hemisférico, principalmente el giro del cíngulo y las estructuras mesiales,
debido al efecto de masa, se hernian a través del espacio existente debajo de la hoz
cerebral (pliegue rígido de duramadre en la línea media) lo cual puede conllevar a
alteración en el estado de conciencia y en ocasiones a compresión de estructuras
vasculares (Arteria Cerebral Anterior). Imagenológicamente se correlaciona con la
denominada “Desviación de la línea media”.
 Hernia tonsilar
También denominada hernia amigdalina, puede corresponder al estadio final de los
procesos de hernia anteriormente descritos y corresponde a la hernia del contenido de la
fosa posterior, principalmente las amígdalas cerebelosas, a través del foramen magno
(Estructura rígida del hueso occipital) provocando compresión de la médula oblonga y
alteración en el ritmo respiratorio y demás constantes vitales progresando rápidamente a
la muerte del paciente.
2.4 Monitoreo neurológico Y Tipos Disponibles
El monitoreo neurológico permanece siendo uno de los pilares del enfoque del
tratamiento médico, permitiendo valorar múltiples variables fisiológicas quedesencadenan una mejoría en el aporte sanguíneo, energético y de oxígeno,
brindando una terapia de soporte al tejido encefálico que se encuentra en
penumbra, permitiéndole recuperar su estructura y funcionalidad previa al daño
ocasionado por múltiples tipos de patología de tipo traumático, cerebrovascular,
infeccioso o metabólico. Dado que en la gran mayoría de los casos, los pacientes
que se encuentran en una Unidad de Cuidado Intensivo Neurológico están bajo
diferentes medidas de neuroprotección entre las que se encuentra la administración
de medicamentos con efecto sedante, relajante muscular o anestésico, la
valoración clínica continua en muchos casos se torna poco objetiva, ante lo cual es
necesario enfocarse en una serie de algoritmos de valoración clínica, paraclínica e
imagenológica que nos permita acercarnos a la realidad del estado del
microambiente celular neuronal, en la que se puedan definir conductas médicas
apropiadas y oportunas, limitando la lesión por daño secundario al parénquima.
En la publicación realizada con los aportes de un consenso de cuidado neurocrítico
multimodal de la Sociedad de Cuidados Neurocríticos y la Sociedad Europea de
Medicina de Cuidado Intensivo se enumeran múltiples razones que justifican el
monitoreo neurológico continua; incluyendo la detección temprana de
empeoramiento neurológico previo al desarrollo de daño cerebral irreversible, la
individualización de las decisiones terapéuticas para cada paciente, la
monitorización de la respuesta fisiológica a los tratamientos instaurados para
prevenir la ocurrencia de efectos adversos, permitir comprender la fisiopatología
compleja de las condiciones neurológicas patológicas, la implementación de
protocolos de manejo, la mejoría en el pronóstico y el desenlace clínico en cuanto
a funcionalidad y sobrevida de los pacientes [15].
A partir de estos preceptos, actualmente se promueve la denominada monitoreo
Multimodal (MMM) en la que se toma en cuenta desde un punto de vista holístico
el estado clínico integral de un paciente crítico [15, 51, 52].
En cuanto a los métodos de monitorización neurológica los podemos dividir en
clínicos y paraclínicos:
2.4.1 Métodos Clínicos De Monitorización
Los métodos clínicos corresponden a todas las medidas clásicas y actuales de
seguimiento de las constantes vitales del paciente (Frecuencia de pulso y ritmo
cardiaco, oximetría de pulso, presión arterial y gasto cardiaco, frecuencia y patrón
respiratorio, estado de perfusión tisular, temperatura central corporal). Estas
medidas son implementadas de manera rutinaria y generalizada a los pacientes
que se encuentran en una Unidad de Cuidados Intensivos, permitiendo al clínico
tomar las medidas terapéuticas, farmacológicas y procedimentales que favorezcan
la restauración de estos valores a unas cifras objetivo, con la última finalidad de
preservar el estado vital del paciente y permitir al organismo superar la fase aguda
y critica de su patología, recuperando la función perdida de los distintos tejidos
lesionados de manera reversible [15]. Otro componente del método clínico de
monitoreo neurológico es la valoración intermitente estricta del examen físico del
paciente, permitiendo obtener datos acerca de su estado de conciencia y
focalización neurológica, correlacionándose estos hallazgos con patologías decaracterística progresiva a nivel intracraneano tales como aparición o crecimiento
de lesiones ocupantes de espacio, lesiones difusas de tipo edema cerebral,
síndrome de hipertensión intracraneana y hernia cerebral, ante los cuales, se
instaurarán medidas de soporte, farmacológicas e incluso quirúrgicas para su
resolución o paliación. Es en este punto donde se aclara que la gran mayoría de
los métodos para valoración clínica del paciente son no invasivos y de fácil y
continua realización.
 Escalas Clínicas
En cuanto a la valoración clínica se ha recomendado el uso de escalas que puedan
definir tanto el estado neurológico actual del paciente, como permitir realizar un
seguimiento objetivo en el tiempo, conllevando a la toma de decisiones terapéuticas
oportunas. Entre ellas la escala con mayor correlación estadística entre pronóstico,
severidad del estado neurológico y mejor correlación con la conducta médica o
quirúrgica es la Escala de Coma de Glasgow. Esta escala tiene falencias
importantes como la falta de inclusión en sus ítems el efecto de medicamentos con
efecto sedante, o la respuesta pupilar del paciente, factores que al ser sumados
inducen una mayor especificidad en su valor pronóstico [15, 53].
Existe una escala que representa una mayor correlación con el estado neurológico
y más aun con la integridad estructural y funcional de tallo cerebral, con una buena
correlación interobservador y que mantiene en cuenta la valoración de la
reactividad pupilar; se trata de la escala FOUR (Full Outline of UnResponsiveness)
[54, 55].
Implementando una herramienta automatizada para la valoración clínica del estado
neurológico, como es el caso de la pupilometría continua, se está favoreciendo la
seguridad y el beneficio del paciente. Otro aspecto a resaltar es que el examen
clínico neurológico debe realizarse posterior a la estabilización hemodinámica y
pulmonar del paciente, dado que un paciente que no ha sido reanimado
previamente, puede presentar signos neurológicos ominosos que harían pensar en
un mal pronóstico neurológico, sin embargo, estos hallazgos pueden ser revertidos
posterior al manejo medico inicial de patologías amenazantes de la vida y
recuperación de las constantes vitales dentro de los valores objetivo [39].
También se sugiere la valoración del estado de sedación y los episodios de
agitación del paciente, con el objetivo de corregir la dosificación y enfocar el uso de
medicamentos con efecto sedante como medidas de neuroprotección en los
pacientes. Se recomienda el uso de las escalas RASS (Richmond Agitation and
Sedation Scale) o SAS (Sedation-Agitation Scale) [56].
