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Biológicas / Saúde

Estudiando Medicina

27/7/2022

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Medicina

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UNIVERSIDAD NACIONAL
AUTÓNOMA DE MÉXICO

HOSPITAL GENERAL “DR MANUEL GEA
GONZÁLEZ”

DIVISIÓN DE TERAPIA INTENSIVA

T E S I S:

Evaluación no invasiva de la oxigenación
pulmonar en pacientes con falla respiratoria
aguda sometidos a ventilación mecánica
mediante el uso de la relación
SpO2/FiO2 y su correlación con el índice de
Kirby(PaO2/FiO2)

QUE PARA OBTENER EL DIPLOMA DE:

ESPECIALIDAD EN MEDICINA DEL ENFERMO
EN ESTADO CRÍTICO

PRESENTA:

MARCELA HERNÁNDEZ ROMERO

DIRECTOR DE TESIS:

ISAURO RAMÓN GUTIERREZ VÁZQUEZ

MÉXICO DF, JULIO DE 2010

UNAM – Dirección General de Bibliotecas
Tesis Digitales
Restricciones de uso

DERECHOS RESERVADOS ©
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL

Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal
del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México).
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fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro,
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el
respectivo titular de los Derechos de Autor.

Este trabajo fue realizado en el Hospital General Dr. Manuel Gea González y en la
Sección de Estudios de Postgrado e Investigación de la Universidad Nacional Autonoma
de México bajo la Dirección del Dr. del Dr. Isauro Ramón Gutiérrez Vázquez

Este trabajo de Tesis con No. PROT : 26-75-2010, presentado por la alumna Marcela
Hernández Romero se presenta en forma con visto bueno por el Tutor principal de la
Tesis Dr.Isauro Ramón Vázquez y la División de Investigación clínica a cargo del Dr
Rafael Ricardo Váldez Vázquez y con fecha de 13 agosto para su impresión final

________________________ _____________________________

División de Investigación clínica Tutor principal
Dr. Rafael Ricardo Valdez Vázquez Dr. Isauro Ramón Gutiérrez Vázquez

Autorizaciones

Dr. Octavio Sierra Martinez
Dirección de Enseñanza e Investigación
Hospital General “Dr. Manuel Gea González”

__________________________________

Dr. Nicandro Guillen Austria
Profesor titular de Medicina del enfermo en Estado Critico
Hospital General “Dr. Manuel Gea González”

______________________________________

Dr Isauro Ramón gutierrez Vázquez
Medico Adscrito a la Unidad de Cuidados Intensivos
Hospital General “Dr. Manuel Gea González”

______________________________________

Evaluación no invasiva de la oxigenación pulmonar en pacientes con falla
respiratoria aguda sometidos a ventilación mecánica mediante el uso de la relación
SpO2/FiO2 y su correlación con el índice de Kirby(PaO2/FiO2)

COLABORADORES:

Dr. Isauro Ramón Gutierrez Vázquez

Firma____________________________

Dr.Arturo Dominguez Maza

Firma ___________________________

Dra.Marcela Hernández Romero

Firma____________________________

AGRADECIMIENTOS

A Dios por otorgarme la oportunidad de estar aquí.

A mis PADRES y HERMANOS (Beatriz, Ricardo y Jacqueline) por contar con su apoyo
siempre y por todos esos bellos momentos a su lado.

A mi sobrino CESAR por contar con él, en todo momento.

A mis MAESTROS Dr. Guillén, Dr. Gutiérrez.

A mis AMIGOS, Alejandro, Hiram, por su ayuda constante durante esta etapa.

A mi AMIGO Y MAESTRO Dr. Domínguez. Por su apoyo durante toda mi formación.

A Héctor por brindarme su apoyo y cariño durante todo este tiempo.

INDICE

Glosario ............................................................................................................................... 9

Relación de graficas ........................................................................................................... 10

Resumen ............................................................................................................................ 11

Abstract ............................................................................................................................. 12

Introducción ...................................................................................................................... 13

Antecedentes ..................................................................................................................... 16

Justificación ...................................................................................................................... 18

Hipótesis ........................................................................................................................... 18

Objetivos ........................................................................................................................... 18

* Objetivo General ....................................................................................................... 18

* Objetivos Particulares ............................................................................................... 18

Material y Métodos .......................................................................................................... 19

*Tipo de estudio………………………………………………………………....................................... 19

*Ubicación temporal y espacial………………………………………………. ............................... 19

*Criterios de selección de la muestra……………………………………… .............................. 20

*Variables…………………………………………………………………… ........................................... 20

*Tamaño de la muestra……………………………………………………… .................................. .20

* Procedimiento……………………………………………………………… ...................................... .21

Resultados ......................................................................................................................... 21

Discusión ............................................................................................................................ 25

Conclusiones ...................................................................................................................... 27

Perspectivas………………………………………………………………………… ......................................... 27

Anexos………………………………………………………………………………………………………………………. .. 28

GLOSARIO

OXIGENACIÓN Es el proceso de difusión pasiva de oxigeno desde el alveolo al capilar
pulmonar, donde se une a la hemoglobina en los glóbulos rojos o se disuelve en el
plasma. La oxigenación insuficiente se denomina hipoxemia.

CONSUMO DE OXÍGENO - Es la tasa a la cual el oxigeno es eliminado de la sangre para
el uso de los tejidos.

HIPOXEMIA: oxigenación insuficiente, puede ser causada por hipoventilación,
alteración en la ventilación-perfusión, en la difusión, o disminución en la presión de
oxigeno inspirado.

GRADIENTE ALVEOLO ARTERIAL DE OXIGENO: La diferencia entre la cantidad de
oxigeno en los alvéolos.

PiO2. Presión de oxígeno inspirado.

FiO2- Fracción de oxigeno inspirado.

Patm : Presión atmosférica.

PH2O: Presiónparcial del agua.

SaO2: Saturación arterial de Oxigeno.

PaO2 : Presión arterial de Oxígeno.

PaCO2: Presión arterial de Dióxido de carbono.

pAO2 : Presión alveolar de oxígeno.

