TRABAJOS ORIGINALES

 

Acceso transesofágico a cavidades cardiacas y aorta torácica descendente mediante ecoendoscopia. Estudio experimental

Transesophageal access to the cardiac cavities and descending thoracic aorta via echoendoscopy. An experimental study

 

 

A. López Martín, M. Pérez-Paredes¹, P. Esteban, R. Latorre², F. Soria³, R. Lima³, I. Delgado³, A. Ruiz Ros¹, E. Pérez Cuadrado y L. F. Carballo Álvarez⁴

Secciones de Aparato Digestivo y ¹Cardiología. Hospital Universitario Morales Meseguer.
²Facultad de Veterinaria. Universidad de Murcia.
³Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón (CCMI). Cáceres.
⁴Servicio de Digestivo. Hospital Virgen de la Arrixaca. Murcia

Dirección para correspondencia

 

 

---

RESUMEN

Objetivo: las aplicaciones de la ultrasonografía endoscópica se han diversificado en los últimos tiempos. La posibilidad de acceder al territorio cardiaco se ha explorado en modelos experimentales con buenos resultados, abriendo un campo de nuevas posibilidades de intervencionismo diagnóstico y terapéutico hasta hace poco impensables. Los objetivos planteados en este trabajo pretenden evaluar la anatomía cardiaca, su abordaje, la seguridad del procedimiento experimental y los cambios morfológicos e histológicos derivados.
Material y métodos: se ha trabajado con dos animales adultos de la especie porcina a los que se han practicado diversos abordajes a cavidades cardiacas y aorta torácica descendente con excelentes resultados.
Resultados: se han identificado y abordado diversas estructuras cardiacas (aurícula derecha, aurícula izquierda, ventrículo izquierdo, válvulas cardiacas) y grandes vasos. El uso de contraste intracavitario y desde una vía venosa periférica ha permitido asegurar los espacios anatómicos estudiados. Durante los procedimientos se ha monitorizado la aparición de arritmias, el comportamiento hemodinámico, la posibilidad de infección mediante la obtención de hemocultivos antes y después de aquellos y la respuesta a las punciones.
Conclusiones: el presente trabajo nos ha permitido evaluar el acceso al corazón desde la luz esofágica mediante ultrasonografía endoscópica, con unos resultados muy similares a los observados en la literatura, ofreciendo dos novedades como la punción de la aurícula derecha a través del tabique interauricular y de la aorta torácica descendente, de forma fácil y aparentemente segura.

Palabras clave: Ecoendoscopia. Cavidades cardiacas. Punción con aguja fina. Estudio experimental.

---

ABSTRACT

Objective: the applications of endoscopic ultrasonography have diversified over recent years. The possibility of reaching cardiac territory has been successfully explored in experimental models, opening up a new field of possibilities for diagnostic and therapeutic interventions that were unthinkable until very recently. The aims set out in this study are to evaluate cardiac anatomy, its approach, the safety of the experimental procedure and the resulting morphological and histological changes after the procedure.
Material and methods: the study has been performed on two adult pigs. They have undergone different surgical approaches to the cardiac cavities and descending thoracic aorta with excellent results.
Results: different cardiac structures have been identified and operated upon (right auricle, left auricle, left ventricle, cardiac valves), as well as major vessels. The use of contrast, both intracavitary and from a peripheral vein, enabled us to verify the anatomical spaces studied. During the procedures we monitored for arrhythmias, hemodynamic behavior, possibility of infection by obtaining sample hemocultures before and after procedures, and response to punctures.
Conclusions: the present study has enabled us to evaluate access to the heart from the esophageal lumen using endoscopic ultrasonography, with results that are very similar to those described in the current bibliography. However, we offer two novelties: puncture of the right auricle through the interauricular partition and puncture of the descending thoracic aorta, both performed with ease and apparent safety.

Key words: Echoendoscopy. Cardiac cavities. Fine-needle puncture. Experimental study.

---

 

Introducción

La ultrasonografía endoscópica (USE) permite explorar con precisión el área situada entre 7 a 10 cm alrededor del tubo digestivo lo que incluye a nivel de mediastino las estructuras cardiacas de las que la aurícula izquierda y el tronco de la pulmonar son directamente accesibles. La USE con punción aspiración con aguja fina (USE-PAAF) se ha establecido como una técnica segura con una tasa de complicaciones muy baja, para diversas aplicaciones como la obtención de muestras de diversos tipos de lesiones, el drenaje de colecciones, la esclerosis de lesiones y la aplicación de fármacos, por lo que ha alcanzado una gran proyección más allá de la esfera gastroenterológica (1).

