John Gibbon, inventor de la CEC y primero que realizó una cirugÃa con esta técnica. Foto: SECCE..
6 de mayo de 1953, en el Centro Médico Universitario Jefferson de Filadelfia, Estados Unidos, John H. Gibbon realizaba la primera cirugÃa cardÃaca con circulación extracorpórea (CEC) de la historia médica; un dispositivo inventado y desarrollado por este cirujano cardÃaco. Ese dÃa cerraba, con éxito, una comunicación interauricular con el soporte de una máquina de circulación extracorpórea -conocida como corazón-pulmón artificial- que revolucionó la cirugÃa cardÃaca del siglo XX y que en el XXI se mantiene como una herramienta sin la cual muchas de las intervenciones actuales no podrÃan llevarse a cabo.
Este 2023 se cumplen 70 años de aquel hito en la historia de la cirugÃa cardiovascular, y de la medicina, que arranca en la mente de un joven Gibbon unos 20 años antes cuando fue testigo directo del fallecimiento de un paciente al que se sometió a una embolectomÃa pulmonar cerrada para tratar una embolia pulmonar. Hoy en dÃa es impensable acometer la mayorÃa de procedimientos de cirugÃa cardÃaca sin la presencia del dispositivo de CEC, al que hasta a los más expertos profesionales les sigue pareciendo un milagro; el de mantener parado el corazón durante un tiempo y que, posteriormente, vuelva a latir con total normalidad.
"Lo normal es que un paciente esté entre 60 y 90 minutos con el corazón parado mediante la máquina de CEC. Pero otras cirugÃas más complejas conllevan hasta dos y tres horas de corazón parado y, por ejemplo, los corazones que se trasplantan pueden permanecer hasta cuatro horas", indica José Cuenca, jefe de Servicio de CirugÃa CardÃaca del Complexo Hospitalario Universitario A Coruña (CHUAC).
Subraya que, aunque estamos muy habituados a que la medicina actual "puede hacer casi todo, si se piensa frÃamente, este procedimiento sigue sorprendiendo incluso a los que estamos habituados a verlo. No es extraño, por tanto, que cuando los alumnos nuevos ven pararse el corazón en quirófano pregunten ¿va a volver a funcionar? Y sÃ, vuelve a latir".
La circulación extracorpórea (CEC) es un concepto médico que se basa en sustituir el corazón y el pulmón temporalmente para poder realizar determinados tratamientos en quirófano. Para sustituir temporalmente la función cardÃaca se necesita una bomba que impulse la sangre y otro dispositivo que sustituya a los pulmones, un oxigenador, encargado de reponer el oxÃgeno que han consumido los diferentes tejidos y órganos.
Cambio radical y apertura de posibilidadesEsta doble misión de bombeo y oxigenación es la que realiza la tecnologÃa conocida como circulación extracorpórea (CEC) o by pass cardiopulmonar y que, según los profesionales, permite monitorizar y ajustar durante todas las fases de la cirugÃa cardiovascular, y según las necesidades de cada paciente, parámetros vitales como la perfusión de los tejidos, la presión arterial o la saturación cerebral de oxÃgeno. Durante todo el transcurso de la cirugÃa cardÃaca, el manejo de la máquina de CEC debe estar 'al mando' del perfusionista, profesional especializado en el manejo de la técnica.
Este descubrimiento cambió completamente el tratamiento de las patologÃas cardÃacas, fue "un punto de partida, la primera fase de una larga historia que continúa hoy dÃa", según Jorge RodrÃguez-Roda, jefe del Servicio de CirugÃa CardÃaca del Hospital Ramón y Cajal, de Madrid, y presidente de la Sociedad Española de CirugÃa Cardiovascular y Endovascular (SECCE), organismo que ha rendido homenaje a la hazaña del cirujano cardÃaco estadounidense.
"Su aparición supuso que los cirujanos de la época pudieran acceder al corazón en unas condiciones más favorables: ya no tenÃan la circulación sanguÃnea del organismo funcionando -tanto del corazón como del pulmón-, sino que la podÃan sacar del cuerpo, por eso se llama extracorpórea. De esa forma, los cirujanos podÃan acceder a patologÃas cardÃacas y tratarlas, lo que constituyó un hito espectacular".
Jorge RodrÃguez-Roda, presidente de la Sociedad Española de CirugÃa Cardiovascular y Endovascular (SECCE). Foto: SERGIO GONZÃLEZ VALERO.
