http://dx.doi.org/10.1016/j.rca.2013.05.011

Investigación científica y tecnológica

Correlación y concordancia entre los valores de pH, P0₂, PC0₂ y HC0₃- en sangre arterial y venosa de pacientes con ventilación mecánica en la unidad de cuidados intensivos

Correlation and agreement between arterial and central venous blood pH, P0₂) PC0₂ and HC0₃- values of mechanically ventilated patients in intensive care unit: A prospective observational study

Mohd Sabihul Islam^a, Syed Moied Ahmedh^b,*, Shahjahan Bano^c, Abu Nadeem^d y Mozammil Shafi^a

* Autor para correspondencia: Department of Anesthesiology, JN Medical College, AMU, Aligarh, India. Correo electrónico: sma99@rediffmail.com (S.M. Ahmed).

0120-3347/$ - see front matter © 2012 Sociedad Colombiana de Anestesiología y Reanimación. Publicado por Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados.

INFORMACION DEL ARTICULO

Historia del artículo:Recibido el 13 de octubre de 2012 Aceptado el 20 de mayo de 2013.

RESUMEN

Palabras clave: Gases arteriales, Gases venosos centrales, Correlación, Concordancia.

ABSTRACT

Background: The procedure for arterial blood sampling can be technically difficult with various limitations and complications. Central venous catheterization is a mandatory procedure in ICU. The sampling of central venous blood is much easier, quicker and less complicated.
Context: Correlation and agreement between arterial and central venous blood pH, PO₂, PCO₂ and HCO₃ − values of mechanically ventilated patients.
Aims: Aim was to evaluate the correlation and agreement between arterial and central venous blood pH, PO₂, PCO₂ and HCO₃ − values and infer whether central venous blood gas values could replace arterial blood gas values.
Settings and design: Intensive Care Unit and prospective observational study.
Materials and methods: A total of 100 samples (50 arterial blood gas and 50 central venous blood gas) were collected from 50 adult patients with varied disease process admitted in a medical college ICU. Patients requiring mechanical ventilation having palpable radial artery, normotensive and normothermic were enrolled for the study. No patient was repeated for the study. Arterial blood was collected from radial artery and within 2 minutes central venous blood was withdrawn from the same patient. Correlation and agreement were evaluated between arterial and central venous pH, PO₂, PCO₂ and HCO₃ −.
Statistical analysis used: Pearson';s correlation and Bland-Altman analysis.
Results: The pH, PO₂, PCO₂ and HCO₃ − of CVBG correlated significantly with arterial values (r_pH = 0.88, P < 0.001; r_PO2 = 0.358, P < 0.05; r_PCO2 = 0.470, P < 0.001 and r_HCO3 = 0.714, P < 0.001). Regression equations were derived to predict arterial blood values from venous blood values as follows: arterial pH= 0.879×central venous pH+ 0.9422 (constant), arterial PO₂ = 0.421×central venous PO₂ + 114.4 (constant), R² = 0.128, arterial PCO₂ = 0.429×central venous PO₂ + 24.627 (constant), R² = 0.2205 and arterial HCO₃ = 1.045×central venous HCO₃ + 3.402 (constant), R² = 0.5101. The mean arterial minus venous difference for pH, PO₂, PCO₂, and bicarbonatewas 0.053±0.014, 56.04±15.74, 2.20±4.4 and 4.30±1.64 respectively. Bland-Altman plots for agreement of pH, PO₂, PCO₂, and bicarbonate showed 95% limits of agreement of −0.04 to 0.146, −52.51 to 164.59, −26.61 to 31.01 and −7.0 to 15.6, respectively.
Conclusions: The arterial pH, PO₂, PCO₂ and HCO₃ – values correlatedwell with central venous values. However, only the arterial pH value can replace the central venous pH value.

Keywords: Arterial blood gas, Central venous blood gas, Correlation, Agreement.

Introducción

El análisis de gases arteriales (GA) es el patrón oro para determinar el estado ácido-básico del paciente sometido a ventilación mecánica1. En ocasiones el procedimiento puede ser técnicamente difícil y tiene varias limitaciones y complicaciones^2-5.

La información obtenida a partir de un informe de GA también se puede obtener a partir de una muestra de sangre venosa6. Establecer un acceso venoso central es casi un procedimiento de rutina y obligado en las salas de cirugía, en las unidades de cuidados intensivos (UCI) y en las unidades de trauma y urgencias. Por tanto, puede ser un método más fácil, rápido y sencillo de identificar el estado de los gases en sangre venosa del paciente^3,6.

Sin embargo, a fin de reemplazar los valores de los GA por los valores de los gases en sangre venosa central (GVC) debemos primero identificar una correlación y concordancia entre los 2 valores de los gases.

Estudios anteriores han examinado la relación entre las muestras de GA y de GVC. La mayoría de ellos son estudios sobre enfermedades específicas y se refieren a la correlación o la concordancia de uno o más parámetros de los gases en sangre. Además, no hubo congruencia en las inferencias de la mayoría de los estudios^6-10.