PaO2/FiO2: relación Presión arterial de Oxigeno/Fracción de oxígeno inspirado.

DPA: Daño pulmonar agudo.

SIRA: Síndrome de Insuficiencia Respiratoria Aguda.

SpO2/FiO2: Relación Saturación arterial de oxigeno por asimetría de pulso /Fracción
de oxigeno inspirado.

PEEP: Presión positiva al final de la inspiración.

RELACION DE GRAFICAS

GRAFICA 1 (Edad)……………………………………………………………………………………………….22

GRAFICA 2 (Diagrama de dispersión de correlación de Pearson)………………………..23

GRAFICA 3 (Ecuación lineal)……………………………………………………………………………….23

GRAFICA 4 (Ecuación de regresión múltiple)…………………………………………………..….24

GRAFICA 5 ( Curva ROC)……………………………………………………………………………………..25

RESUMEN

INTRODUCCIÓN En la Unidad de Cuidados Intensivos la falla respiratoria es frecuente y puede comprometer
severamente la eficiencia pulmonar para la oxigenación, llegar incluso hasta el SIRA ..La relación entre SpO2/FiO2 es
un método no invasivo que puede ser medido en la cama del paciente sin un gasto adicional y con sensibilidad y
especificidad comparable con la medición invasiva de la PaO2 /FiO2 o índice de Kirby.

OBJETIVO: Definir la validez de la proporción Sp02/Fi02 como un marcador diagnóstico subrogado de la relación
PaO2/FiO2 (índice de Kirby) en la evaluación de la función pulmonar de los pacientes con ventilación mecánica
ingresados en Unidad de Cuidados Intensivos.

HIPOTESIS: Si la relación de SpO2/FiO2 es un índice de medición de la oxigenación pulmonar aceptable al
compararse con la relación PaO2/FiO2 (Índice de Kirby) entonces podría ser un marcador diagnóstico subrogado
válido para predecir ciertas entidades nosológicas pulmonares y respiratorias.

DISEÑO: Prospectivo, transversal, de escrutinio, con maniobra asignada por la naturaleza.

MATERIAL Y MÉTODOS: Se incluyeron a todos los pacientes con ventilación mecánica que ingresaron a la Unidad
de Cuidados Intensivos (UCI) en el periodo de 1 de enero del 2010 al 1 de julio del 2010 que cumplieron con los
criterios de inclusión Se efectuaron mediciones de estos radios durante las primeras 24 hrs , según los cambios
requeridos ventilatoriamente de acuerdo al grado de oxigenación de cada paciente , el numero de tomas vario de
acuerdo a los cambios ventilatorios realizados a cada paciente . La disfunción pulmonar leve definida como lesión
pulmonar aguda (Kirby menor de 300), o severa definida como síndrome de insuficiencia respiratoria aguda (Kirby
menor de 200), y la determinación el radio SpO2/FiO2, que mejor correlacione con estos grados de disfunción
pulmonar.

RESULTADOS: Se incluyeron 33 pacientes en total, de los cuales 15 fueron hombres y 18 mujeres, las mediciones
pareadas del índice de Kirby y la proporción SaO2/FiO2 fueron 129; con este tamaño de muestra se consideró usar
una delta de estudios previos moderada (pendiente H1=0.25), α= 0.05 y se obtuvo una β= 0.89.El índice de Kirby
tuvo una media de 194.1 (IC 95% [185.2- 203.1]) y tuvo una distribución normal según se confirmó por medio de la
prueba de Shapiro Wilks, Sp02/Fi02 tuvo una media de 206.36 (IC 95% [198.5 a 213.57]). La correlación de Pearson
entre la proporción SaO2/FiO2 y el índice de Kirby realizada fue r= 0.74 (IC de 95% [0.65 a 0.81]) con gl=127 y una
p= <0.0001 por lo que se puede considerar buena (o fuerte) y significativa. La ecuación lineal para explicar la
regresión entre el índice de Kirby se basó en un r2 de 0.55 con una pendiente de 0.545 (IC 95% [0.458 a 0.631]) y
con un origen (o intercepto) de 102.5 (IC 95% [85.1 a 119.9]) con error típico XY de 25.4; por lo que la recta de
regresión lineal simple que mejor ajusta usando la fórmula Y=a+ B(x1) fue Y=102+0.54 (X1 Kirby). La ecuación final
quedó: y = 326 + 0,17(KIRBY) * (-3,23 *Fi02); teniendo un coeficiente de determinación R2 de 0.91 (muy bueno) y
teniendo tanto el índice de Kirby cono el FiO2 una significancia de menos de 0.0001

CONCLUSIONES : -La prevalencia de lesión pulmonar aguda (ALI o LPA) el Síndrome de Insuficiencia respiratoria
Aguda (SIRA) es alta en nuestro estudio .La correlación de Kirby con el radio (Sp02/Fi02) es alta, sugiriendo que este
último es buen subrogado del Índice de Kirby.- La ecuación lineal que mejor ajusta el índice el radio sp02/fi02 con el
Kirby es Y = 102.5+0.54(Kirby) .La correlación múltiple para valorar el efecto de PEEP y Fi02 es alta con r 0.91, sin
embargo la significancia es baja para el PEEP por lo que este puede excluirse quedando la ecuación lineal múltiple: Y
= 326+0.17 (Kirby)+ [-3.23 (Fi02)]. El punto de corte del radio sp02/Fi02 para SIRA fue de 220 con significancia
estadística alta (0.0001), y excelente área bajo la Curva ROC .La curva ROC no dio un punto de corte adecuado para
usar la proporción Sp02/Fi02 en el diagnóstico de SIRA.

ABSTRACT

INTRODUCTION: Intensive Care Unit respiratory failure is common and can severely compromise the lung for
oxygenation efficiency, reaching even to the SIRA . SpO2/FiO2 The ratio is a noninvasive method that can be
measured in the patient's bed without additional spending and with sensitivity and specificity comparable to the
invasive measurement of PaO2 / FiO2 or index Kirby.