Actualmente, con la CEC es posible tratar las cardiopatÃas congénitas, las valvulares, la cardiopatÃa isquémica, la patologÃa de los grandes vasos; actuaciones que anteriormente se realizaban de una manera "muy limitada porque, obviamente, con el corazón latiendo y funcionando es prácticamente imposible. Si se hacen, es de forma muy paliativa", señala RodrÃguez-Roda. Destaca también que en el momento en el que los cirujanos tienen acceso al corazón se genera una evolución paralela de la tecnologÃa: creación de nuevas válvulas, realización de injertos coronarios o utilización de determinados materiales para tratar las patologÃas de los grandes vasos.
"Poder parar el corazón o la función cardiorrespiratoria del organismo y sacarla fuera, incitó un importante avance en lo relacionado con la tecnologÃa de válvulas y materiales para tratar las patologÃas el corazón", señala Cuenca.
En España, se llevan a cabo entre 15.000 y 20.000 cirugÃas cardÃacas cada año en las que el uso de la CEC es esencial. En Estados Unidos estas cifras se aproximan a 70.000 u 80.000 anuales, lo que ofrece pistas de la magnitud del número de personas que han salvado sus vidas gracias a la existencia de esta tecnologÃa. Se calcula que solo en los paÃses desarrollados podrÃan superarse las 300.000 y 400.000 intervenciones cardÃacas que se realizan cada año con el apoyo de la CEC.
Gregorio Rábago, director de CirugÃa CardÃaca de la ClÃnica Universidad de Navarra. Foto: SERGIO GONZÃLEZ VALERO.
A Gregorio Rábago Juan-Aracil, director del Servicio de CirugÃa CardÃaca de la ClÃnica Universidad de Navarra (CUN), en Pamplona, al que regalaron piezas de la primera bomba de CEC que atesora a buen recaudo, aún le cuesta imaginar "cómo pudieron hacer eso con esto", asà como digerir que, a partir de entonces, "fuimos capaces de pasar de la nada al todo en 14 años: de no poder entrar al corazón a trasplantarlo", señala este cirujano, que también cuenta con el privilegio, aunque no de la memoria real -"por entonces yo ni era un proyecto. Mis padres eran novios"-, de ser hijo del cirujano que realizó, en diciembre de 1958, la primera intervención a corazón abierto con CEC en España: Gregorio Rábago.
Ese dÃa, en la Fundación Jiménez DÃaz, de Madrid, también conocida como ClÃnica de la Concepción, se necesitaron hasta 18 médicos en quirófano para operar a un joven de Melilla. "De no poder tratar casi ninguna patologÃa, o muy pocas, porque no se podÃa acceder a nada dentro del corazón, fundamentalmente a las válvulas, a tratar cualquier estructura cardÃaca".
De la nada al todoÂEste el cambio de paradigma que ha supuesto el desarrollo de la CEC, recalca José Cuenca, que permite sustituir al corazón y al pulmón humano por una máquina y, por tanto, detener el funcionamiento de esos dos órganos. "Al quitar la sangre y derivarla es posible acceder al corazón realizando sustituciones o reparaciones de las válvulas o de cualquier estructura que está en su interior".
Esta máquina mágica abrió una nueva vÃa, un crecimiento exponencial para todas las posibilidades que actualmente ofrece la cirugÃa cardÃaca. "Supuso un boom de la especialidad que, 70 años después, ha cristalizado en que cientos de miles de personas hayan sido intervenidas de diferentes patologÃas cardÃacas en el mundo y se hayan beneficiado del desarrollo de una máquina", prosigue el cirujano.
Sin este apoyo en quirófano, las actuales cirugÃas valvulares y de reparación valvular, muchas anomalÃas congénitas -sobre todo las que tienen alteración en comunicaciones intracardÃacas-, y los trasplantes de órganos, básicamente el cardÃaco, no podrÃan llevarse a cabo. "Hoy en dÃa, el 75% de las intervenciones de cirugÃa cardÃaca no se podrÃan acometer sin esta técnica. El restante 25% se realizan, aunque no se usa CEC, porque tenemos la confianza de que si algo se complica, se puede recurrir a ella; se tiene de paracaÃdas. Entre el 90-95% de las intervenciones precisan de este apoyo tecnológico, que fue abrir una ventana, ya que la cirugÃa cardÃaca prácticamente tampoco existirÃa. Las escasas intervenciones que se podrÃan hacer las llevarÃan a cabo otros especialistas o serÃa algo residual", aclara Cuenca.
Años de vida ganadosÂRábago aporta otro matiz: la CEC ha permitido que muchos pacientes que hace años no se podÃan intervenir hayan ganado años de vida porque eran portadores de patologÃas con mortalidad muy cercana, precisamente por no poder arreglar su problema. En cualquier caso, el paciente acabarÃa falleciendo en poco tiempo por su patologÃa de base, además de tener una mala calidad de vida, ya que se encontrarÃa en un estado de insuficiencia cardÃaca permanente.