El sistema cardiovascular presenta una íntima y reciproca interrelación con el
sistema nervioso central dado que en trastornos funcionales agudos cualquier
alteración o perdida funcional tendrá repercusiones negativas sobre el otro. Es el
caso de estados de hipoperfusión sistémica debidos a alteración en la contractilidad
cardiaca, o variaciones patológicas en la precarga y poscarga que conllevan a un
aporte insuficiente de sustrato energético y oxígeno al parénquima encefálico
ampliamente dependiente del flujo sanguíneo continuo. De manera similar,
trastornos neurológicos agudos y estados hipertensión intracraneana conllevan aliberación exagerada a la circulación sistémica de múltiples moléculas con función
neurohumoral que alteran la funcionalidad cardiaca y vascular periférica; entre ellas
neurotransmisores como las catecolaminas, citoquinas proinflamatorias, factores
anticoagulantes etc. Alterando directa o indirectamente la permeabilidad de las
membranas de las células miocárdicas, condicionando su aporte energético y
aumentando el trabajo cardiaco global. [57, 58]
Debido a esta correlación se considera que el monitoreo clínica continua de las
variables dependientes del sistema cardiovascular es un complemento obligatorio
a as medidas de monitoreo multimodal. Se debe valorar la presión arterial, la
frecuencia cardiaca, la electrocardiografía continua y la pulsioximetría. Inclusive se
recomienda el monitoreo invasivo o no invasivo del gasto cardiaco en casos de
disfunción miocárdica demostrada o inestabilidad hemodinámica [59]. El monitoreo
invasiva de la presión arterial La valoración del estado cardiaco basal por medio de
ecografía se recomienda en casos de disfunción clínicamente evidente. [15]
 Monitorización de la respuesta pupilar a la luz
En la actualidad se ha descrito el uso de pupilómetros basados en la interpretación
automatizada de las imágenes obtenidas mediante videograbación con el uso del
espectro lumínico infrarrojo. En la literatura se encuentran múltiples estudios de
tipo observacional que muestran un grado de evidencia bajo-moderado
favoreciendo la valoración objetiva de la dinámica pupilar [43].
En general están compuestos por una pantalla LCD a color, una cámara y una
fuente autónoma de luz. Siendo su principal fin la obtención análisis y
almacenamiento de la información en medio electrónico con el objetivo de realizar
un seguimiento clínico [43].
Este medio de valoración de la dinámica pupilar ha mostrado algunas limitaciones
que pudieran ser homologadas al desarrollo del proyecto actual; entre ellas
encontramos la dificultad de medición en pacientes agitados o confusos, con
edema periorbitario o escleral, pacientes con antecedentes de enfermedad
oftálmica o alteraciones en la refracción.
Se ha sugerido que el pupilómetro ideal proporciona una medición continua de las
diferentes variables pupilares [21]. Como se mencionó antes, la valoración clínica
de la pupila resulta en múltiples ocasiones variable e inexacta [46]. Siendo la
variación mínima evidente al examen físico de 0.3 milímetros [60], mientras que
con la pupilometría electrónica se pueden obtener lecturas con error menor incluso
a 0.1 mms [45].
Esta utilidad predictora del deterioro clínico y neurológico en el paciente critico
puede ser utilizada para instituir medidas diagnósticas y terapéuticas con una
mayor rapidez [43].
Otras variables frecuentemente valoradas mediante la pupilometría electrónica
aparte del tamaño pupilar y su velocidad de constricción son; el periodo de latencia
promedio (Tiempo entre la exposición al estímulo lumínico y el inicio de la
contracción pupilar), amplitud absoluta de reducción (Diferencia entre el diámetro
en reposo y de máxima constricción ante el estímulo lumínico) y la relación de
reducción en la amplitud (Diferencia entre el diámetro en reposo y de máximaconstricción ante el estímulo lumínico dividido entre el valor del diámetro de la
pupila en reposo)[43]. Adicionalmente, se ha introducido un algoritmo para el
denominad Índice Neurológico Pupilar, basado en la medición automatizada del
tamaño y la reactividad pupilar mediante el uso de cámara infrarroja, éste índice
toma en cuenta las variables de medición de las pupilas; tamaño mínimo, tamaño
máximo pupilar, porcentaje de constricción, latencia, promedio de velocidad de
constricción, velocidad máxima de constricción y la velocidad de dilatación,
realizando la estandarización y combinación de estos valores y dando como
resultado una medida escalar de 0-5, de los cuales se considera una respuesta
pupilar anormal los valores menores a 3 [61].
2.4.2 Métodos Paraclínicos De Monitorización
La monitorización neurológica también comprende medios paraclínicos e
imagenológicos de seguimiento, clasificándose estos en los métodos clásicos por
su antigüedad de aparición en la práctica médica y en los métodos más
recientemente desarrollados o neuromonitoreo avanzada, basados en la
evaluación bioquímica del microambiente celular, la composición del flujo
sanguíneo venoso, las velocidades de flujo a nivel de las principales arterias
cerebrales y la utilización de la espectrometría, como medidas indirectas del estado
de perfusión tisular y el equilibrio acido-básico en el tejido encefálico.
 Métodos no invasivos
 Doppler transcraneano
El uso de ultrasonido Doppler transcraneano provee información útil acerca del
riesgo de presentar daño cerebral secundario al valorar la presencia de patología
vascular intracraneana, la detección del vasoespasmo mediante la medición no
invasiva del flujo arterial, la detección de microembolias y el seguimiento en
pacientes con enfermedad de células falciformes. En algunos casos, el uso de
ultrasonido también permite la visualización directa del parénquima encefálico
permitiendo evaluar la presencia de hidrocefalia, eventos hemorrágicos e incluso
síndromes de hernia cerebral. Las mediciones del flujo cerebral, las velocidades
calculadas y el índice de pulsatilidad pueden aportar datos importantes acerca de
la resistencia vascular cerebral como medida indirecta de la vasoconstricción
arteriolar [52].
 Medición del diámetro de la vaina del nervio óptico
Desde 1964 se ha reportado la medición por medio de ultrasonido de la vaina del
nervio óptico en la cabecera del paciente. Dada la continuidad anatómica entre el
espacio intracraneano y las meninges que rodean tanto el parénquima encefálico
como el nervio óptico, múltiples alteraciones que cursan con hipertensión
intracraneana producirán de la misma manera modificaciones estructurales que
podrán ser valoradas con la ecografía ocular. Hasta el momento, la información
clínica relevante es limitada por la muestra de pacientes y el diseño de estudios
realizados, por lo cual no existe soporte estadístico que correlaciones puntos de
corte entre la presión intracraneana y el diámetro de la vaina del nervio óptico. [52] Espectroscopia cercana al infrarrojo
La espectroscopia cercana al infrarrojo (NIRS – Near InfraRed Spectroscopy) ha
sido utilizada para la medición del flujo sanguíneo cerebral regional y los niveles de
oxígeno cerebral. Dada la naturaleza no invasiva y la información potencialmente
obtenida, esta medida se constituye en un medio de monitorización muy atractivo
en la Unidad de Cuidado Intensivo Neurológico. Sin embargo, en los estudios
clínicos principalmente relacionados con trauma craneoencefálico, la ha
información obtenida no ha sido adecuada para recomendar su uso rutinario.
Actualmente se sugiere el uso conjunto con el análisis del Doppler transcraneano.
[52]
 Electroencefalografía
El monitoreo basado en el estudio electrofisiológico de la actividad cerebral
registrada por electrodos en la superficie del cuero cabelludo se desarrolló a
mediados del siglo XX. Inicialmente su enfoque fue hacia la detección de actividad
eléctrica ictal, sin embargo, con el avance en el procesamiento informático su uso
se ha extendido a la monitorización continua en pacientes con alteración en el
estado de conciencia. La morfología de las ondas cerebrales refleja la diferencia
de potencial eléctrico entre 2 electrodos de superficie, principio similar a la
electrocardiografía. Esta información es una medida indirecta acerca de la actividad
neuronal, lo cual puede ser utilizado en contexto con otros medios de monitoreo
para encaminar las medidas terapéuticas de una manera más integral.
