Revista Americana de Medicina Respiratoria - Volumen 25, Número 1 - Marzo 2025

Artículos Originales

Capacidad vital forzada, volumen tidal y función diafragmática en adultos sometidos a trasplante hepático. Estudio prospectivo de una serie de casos

Forced vital capacity, tidal volume and Diaphragmatic Function in Adults Submitted to Liver Transplantation. A Prospective Case Series Study

RESUMEN

Introducción: El trasplante hepático es una cirugía abdominal superior previamente vinculada a una disfunción diafragmática posoperatoria.

Objetivos: El objetivo fue describir la evolución de la capacidad vital forzada, el volumen tidal y la función diafragmática en adultos sometidos a trasplante hepático.

Materiales y métodos: Estudio prospectivo de serie de casos en la cual se incluyeron sujetos sometidos a trasplante hepático en un hospital universitario de Argentina desde marzo a diciembre de 2023. La capacidad vital forzada, el volumen tidal y la función diafragmática (excursión y fracción de acortamiento) fueron las variables principales. Se realizó una medición antes del trasplante (pre-TH) y 2 posteriores (post-TH inme­diata y tardía). Se utilizó la estadística descriptiva para describir variables según su distribución y se compararon las muestras emparejadas con las pruebas de Friedman y ANOVA, respectivamente.

Resultados: Muestra de siete sujetos, seis masculinos con una edad media de 62,4 años (DE 4,2), IMC de 31,6 kg/m² (DE 3,2), APACHE II de 12,2 puntos (DE 5,8) y me­diana de MELD-Na de 20 puntos (RIQ 19-22). La capacidad vital forzada presentó una reducción estadísticamente significativa del 42,44 % (p = 0,01) respectivamente en el post-TH inmediato. La excursión diafragmática mostró una reducción estadísticamente significativa de 30,01 % (p = 0,03) en el post-TH inmediato respecto del basal. El vo­lumen tidal y la fracción de acortamiento no demostraron ningún cambio significativo con relación a valores previos.

Conclusiones: Los sujetos sometidos a trasplante hepático presentan una reducción significativa en la capacidad vital forzada y excursión diafragmática en el posoperatorio inmediato.

Palabras clave: Trasplante hepático, Capacidades pulmonares, Diafragma, Parálisis diafrag­mática, Ultrasonografía, UCI

ABSTRACT

Background: Liver transplantation is an upper-abdominal surgery that was previously linked to postoperative diaphragmatic dysfunction.

Objectives: Our objective was to describe the evolution of forced vital capacity, tidal volume and diaphragmatic function in adults submitted to liver transplantation.

Materials and methods: Prospective case series including adults submitted to liver trans­plantation in a university hospital in Argentina between March and December of 2023. Tidal volume, forced vital capacity and diaphragmatic function (excursion and thickening fraction) were the main variables. Variables were measured once before the transplantation (pre-LT) and two times after the transplantation (immediate and late post-LT). Descriptive statistics were used to describe the variables according to their distribution, while paired samples were compared using the Friedman and ANOVA tests, respectively.

Results: Sample of 7 subjects, 6 males with a mean age of 62.4 years (SD 4.2), BMI of 31.6 kg/m² (SD 3.2), APACHE II of 12.2 points (SD 5.8) and median MELD-Na of 20 points (IQR 19-22). Forced vital capacity showed a significant statistical reduction of 42.44% (p=0.01) respectively in the immediate post-LT stage. Diaphragmatic excursion showed a statistically significant reduction after surgery of 30.01% in the immediate post-LT compared to baseline (p=0.03). Tidal volume and thickening fraction of the diaphragm did not show any significant changes compared to previous values.

Conclusions: Subjects submitted to liver transplantation show a significant reduction of forced vital capacity and diaphragmatic excursion in the immediate postoperative period.