La relación anatómica del esófago con el corazón ha llevado al desarrollo de la ecocardiografía transesofágica ampliamente implantada en la práctica clínica pero cuando se plantean aplicaciones intervencionistas se hace necesario el uso de ecoendoscopios lineales (2-4).

Uno de los logros más importantes de la cardiología moderna es el poder llevar a cabo técnicas diagnósticas y terapéuticas que requieren un abordaje invasivo o quirúrgico, a través de procedimientos semiinvasivos de alto rendimiento clínico y que minimizan el potencial riesgo o daño al paciente. Numerosas técnicas en Cardiología se realizan a través de este tipo de abordaje, generalmente intravascular. Así, los estudios coronariográficos y hemodinámicos, la valvuloplastia, la biopsia miocárdica, el drenaje del derrame pericárdico o la ablación de vías accesorias por radiofrecuencia, son procedimientos rutinarios en este sentido (5-7). La posibilidad de adaptar nuevas tecnológicas en este campo y de explorar otras vías de aproximación a las cavidades cardiacas, distintas de la intraarterial e intravenosa, suponen un reto de gran interés clínico e investigador.

El abordaje ecoendoscópico y los procedimientos de punción aspiración con aguja fina están bien establecidos en lesiones digestivas y mediastínicas, habiéndose empleado tanto con fines diagnósticos como terapéuticos. Sin embargo, la posibilidad de abordar y alcanzar con agujas de PAAF las cavidades cardiacas y la aorta torácica no ha sido todavía bien estudiada, existiendo algunos casos clínicos aislados comunicados y una corta experiencia en el animal de experimentación, que ha informado de buenos resultados preliminares (8,9).

El objetivo de este estudio fue evaluar la viabilidad del abordaje de las cavidades cardiacas desde la aproximación esofágica, así como realizar estudios de seguridad de la técnica.

En el presente trabajo hemos analizado la viabilidad de acceso a las diferentes cavidades cardiacas a través de una punción transesofágica del corazón, la reactividad miocárdica a dicho procedimiento, los cambios morfológicos e histológicos de las estructuras puncionadas (pared esofágica, pericardio, pared de AI, tabique interauricular y pared de aorta torácica descendente) y el comportamiento hemodinámico durante los estudios.

 

Material y métodos

Realizamos el estudio con 2 animales adultos de la especie porcina de 50 kg de peso sin patología conocida previa (animal 1 y 2). El estudio se llevó a cabo en el Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón de Cáceres. La preparación y monitorización anestésica corrió a cargo de veterinarios anestesiólogos del Centro.

Se procedió a asepsia cuidadosa de la cavidad oral y anestesia general tras intubación orotraqueal y conexión a ventilación mecánica. Se monitorizaron los animales con ECG continuo, pulsioximetría y tensión arterial. Todos los tiempos de trabajo se han registrado con dos sistemas de grabación simultáneos. Los animales tuvieron un ayuno previo de 24 horas.

Esta actividad ha sido aprobada por el Comité de Ética de Experimentación Animal del CCMJU y cumple la Directiva de la UE 86/609/CEE, de 26 de noviembre de 1986, sobre protección de animales utilizados para experimentación y otros fines científicos y docentes, que ha sido incorporada al ordenamiento jurídico español mediante el RD 223/1988, de 14/03, por la que se establecen las normas de los establecimientos de cría, suministradores y usuarios de animales de experimentación de titularidad estatal, así como las de autorización para el empleo de animales en experimentos, y el RD 1201/2005, sobre protección de animales utilizados para experimentación y otros fines científicos.

Al Comité de Ética se le presenta una memoria detallada de la actividad con un protocolo de las intervenciones a realizar. Los animales están sometidos a anestesia inhalatoria, con control analgésico y monitorización completa. No se hizo ninguna recomendación por parte del Comité Ético.

1. Material instrumental y de ultrasonidos. Los procedimientos se han llevado a cabo con un fibroecoendoscopio lineal de Pentax modelo FG 32 UA con adaptador óptico para video, acoplado a una consola de ecografía Hitachi EUB 6500. Se han empleado agujas de punción de 19 y 22G de Cook, guías radiolúcidas y contraste ultrasonográfico Sonovue^®. Las intervenciones sólo se realizaron bajo control ecoendoscópico, con inyección de medio de contraste ecográfico para evidenciar determinados segmentos.

2. Procedimiento anestésico. Los animales son sometidos a una anestesia inhalatoria (Sevofluorano) con control analgésico intraoperatorio (Ketamina, ketorolaco, diazepam).

Monitorización anestésica

-Parámetros cardiacos y hemodinámicos: frecuencia cardiaca, electrocardiograma, presión arterial no invasiva.