Actualmente, con el uso de procesadores de información más rápidos en la
cabecera del paciente, se han desarrollado métodos de entrega de la información
obtenida, a través de Series Espectrales Comprimidas (CSA Compressed Spectral
Array) o Series Espectrales de Densidad (DSA Density Spectral Array), lo cual es
una combinación de la información electroencefalográfica de la amplitud de las
ondas y la frecuencia de estas. Clínicamente ha demostrado utilidad en el
monitoreo del estado de sedación del paciente, describir la presencia de actividad
epiléptica y definiendo pronostico en pacientes con trauma craneoencefálico. [52]
 Monitoreo de índice biespectral
El Índice Biespectral (BIS – BISpectral Index) es un procesamiento temporal de alta
calidad de la información electroencefalográfica obtenida a través de electrodos en
la superficie del cuero cabelludo. Ha demostrado utilidad clínica en la
monitorización del estado de sedación en pacientes neurocríticos, principalmente
en pacientes en quienes se instituye el uso de coma barbitúrico como tratamiento
adicional en síndrome de hipertensión intracraneana. [52]
 Neuroimágenes
Las neuroimágenes en conjunto con el examen clínico son un componente clave
en el cuidado de pacientes neurocríticos. A pesar del crecimiento en el papel de
otras técnicas de neuromonitoreo, es necesario contar con habilidad para
interpretar de forma acertada las imágenes diagnósticas y así poder tomar
decisiones oportunamente [62]. Tomografía computarizada
Dado que algunos centros cuentan con tomografía portátil [63], y debido a su rápida
adquisición y buena sensibilidad para la detección de hemorragia [64], edema
cerebral y signos de hipertensión intracraneana [65], la tomografía computarizada
(TC) sigue siendo la neuroimagen más útil en la unidad de cuidado neurointensivo
para la toma de decisiones especialmente en patologías como trauma
craneoencefálico (TCE), hemorragia intracraneana (HIC), infarto cerebral y
hemorragia subaracnoidea (HSA) [62]. No existen recomendaciones con respecto
a la frecuencia con que se debe tomar una TC en los pacientes con estas
patologías, la decisión depende la clínica del paciente y la estabilidad
hemodinámica que permita su realización. Con respecto al TCE, la TC es la imagen
delección [66], se han propuesto algoritmos de manejo en pacientes con
contusiones hemorrágicas grandes que incluyen la realización seriada de TC [67],
de igual forma debe realizarse TC control en caso de que el paciente presente
algún deterioro neurológico [68]. En cuanto a la HIC, tanto la Angiotomografía
cerebral como la TC simple predicen el riesgo de expansión del hematoma [69],
también es útil la tomografía para cuantificar el volumen del hematoma y
monitorizar la evolución de la hemorragia [70]. En el ACV, la tomografía de
seguimiento es útil para detectar complicaciones potenciales como la
transformación hemorrágica y el edema cerebral maligno [71], aunque tampoco hay
recomendaciones con respecto a si se debe monitorizar el paciente con
tomografías seriadas en este contexto [72]. La TC tiene una sensibilidad de 98,7%
para la detección de HSA en las primeras 6 horas, esta sensibilidad disminuye con
el tiempo por lo que no es útil hacer seguimiento con TC [73], para evaluar el riesgo
de vasoespasmo se usan otras modalidades diagnósticas como el Doppler
transcraneano [74].
 Otras modalidades de tomografía
La perfusión por TC (CTP) consiste en una adquisición dinámica de imágenes
secuenciales por tomografía mientras se administra contraste intravenoso, su papel
en el manejo agudo del infarto cerebral está bien establecido dado que ayuda a
predecir resultados y también a guiar las terapias de reperfusión [75], también se
ha estudiado esta modalidad de imagen en el contexto de trauma craneoencefálico,
demostrando que la CTP es una herramienta útil en la predicción de desenlaces
funcionales en el TCE severo al ser tomada al tiempo con la primera TC de
seguimiento en la UCI [76], no obstante, no está recomendado realizar esta imagen
de rutina dado que no hay estudios con respecto a su costoefectividad e impacto
clínico.
 Resonancia magnética
Entre los pacientes que tienen la estabilidad clínica suficiente para ser trasladados
desde la UCI y permanecer acostados por un tiempo, la resonancia magnética
nuclear (RMN) proporciona imágenes mucho más detalladas y de alto contraste
que ayudan en la detección y seguimiento de la isquemia [71], lesión axonal difusa
[62], pronóstico neurológico en pacientes post paro cardiaco; también determinan
la evolución temporal del sangrado intracraneano [70]. Recientemente se ha
estudiado el papel de la RMN en el diagnóstico y seguimiento de la disfuncióncerebral inducida por sepsis (DCIS). La reducción del volumen en áreas específicas
de sustancia gris profunda puede ser un indicador de mal pronóstico en estos
pacientes [77], por lo cual, algunos autores proponen el seguimiento con RMN en
pacientes sépticos con síntomas neurológicos en la unidad de cuidados intensivos
[78].
 Métodos invasivos
 Monitorización de la presión intracraneana
Dentro de los mecanismos fisiopatológicos que se desencadenan posterior a una
lesión primaria del parénquima encefálico, las distintas vías de daño secundario
convergen en uno de los eventos más ampliamente descritos y estudiados en la
evolución del cerebro lesionado; el edema cerebral y el desarrollo de hipertensión
intracraneana. La presión intracraneana (PIC) se define como la presión dentro de
la bóveda craneana con relación a la presión atmosférica. Esta puede ser medida
directamente mediante técnicas invasivas. La Presión Intracraneana refleja la serie
de mecanismos dinámicos entre los incrementos y decrementos del volumen de
los componentes craneoespinales y su capacidad de adaptación a tales cambios.
La presión del líquido cefalorraquídeo es ampliamente variable a lo largo del tiempo
en el mismo individuo y está sujeta a distintas variaciones en la fisiología
cardiovascular y otras variables extracraneanas. En la práctica clínica la medición
de la presión intracraneana fue introducida por Quincke en la última década del
siglo XIX mediante la realización de la punción lumbar. En la década de 1940, se
demostró la reciprocidad entre la presión intracraneana y el flujo sanguíneo
cerebral, correlacionando de esta manera la descripción de la llamada “Presión de
Perfusión Cerebral” cuyo valor es determinado por la diferencia entra la Presión
Arterial Media, la Presión Venosa Yugular y la Presión intracraneana, reflejando
indirectamente el aporte sanguíneo al tejido encefálico, y relacionándose de
manera inversa a la “Resistencia Vascular Cerebral”. Por lo tanto, la medición de
la presión intracraneana en el monitoreo continuo de cuidado neurointensivo se ha
convertido en una “piedra angular” para la estimación del aporte sanguíneo al tejido
lesionado, ha sido amplia la cantidad de evidencia que asocia valores elevados en
la presión intracraneana con los resultados clínicos adversos en pacientes con
patología estructural intracraneana. [79]
A pesar de su uso extendido y su amplio estudio desde el punto de vista de
monitoreo continuo, con la descripción de la morfología en las ondas de presión
intracraneana a través del tiempo. El monitoreo de la presión intracraneana junto a
otras medidas de monitorización multimodal brindan información valiosa al
momento de definir estrategias terapéuticas con el paciente [52, 80]. La
hipertensión intracraneana refractaria al manejo medico constituye un marcador
pronóstico negativo, especialmente para mortalidad. [81-83]. Algunas guías
recientes toman como valores máximos de presión intracraneana el punto de corte
de 22 mmHg dado que valores mayores representan mayor mortalidad [14].