Key words: Liver transplantation, Lung capacities, Diaphragm, Diaphragm paralysis, Ultraso­nography, ICU

Recibido: 01/05/2024

Aceptado: 18/01/2025

INTRODUCCIÓN

El trasplante hepático (TH) es la única opción terapéutica universalmente aceptada para el tra­tamiento de la enfermedad hepática terminal, falla hepática aguda fulminante y el carcinoma hepa­tocelular entre otros.¹ El TH es un tipo de cirugía abdominal superior que involucra un amplio campo quirúrgico y tiempos prolongados.²

Este tipo de cirugía y su abordaje ha sido in­cluido como posible mecanismo causal de lesión del nervio frénico derecho debido al clampeo que se realiza en la vena cava inferior suprahepática y que tiene como resultado disfunción diafragmática, disminución de la función pulmonar, hipoxemia y alteraciones de la caja torácica.^3-6

En sujetos sometidos a TH, se ha reportado una incidencia posquirúrgica de paresia y parálisis diafragmática unilateral del 79 % y 38 %, respec­tivamente.⁵ La gravedad de la posible disfunción diafragmática adquirida en sumatoria al aumento de las cargas por el componente restrictivo de las consecuencias fisiopatológicas de la enfermedad hepática terminal (derrame pleural, ascitis y debilidad muscular) predisponen aún más a la disminución de la función pulmonar.^{7, 8}

En este contexto, se ha descrito que un 11 % de los sujetos requieren ventilación mecánica (VM) posterior al TH, y de ellos, un 36,1 % resulta rein­tubado.⁹ Paralelamente, la manifestación de com­plicaciones pulmonares posquirúrgicas inmediatas y la alta tasa de insuficiencia respiratoria aguda una vez retirada la VM, aumentan la mortalidad intrahospitalaria.^{7, 10-12}

La ultrasonografía es una herramienta diagnós­tica no invasiva y validada para evaluar la función diafragmática al pie de cama en condiciones nor­males y patológicas.¹³ La evaluación ecográfica del diafragma ha sido validada en sujetos con cirrosis hepática terminal y TH utilizando la fracción de acortamiento (TFdi) y excursión diafragmática (ED) como predictores prequirúrgicos de mayor duración de la VM posterior a un TH.^{14, 15}

Actualmente, no contamos con artículos publica­dos en los cuales estos parámetros sean utilizados como variables principales para esta población específica y su evolución haya sido monitorizada luego del TH. Con el fin de conocer el impacto del TH sobre estas variables, nuestro objetivo princi­pal es describir la evolución de la capacidad vital forzada, el volumen tidal y la función diafragmática en adultos sometidos a TH.⁹

MATERIALES Y MÉTODOS

Objetivos del estudio

El objetivo principal fue describir la evolución de la capaci­dad vital forzada (CVF), el volumen tidal (VT) y la función diafragmática en sujetos adultos sometidos a TH. Los objetivos secundarios fueron describir el requerimiento de oxígeno suplementario, duración de la VM y estancia en la unidad de cuidados intensivos (UCI).

Diseño del estudio

Estudio prospectivo de una serie de casos que incluyó sujetos adultos sometidos a TH. El estudio fue realizado en el Hospital Universitario Austral (Pilar, Argentina). El período de reclutamiento, recolección y seguimiento se llevó a cabo entre marzo de 2023 y diciembre de 2023. El estudio fue diseñado en concordancia con las guías STROBE para estudios observacionales.¹⁶

Cada sujeto de 18 años o mayor, previamente valorado por el servicio de hepatología de la institución y admitido a la lista de candidatos a TH, que haya firmado el consenti­miento informado, fue incluido en el estudio. Se excluyeron sujetos con diagnóstico previo de disfunción diafragmática derecha; sujetos traqueostomizados; indicación de oxígeno suplementario crónico; y encefalopatía hepática grado IV, según criterios de West Haven.¹⁷

Fueron eliminados del estudio los sujetos que no hayan sido trasplantados, hayan requerido de traqueostomía o hayan fallecido durante el período de seguimiento.

El protocolo del estudio fue revisado y aprobado por el comité de investigación y ética de la institución (CIE N.° P 22-049). Además, el estudio contó con la aprobación de la Comisión Conjunta de Investigación en Salud (CCIS) de la Provincia de Buenos Aires (NO-2023-28455006-GDEA-DPEG FFM SALGO).

