How do you calculate stroke volume from an arterial line in patients with heart failure or severe cardiovascular disease?

Volumen Sistólico: Definición y Cálculo desde Línea Arterial

¿Qué es el Volumen Sistólico?

El volumen sistólico (VS) es la cantidad de sangre eyectada por el ventrículo izquierdo en cada latido cardíaco, y representa un parámetro hemodinámico fundamental para evaluar la función cardiovascular y guiar el manejo de líquidos y vasopresores en pacientes críticos. 1

• El VS normal en adultos oscila entre 60-100 ml por latido 1
• El gasto cardíaco resulta del producto del VS multiplicado por la frecuencia cardíaca 2
• En pacientes con insuficiencia cardíaca o disfunción cardiovascular severa, el VS puede estar significativamente reducido 1

Métodos para Calcular el VS desde Línea Arterial

Análisis del Contorno de Pulso (Método Principal)

Los dispositivos modernos calculan el VS mediante análisis del contorno de la onda de presión arterial, utilizando el área bajo la porción sistólica de la curva de presión multiplicada por un factor de calibración individual que considera la impedancia vascular. 3

• El área bajo la curva de presión arterial durante la sístole se correlaciona con el volumen eyectado 4
• Requiere calibración inicial con termodilución u otro método de referencia para determinar la impedancia característica aórtica individual 3
• La precisión es de ±15.7% cuando se realizan calibraciones adicionales durante cambios hemodinámicos extremos 3

Limitaciones críticas a considerar:

• La amplitud y área de la onda están afectadas por frecuencia cardíaca, resistencia vascular sistémica, compliance torácica, compliance pulmonar y volumen tidal—no solo por el VS 5
• La relación entre intensidad de señal y volumen sanguíneo real no es lineal 5
• Los cambios en el tono vascular por fármacos vasoactivos pueden requerir recalibración 3

Variación del Volumen Sistólico (VVS)

En pacientes bajo ventilación mecánica pasiva, la VVS se calcula como: VVS (%) = [(VSmáx - VSmín) / VSmedio] × 100 durante un ciclo respiratorio completo, y predice la respuesta a líquidos con especificidad del 91% y sensibilidad del 72%. 6, 7

Requisitos estrictos para validez:

• Ventilación mecánica pasiva sin esfuerzos respiratorios espontáneos 6, 7
• Ritmo cardíaco regular (la fibrilación auricular invalida la medición) 7
• Compliance torácica normal 7
• Volumen tidal adecuado (>8 ml/kg peso ideal) 1

Interpretación clínica:

• VVS >12-13% sugiere que el VS aumentará con administración de líquidos 7
• En pacientes con SDRA, si la VVS permanece alta a pesar de volúmenes tidales bajos y baja compliance pulmonar, esto indica fuertemente respuesta a líquidos 7
• La VVS aumenta proporcionalmente con la profundidad del volumen tidal 6

Variación de Presión de Pulso (VPP)

La VPP se calcula como la diferencia entre presión de pulso máxima y mínima dividida por la presión de pulso media durante el ciclo respiratorio, y es superior a mediciones estáticas como PVC para predecir respuesta a líquidos. 7

• VPP >12-13% indica que el VS probablemente aumentará con fluidos 7
• Requiere los mismos criterios estrictos que la VVS (ventilación pasiva, ritmo regular, compliance normal) 7
• En falla ventricular derecha severa, una VPP alta puede indicar dependencia de poscarga del VD en lugar de respuesta a líquidos 7

Maniobra de elevación pasiva de piernas para diferenciar:

• Si la VPP disminuye durante elevación de piernas: sugiere respuesta a líquidos 7
• Si la VPP no cambia: sugiere dependencia de poscarga del VD 7

Método Ecocardiográfico Complementario (Estándar de Oro)

Cuando la línea arterial está disponible, el método ecocardiográfico debe complementar el análisis del contorno de pulso para evaluar la función ventricular y detectar condiciones como cor pulmonale agudo que alteran la interpretación. 5, 7

Cálculo por Doppler del TSVI:

VS = Área de Sección Transversal del TSVI × Integral Velocidad-Tiempo (IVT) del TSVI 1, 6, 2

Pasos específicos:

1. Medir el diámetro del tracto de salida del ventrículo izquierdo (TSVI) en mesosístole desde vista paraesternal eje largo, borde interno a borde interno 6
2. Calcular el área: AST = π × (diámetro TSVI)² / 4 6
3. Obtener la IVT trazando el contorno de la señal Doppler, con volumen de muestra posicionado aproximadamente 0.5 cm proximal a la válvula 6
4. VS = AST × IVT 6, 2

Ventajas del método IVT:

• La IVT del TSVI por sí sola monitorea cambios en el VS sin necesidad de calcular el área (que es constante) 2
• La "distancia minuto" (IVT × frecuencia cardíaca) monitorea el gasto cardíaco 2
• Útil para evaluación continua de la respuesta a intervenciones como retos de líquidos o estimulación inotrópica 2

Errores Comunes a Evitar

No utilizar el índice de perfusión de oximetría de pulso periférica como sustituto del VS—refleja perfusión periférica, no gasto cardíaco. 5

No usar la amplitud de la onda sola sin considerar las múltiples variables hemodinámicas que la afectan independientemente del VS. 5

No aplicar parámetros dinámicos (VVS, VPP) en pacientes con respiración espontánea—requieren ventilación mecánica pasiva para validez. 5, 7

No confiar en mediciones estáticas como presión venosa central o presión capilar pulmonar para estimar el VS—son indicadores insensibles de volemia. 1

Errores técnicos en ecocardiografía:

• Alineación inadecuada del haz Doppler subestima la IVT y por tanto el VS 6
• Respiración espontánea o desincronización con el ventilador invalida la medición de VVS 6

Algoritmo Práctico para Pacientes Críticos

En pacientes con línea arterial bajo ventilación mecánica:

1. Verificar criterios para parámetros dinámicos: ventilación pasiva, ritmo regular, compliance normal 6, 7
2. Si se cumplen criterios: calcular VVS o VPP del monitor de contorno de pulso 7
3. Si VVS/VPP >12-13%: considerar administración de líquidos 7
4. Complementar con ecocardiografía para evaluar función del VD y detectar cor pulmonale 7
5. Si hay disfunción del VD: realizar elevación pasiva de piernas para diferenciar respuesta a líquidos vs dependencia de poscarga 7

En pacientes con respiración espontánea o arritmias:

1. Los parámetros dinámicos no son válidos 7
2. Utilizar ecocardiografía transtorácica para medir VS por método IVT del TSVI 6, 2
3. Evaluar variabilidad del diámetro de vena cava inferior (aunque el consenso sobre metodología es limitado) 1
4. Considerar monitoreo volumétrico con técnicas de termodilución transpulmonar 1