OBJECTIVE: To define the validity of the proportion Sp02/Fi02 as a surrogate diagnostic marker of PaO2/FIO2 index
(Kirby) in the evaluation of lung function in mechanically ventilated patients admitted to ICU.
HYPOTHESIS : If the ratio of SpO2/FiO2 is an index of pulmonary oxygenation measurement acceptable when
compared with the PaO2/FIO2 Index (Kirby) then it might be a valid surrogate diagnostic marker for predicting
certain lung and respiratory disease entities.

DESIGN: Prospective, cross-counting, with maneuver assigned by nature.

MATERIAL AND METHODS: We included all mechanically ventilated patients admitted to the Intensive Care Unit
(ICU) in the period from January 1, 2010 to July 1, 2010 that met the inclusion criteria to be patient over 18 years,
male or female who required mechanical ventilation for acute respiratory failure. Arterial blood gases were taken
with syringes of 3 ml, processed to measure PaO2/FiO2 gasometer and we appreciated the degree of lung
efficiency. Directly measured oxygen saturation by pulse oximetry and calculate the radius of the FiO2 (SpO2/FiO2).
Measurements were made of these radios for the first 24 hrs, as required ventilator changes according to the
degree of oxygenation of each patient, the number of shots varied according to the ventilator changes made to
each patient how to improve the correlation between these two measurements. The data were collected on a
collection sheet specifically designed for this study. Mild pulmonary dysfunction defined as acute lung injury (Kirby
less than 300), or defined as severe acute respiratory syndrome (Kirby less than 200), and determining the radius
SpO2/FiO2, which best correlates with these degrees of pulmonary dysfunction.

RESULTS: We included 33 patients in total, of which 15 were men and 18 women, paired measurements Kirby rate
and the proportion SaO2/FiO2 were 129, with this sample size was considered using a delta of previous studies,
moderate ( H1 slope = 0.25), α = 0.05 and β = 0.89.El got a Kirby index had an average of 194.1 (95% CI [185.2,
203.1]) and had a normal distribution as confirmed by test Shapiro Wilks, Sp02/Fi02 had an average of 206.36 (95%
[198.5 to 213.57]). The Pearson correlation between the proportion SaO2/FiO2 and Kirby made index was r = 0.74
(95% CI [0.65 to 0.81]) with df = 127 and p = <0.0001 for what can be considered good (or strong) and significant.
The linear equation to explainthe regression between Kirby index was based on a r2 of 0.55 with a slope of 0.545
(95% [0458-0631]) and with a source (or intercept) of 102.5 (95% [85.1 to 119.9]) with standard error of 25.4 XY, so
the simple linear regression, which best fits using the formula Y = a + B (x1) was Y = 102 +0.54 (X1 Kirby). The final
equation was: y = 326 + 0.17 (KIRBY) * (-3.23 * Fi02), having a coefficient of determination R2 of 0.91 (very good)
and having both cone index Kirby significance of the FiO2 less than 0.0001

CONCLUSIONS:-The prevalence of acute lung injury (ALI or ALI) Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is high on our
estudio.La Kirby correlation with the radio (Sp02/Fi02) is high, suggesting that the latter is a good surrogate Kirby
Index .- The linear equation that best fit the radio index sp02/fi02 with Kirby is Y = 102.5 +0.54 (Kirby). The multiple
correlation to assess the effect of PEEP and Fi02 is high with r 0.91, without But the significance is low for the PEEP
so this can be excluded leaving multiple linear equation: Y = 326 +0.17 (Kirby) + [-3.23 (Fi02).] The cutoff radius for
SIRA sp02/Fi02 was 220 with high statistical significance (0.0001), and an excellent area under the ROC curve did
not ROC.La a cutoff ratio suitable for use in the diagnosis Sp02/Fi02 of ARDS.

INTRODUCCIÓN

El proceso de tomar el oxigeno del aire inspirado y utilizarlo para mantener el
metabolismo aeróbico celular en todo el cuerpo puede conceptualizarse por los
siguientes pasos:

Oxigenación.- el cual es el proceso de difusión pasiva de oxigeno desde el
alveolo al capilar pulmonar, donde se une a la hemoglobina en los glóbulos
rojos o se disuelve en el plasma. La oxigenación insuficiente se denomina
hipoxemia
.
Entrega de oxigeno.- es la tasa de transporte de oxigeno desde los pulmones a
los tejidos periféricos.

Consumo de oxigeno.- es la tasa a la cual el oxigeno es sustraido de la sangre
para el uso de los tejidos.

Por otra parte, aquellos estados que tienen que ver con un funcionamiento
inadecuado del sistema respiratorio y circulatorio y que ocasionan alteraciones en la
utilización y distribución del oxígeno pueden ser los siguientes:

Hipoxemia.- se refiere a la oxigenación insuficiente, puede ser causada por
hipoventilación, alteración en la ventilación-perfusión, en la difusión, o
disminución en la presión de oxigeno inspirado (3).

Hipoventilación.- tanto la PaCO2 como la PACO2 aumentan durante la hipo-
ventilación. lo que condiciona que la presión alveolar de oxigeno (pAO2)
disminuya .como resultado la difusión de oxigeno desde el alveolo al capilar
pulmonar disminuye. El efecto neto es la hipoxemia.

Presentación clínica de las alteraciones en la ventilación y respiración:

La hipoxemia debido a hipoventilación pura.- debe ser identificada por dos
características: en primer lugar, se corrige fácilmente con un pequeño aumento de la
FiO2; en segundo lugar el gradiente A-a de oxigeno suele ser normal. Una excepción se
produce cuando la hipoventilación se prolonga debido a la presencia de atelectasias,
donde el gradiente A-a de oxigeno aumenta.(4).

Las anomalías que causan hipoventilación pura: depresión del SNC, como en
sobredosis por drogas , lesiones estructurales del SNC , o lesiones isquémicas del SNC,
esclerosis lateral amniotrofica, Sx de Guillain Barre, parálisis del nervio frénico ,
miastenia gravis , parálisis diafragmática idiopática, polimiositis, distrofia muscular o
hipotiroidismo severo.