Variables

• Datos clínico-demográficos: Sexo, edad, IMC, factores de riesgo y comorbilidades.

• Parámetros hepáticos y quirúrgicos: Etiología de la enfermedad hepática, MELD-Na Score (puntos), tiempo de cirugía (horas).

• Estancia en UCI y hospitalaria: APACHE II (puntos), duración de VM (horas), requerimiento de oxígeno suple­mentario* (días), estancia en UCI y hospitalaria (días).

• Mediciones respiratorias: Volumen tidal (VT) y capacidad vital forzada (CVF).

• Función diafragmática: Excursión diafragmática (ED) y fracción de acortamiento diafragmático (TFdi).

Protocolo de medición

Cada variable fue medida por un grupo de kinesiólogos/as respiratorios entrenados y certificados en Ultrasonografía pulmonar y diafragmática por la sociedad local pertinente ASARUC Sono Academy^©. Cada sujeto fue abordado por dos kinesiólogos que se encargaban de entregar consentimiento informado y explicar procesos del estudio, entrevistar a cada sujeto y recolectar datos clínico-demográficos. Poste­riormente, otro de los kinesiólogos/as realizaba la medición ultrasonográfica (ED y TFdi).

Además, se realizó medición de volúmenes pulmonares y de capacidad vital forzada, mediante ventilometría (VT y CVF). Se ha demostrado que la medición de volúmenes pulmonares y capacidad vital forzada mediante un venti­lómetro tiene alta correlación con la medición mediante espirometría incentivada (r = 0,7 p < 0,001).¹⁸

Las variables fueron recolectadas en tres instancias (una medición previa al TH y dos mediciones posteriores). Las mediciones posteriores al TH se realizaron en 2 momentos: post-TH inmediato (48 h luego de la extubación dentro de UCI) y post-TH tardío (encuentro ambulatorio luego del alta hospitalaria). Los sujetos fueron incluidos en el estudio de forma consecutiva no aleatorizada. La medición tardía post-TH fue realizada al alta hospitalaria una vez el sujeto retornaba para control ambulatorio. Para minimizar el ses­go, se reportó el cálculo del promedio de días de diferencia entre la medición pre-TH y la medición post-TH tardía con la intervención quirúrgica.

Todas las mediciones de CVF, VT y función diafragmática fueron tomadas con el sujeto en posición supina a 30°-45°. Cada medición fue tomada tres veces de forma no consecutiva y promediada, excepto para la CVF, donde se tomó el máximo valor obtenido.

• Capacidad vital forzada y volumen tidal: Se utilizó un ven­tilómetro de mano analógico (Ferraris Medical Limited^©), el cual es ilustrado junto con sus accesorios en la Figura 1. El ventilómetro fue posicionado en la boca del sujeto para luego solicitarle que respire de forma tranquila. El VT fue promediado tras tres mediciones y expresado en mililitros (mL). La CVF fue medida solicitando al sujeto que inhale a máxima capacidad y, luego, que exhale forzosamente por al menos 6 s por la boca sin toser. El mejor valor de las tres mediciones fue expresado en litros (L).

• Función diafragmática: Se utilizó el ecógrafo portátil (Fujifilm^© SonoSite M-Turbo) prestado por Tecnoima­gen S. A. con fines académicos durante la duración del trabajo. Las distintas visiones ecográficas conseguidas en ambos modos (B y M) de las distintas variables se ilustran en la Figura 2. En la medición de la ED, se utilizó un transductor convexo de 5-1 MHz en modo-M localizado en la línea axilar anterior entre la 8.va y la 10.ma costilla. La ED fue expresada en centímetros (cm). Para evaluar la TFdi, se utilizó un transductor lineal de 5-10 MHz en modo-M. La variable fue expresada en %, la cual fue calculada según la siguiente ecuación:¹⁹

La medición ecográfica de la función diafragmática ha sido catalogada como una herramienta no invasiva, de alta reproducibilidad y precisión, con un coeficiente de correlación intraclase (CCI) descrito entre 0,87-0,99 para un acuerdo intraobservador y 0,56-0,98 para el acuerdo interobservador.²⁰