-Parámetros ventilatorios: frecuencia respiratoria, pulsioximetría, presión en vías aéreas, volumen corriente y volumen minuto, CO₂ inspirado y espirado, O₂ inspirado y espirado, capnograma, pletismograma, sevofluorano inspirado y espirado.

Tras la recuperación de los animales estos fueron mantenidos durante 10 días en sus cubículos individuales. Durante la hospitalización los animales son sometidos a control diario por parte del personal veterinario responsable (control del apetito, toma de la temperatura, auscultación).

Transcurrido este periodo de seguimiento los animales son eutanasiados y se les practica una necropsia, donde se evalúan las lesiones macroscópicas en cavidad torácica y se envían las muestras de las vísceras para su estudio microscópico.

3. Estudio analítico. Con el objeto de determinar la posible iatrogenia sobre el músculo cardiaco, así como la posibilidad de infección se determinaron antes y después del procedimiento, así como a los 10 días los siguientes parámetros: hemocultivos, (CK, mioglobina, troponina T, CK-MB) CPK-mb, troponina I, miosina, hemograma y bioquímica general.

4. Estudio ecoendoscópico. El procedimiento se inició con la introducción del ecoendoscopio lineal por vía oral identificando en primer lugar de forma detallada el área mediastínica y estructuras vasculares previas a la valoración de la anatomía cardiaca del animal. A continuación, se abordaron las estructuras cardiacas desde la aproximación transesofágica con planos estándar descritos para sondas monoplano (10) entrando en el corazón a través de la AI. Las estructuras anatómicas más próximas al esófago son la AI, las válvulas aórtica y mitral y el tronco de la arteria pulmonar. Las cavidades cardiacas derechas quedan en un plano más distal. La administración de contraste para ultrasonidos (Sonovue^®) tanto a través de la aguja de punción como desde una vía venosa periférica permitió demostrar la entrada de la aguja en cada cavidad y asegurar de forma precisa su identificación. Tras avanzar el ecoendoscopio por el esófago entre 30 y 45 cm, las agujas de punción fueron introducidas a través de la AI en el VI haciendo avanzar mediante la de 19G un hilo guía hasta AI y por la válvula mitral a VI (animal número 1) y acceder a la AD atravesando el tabique interauricular así como la pared de la aorta torácica descendente (animal número 2).

 

Resultados

El control de las alteraciones hemodinámicas intraoperatorias fue llevado a cabo por el coordinador de la Unidad de Anestesiología, Reanimación y Terapéutica del Dolor, veterinario con más de 15 años de experiencia en investigación en modelo animal y doctorado por la Universidad de Extremadura, con una tesis en modelo porcino referente al control analgésico intraoperatorio, siendo miembro fundador de la asociación española de anestesiología veterinaria. Además de contar en el mismo quirófano con un especialista en cardiología humana.

1. Principales hallazgos

-Animal número 1: se identificaron las diferentes estructuras cardiacas visualizándolas en los planos ecocardiográficos correspondientes a los cortes longitudinales de cavidades derechas y de cavidades izquierdas con tracto de salida de VI y válvula aórtica (Figs. 1 y 2). La estructura más cercana y fácilmente abordable desde el esófago fue la AI. Se procedió a la punción de la AI con distintas angulaciones buscando el eje más longitudinal que permitiera el avance de la aguja hacia el ventrículo izquierdo a través de la válvula mitral, circunstancia que se consiguió de modo eficaz (Fig. 3).

-Animal número 2: igualmente se identificó la anatomía cardiaca normal y se procedió al abordaje de la AD a través del tabique interauricular una vez alcanzada la AI desde el esófago adyacente, utilizando un plano transversal de raíz de aorta con AI, AD y septum interauricular (Fig. 4). No hubo dificultad en llegar hasta la AD, aunque hubo que realizar punciones repetidas del tabique en un intento de acceder a través de la fosa oval. Desde la sección de la raíz de la aorta se giró el endoscopio en sentido antihorario hasta registrar un corte horizontal de la aorta descendente, procediéndose a la punción de dicho vaso en diferentes puntos (Fig. 5).

2. Inducción de arritmias: durante los estudios no se registraron arritmias, salvo escasas extrasístoles ventriculares aisladas sin formas complejas, ante el contacto de la aguja con el miocardio del ventrículo izquierdo.

3. Comportamiento hemodinámico: durante todo el procedimiento se observó estabilidad hemodinámica con tensiones arteriales mantenidas y saturación de oxígeno en rango normal.