Recientemente un estudio multicéntrico realizado en Latinoamérica, confrontó los
preceptos clásicos acerca del monitoreo continuo de la presión intracraneana,
demostrando una tasa de mortalidad similar entre un grupo de pacientes contrauma craneoencefálico tratado en base a los hallazgos clínicos e imagenológicos
de los pacientes versus el monitoreo continuo de la Presión Intracraneana[84]. Sin
embargo, a pesar de demostrar una validez interna adecuada, este estudio no ha
demostrado una utilidad externa, y resalta la importancia de la consideración de
múltiples variables fisiológicas clínicas, paraclínicas e imagenológicas en un
paciente dentro del contexto de un protocolo, en lugar de enfocar todo el manejo a
partir de la singularidad de cada una de ellas. [85-88]
 Catéter intraventricular
Dentro de los diversos sistemas descritos para la monitorización invasiva de la
presión intracraneana, el más ampliamente usado es la colocación de un catéter
en el ventrículo lateral a través de una trepanación, la cual permite tanto el drenaje
del líquido cefalorraquídeo como medida terapéutica, al igual que la monitorización
continua de la presión intracraneana por medio de transductores y la valoración de
la morfología de las ondas cuyos elementos fueron descritos por Lundberg en 1960,
quien introdujo a través de ellas el análisis de la compliance cerebral. [52]. Su uso
es preferido en casos de hidrocefalia dada su disponibilidad para tratar
directamente la causa de hipertensión intracraneana en casos seleccionados [15].
 Dispositivos intraparenquimatosos
Estos dispositivos poseen la capacidad de transducir las señales mecánicas
directamente desde el parénquima encefálico y mostrar valores en tiempo real de
la presión intracraneana. Han mostrado diversas ventajas como desventajas, sin
embargo, desde el punto de vista clínico, brinda una medida más directa del área
cerebral en penumbra que es de especial interés en las medidas de
neuroprotección. [52]
 Monitoreo de oxigenación cerebral
La monitorización continua de los niveles de oxígeno cerebral regional se puede
realizar mediante la medición directa en el parénquima afectado por medio de
microsondas de fibra óptica (PbtO2 Brain Tissue O2 Pressure). O la medición
indirecta del consumo de oxígeno cerebral hemisférico por medio de la
cuantificación de la saturación yugular de O2 (SjO2) a través de un catéter de fibra
óptica introducido de manera retrograda hacia el bulbo yugular. Valores inferiores
a 50% pueden representar estados de isquemia, hipoxia sistémica o disminución
en el gasto cardiaco. [52]
 Monitoreo del flujo sanguíneo cerebral
El flujo sanguíneo cerebral normal se promedia en 45-65 mL/minuto/100 gramos
de tejido cerebral. El uso de flujometría de difusión térmica provee una medición
invasiva en una región cerebral siguiendo el principio de pérdida de calor por la
difusión de un fluido; en este caso la sangre a través del parénquima encefálico
con una temperatura conocida. No existen estudios clínicos que demuestren una
correlación entre el uso de este tipo de monitoreo y el pronóstico de los pacientes
con daño cerebral agudo. Actualmente su uso está limitado al diagnóstico temprano
de isquemia cerebral en casos de hemorragia subaracnoidea.2.5 Ultrasonido
El ultrasonido corresponde al rango de frecuencias mayores a las audibles por el
oído humano; en promedio 20.000 Hz. Estas ondas se dispersan por los tejidos
solidos a una velocidad promedio de 1540 m/seg. El desarrollo de emisores de este
tipo se presentó en la década de 1870 con la descripción del efecto piezoeléctrico
que corresponde a las variaciones en las cargas eléctricas de un material tras un
impacto mecánico. La masificación de su uso se presentó durante la segunda
guerra mundial para la detección de embarcaciones enemigas.
El principio físico mediante el cual el ultrasonido permite realizar imágenes
diagnósticas se debe a su capacidad de distribuirse por los tejidos sólidos,
produciendo compresión y descompresión de las moléculas a su paso, por lo tanto,
su propagación dependerá de la presencia de materia y de la densidad de la
misma, siendo los líquidos y sólidos mejores transmisores de estas ondas que las
sustancias gaseosas.
La mayoría de los transductores de ultrasonido se encuentran fabricados en
titanato zirconato de plomo al cual se le imprime una diferencia de potencial
eléctrico para que sea traducido a energía mecánica la cual a su vez es
transformada en ondas de ultrasonido por efecto piezoeléctrico directo. El reflejo
de estas ondas de ultrasonido producidas por los tejidos es nuevamente absorbido
por el transductor y produce un voltaje eléctrico – efecto piezoeléctrico inverso – el
cual es amplificado e interpretado por el dispositivo para la producción de
imágenes.
Se pueden utilizar 2 tipos de ultrasonido en la práctica clínica; los de onda continua
como los exámenes doppler y los de onda pulsada que presentan un intervalo de
tiempo entre la emisión del sonido y la captación de las ondas reflejadas. El uso de
uno u otro dependerá del requerimiento clínico. La selección del transductor
también está dada por su frecuencia variando desde 2.5-10 MHz, siendo los de
mayor frecuencia de baja penetración a los tejidos, aunque con buena resolución y
viceversa para las bajas frecuencias.
Durante la valoración ultrasonográfica de los tejidos humanos se pueden distinguir
imágenes anecoicas de tonalidad negra como lo son las de consistencia liquida,
imágenes ecogénicas con distintas tonalidades de gris correspondiendo a órganos
sólidos como el hígado, y con respecto a este patrón se pueden definir imágenes
hipoecoicas de menor tonalidad gris, o hiperecoicas de mayor tonalidad como las
estructuras calcificadas.
La amplia aceptación del ultrasonido en la práctica clínica y radiológica se debe a
su margen de seguridad, dado que hasta el momento no se han descrito efectos
biológicos confirmados sobre los pacientes u operadores del ultrasonido, siendo un
método rápido, confiable, no invasivo y portátil de realización de imágenes
diagnósticas [89].
Hemos visto con creciente interés el uso del ultrasonido en la práctica diaria,
principalmente en los métodos diagnósticos y la guía para realización deprocedimientos médicos, debido a sus propiedades especiales de visualización
rápida, portabilidad, amplia disponibilidad y perfil de seguridad que no presentan
otros métodos imagenológicos, dentro del ambiente en el área de urgencias y
Unidad de Cuidado Intensivo que nos atañe en el tema de neuromonitoreo
encontramos diversos usos, entre los múltiples escenarios clínicos en los cuales se
promueve su uso, se encuentran: el diagnostico de shock a través de
ecocardiografía, valoración de cavidades en paciente con trauma, diagnóstico de
actividad eléctrica sin pulso en Reanimación CardioCerebroPulmonar, en apoyo
diagnóstico y terapéutico de Oxigenación de Membrana Extracorpórea, entre otros
[90, 91].