Análisis estadístico

Las variables categóricas fueron descritas con frecuencia absoluta y relativa (%). Los datos numéricos continuos fueron expresados por su media y desviación estándar (DE) o mediana y rango intercuartil (RIQ) según distri­bución de normalidad. La normalidad de las variables fue evaluada por medio de la prueba de Shapiro-Wilk. Las pruebas de Friedman y one-way ANOVA fueron utilizadas para la comparación de muestras emparejadas no-paramétricas y paramétricas, respectivamente. Cada conjunto de valores fue comparado con el valor pre-TH. Estas comparaciones fueron realizadas para evaluar la diferencia entre las medias o medianas de los distintos estadios. El nivel de significancia fue establecido en un p valor ≤ 0,05. Cualquier sujeto con una pérdida de datos mayor del 10 % fue eliminado del protocolo. El análisis de los datos fue realizado con el programa IBM SPSS Statistics para Windows, versión 27.0 (Armonk, NY: IBM Corp), mientras que la creación de gráficos se realizó con el programa GraphPad Prism versión 9.0.0 para Windows (GraphPad Software, Boston, Massachu­setts, EE.UU.).

RESULTADOS

Los sujetos fueron incluidos y enlistados en el estudio de acuerdo con los criterios de elegibilidad previamente mencionados dentro del período de reclutamiento y seguimiento ilustrado en el dia­grama de flujo de la Figura 3.

Los datos clínico-demográficos de la muestra, incluidos factores de riesgo y comorbilidades, se detallan en la Tabla 1. Parámetros basales de la muestra fueron recolectados durante el primer encuentro en el estadio pre-TH.

Capacidad vital forzada, volumen tidal y función diafragmática

El tiempo promedio de diferencia en días entre la medición pre-TH y la intervención quirúrgica fue de 82 días (DE 68,95), mientras que para la medición post-TH tardía la diferencia tuvo una mediana de 33 días (RIQ 30-66).

Capacidad vital forzada y volumen tidal

El VT post-TH inmediato presentó una mediana de 613,3 mL (RIQ 340-1017) comparada con el valor pre-TH de 816,7 mL (RIQ 690-1287) y tiene como resultado una disminución no significativa del 24,91 % (p = 0,21). Posteriormente, el VT continuó decayendo en el estadio tardío post-TH de forma no significativa como se ilustra en la Figura 4.

La CVF presentó una media de 1,75 L (DE 0,43) inmediatamente posterior al TH en comparación con su valor pre-TH de 3,04 L (DE 0,67) y tiene como resultado una disminución estadísticamente significativa de 42,44 % (diferencia de medias: 1,28 L, IC: 0,35-2,22, p = 0,01). En el estadio post-TH tardío, la CVF presentó un incremento respectivo sin alcanzar a igualar su valor basal antes del TH como se ilustra en la Figura 5.

Función diafragmática

La ED exhibió un valor basal de 2,17 cm (RIQ 1,7- 2,3) que disminuyó a 1,30 cm (RIQ 1,1-1,7) en el estadio inmediato posterior al TH. Esta diferencia del 30,01 % fue estadísticamente significativa (p = 0,03). Por el contrario, tardíamente al TH este variable no demostró una diferencia significativa según su valor basal como se grafica en la Figura 6.

La TFdi presentó un valor basal pre-TH del 33,23 % (DE 7,42), el cual luego disminuyó le­vemente al 30,38 % (DE 20,12) en el estadio inmediato post-TH según ilustra la Figura 7. La diferencia no es significativa. Tardíamente, la TFdi tuvo como resultado un aumento que alcanzó una media del 45,21 % (DE 26,85) aun por encima de su valor pre-TH.