4. Posibilidad de infección: se obtuvieron hemocultivos antes y justo al final de cada estudio en ambos animales, siendo negativos en los dos casos (Tabla I). No se observó fiebre, pérdida de apetito o deterioro clínico durante el procedimiento ni en los diez días de seguimiento.

5. Respuesta a la punción: ambos animales tuvieron una recuperación anestésica normal tras el estudio y se mantuvieron vivos sin incidencias clínicas durante diez días. Los marcadores enzimáticos de daño miocárdico no mostraron alteraciones significativas entre los valores basales, posprocedimiento y a los 10 días del estudio y los obtenidos inmediatamente después de terminado el procedimiento (Tabla I).

 

-Estudio ecocardiográfico: en el animal número 1, se observó al final del estudio, tras sucesivas punciones de la aguja, una imagen transitoria de "flap" auricular endotelial sin repercusión hemodinámica. En el animal número 2 tras la punción repetida del tabique interauricular se observó un engrosamiento del mismo correspondiente a un pequeño hematoma. Tras la punción en aorta torácica descendente su visualizó igualmente un pequeño hematoma en la capa media sin evidencia de "flap" intimal ni de rotura de la capa externa o adventicia del vaso.

-Estudio de las piezas de necropsia: fue llevada a cabo por personal veterinario del Centro de Cirugía de Mínima Invasión de Cáceres, con más de 13 años de experiencia en Investigación en modelo animal. Posteriormente del estudio macroscópico las muestras son preparadas para su conservación y fueron estudiadas en la cátedra de Anatomía y Embriología de la Facultad de Veterinaria de Murcia, por parte de personal docente de esta Unidad.

Macroscópicamente no se apreció ninguna lesión ni efusiones, ni adherencias significativas. Posteriormente, tras realizar una fijación por dilatación e inmersión del bloque cardiopulmonar, se estudiaron mediante lupa estereoscópica todas las estructuras cardiacas prestando especial interés a los lugares de punción (AI, AD, aorta torácica). En el septo interatrial se identificó una pequeña zona con hematoma (Fig. 5). El estudio histológico de dicha zona indicó mínima laceración del endocardio en ambos atrios.

 

Discusión

En la actualidad existe una corriente de diseño orientada al abordaje quirúrgico mínimamente invasivo. Así, en el campo de la endoscopia digestiva se están desarrollando aplicaciones de cirugía endoscópica transgástrica a través de orificios naturales (NOTES) (11) y diversos abordajes de angiografía mediante USE (12). Otro estudio experimental ha conseguido realizar con éxito el acceso endoscópico transesofágico a la cavidad torácica y desde aquí a pericardio y epicardio, pudiendo cerrar el orificio de paso submucoso empleado (13). A su vez la cirugía cardiaca está poniendo en práctica nuevas técnicas de valvuloplastia, ablación de vías anómalas y de pared auricular así como técnicas quirúrgicas sin clampaje aórtico (14,15).

Existen muy pocas referencias disponibles en la literatura. La experiencia aportada por Fritscher-Ravens y cols. (8) constituye la única referencia, en nuestro conocimiento, sobre este tema. Así, este grupo estudió ocho cerdos de experimentación en los que se evaluó el efecto sobre el corazón de la introducción de las agujas de punción cardiaca, la ablación termal del miocardio y las válvulas mitral y aórtica, e incluso la punción coronaria. En todos los casos se pudo acceder a las cámaras cardiacas, no se registraron alteraciones hemodinámicas ni arritmias durante la intervención ni tras 2 semanas de observación y en el estudio necrópsico no se informó de iatrogenia sobre las estructuras cardiacas puncionadas. Igualmente, informan sobre tres casos en humanos en los que se aplicó la técnica sin complicaciones: dos drenajes de derrame pericárdico y una PAAF para estudio de una masa en AI, que resultó ser un trombo. En la literatura existen otros casos clínicos aislados publicados de drenaje pericárdico y punción de lesiones de pericardio y de aurícula izquierda con excelentes resultados y ausencia de complicaciones.

El presente trabajo nos ha permitido evaluar la accesibilidad al corazón desde la aproximación esofágica mediante ultrasonografía endoscópica, con unos resultados muy similares a los obtenidos en la literatura, ofreciendo dos novedades hasta ahora no descritas como la punción de la aurícula derecha a través del tabique interauricular y de la aorta torácica descendente, de forma fácil y aparentemente segura.