Alteraciones en ventilación – perfusión (V/Q).- se refiere a un desequilibrio del
flujo sanguíneo y la ventilación. La composición de gases alveolares del pulmón, varían
dependiendo de la región pulmonar. En el pulmón normal, no hay alteración en V/Q,
porque tanto la perfusión y la ventilación son heterogéneos. En concreto, la perfusión
es mayor en las regiones basales que en apicales donde la ventilación es mayor en
regiones apicales que en basales .En el pulmón enfermo incrementa V/Q, porque la
heterogeneidad de la ventilación perfusión empeora, el efecto neto es la hipoxemia. La
hipoxemia debido a alteración en la V/Q puede corregirse con un bajo a numerado
flujo de oxigeno suplementario y se caracteriza por un gradiente alveolo arterial
aumentado. Las causas comunes de hipoxemia debido a alteraciones en V/Q son las
enfermedades pulmonares obstructivas, enfermedades vasculares pulmonares y las
enfermedades intersticiales.

Cortocircuitos de derecha a izquierda.- Existe cuando la sangre pasa de la
derecha al lado izquierdo del corazón sin ser oxigenada. Hay dos tipos de
cortocircuitos de derecha a izquierda: los cortocircuitos anatómicos existen cuando se
sobrepasan los alveolos, los ejemplos son cortocircuitos intra cardiacos,
malformaciones arteriovenosas, Sx hepatopulmonar. Cortocircuitos fisiológicos existen
cuando los alveolos no ventilados están perfundidos. Los ejemplos incluyen
atelectasia, enfermedades con llenado alveolar ( por ejemplo, neumonía, SIRA).Causas
extremas de cortocircuitos de derecha a izquierda, con una relación V/Q de cero , en
algunas regiones del pulmón ,el efecto neto es la hipoxemia, que es difícil de corregir
con oxigeno suplementario. El grado de cortocircuitos puede cuantificarse a partir de
la ecuación:

Qs/Qt=( c CO2-CaO2) / (cCO2-CvO2)

Donde Qs/Qt es la fracción de shunts, cCO2 es el contenido capilar de oxigeno, CaO2
es el contenido arterial de oxigeno, y el CvO2 es el contenido venoso de oxigeno.

Limitación en la difusión.- Es cuando se altera la circulación de oxigeno de los
alveolos hacia los capilares pulmonares. Por lo general, una consecuencia de la
inflamación alveolar y la fibrosis intersticial, como en la enfermedad pulmonar
intersticial.

Reducción de la tensión de oxígeno inspirado.- la presión de oxígeno
inspirado (PiO2) es un componente de la ecuación de gas alveolar que se ha descrito
anteriormente.
Puede ser determinada por la ecuación:

PiO2 = FiO 2 x (Patm - pH2O)

Donde FiO 2 es la fracción de oxígeno inspirado (0,21 en aire ambiental), Patm
es la presión atmosférica (760 mmHg a nivel del mar), y pH2O es la presión
parcial del agua (47 mm Hg a 37 grados C).

Reducción de la PiO2.- disminuirá la PaO2, esto impide la difusión de oxígeno
al disminuir el gradiente de oxígeno desde el alvéolo a la arteria. El efecto neto
es la hipoxemia. Un PiO2 reducido es más comúnmente asociado con la altura.

MEDICIÓN DE LA OXIGENACIÓN A NIVEL PULMONAR Y SISTÉMICO

Hay muchas maneras de medir si la oxigenación se encuentra deteriorada o si
se encuentra en riesgo de ser insuficiente para satisfacer las necesidades metabólicas
de los tejidos periféricos por medio de los siguientes índices de oxigenación:

Saturación de Oxigeno (SaO2)- La mayoría del oxigeno que difunde desde el
alveolo al capilar pulmonar se une a la hemoglobina en los glóbulos rojos. La SaO2 es la
proporción de glóbulos rojos cuya hemoglobina se une al oxígeno. Se mide de forma
no invasiva mediante la oximetría de pulso, pero también puede ser medida por los
gases en sangre arterial .La SaO2 anormal se ha definido un umbral por debajo del cual
se produce hipoxia tisular. Esto refleja la naturaleza multifactorial de la hipoxia tisular.
Parece razonable considerar una SaO2 en reposo< 95 % (5)

Presión arterial de Oxigeno (PaO2)- Una pequeña cantidad de oxígeno que
difunde desde el alveolo capilar pulmonar disuelto en plasma. La PaO2 es la cantidad
de oxígeno disuelto en plasma, que se mide por los gases de la sangre arterial .Similar
a la Saturación arterial de oxigeno (SaO2), no se ha definido un umbral por el cual se
produzca hipoxia tisular Sin embargo, parece razonable considerar una PaO2 < 80
mmHg anormal (6)

Gradiente alveolo arterial de oxígeno –Es una medida común de la
oxigenación. La diferencia entre la cantidad de oxigeno en los alveolos(es decir la
presión alveolar de oxigeno (PAO2) y la cantidad de oxígeno disuelto en plasma (PaO2)

Gradiente alveolo arterial de Oxigeno = PAO2-PaO2

La PaO2 se mide por los gases en la sangre arterial, mientras que la PAO2 se calcula
mediante la ecuación del gas alveolar:
PAO2= (FiO2x (P atm – pH20))-(PaCO2/R)

Donde la FiO2 es la fracción de oxigeno inspirado (0.21 en aire ambiental), P atm es la
presión atmosférica (760mmHg a nivel del mar) pH20 es la presión parcial del agua (47
mm hg a 37 o C) la PaCO2 es la presión arterial de dióxido de carbono y R el cociente
respiratorio siendo de aproximadamente 0,8 pero varia de acuerdo a la utilización
relativa de los carbohidratos, proteínas y grasas.
El gradiente alveolo arterial varía con la edad y puede ser estimado con la
siguiente ecuación, asumiendo que el paciente esta respirando al aire ambiente: (7)

Gradiente alveolo arterial = 2.5 + 0,21 x edad en años

El gradiente Alveolo arterial en hombres con oxigeno al 100 % varia de 8 a 32 mm hg
en paciente menores de 40 años de edad y de 3 a 120 mm Hg en pacientes mayores de
40 años de edad (8).