2.5.1 Ultrasonido en Unidad de Cuidado Intensivo
En los últimos años, el ultrasonido ha ganado gran aceptación en múltiples escenarios,
estableciéndose como una herramienta de indiscutible importancia, tanto para el
diagnóstico y el monitoreo hemodinámico, como para la toma de decisiones en el manejo
del paciente en cuidado intensivo. Gracias a la gran disponibilidad y al impacto que ejerce
el ultrasonido con enfoque cardiovascular en el ingreso y estancia del paciente crítico, se
considera necesario, que el medico de Unidad de Cuidados Intensivos este familiarizado
con la Ecocardiografia en el cuidado critico (CCE – Critical care Ecocardiography) y que
se realice a todo paciente hemodinámicamente inestable, como mínimo en la evaluación
inicial[91].
El Ultrasonido de Cuidado Crítico (CCUS – Critical care Ultrasonography) es el término
apropiado para el ultrasonido realizado por el intensivista, de éste se despliegan dos
ramas; Ecocardiografía de cuidado crítico (CCE - critical care echocardiography) y
Ultrasonido general del cuidado critico (GCCUS general critical care ultrasonography). La
ecocardiografía de cuidado crítico puede dividirse en el conjunto de habilidades básicas y
avanzadas y cada una de estas puede realizarse mediante Ecocardiografía transtorácica
(TTE transthoracic eco) y Ecocardiografía transesofágica (TEE transesophageal eco)[91].
De estas dos maneras de usar la ecocardiografía en UCI, la avanzada se usa como una
herramienta de monitoreo continuo, para analizar la función cardiaca y los cambios
hemodinámicos [92]. Aunque la ecocardiografía no es considerada una técnica de
monitoreo hemodinámico, debido a que no brinda información de mediciones
hemodinámicas [93], un estudio mostró que mediante una sonda ecográfica transesofágica
se pudo hacer monitoreo hemodinámico por 72 horas en pacientes críticamente enfermos
[94]. Se considera una herramienta mínimamente invasiva, sin embargo, para monitoreo
continuo debe ser implantada una sonda, lo cual requiere de sedación o anestesia general
[95].
La ecocardiografía de cuidado crítico avanzada se hace mediante los siguientes pasos:
Evaluación de la respuesta a líquidos, la evaluación de la función sistólica ventricular
izquierda, evaluación de la función sistólica derecha y una última evaluación muy avanzada
en donde se buscan alteraciones adicionales como valvulopatías o ruptura de músculos
papilares en fase aguda de Infarto Agudo al Miocardio [92]. Existen ciertos escenarios en
donde la ecocardiografía de cuidado crítico ofrece beneficios importantes; el choque ohipotensión de etiología desconocida, paro cardiaco y monitoreo hemodinámico [91]. Por
ejemplo la hipovolemia es un escenario frecuente en Unidad de Cuidados Intensivos y se
beneficia ampliamente del uso del ultrasonido, proporcionando información anatómica,
funcional, hemodinámica [90] y para la evaluación del estado de volumen, el ultrasonido
es más preciso para detectar falla cardiaca descompensada aun cuando se tiene
disponible la radiografía de tórax [96].
Se ha encontrado que las variables del examen físico son insuficientes e inespecíficas para
evaluar con precisión el estado hemodinámico del paciente, la evaluación rápida y la
identificación de un choque oculto o compensado [97], por esta razón se recomienda por
parte de expertos, el uso de ecocardiografía en la Unidad de Cuidados Intensivos
(Recomendación Clase I) [98].
La ultrasonografía Doppler utilizada en el monitoreo hemodinámico es una alternativa al
catéter de la arteria pulmonar, el Doppler usa una medida de flujo máximo para medir áreas
y velocidades y así obtener volumen sistólico, gasto cardiaco, índice cardiaco, resistencias
vasculares [93, 99], evaluar cambios en la precarga cardiaca [100], la contractilidad,
cambios del diámetro de la vena cava superior, función valvular, área de contracción [101],
las presiones de las cámaras cardiacas y evaluar el estado de la hipovolemia [102]. Para
la estimación del flujo sanguíneo aórtico, se basa en el principio donde la velocidad de la
sangre es inversamente proporcional al diámetro aórtico, y directamente proporcional al
flujo V=Q/A [103]. La principal ventaja del análisis de la onda de presión arterial es la
medición continua que arroja del gasto cardiaco [104].
El ultrasonido enfocado en el corazón (FoCUS – Focused Cardiac Ultrasound) tiene 4
vistas principales, la paraesternal izquierda de eje largo y eje corto, apical de 4 cámaras y
subxifoidea de 4 cámaras [96]. El ultrasonido enfocado en el corazón es útil para ayudar
en el diagnóstico diferencial en pacientes con choque no diferenciado, identificar en
pacientes con actividad eléctrica sin pulso, aquellos que tienen actividad mecánica
miocárdica y aquellos que no, también estratifica el riesgo de los pacientes con derrame
pericárdico y dirige el manejo de pacientes con disfunción sistólica ventricular [105]. El
derrame pericárdico es una acumulación de fluido en el espacio pericárdico que se ve
como un espacio libre de eco alrededor del corazón, el cual diagnostica fácilmente con
Ecocardiografía transtorácica [102]. La ecocardiografía en Unidad de Cuidados Intensivos
también se utiliza en contexto de pacientes con dolor torácico, sospecha de taponamiento
cardiaco, endocarditis y enfermedad aguda ascendente [106].
En cuanto a la utilidad del ultrasonido, un estudio italiano, encontró que confirma en el 58%
de los casos el diagnóstico de admisión, lo modifica en el 25% y es inefectivo en el 13%
[107]. Otro estudio evaluó la influencia del ultrasonido cuando este era realizado por
médicos de Unidad de Cuidado Intensivo. En una muestra de 299 pacientes encontraron
que en el 86% de las veces se encontró la imagen que se había solicitado, en un 76% el
ultrasonido fue herramienta diagnostica, en el 58% se hizo un cambio de tratamiento y tan
solo en el 4% hubo hallazgos inespecíficos [108].En conclusión, el ultrasonido ofrece una amplia gama de beneficios, de bajo costo y gran
efectividad que ha mostrado el alcance de las nuevas tecnologías mínimamente invasivas,
dirigidas al mejoramiento de la atención en salud de los pacientes en cuidados intensivos.3 Objetivos de investigación
3.1 Objetivo General
Desarrollo de un equipo innovador para el monitoreo del estado fisiológico cerebral
en el paciente con deterioro de conciencia que se encuentra en estado crítico. Su
principal fin es la detección temprana del riesgo de deterioro clínico que pueda
representar un daño progresivo e irreversible del parénquima encefálico, asociando
un peor pronóstico vital y funcional en el paciente con patología neurológica aguda
y trastorno del estado de conciencia. Siendo un pilar determinante para el inicio
temprano de medidas terapéuticas enfocadas en la reducción en la mortalidad y
morbilidad en estos pacientes.
3.2 Objetivos Específicos
• Elaborar una revisión teórica de la literatura sobre la anatomía y fisiología
ocular, incluyendo las bases neurofisiológicas del reflejo pupilar y su relación
con el síndrome de hipertensión intracraneana en el paciente neurocrítico.
• Realizar una búsqueda sistemática de la literatura disponible en el campo del
monitoreo neurológico pupilar, con énfasis en el paciente que se encuentra en
la Unidad de Cuidados Intensivos.
• Revisión de los principios físicos básicos del ultrasonido en la evaluación ocular
y pupilar, para desarrollar su implementación en el innovador dispositivo
médico.