Por consiguiente, el objetivo de este estudio fue evaluar la correlación y la concordancia entre los valores arteriales y venosos centrales de pH, PO₂, PCO₂ y HCO₃ en pacientes médicos y quirúrgicos ingresados en la UCI, e inferir si la lectura de los GVC puede reemplazar la lectura de los GA.

Sujetos y métodos

El estudio se realizó en la UCI de un hospital universitario. Una vez obtenida la autorización del comité ético del departamento se procedió a incluir en el estudio a 50 pacientes adultos de ambos sexos entre las edades de 20 y 50 años que requirieron ventilación mecánica. El consentimiento informado se obtuvo de los familiares más cercanos de los pacientes. Ninguno de los pacientes se incluyó 2 veces.

Dos observadores tomaron la muestra de sangre (lml) simultáneamente de la arteria radial o femoral y de la vena central del mismo paciente a fin de evitar diferencias en la hora de la toma de la muestra. Las muestras se recogieron en 2 jeringas pre-heparinizadas etiquetadas por separado y se analizaron inmediatamente en la máquina de gases arteriales (analizadora Eschweiler Combisys 2) instalada en la UCI a fin de evitar el mantenimiento de la cadena de frío con hielo. Se analizaron 100muestras en total (50 GA más 50 GVC). Los valores de P0₂, PC0₂, pH y HC0₃ se registraron a partir del informe de GA y se evaluaron para el estudio. Se registraron también los siguientes datos: diagnóstico de la enfermedad, calibración del ventilador, frecuencia cardíaca, presión arterial media (PAM), saturación arterial de oxígeno (Sp0₂), temperatura, hemograma y perfil renal. No se incluyeron en el estudio pacientes con hipotensión severa, sepsis severa, trauma de las manos, hipotermia (≤ 36 °C) y sin acceso venoso central.

Todos los análisis estadísticos se hicieron con el SPSS versión 17. El tamaño de muestra de 50 en cada grupo se basó en el análisis de poder en el cual el nivel alfa se fijó en 0,05, y el efecto previsto del tamaño (d de Cohén) en 0,8; se calculó que el tamaño mínimo requerido para un nivel deseado de poder estadístico de 0,8 era de 26 por grupo y que el mínimo total requerido de la muestra era de 52. Se utilizó la prueba de correlación de Pearson para medir la significación de la correlación (p < 0,05) y el análisis de regresión para calcular la ecuación de regresión entre los valores arteriales y venosos centrales. Se usó el análisis de Bland Altman para encontrar la concordancia entre los valores arteriales y venosos centrales de pH, P0₂, PC0₂ y HC0₃. Se gráfico la diferencia arteriovenosa (AV) contra el valor promedio (A + V/2). Se evaluaron las medias, la desviación estándar (DE) y los intervalos de predicción del 95% (límites de concordancia) (A: parámetro arterial; V: parámetro venoso central). Los valores predefinidos para los límites aceptables de concordancia fueron:-0,05 ± 0,05 para pH, -10 ± 10 para PC0₂, -10 ± 10 para P0₂ y -2 ± 2 para HCO₃ -.

Resultados

La demografía y el diagnóstico de los pacientes aparecen en la tabla 1.

pH = 0,879 arterial x pH venoso central + 0,9422 (constante), R² = 0,78.
P0₂ = 0,421 arterial x P0₂ venoso central +114,4 (constante), R² = 0,128.
PC0₂ arterial = 0,429 x P0₂ venoso central + 24.627 (constante), R² = 0,2205.
HCO₃- arterial = 1.045 xHC03- venoso central+ 3.402 (constante), R² = 0,5101.

La diferencia media y los límites de concordancia del 95% se calcularon por medio del análisis de Bland Altman para evaluar la concordancia entre 2 variables. El valor de la diferencia media fue reducido (0,053 ± 0,014) y el valor de los límites de concordancia del 95% fue estrecho (-0,04 a 0,146) para el pH en sangre arterial y sangre venosa central, mostrando buena concordancia. Sin embargo, la diferencia media fue grande y 100 90 80 70 m 60 y = 0,4286x + 24,627 R² = 0,2205 40 60 PCO,-CVBG el valor de los límites de concordancia del 95% fue muy amplio para P0₂, PC0₂ y HC0₃ en sangre arterial y en sangre venosa, lo cual indicó mala concordancia (tabla 6). En las figuras 5, 6,7 y 8 se ilustran los gráficos del análisis de Bland Altman.