Tras este estudio es posible evidenciar una nueva vía de acceso a las cavidades cardiacas y grandes vasos adyacentes. Aunque consideramos que hacen falta nuevos estudios en el animal de experimentación que corroboren nuestros hallazgos y que permitan estudiar las posibilidades diagnósticas y terapéuticas de la técnica en diferentes modelos de patológica cardiaca, pericárdica y aórtica, nuestros resultados preliminares apoyan el uso de la endoscopia guiada por ultrasonidos por digestólogos y cardiólogos, más allá de sus actuales aplicaciones clínicas limitadas al estudio de los órganos gastrointestinales y de lesiones mediastínicas secundarias a patología pulmonar.

 

 

Dirección para correspondencia:
Aurelio López Martín.
Unidad de Aparato Digestivo. Endoscopias.
Hospital Universitario Morales Meseguer.
C/ Marqués de los Vélez, s/n. 30008 Murcia, Spain.
e-mail: aureliolm@gmail.com

Recibido: 25-03-09.
Aceptado: 14-05-09.

 

 

Referencias

1. Ang TL. Endoscopic ultrasound: moving from diagnostics to therapeutics. J Dig Dis 2008; 9: 117-28.        [ Links ]

2. Khul HP, Harta P. The impact of transesophageal echocardiography on faily clinical practice. Eur J Echocardiograf 2004; 5: 455-68.        [ Links ]

3. Yamao K, Irisawa A, Inoue H, MatsudaK, Kida M, Ryozawa S, et al. Standard imaging techniques of endoscopic ultrasound-guided fine-needle aspiration using a curved linear array echoendoscope. Dig Endos 2007 19: 180-205.        [ Links ]

4. Varas MJ, Miquel JM, Abad R, Espinos JC, Cañas MA, Fabra R, et al. Intervencionist endoscopic ultrasonography. A retrospective analysis of 60 procedures. Rev Esp Enferm Dig 2007; 99: 138-44.        [ Links ]

5. Nazarian S, Kantsevoy SV, Zviman MM, Matsen FA 3rd, Calkins H, Berger RD, et al. Feasibility of endoscópica guidance for nonsurgical transthoracic atrial and ventricular epicardial ablation. Heart Rhythm 2008; 5: 1115-9.        [ Links ]

6. Scholte AJ, Frissen PH, van der Wouw PA. Transesophageal echocardiolgraphy-guided transvesnous biopsy of an intracardiac tumor. Echocardiography 2004; 21: 721-3.        [ Links ]

7. Nazarian S, Kantsevoy SV, Zviman MM, Matsen FA 3rd, Calkins H, Berger RD, et al. Feasibility of endoscopic guidance for nonsurgical transthoracic atrial andventricular epicardial ablation. Heart Rhythm 2008; 5: 1115-9.        [ Links ]

8. Fritscher-Ravens A, Ganbari A, Mosse CA, Swain P, Koehler P, Patel K. Transesophageal endoscopic ultrasound-guided access to the heart. Endoscopy 2007; 39: 385-9.        [ Links ]

9. Fritscher-Ravens A, Sriram PV, Bobrowski C, Pforte A, Topalidis T, Krause C, et al. Mediastinal lymphadenopathy in patients with and without previous malignancy: EUS-FNA based cytodiagnosis in 153 patients. AM J Gastroenterol 2000; 95: 2278-84.        [ Links ]

10. García Fernández MA. Anatomía transesofágica: planos horizontales. En: Ecocardiografía Transesofágica. Ed. Interamericana, McGraw-Hill; 1991.        [ Links ]

11. Fritscher-Ravens A, Patel K, Ghanbari A, Khale E, Von Herbay A, Fritscher T, et al. Natural orifice transluminal endoscopic surgery (NOTES) in the mediastinum: long-term survival animal experiments in transesophageal access, including minor surgical procedures. Endoscopy 2007; 39: 870-5.        [ Links ]

12. Magno P, Ko CW, Buscaglia JM, Giday SA, Jagannath SB, Clarke JO, et al. EUS-guided angiography: a novel approach to diagnostic and therapeutic interventions in the vascular system. Gastrointest Endosc 2007; 66: 587-91.        [ Links ]

13. Sumiyama K, Gostout CJ, Rajan E, Bakken TA, Knipschield MA, Cheng S, et al. Pilot study of transesophageal endoscópica epicardial coagulation by submucosal endoscopy with the mucosal flap safety valve technique. Gastrointest Endosc 2008; 67: 497-501.        [ Links ]

14. Loulmet DF, Patel NC, Jennings JM, Subramanian VA. Less invasive intracardiac surgery performed without aortic clamping. Ann Thorac Surg 2008; 85: 1551-5.        [ Links ]

15. Yu R, Ma C, Dong J, Liu X, Kang J. Transeophageal high intensity focused ultrasound ablation of left atrium posterior wall: new method for treating atrial fibrillation. Med Hypotheses 2008; 70: 654-6.        [ Links ]