• El desarrollo del actual proyecto se divide en distintas fases debido a la
demanda de tiempo, infraestructura, permisos, patentes y disponibilidad de
recursos lo cual se obtendrá de manera secuencial y progresiva, las fases a
desarrollar son:
1. Elaborar una revisión de la literatura y recopilar los datos del estado del
arte en neuromonitoreo con enfoque a la monitorización no invasiva y
realizar una propuesta innovadora a la comunidad científica en una
publicación indexada.
2. Realizar un estudio descriptivo con el tamaño muestral requerido, en
población que no presente patología oftalmológica, neurológica o
sistémica, para estandarizar los datos normales de tamaño y reactividad
pupilar mediante el uso de ultrasonido en la población Colombiana. A
esta fase se le denominará: “Pupilometría por ultrasonido; en búsqueda
de la objetividad. Datos normativos en la población colombiana”
3. Realizar un estudio comparativo transversal para determinar la
exactitud, precisión, variables inherentes, confiabilidad y determinar la
utilidad del ultrasonido en la valoración de la pupilometría en la práctica
clínica diaria.4. Determinar mediante un ensayo clínico experimental las múltiples
variables que alteren los valores de medición de la pupilometría
especialmente en pacientes en estado crítico.
5. Diseñar y desarrollar un dispositivo para realizar el monitoreo
neurológico continua a través de la vigilancia objetiva de las pupilas y su
respuesta al estímulo lumínico que se caracterice por ser: Ergonómico,
simple, económico, confiable, adaptable y seguro, que sea útil para el
uso rutinario en todas las salas de urgencias y de cuidados intensivos
de los Hospitales del mundo.
6. Diseñar una herramienta de software versátil, interactiva e intuitiva que
permita la objetivación de todos los datos clínicos obtenidos y entregue
como resultado unas mediciones y variables útiles para su
caracterización en el desarrollo de ensayos clínicos y toma de
decisiones médicas en los pacientes neurocríticos.
• Determinar todos los factores éticos acogiendo las declaraciones y principios
internacionales para la investigación médica y producción bibliográfica.4 Metodología
4.1.1 Diseño del estudio
El planteamiento de la utilización del neuromonitoreo continuo se basa en la
reducción descrita del tiempo necesario para predecir un aumento en la presión
intracraneana y su posible efecto deletéreo a nivel del parénquima encefálico en
las distintas patologías neurológicas. El ultrasonido ha tomado un importante rol en
ámbito de las imágenes diagnósticas en cuanto a su reducido costo, con mínimo
requerimiento de utilización de materias primas – principalmente energía eléctrica.
En la fase inicial del proyecto se propone la realización de un estudio de corte
transversal descriptivo mediante la obtención de imágenes de ecografía ocular
utilizando uno de los transductores más frecuentemente usados en la práctica
clínica diaria y con mayor disponibilidad, el cual es de diseño Lineal, principalmente
utilizado para diagnóstico vascular y de partes pequeñas, con rango de frecuencias
de 5-15 MHz. Este dispositivo ha sido probado y utilizado en pruebas de concepto
realizadas previamente por nuestro equipo, de la cual se muestran imágenes
obtenidas del posicionamiento del transductor sobre los párpados cerrados (Figura
1), la obtención en los modos de imagen B sobre el plano coronal de la
pupila(Figura 2), la comparación entre la pupila sin estímulo lumínico y con él
(Figura 3), y el modo M (Figura 4). Éste último modo es el preferido para realizar la
valoración y medición objetiva del tamaño pupilar en su diámetro supero-inferior a
lo largo del tiempo y poder realizar el cálculo de las variables a identificar.
4.1.2 Universo de estudio
Se trata de un diseño experimental descriptivo para estandarización de valores en
población colombiana adulta joven 18-45 años, sin patología sistémica, endocrina,
oftalmológica o neurológica, sin antecedentes farmacológicos, traumáticos o
quirúrgicos de relevancia. Quienes voluntariamente acepten la realización de una
ecografía ocular en la que se evalúe el tamaño y la reactividad pupilar según las
variables mencionadas previamente.Figura 1. Uso del transductor lineal sobre el párpado cerrado de un sujeto, nótese la posibilidad de
obtener distintos grados de inclinación para enfocar la pupila en el eje coronal e identificar su
diámetro máximo.
Figura 2. Se ejemplifica el uso del ultrasonido en modo B en el eje coronal para la medición del
diámetro pupilar previo al estímulo lumínico.Figura 3. Comparación imagenológica en modo B de tamaño pupilar en reposo Vs. Contracción
ante el estímulo lumínico (Doble flecha indica el diámetro pupilar)
Figura 4. Se ejemplifica el uso del ultrasonido en modo M para realizar un trazado de las
dimensiones del diámetro pupilar en sus bordes libres (Delineados por los haces blancos señalados
por la doble flecha) – Eje Y, a lo largo del tiempo – Eje X.
4.1.3 Intervención propuesta
 Variables A Evaluar
Las variables propuestas a evaluar en la fase inicial del desarrollo del dispositivo
son aquellas que en la literatura científica han presentado correlación con otras
modalidades de monitoreo neurológico o con los desenlaces clínicos de los
pacientes en cuidado Neurocrítico o sometidos a Neurocirugía.
Las variables a evaluar por medio de la aplicación del ultrasonido en modo M serán
el tamaño pupilar en estado de reposo, la latencia de respuesta a un estímuloluminoso, el porcentaje de disminución en el diámetro pupilar ante el estímulo
lumínico, la velocidad de reacción pupilar, el tiempo de contracción de la pupila, la
medida de la pupila en la constricción máxima, la diferencia de tamaño entre ambas
pupilas. Estas variables son evaluadas de manera continua en el caso del tamaño
pupilar, y de manera intermitente mediante la emisión de haces luminosos de
intensidad constante hacia la estructura orbitaria [61].
 Dispositivo de ultrasonido
Se requiere un equipo de ultrasonido portátil estándar, disponible en la mayoría de
las salas de urgencias, salas de cirugía y salas de ecografía, el cual cuente con
pantalla o monitor para visualización, una unidad principal de procesamiento y por
lo menos un transductor lineal con rango de frecuencias de 5-15 MHz.
Adicionalmente, el dispositivo debe contar con el software respectivo que permita
la visualización de los modos M y B.
Figura 5. Ejemplo de equipo portátil de ultrasonido disponible en Instituciones públicas de
salud del país - Hospitales de alta complejidad.
 Estímulo lumínico
Se estandariza la realización de la evaluación en una ambiente oscuro (Máximo 40
Lux), con el individuo sentado o en decúbito supino, el uso de una fuente de emisión
LED (Light Emission Diode) 16 bombillos de luz blanca que cuente con fuente de
energía autónoma por batería de corriente continua recargable de litio de 1100
mAh, 3.7 X 3.7 X 1 cms, dirigida directamente en haz de luz hacia el ojo
contralateral al evaluado, con una luminosidad aproximada de 60-90,000 Lux, el
control del tiempo de encendido de la luz del dispositivo se controla mediante una
conexión de puerto de audio 3.5 mms la cual puede ser conectada a cualquier
dispositivo móvil celular compatible y mediante el uso de aplicaciones o sonidos
mantendrá el estímulo lumínico durante 1 segundo, tiempo durante el cual se
realiza la grabación de las imágenes obtenidas por ultrasonido del ojo evaluado.A B C
Figura 6. (A) Imagen de fuente de luz led con grilla de 16 bombillos, batería recargable y
entrada tipo AUX 3.5 mms la cual se adapta a (B) una extensión de 1.5 metros y permite
controlar el inicio y la duración del estímulo lumínico de manera remota. Estos elementos
se acoplan sobre (C) un arnés ajustable alrededor de la cabeza que permite mantener la
orientación y la distancia del estímulo lumínico a 2 centímetros del ojo a estimular.