Procedimiento quirúrgico y estancia en UCI/ hospitalaria

Los sujetos fueron sometidos a un tiempo de cirugía promedio de 5,50 h (DE 1,98). En su admisión a UCI, el APACHE II mostró un valor promedio de 12,29 pts (DE 5,82) con una duración de la MV de 8,30 h (DE 6,74). El requerimiento de oxígeno suplementario presentó una media de 1,14 d (DE 0,69). La estancia en UCI tuvo una mediana de 4 d (RIQ 3-7), mientras que la estancia hospitalaria de 8 (RIQ 7-18).

DISCUSIÓN

Nuestros resultados reflejan una significativa reducción de la capacidad vital forzada y de la excursión diafragmática en el posoperatorio in­mediato de un TH.

La disminución en la capacidad vital forzada y en el volumen tidal podrían vincularse a las alte­raciones sufridas en el ámbito pulmonar y torácico en contexto de una cirugía abdominal superior (aumento de la elastancia torácico-abdominal, ocupación alveolar o atelectasia, dolor y sedación).^{9, 21-23} Por otra parte, la persistente caída del VT en el post-TH tardío, a diferencia del comportamiento de la CVF, podría explicarse por los cambios en el medio interno que modulan el alto estímulo ventilatorio de los sujetos candidatos a TH re­flejados por altos valores de P0.1, VT y alcalosis respiratoria.^24-26

La caída en la ED estaría vinculada al mecanis­mo de «clampeo» de la vena cava inferior suprahe­pática sobre el trayecto del nervio frénico derecho durante el TH y al desplazamiento cefálico del diafragma asociado a inflamación perihepática que restringe la excursión.^{5, 24} Contrariamente, la TFdi aumentó tardíamente respecto de su basal. Este fenómeno, contrario a las demás variables, podría explicarse por el breve tiempo quirúrgico (5,5 h) y duración de la VM post-TH (8,3 h) en comparación con lo reportado en otros estudios (10 h de cirugía y >24 h de VM).²⁴

La reducción de la capacidad vital forzada y el volumen tidal descritas en nuestro estudio, 42,44 % para la CVF y 24,91 % para el VT, se asemejan a las reportadas previamente en sujetos sometidos a cirugías abdominales superiores y TH.^{21, 27} La ED sufrió una reducción del 40,01 %, valor inferior a los valores normales para sujetos sanos (1,5-2,3 cm), que también se aproxima a los reportes previos de Kim y cols.^{21, 28-30}

Las limitaciones principales del trabajo son un estudio unicéntrico con poca cantidad de sujetos, una muestra no aleatorizada y falta de estandari­zación en el momento de medición pre-TH y post- TH dada la naturaleza del proceso de trasplante y la evolución clínica posterior a la intervención.

En un futuro, se considera necesario el desa­rrollo de estudios aleatorizados con una muestra mayor y con períodos de seguimiento más prolon­gados. Las mediciones ecográficas del diafragma podrían contrastarse con el hemidiafragma iz­quierdo. Algunos valores del medio interno podrían dar información acerca del estado metabólico y del drive ventilatorio.

Estos hallazgos aportan a la evidencia médica, una vez más, que en el posoperatorio de una cirugía abdominal como el TH existe un agudo deterioro de la función respiratoria. Esta afección directa e indi­recta de la capacidad respiratoria, situación de alta desventaja, en el estadio reciente del posoperatorio podría desencadenar la incipiente falla respiratoria en un contexto de aumento de las cargas.

Como conclusión, los sujetos sometidos a TH, en nuestro estudio, experimentan una significativa reducción en la capacidad vital forzada y en la ex­cursión diafragmática en el período posoperatorio inmediato.

Notas

* El requerimiento de oxígeno suplementario fue definido como cualquier dispositivo que entregue oxígeno por encima de una concentración del 0,21 por al menos 16 horas al día.

Conflicto de intereses

El presente grupo de autores investigadores no presenta ningún tipo de conflicto de interés con el presente estudio realizado.

Agradecimientos

Queremos dar nuestra gratitud a todos/as los/as colegas de nuestro servicio que contribuyeron a la realización de este trabajo con su considerable ayuda. Finalmente, damos nuestro agradecimiento a Tecnoimagen S. A. por proveer un equipo de ultrasonido con fines académicos para la realización de este estudio.

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