Relación PaO2/FiO2 – Es otra medida común de la oxigenación .una relación
PaO2/FiO2 normal es de 300 a 500 mm Hg con valores menores a 300 indica
intercambio de gases normales y valores inferiores a 200 mm Hg indica hipoxemia
grave (7).Ejemplo: Un paciente cuya PaO2 es de 60 mm Hg, mientras que recibe una
FiO2 de 0,50 (es decir 50 %) tiene una relación PaO2/FiO2 de 120 mm Hg.

ANTECEDENTES

El daño pulmonar agudo (DPA) y el Síndrome de Insuficiencia Respiratoria
Aguda (SIRA) son entidades clínicas que se presentan en la Unidad de cuidados
Intensivos, con una alta morbilidad y mortalidad. En 1994 la Conferencia de Consenso
Europeo (AECC) definió en base a la relación PaO2/FiO2 como daño pulmonar agudo a
aquellos pacientes que presentaban una relación >200 pero < 300 y considerando
como SIRA cuando este índice de oxigenación era < a 200
En sujetos sanos, los cambios en la PaO2 se correlacionan bien con los
cambios en la saturación de oxigeno medido por oximetría de pulso (SpO 2) y con una
saturación de oxígeno en el rango de 80 a 100%. (9-13)
En el año 2007 Rubenfeld y colaboradores publicaron un estudio donde se
indagó la relación entre la proporción SpO2 / FiO2 y la proporción PaO2 / FiO2 en
pacientes críticamente enfermos con Daño Pulmonar Agudo/ Síndrome de
Insuficiencia respiratoria aguda (DPA / SIRA) con la finalidad de utilizar la proporción
SpO2 / FiO2 como un sustituto de la proporción PaO2/ FiO2 en el diagnóstico de DPA /
SIRA, evitando el uso continuo de tomas sanguíneas y el costo para las
determinaciones de los gases sanguíneos. Para cumplir con dicho objetivo se
utilizaron datos de los pacientes con DPA y el SIRA que fueron incluidos en 2 largos
estudios, donde se encontró que la proporción SpO2/FiO2 de 235 y 315 correspondió
a la proporción PaO2/FiO2 de 200 y 300 respectivamente, para criterios de DPA/ SIRA
. (14)
Hay algunas limitaciones de este estudio. En primer lugar aunque en su gran
mayoría las mediciones de la saturación o SpO2 y de los gases arteriales o PaO2, se
realizaron de forma simultánea, en otros casos llegó a haber mediciones separadas por
unas pocas horas, que podría contribuir a las discrepancias entre la medición. A pesar
de ello la proporción SpO2/FiO2 se mantuvo altamente correlacionada. En segundo
lugar las mediciones realizadas con una SpO2 de > 97 % fueron excluidas del análisis.
En estas saturaciones, la pendiente entre la relación SpO2 y PaO2 se convierte en casi
cero y grandes cambios en PaO2 puede resultar en poco o ningún cambio en SpO2.
Aún así esta limitación es aceptable ya que la atención de rutina UCI titula FiO2 a
mantener saturaciones de 92 % a 95 %.

La SpO2 no invasiva por el monitoreo estándar se encuentra disponible en la
mayoría de las UCI(6) . Aunque la SpO2 predice confiablemente la medida de PaO2

por el análisis de gases sanguíneos en sujetos sanos (7, 8, 9-11), es necesario tener en
cuenta ciertas variables como son: la localización del oxímetro, el bajo gasto cardiaco o
la metahemoglobinemia, que quizás podrían reducir la precisión (15-23)

Por otra parte, a pesar de que la proporción PaO2/ FiO2 es aceptada como el
"gold standard " para determinar la oxigenación arterial también puede variar
notablemente en los pacientes durante períodos cortos de tiempo a pesar de que se
encuentren con una FiO2 constante, explicaciones probables son factores tales como
posición, agitación y una inadecuada aspiración endotraqueal. (12,13). Finalmente
numerosos estudios han reportado una baja especificidad y sensibilidad de las
definiciones de AECC para ALI y SIRA (22-28). Con muchos estudios criticando la
definición de hipoxemia (29-32).

Con el objetivo de conocer si existe una correlación confiable entre Pa02/FI02 y
Sa02/FI02 fue publicado en el 2002 en Bogotá un estudio cohorte de107 pacientes
hospitalizados con diversas patologías en una Unidad de Cuidados Intensivos en
Bogotá se recogieron un total de 507 muestras de gases arteriales, venosos centrales y
Sa02 por oximetría de pulso. Los datos así medidos de Pa02/FI02, Sa02/FI02 y mezcla
arteriovenosa de oxígeno por métodos invasivos y no invasivos, fueron
correlacionados mediante análisis de regresión simple, donde se obtuvo una buena
correlación entre Pa02/FI02 y Sa02/FI02. (R2=0.81, R=0.9). La correlación entre la
mezcla arteriovenosa por métodos invasivos y no invasivos se confirmó (R2=0.75,
R=0.86). Se establecieron cinco grupos de severidad de compromiso pulmonar según
el nivel de Sa02/FI02, a los cuales se les asignó un puntaje de O a 4, similares a los del
índice de lesión pulmonar de Murray y de falla multisistémica de Marshall. (33)

Finalmente se sustituyeron los puntajes de Pa02/FI02 por los de Sa02/ FI02 en
tales índices, y se compararon los resultados mediante análisis de regresión. Se
encontró una buena correlación entre el LIS calculado con Pa02/FI02 y con Sa02/FI02
(R2=0.94, R=0.96) y entre el índice de Marshall calculado con Pa02/FI02 y con
Sa02/FI02. (R2=0.85, R=0.92).

La correlación se mantuvo aún cuando se hizo un análisis estratificado por
severidad de la lesión. Concluyendo que la Sa02/FI02 es un indicador útil de la función
de oxigenación, equiparable a la Pa02/FI02. Puede ser incorporado al cálculo de LIS y
del Marshall sin alterar los resultados. Adicionalmente, se confirma la utilidad del
cálculo de mezcla arteriovenosa por métodos no invasivos (AU).