Figura 7. Representación artística de posicionamiento de equipo de estímulo lumínico
 Mediciones postevaluación
Las mediciones son obtenidas en una medición continua a lo largo de las tres fases
del reflejo pupilar (Latencia, Constricción y recuperación), en el modo M del
ultrasonido, permitiendo el cálculo posterior de las siguientes variables del tamaño
y la reactividad pupilar; tamaño inicial (en reposo) bajo condiciones lumínicas
ambiente, tamaño mínimo ante el estímulo lumínico (máxima constricción), tiempo
de contracción (Diferencia de tiempo entre el inicio de la respuesta al estímulo
lumínico y la máxima constricción), velocidad de reacción (diferencia de tamaño
inicial – máxima constricción / tiempo de contracción), porcentaje de contracción
pupilar (máxima constricción / tamaño inicial * 100), diferencia de tamaño pupilar
en reposo.4.1.4 Procedimiento para recolección de datos
Se plantea la tabulación de las variables cuantitativas y cualitativas obtenidas,
mediante el diligenciamiento de un formato que cuente con las casillas
correspondientes para hacer anotaciones pertinentes en cuanto a antecedentes y
hallazgos de pupilometría en el paciente.
4.1.5 Procedimientos para garantizar aspectos éticos
De acuerdo con las Declaraciones internacionales de diversas asociaciones
médicas, se hace imperativo aclarar los aspectos éticos de todos los trabajos
investigativos realizados en humanos, máxime cuando se pretende el desarrollo de
un dispositivo médico mediante el cual se mantiene un contacto directo, aunque no
invasivo con el paciente. Se proyecta la recolección de los datos en un estudio
descriptivo en el que es requerida la aprobación en la inclusión al estudio por parte
del individuo por medio de la firma de un consentimiento informado.
A pesar de tratarse de una tecnología con bases científicas que demuestran su
seguridad en el campo del uso diagnóstico como es el ultrasonido, no se puede
desconocer la exposición directa del paciente y el contacto directo que se requiere
entre el dispositivo transductor y las estructuras oculares y periorbitarias
caracterizadas por su composición de tejido conectivo y de sostén no rígido,
confiriendo algún grado de fragilidad. Sin embargo, se considera que debido al
corto tiempo de exposición, a que el estudio se desarrolla en individuos sanos y
conscientes, y que la técnica para la medición es con los parpados cerrados y
desde el borde inferior de la órbita, por lo tanto el riesgo de alguna complicación
mecánica o inflamatoria es mínima ya que no hay contacto directo con mucosas,
no se sobrepasa la barrera natural de la piel y el individuo puede referir de manera
espontánea cualquier disconfort que prevenga lesiones directas a las estructuras
de los tejidos blandos y permita la suspensión del estudio en caso de ser requerido.
 Declaración De Conflictos De Intereses
Los autores e investigadores del presente proyecto declaran que no hay ningún
interés económico o laboral que pueda interferir con el desarrollo, la finalidad ni el
resultado de la actual investigación. Tampoco existe vínculo laboral o alguna
adenda, beneficio ni comisión por parte de ningún ente particular o lucrativo que
deba ser declarado. La única afiliación del equipo investigador es ante la
Universidad Nacional de Colombia, Institución de Educación Superior acreditada
por parte del Ministerio de Educación de Colombia mediante Resolución 2513 de 9
de abril de 2010 en la que se resalta el carácter institucional de desarrollo de la
Investigación. CONSENTIMIENTO INFORMADO A EMPLEAR EN LA INVESTIGACIÓN CLÍNICA
DOCUMENTO DE CONSENTIMIENTO INFORMADO PARA AFILIACIÓN EN
INVESTIGACIONES Y USO DE DISPOSITIVO MÉDICO CON FIN
EXPERIMENTAL
Este documento se encuentra dirigido a los individuos que cumplen los criterios de
inclusión para la prueba de concepto y desarrollo de un sistema para valorar de
manera objetiva la reactividad pupilar (velocidad con la que se cierra la pupila -
parte negra del ojo - ante una fuente de luz). En cuanto a las características de los
individuos objeto de valoración se tienen en cuenta adultos jóvenes de la población
general que no tengan enfermedades ni cirugías del cerebro o de los ojos.
El proyecto de investigación en su fase inicial tiene como fin ser realizado en
pacientes hospitalizados y/o ambulatorios en la Institución de salud, sin embargo,
al tratarse de una prueba de concepto, requiere ajustes y programación específica
que se realizarán en base a datos obtenidos directamente por medición de
imágenes de ultrasonido de los individuos voluntarios.
INFORMACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
Con el presente proyecto en el que se invita a formar parte al individuo, se pretende
monitorizar por medio de un sistema innovador desarrollado por el equipo
investigador denominado “PUPILOMETRÍA OBJETIVA”, el cual consiste en un
equipo de ultrasonido conectado a un computador que se coloca sobre el parpado
inferior (La piel que cubre el ojo), se coloca adicionalmente una luz led (Como el
flash de las cámaras celulares), el dispositivo toma las medidas de las pupilas (La
parte negra en el centro de los ojos) y las computa mediante un programa especial
(Software) para medir de manera confiable la velocidad y las características con
las cuales se contraen las pupilas. Actualmente, esa medición de las pupilas se
realiza de manera manual (Según la precisión de quien lo realiza), por lo que se
pretende cambiar este esquema a una medición automatizada. La finalidad de esta
investigación es demostrar que la “PUPILOMETRÍA OBJETIVA” es una
herramienta factible cuyos resultados pueden correlacionarse con la verdadera
velocidad de reacción pupilar y que su utilización rutinaria favorecerá a muchos
pacientes con enfermedades agudas y severas del Sistema Nervioso Central como
Traumatismos (P. Ej.: Golpes - accidentes), Accidentes cerebrovasculares (P. Ej.:
Infarto o hemorragia cerebral), Infecciones (P. Ej.: Encefalitis, meningitis), entre
otras.
La “PUPILOMETRÍA OBJETIVA” tendrá contacto directo con el paciente por medio
del transductor de Ultrasonido y la duración de su exposición es de máximo 6
minutos, en presencia directa del investigador a cargo, para obtener las lecturas y
valorar el posicionamiento adecuado.
En cuanto a la participación en el presente proyecto es totalmente voluntaria. Usted
puedelegir hacerlo o no. Tanto si elige participar o no, no se realizarán
modificaciones ni cambios en ningún tipo de terapéutica que reciba, ni se
determinará ningún estado patológico ya que no se cuentan con datos
experimentales suficientes en este campo para determinar cambios en conductasmédicas o de hábitos de vida. Usted puede cambiar de idea más tarde y dejar de
participar aun cuando haya aceptado antes.