Discusión

En este estudio, la correlación del pH en GA y GVC fue significativa, dentro de unos límites estrechos de concordancia del 95%. Esto probablemente indica una concordancia aceptable entre el pH en sangre arterial y en sangre venosa, lo cual concuerda con los autores anteriores^7-10. Sin embargo, Mali-noski et al.⁶ evaluaron en 2005 un mal límite de concordancia entre el pH en sangre venosa y en sangre arterial, aunque la correlación fue estadísticamente significativa. Asimismo, la correlación entre la PC0₂ en sangre arterial y en sangre venosa fue estadísticamente significativa (p< 0,001), y los límites de concordancia del 95% fueron malos. Esto concordó con la observación de Malinoski et al.6 y de Adrogue et al.⁷. Sin embargo, contrariamente a nuestros hallazgos, Treger et al.9 mostraron buena concordancia entre la PCO₂ de las muestras de sangre arterial y la de sangre venosa. Estos autores demostraron que la diferencia media entre la arterial y la venosa Dlfference plot (A-V) fue pequeña para la PCO₂, con límites estrechos de concordancia del 95%. Concluyeron que la PC0₂ periférica o venosa central puede reemplazar a sus equivalentes arteriales en muchos contextos clínicos porque hubo concordancia entre ellas. Middleton et al.8 determinaron el grado de concordancia entre los valores arteriales y venosos de HC0₃ y demostraron unos límites aceptablemente estrechos de concordancia del 95%. Asimismo, Treger et al.⁹ examinaron la concordancia entre las muestras de GA y GVC para HCO₃ y demostraron límites estrechos de concordancia del 95% y que el HC0₃ en GVC podía reemplazar al HC0₃ en GA en muchos contextos clínicos de la UCI. Sin embargo, en nuestro estudio el HCO₃ en GA y en GVC tuvo una correlación significativa con una diferencia promedio reducida, pero los límites de concordancia del 95% no fueron significativos. Esto es contrario a las observaciones del autor anterior. La razón de este hallazgo diferente en el presente estudio podría deberse al tamaño relativo de la muestra y al grupo diverso de pacientes. Los estudios anteriores incluyeron principalmente grupos específicos de pacientes, entre ellos pacientes de trauma, exacerbación aguda de EPOC, cetoacidosis diabética, etc., en comparación con el grupo diverso de enfermedades incluido en nuestro estudio.

La PO₂ en GA y en GVC tuvo una correlación significativa con una diferencia promedio grande, y de ahí la mala concordancia. No pudimos comparar nuestra observación con otros porque hasta donde sabemos no hay literatura publicada al respecto. No pudimos explicar la correlación significativa entre la P0₂ arterial y venosa central en nuestro estudio. Sin embargo, la concordancia entre las 2 fue mala, lo cual es semejante a lo observado con otras variables de nuestro estudio.

Hubo ciertas debilidades en nuestro estudio, las cuales podrían explicar las diferencias de nuestras observaciones en comparación con los estudios anteriores. Fue un estudio realizado en un solo centro y el tamaño de la muestra pudo ser más pequeño que en otros estudios previos. Sin embargo, la fortaleza del estudio está en que evaluamos parámetros importantes del estado ácido-básico en una población con poder suficiente y con diversos procesos patológicos.

Ningún estudio está exento de sesgos. Tratamos de evitar el sesgo al analizar las 2 muestras en la misma máquina de GA, evitando así los errores o sesgos atribuibles a la máquina. Las muestras se tomaron de una población mixta de pacientes (médicos y quirúrgicos). No se repitió ningún paciente en el estudio, lo cual se hizo para evitar sesgos por patologías o pacientes específicos.

Por consiguiente, concluimos que aunque hubo buena correlación entre los valores arteriales de pH, P0₂, PC0₂ y HCO₃ y los valores venosos centrales, solamente el valor del pH arterial se puede reemplazar por el valor del pH venoso central. Sin embargo, podría realizarse otro estudio multicén-trico con un tamaño de muestra grande a fin de superar las limitaciones del presente estudio.

Conflicto de intereses

Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.

Referencias

1. McGillivray D, Ducharme FM, Charron Y, Mattimoe C, Treherne S. Clinical decision making based on venous versus capillary blood gas values in the wellperfused child. Ann Emerg Med. 1999;34:58-63.         [ Links ]

2. Criscuolo C, Nepper G, Buchalter S. Reflex sympathetic dystrophy following arterial blood gas sampling in the intensive care setting. Chest. 1995;108:578-80.         [ Links ]

3. Giner J, Casan P, Belda J, Gonzalez M, Miraida RM, Sanchis J. Pain during arterial puncture. Chest. 1996;110:1443.         [ Links ]

4. Kelly AM, McAlpine R, Kyle E. Agreement between bicarbonate measured on arterial and venous blood gases. Emerg Med Australas. 2004;16:407-9.         [ Links ]

5. Mortensen J. Clinical sequelae from arterial needle puncture, cannulation, and incision. Circulation. 1967;35:1118-23.         [ Links ]

6. Malinoski DJ, Todd SR, Slone DR, Mullins RJ, Schreiber MA. Correlation of central venous and arterial blood gas measurements in mechanically ventilated trauma patients. Arch Surg. 2005;140:1122-5.         [ Links ]

7. Adrogue HJ, Rashad MN, Gorin AB, Yacoup J, Madias NE. Assessing acid-base status in circulatory failure. Difference between arterial and central venous blood. N Engl J Med. 1989;320:1312-6.         [ Links ]

10. Zahn RL, Weil MH. Central venous blood for monitoring pH and PCO₂ in the critically ill patient. J Thorac Cardiovasc Surg. 1966;52:105-11.         [ Links ]