El uso de la relación SpO2 / FiO2 para el diagnóstico de DPA / SDRA tiene varias
aplicaciones clínicas. En primer lugar, el uso de estos valores que permiten el
reconocimiento de los pacientes con probabilidades de portar DPA / SIRA, es decir
como un tamizaje, pero que aún no han sido objeto de toma de muestras de gases
en sangre arterial, facilitando la inscripción temprana en los ensayos clínicos y el
diagnóstico precoz y el tratamiento en la práctica clínica. En segundo lugar, la relación
del umbral SpO2 / FiO2 de 315 puede ser utilizado como una herramienta continua
de detección disponible para identificar qué pacientes deben ser sometidos a

gasometría arterial para determinar si cumplen el criterio de la oxigenación para la
DPA

La propuesta de utilizar la proporción SpO2/FiO2 como un marcador subrogado
de la PaO2/FiO2 no pretende corregir las variaciones que ya se han comentado
pueden existir con este índice o proporción, simplemente se remarca que es menos
invasiva y de fácil cálculo para la toma rápida de decisiones. Aún con el uso de este
marcador subrrogado la definición optima de hipoxemia para el diagnostico de
DPA/SDRA deben tomar en cuanta los valores obtenidos en PEEP estandarizado y
ventilador. (34-35).

Hay que aclarar además que la proporción SpO2/FiO2 no permite la evaluacióndel estado acido base o los niveles de PaCO2, otros dos componentes potencialmente
importantes así que en caso de que sean indispensables sigue siendo pertinente
solicitar directamente la medición por medio de gases arteriales (36-40)

JUSTIFICACIÓN.

En la Unidad de Cuidados Intensivos la falla respiratoria es frecuente y puede
comprometer severamente la eficiencia pulmonar para la oxigenación, llegar incluso
hasta el SIRA .La determinación de gases arteriales además de ser un método invasivo
para valorar el grado de oxigenación de un paciente conlleva gastos adicionales como
son la utilización de jeringas , heparina ,además del uso de un gasómetro para la
medición rutinaria de los índices respiratorios .La relación entre SpO2/FiO2 es un
método no invasivo que puede ser medido en la cama del paciente sin un gasto
adicional y con sensibilidad y especificidad comparable con la medición invasiva de la
PaO2 /FiO2 o índice de Kirby.

OBJETIVOS.

OBJETIVO GENERAL

Definir la validez de la proporción Sp02/Fi02 como un marcador diagnóstico
subrogado de la relación PaO2/FiO2 (índice de Kirby) en la evaluación de la función
pulmonar de los pacientes con ventilación mecánica ingresados en Unidad de Cuidados
Intensivos.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Describir las características (incluyendo la magnitud) de la correlación entre la
proporción Sp02/Fi02 y el índice de Kirby.

Establecer el punto de corte de la proporción Sp02/Fi02 que corresponda con el
índice de Kirby igual o menor de 200 (para detectar síndrome de insuficiencia
respiratoria aguda) en pacientes con ventilación mecánica

Establecer el punto de corte mediante la relación Sp02/Fi02 que corresponda
con el índice de Kirby igual o menor de 300 (para detectar daño pulmonar
agudo) en pacientes con ventilación mecánica.

HIPÓTESIS.

Si la relación de SpO2/FiO2 es un índice de medición de la oxigenación
pulmonar aceptable al compararse con la relación PaO2/FiO2 (Índice de Kirby)
entonces podría ser un marcador diagnóstico subrogado válido para predecir ciertas
entidades nosológicas pulmonares y respiratorias.

DISEÑO.

Tipo de estudio.- Prospectivo, transversal, de escrutinio, con maniobra asignada por la
naturaleza.

TAMAÑO DE LA MUESTRA.

La relación que existe entre las variables (prueba diagnósticas) se explicará por
medio de una correlación lineal bivariada, que se expresa por medio de la ecuación Y=
a+ b (Xi)+ ε
Para el cálculo del tamaño de la muestra con este estadístico se tomó en cuenta que la
prueba será de una cola debido a que sabemos que son hacia la derecha los resultados
que nos interesan; se capturaron los siguientes valores en el software G*power 3.1
para el cálculo de poder estadístico que es de distribución gratuita por la Universidad
Heinrich-Heine:

Pendiente H1=0.20 que es la delta de la pendiente calculada con estudios previos
como un tamaño del efecto pequeño a moderado

Error tipo I, α= 0.05
Error tipo II β= 0.80
Pendiente H0=0.20
Desviaciones estándar σ de X y Y= 1 (por convención).

Lo cual da una n= 150
Con 148 gl.

La correlación de Pearson simple con dos variables independientes con α= 0.05
y β=0.95 y un tamaño del efecto de 0.6 necesita una n=64 por lo que es suficiente con
lo calculado arriba.

Finalmente se realizarán las curvas ROC que se asumen serán normales de
acuerdo con el tamaño de la muestra calculado para la correlación lineal por lo cual la
n=150 será adecuada para este análisis también.

La mediciones no necesitan ser por individuos separados, pueden contarse más
de una en un mismo individuo siempre y cuando exista por lo menos un día de
separación en la toma de la muestra y se obtenga la proporción SpO2/FiO2 y el índice
de Kirby con menos de 2 horas de separación, por lo tanto la n como tal representaría
150 pares de mediciones de ambos índices.

Criterios de selección:

Criterios de Inclusión.

- Paciente ingresado en Unidad de Cuidados Intensivos
- Paciente adulto con edad igual o mayores 18 años
- Cualquier género: hombre o mujer
- Con diagnóstico de falla respiratoria aguda según la American-European Consensus
Conference Committee:¡Lesión aguda pulmonar: pacientes con hipoxemia, definida
como la razón entre la PaO2 y la FIO2 < 300. SIRA: hipoxemia severa, PaO2/FIO2 < 200

Criterios de exclusión.