Riesgos:
Dado que se presenta contacto directo del individuo voluntario con el dispositivo en
desarrollo, y los tipos de ondas emitidas son lumínicas y de ultrasonido, la persona
no se expone a ningún tipo de emisión de radiación nociva para su salud. Sin
embargo, en muy raras ocasiones (Menos de 1 por cada millón de personas) puede
existir riesgo de irritación por el contacto con la piel o lesiones directas del globo
ocular o estructuras orbitarias. Cabe aclarar en este punto que las mediciones son
realizadas por Médicos formados y con experiencia en la realización del
ultrasonido.
Confidencialidad:
Los datos recolectados de las mediciones obtenidas por la “PUPILOMETRÍA
OBJETIVA” no serán revelados con datos propios de identificación del paciente.
Por lo tanto, la reserva del secreto médico se mantendrá al tenor de la legislación
vigente según el Código de Ética Médica.
Si usted tiene alguna duda o sugerencia puede expresarla sin ningún tipo de
restricción y se aclarará de manera directa por el personal médico a cargo del
paciente o con el investigador: __________________________________.
FORMULARIO DE CONSENTIMIENTO:
He leído la información proporcionada o me ha sido leída. He tenido la oportunidad
de preguntar sobre ella y se me ha contestado satisfactoriamente las preguntas
que he realizado.
Consiento voluntariamente que yo:
______________________________________________________ identificado
con: _____ número _______________________________ participo en esta
investigación y entiendo que tengo el derecho de solicitar el retiro de la
investigación en cualquier momento sin ningún tipo de perjuicio legal o
Responsabilidad civil.
Fecha ___________________________
He leído con exactitud el documento de consentimiento informado para el potencial
participante, ha tenido la oportunidad de hacer preguntas. Confirmo que el individuo
ha dado consentimiento libremente.
Nombre del Investigador ________________________
Firma del Investigador _________________________
Fecha ___________________________5 Plan de análisis de los resultados
Dado que se trata de un estudio de corte transversal observacional en mediciones de datos
desconocidos en la población colombiana, actualmente no se cuenta con ningún estudio
previo del uso de ultrasonido en modo M para realización de Pupilometría objetiva en la
población a estudio.
Se plantea el análisis estadístico mediante herramientas básicas de medidas de tendencia
central. Las variables cuantitativas se presentan en medidas de resumen y dispersión
según su distribución. Las variables cualitativas se presentan en forma de proporción y
números absolutos.
Los análisis estadísticos se realizarán utilizando la herramienta de software SPSS 23.0
(IBM SPSS Statistics, New York, USA).
La herramienta de software para análisis y medición de las imágenes obtenidas dependerá
del equipo de ultrasonido utilizado en cada caso.6 Bibliografía
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Assoc J, 2013. 15(11): p. 688-92.7 Cronograma
La fase inicial del proyecto se planea realizar durante las jornadas de consulta externa
programada y en los espacios habilitados para evaluación de individuos sanos, con el uso
de los dispositivos de ultrasonido institucionales asignados para tal fin, dentro de los
espacios preexistentes para la valoración de pacientes mediante este método diagnóstico.
El intervalo de tiempo predispuesto para la recolección de datos es durante espacio de 30
días calendario a partir de la aprobación por el Comité de Ética y la autorización por las
dependencias pertinentes.
A partir de este lapso, se plantea dedicación de 15 días hábiles para la organización,
tabulación y análisis estadístico de los datos, con el fin de preparar un manuscrito final con
los requisitos para publicación en revista indexada internacional en idioma Español.8 Presupuesto
La primera fase clínica del presente proyecto tiene por fin ser financiado por rubros
directos del Departamento de Radiología e Imágenes diagnósticas en su división
de Neuroradiología. Los objetivos de la financiación se encuentran principalmente
en relación con la adquisición de los insumos requeridos para la realización de los
estudios de ultrasonido los cuales son de bajo costo (Gel para ultrasonido y toallas
desechables) que presentan amplia disponibilidad en las áreas de estudios
diagnósticos de las instituciones hospitalarias. Los equipos de ultrasonido
requeridos, como se comentó con anterioridad, no requieren especificaciones
diferentes a los utilizados en la práctica rutinaria de estudios de tiroides o tejidos
blandos, por lo tanto, se plantea el uso de estos para desarrollo de la metodología
del estudio.9 Anexos
Tabla 1. Tabla de recolección de datos
Tabulación de datos Obtenidos en Investigación Clínica
Nuevos horizontes en monitoreo de presión intracraneana. Una propuesta
novedosa
Fase I: Pupilometría por ultrasonido; en búsqueda de la objetividad. Datos
normativos en la población colombiana
Antecedentes Mediciones pupilometría
nóiccartnoc
nóiccartnoC
nóiccirtsnoc nóiccaer oñamat
nóicacifitnedI socigólocamraF odaulavE laicini
oremúN erbmoN orenéG socigólotaP socigrúriuQ socigrélA
dadE socixóT
ed
ed
oñamaT ed
ed dadicoleV aicnerefiD
odaL amixáM ejatnecroP
opmeiT
odreiuqzI
ohcereDTabla 2 Resultados preliminares Fase Clínica I
oñamat ed 40,0 32,0 10,0 11,0 20,0 50,0 50,0 12,0 20,0 1,0
aicnerefiD
nóiccartnoc %7,73 %0,53 %3,93 %0,93 %2,23 %0,23 %9,73 %6,34 %5,53 %8,83 %9,33 %6,93 %7,73 %5,04 %0,33 %3,93 %6,33 %4,33 %6,43 %1,83
ed
ejatnecroP
nóiccaer ed 121,1 210,1 270,1 011,1 611,1 130,1 140,1 612,1 990,1 102,1 240,1 232,1 189,0 620,1 100,1 911,1 279,0 589,0 810,1 661,1
dadicoleV aírtemolipup
anaibmoloc
n
770,1 911,1 480,1 021,1 010,1 280,1 980,1 211,1 790,1 501,1 290,1 590,1 670,1 680,1 690,1 190,1 390,1 970,1 190,1 180,1
óiccartnoC senoicideM
ed opmeiT
nóicalbop
nóiccirtsnoc asodevon 99,1 11,2 08,1 59,1 73,2 73,2 68,1 57,1 91,2 90,2 22,2 60,2 47,1 46,1 22,2 98,1 01,2 21,2 01,2 50,2
amixáM
acinílC al
laicini oñamaT atseuporp ne sovitamron 2,3 42,3 69,2 91,3 5,3 94,3 99,2 1,3 4,3 24,3 63,3 14,3 8,2 57,2 23,3 11,3 61,3 81,3 12,3 13,3
nóicagitsevnI
odaulavE anU Q R Q R Q R Q R Q R Q R Q R Q R Q R Q R
odaL .anaenarcartni sotaD Z I E D Z I E D Z I E D Z I E D Z I E D Z I E D Z I E D Z I E D Z I E D Z I E D
.dadivitejbo
socigrélA ne N N N N N N N N N N
sodinetbO
nóiserp
socixóT al N N N N N N N N N N
ed
ed adeuqsúb setnedecetnA
sotad oerotinom
socigrúriuQ N N N N N N N N N N
ed ne
nóicalubaT ne ;odinosartlu
socig
ólocamraF setnoziroh N N N N N N N N N N
socigólotaP soveuN rop N N N N N N N N N N
aírtemolipuP
dadE 91 02 22 12 42 32 82 82 92 84
:I
esaF
orenéG M M F F F F M F M F
nóicacifitnedI * * * * * * * * * *
FAAC PJFB GAAC CSMA MPMA LRAM MPAE ORN SMAC MMMN
erbmoN
oremúN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 01