1.- Paciente con patología pulmonar crónica (EPOC, fibrosis pulmonar, neumoconiosis)

Criterios de eliminación.
Pacientes que fallezcan antes de 24 hrs

Definición de variables

Edad independiente continua Intervalo, años
Sexo independiente dicotómica 1 = H, 0 = M
Radio Sp02/Fi02 dependiente continua intervalo
Radio pa02/Fi02 independiente continua Intervalo
Niveles de PEEP Independiente continua Intervalo

Descripción de procedimiento.

Se incluyeron a todos los pacientes con ventilación mecánica que ingresaron
a la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) en el periodo de 1 de enero del 2010 al 1 de
julio del 2010 que cumplieron con los criterios de inclusión siendo paciente mayor de
18 años, genero masculino o femenino que requierieron de ventilación mecánica por
falla respiratoria aguda. Se les tomo gasometría arterial con jeringas de 3 ml,
procesadas en gasómetro para medir el Índice de Kirby el cual resulta de dividir el
radio de PaO2/FiO2 y que nos valora el grado de eficiencia pulmonar. Se midio
directamente la saturación de oxigeno por la oximetría de pulso y se calculo el radio
de la FiO2 (SpO2/FiO2).

En caso de aspiración de secreciones en paciente todavía con intubación
orotraqueal se midieron los radios de oxigenación posterior a 20 minutos de
estabilización, puesto que el procedimiento de aspiración puede modificar la
oxigenación arterial y sesgar el cálculo de los radios (SpO2 y Kirby). Se efectuaron
mediciones de estos radios durante las primeras 24 hrs, según los cambios requeridos
ventilatoriamente de acuerdo al grado de oxigenación de cada paciente, el número de
tomas vario de acuerdo a los cambios ventilatorios realizados a cada paciente a
manera de mejorar la correlacion entre estas dos mediciones.

Los datos se capturaron en una hoja de recolección especialmente diseñada
para este estudio, con el objetivo de conocer el grado de correlación que tiene el radio
SpO2/FiO2 con el índice de Kirby para valorar el grado de disfunción pulmonar. La
disfunción pulmonar leve definida como lesión pulmonar aguda (Kirby menor de 300),
o severa definida como síndrome de insuficiencia respiratoria aguda (Kirby menor de
200), y la determinación el radio SpO2/FiO2, que mejor correlacione con estos grados
de disfunción pulmonar. Se anoto el nivel de PEEP (presión positiva al final de la
espiración) para valorar que tanto modifica el radio P/F y el radio S/F, puesto que es
frecuente el uso de PEEP en el manejo de la disfunción pulmonar aguda.

RESULTADOS

Se incluyeron 33 pacientes en total, de los cuales 15 fueron hombres y 18
mujeres. Los estadísticos referentes a las tendencias centrales son: X= 45.1 años, con
una DE de 19.3 [IC 95%, 38.3 - 52). Asumimos la normalidad en la distribución de la
edad mediante la prueba de Shapiro-Wilks fue de 0.175 con IC de 95%.

Grafica 1

Originalmente se habrían incluido 40 pacientes a quienes se les había calculado
el índice de Kirby y la proporción SaO2/Fi02, sin embargo 7 de ellos tuvieron una SaO2
mayor a 98% por lo que no se consideró pertinente incluirlos en el análisis debido a
que se ha descrito que diversos factores pueden influenciar la variabilidad de las
saturaciones iguales o mayores a tal porcentaje y no solo los factores pulmonares.
Debido a lo anterior la potencia estadística debió recalcularse ya que las mediciones
pareadas del índice de Kirby y la proporción SaO2/FiO2 fueron 129; con este tamaño
de muestra seconsideró usar una delta de estudios previos moderada (pendiente
H1=0.25), α= 0.05 y se obtuvo una β= 0.89.

El índice de Kirby tuvo una media de 194.1 (IC 95% [185.2- 203.1]) y tuvo una
distribución normal según se confirmó por medio de la prueba de Shapiro Wilks. La
proporción Sp02/Fi02 tuvo una media de 206.36 (IC 95% [198.5 a 213.57]). No se
hicieron comparaciones en estas medias ya que no se hizo la transformación
correspondiente para normalizar esta proporción. Sin embargo se obtuvieron las
dispersiones por medio del coeficiente de variación: CV Kirby=24.48% y CV SaO2/FiO2=
20.33%, por lo que a pesar de que esta segunda proporción no tuvo una distribución
normal, mostro una menor dispersión.

La correlación de Pearson entre la proporción SaO2/FiO2 y el índice de Kirby
realizada fue r= 0.74 (IC de 95% [0.65 a 0.81]) con gl=127 y una p= <0.0001 por lo que
se puede considerar buena (o fuerte) y significativa.

Grafica 2

La ecuación lineal para explicar la regresión entre el índice de Kirby se basó en
un r2 de 0.55 con una pendiente de 0.545 (IC 95% [0.458 a 0.631]) y con un origen (o
intercepto) de 102.5 (IC 95% [85.1 a 119.9]) con error típico XY de 25.4; por lo que la
recta de regresión lineal simple que mejor ajusta usando la fórmula Y=a+ B(x1) fue
Y=102+0.54 (X1 Kirby).

Grafica 3

La distribución de la medición de Fi02 no tuvo una distribución normal, sino
que mostró un sesgo hacia la derecha, siendo la mediana de 45.0 (IC 96.6 [40.0 –
45.0]). Para el caso la PEEP igualmente no tuvo una distribución normal, con un ligero
sesgo hacia la izquierda, siendo la mediana de 8.0 (IC 96.7% [8.0 – 8.0]). Recordemos
que estas 2 mediciones (PEEP y FiO2) se tomaron en cuenta también como posibles
variables predictoras para hacer el modelo de regresión lineal múltiple, que se basó en
la siguiente ecuación: Y = a +b(x1)+c(x2)+d(x3)

Donde Y = (Sp02/FI02); a= intercepto; b= Kirby; c= PEEP; d =FI02.

El resultado fue: y = 324+ 0,17(KIRBY) + [-3,22) ( Fi02)] + 0.158 (PEEP) Sin
embargo se consideró pertinente eliminar la variable predictora PEEP debido a que no
obtuvo significancia estadística.

Por lo tanto la ecuación final quedó: y = 326 + 0,17(KIRBY) * (-3,23 *Fi02);
teniendo un coeficiente de determinación R2 de 0.91 (muy bueno) y teniendo tanto el
índice de Kirby cono el FiO2 una significancia de menos de 0.0001

Grafica 4

Para encontrar el mejor punto en el cual la proporción SaO2/FiO2 obtiene la
sensibilidad y especificidad más altas con respecto a la prueba comparativa que fue el
índice de Kirby se realizó una curva operativa del receptor o curva ROC. Como se ha
mencionado con anterioridad la Conferencia del Consenso Europeo (AECC) definió con
base en el índice de Kirby al daño pulmonar agudo (ALI) como un valor en esta
proporción >200 pero < 300 y se definió al SIRA como un valor en esta proporción < a
200.
La prevalencia de ALI (Acute Lung Injury por sus siglas en inglés) en nuestra muestra
fue de 53%.

La curva ROC correspondiente a la ALI tuvo un área bajo la curva de 0.83 (IC 95% [0.76
a 0.91]).

El mejor punto de corte para sospechar ALI con base en la proporción SaO2/FiO2 fue
un valor de 217; ya que se obtuvo una sensibilidad de 0.79 y una especificidad de 0.83.

Grafica 5

La curva ROC para SIRA no mostró características que le otorgarán la posibilidad de
prueba diagnóstica porque tuvo una baja especificidad y una baja sensibilidad
DISCUSIÓN

En el presente estudio se pudo establecer que el cálculo de la proporción
SaO2/FiO2 se puede usar como un marcador subrogado a la medición tradicional con
el índice de Kirby. Sin embargo los datos y el análisis realizado no fueron suficientes
para generalizarlo hacia los pacientes con las 2 entidades diagnósticas que se
pretendía en un inicio, es decir, solo se obtuvieron datos que refuerzan el uso de esta
proporción como marcador subrogado para el caso de la ALI.

Por otra parte llama la atención que en nuestro estudio se haya identificado
que al descontar la PEEP se obtenía un mejor ajuste en la recta de regresión múltiple,
ya que por ejemplo, en dos estudios con una n bastante amplia, realizados por Brower
y colaboradores en 2000 y 2004 se concluyó que la recta de regresión múltiple
mejoraba cuando se incluía a la PEEP, sin embargo es prudente señalar que en estos
estudios la muestra incluyó pacientes con volumen corriente bajo y con SIRA
(respectivamente a cada año).

Otro factor importante a tomarse en cuenta y que no se reportó en este
estudio es el procedimiento mismo sobre la medición de gases, es decir, el tiempo que
tarda en llevarse la muestra al laboratorio o bien el tiempo que pasa entre la medición
por oximetría y la medición de los gases arteriales, sugerimos que se tome en cuenta
como un factor a controlar en estudios posteriores.

Una de las posibles explicaciones del por qué no se obtuvo un desempeño
satisfactorio como prueba diagnóstica de la proporción SaO2/FiO2 para SIRA, puede
residir en el hecho de que tales pacientes tienen per se una mayor gravedad y podrían
por lo tanto haber cursado con factores hemodinámicas que generaran una mayor
dispersión en cuanto a la medición por oximetría que como sabemos es una técnica
que es susceptible de variar debido a factores hemorreológicos tales como la
vasoconstricción y velocidad de perfusión o bien el bajo gasto cardíaco y la
metahemoglobinemia.

Tomando en cuenta lo anterior creemos que sería pertinente que al realizarse
estudios futuros sobre la posible utilidad de la proporción SaO2/FiO2 para SIRA se
haga una estratificación de pacientes de acuerdo a su padecimiento, hecho que no fue
tomando en cuenta en el presente estudio, ya que incluimos pacientes con ventilación
mecánica que tenían diversos diagnósticos y eso genera heterogeneidad y un sesgo en
la entrada de pacientes como tal.

CONCLUSIONES

1-La prevalencia de lesión pulmonar aguda (ALI o LPA) el Sindrome de Distress
respiratorio (SIRA) es alta en nuestro estudio.

2.-La correlación de Kirby con el radio (Sp02/Fi02) es alta, sugiriendo que este último
es buen subrogado del Índice de Kirby.

3.- La ecuación lineal que mejor ajusta el índice el radio sp02/fi02 con el Kirby es
Y = 102.5+0.54(Kirby).

4- la correlación múltiple para valorar el efecto de PEEP y Fi02 es alta con r 0.91, sin
embargo la significancia es baja para el PEEP por lo que este puede excluirse quedando
la ecuación lineal múltiple: Y = 326+0.17 (Kirby)+ [-3.23 (Fi02)].

5.- El punto de corte del radio sp02/Fi02 para SIRA fue de 220 con significancia
estadística alta (0.0001), y excelente área bajo la Curva ROC.

6.- La curva ROC no dio un punto de corte adecuado para usar la proporción Sp02/Fi02
en el diagnóstico de SIRA.

PERSPECTIVAS

Se requieren de un estudio mayor para valorar si el punto de corte para ALI se
confirma y si el posible punto de corte para SIRA usando el radio sp02/Fi02.

ANEXOS

Hoja de captura de datos.

EDAD: <45……………… (0) GENERO: Masculino (1) No
Expediente:________
45-54……………... (1) Femenino (2)
______ 55-64………… … (2)
66-74……………. (3)
>74………………. (4)

PESO: ________ TALLA_______

INGRESO 1° 2a 3a 4a
FIO2

SpO2

PaO2

P/F (PaO2/FiO2)

S/F (SpO2/FiO2)

PEEP

Lesión Pulmonar Aguda
(LPA) Kirby entre 201-300

LPA poner valor del radio
P/F

Síndrome Insuficiencia
Respiratoria Aguda (SIRA)
Kirby menor 199

SIRA poner valor del radio
P/F29

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