"Ha sido, probablemente, una de las innovaciones mecánicas con más impacto para la humanidad en años de vida ganados y en calidad de vida si se multiplican los pacientes afectados por los años de ganados de vida".
La CEC es aplicable a la totalidad de los enfermos con indicación quirúrgica; hay que tener en cuenta que actualmente se aplica en intervenciones de neonatos de tres dÃas de vida y con poco peso corporal. El riesgo es individual, como todo acto quirúrgico, y dependerá de la patologÃa de base. "En los últimos años, la CEC ha mejorado mucho y los riesgos son mÃnimos para el organismo", señala el presidente de la Secee.
En niños, e incluso en neonatos usada como asistencia ventricular, la técnica es también es esencial para el abordaje de las cardiopatÃas congénitas. "En algunos de estos casos, son tratamientos definitivos, pero en la mayorÃa son paliativos y necesitarán varias cirugÃas posteriores".
Nuevos dispositivos de CEC en las salas de cirugÃa. Foto: AGEFOTOSTOCK.
Actualmente, explica RodrÃguez-Roda, la CEC se está utilizando también para infundir fármacos antitumorales durante determinadas cirugÃas y recuerda que durante la pandemia por covid-19 se empleó un tipo especÃfico en insuficiencia respiratoria.
"Cuando el pulmón deja de funcionar, se emplea un tipo de ECMO respiratorio que extrae la sangre que se pasa el oxigenador y se vuelve a introducir oxigenada. En este caso, no afecta al corazón, no se vacÃa ni entra en el circuito arterial. El proceso se realiza en el circuito venoso, por lo que se denomina ECMO veno-venoso. Por el contrario, cuando lo que se pretende es sustituir el corazón y el pulmón a la vez, se recurre a la ECMO veno-arterial", señala.Â
Los profesionales destacan que las primeras máquinas de CEC eran muy rudimentarias y uno de sus principales problemas se relacionaba con la oxigenación de la sangre: los dispositivos de oxigenación eran muy grandes, provocaban mucha hemólisis y tenÃan un rendimiento bajo.
Sin embargo, la evolución en los últimos 70 años ha sido espectacular. "Se ha pasado de los oxigenadores de disco a oxigenadores de burbuja, que son más efectivos, hasta llegar a los actuales oxigenadores de membrana, mucho más efectivos y menos dañinos para el organismo", indica Rodriguez-Roda.Â
"Los efectos deletéreos de la CEC se centran en que la sangre, que es un tejido vivo, está en contacto con estos circuitos, que son unas tubuladuras. Actualmente es una terapia con mÃnimos riesgos. De hecho, y para determinados casos, se emplea durante semanas, e incluso meses, hasta que se recupera el corazón. Es decir, el daño que produce se ha ido minimizando con el tiempo".Â
Materiales biocompatiblesÂA pesar de que recuerdan que en ningún tratamiento médico-quirúrgico puede existir la seguridad completa, sà es evidente que en los últimos 70 años los avances en biocompatibilidad de los materiales ha conseguido disminuir significativamente las interacciones con la sangre. "Los biomateriales tienen la clave. En este tiempo, los plásticos han ido modificado su naturaleza y lo seguirán haciendo gracias a la la industria y la ingenierÃa", considera Cuenca.Â
José Cuenca, jefe de CirugÃa CardÃaca del CHUAC. Foto: SERGIO GONZÃLEZ VALERO.
Hoy en dÃa, la innovación ha permitido que al plástico -el interior del tubo por donde entra en contacto el plástico con la sangre-, le inserten pelÃculas de biomateriales o sustancias que lo hacen más biocompatible. Ello entraña que la sangre no detecta tanto que está en contacto con un cuerpo extraño y, por tanto, no se produce una reacción inflamatoria.
Para Cuenca, "la ausencia de esta potencial reacción inflamatoria ha sido de tal magnitud que es posible mantener a pacientes semanas y meses con su sangre en contacto con superficies plásticas sin gran daño, algo que era impensable hace incluso 20-25 años y que, en algunos casos, podÃa arruinar la cirugÃa. Actualmente, las nuevas superficies ofrecen control y, desde luego, en el futuro irán mejorando".Â
Revascularizar sin circulación extracorpórea es seguro, Encuentran el primer gen común para las cardiopatÃas congénitas, Determinan el grado de supervivencia después de una reparación valvular aórtica bioprotésica fallida Los oxigenadores de CEC también han mejorado notablemente. Los de burbuja de oxÃgeno, que ocasionaban importante daño sanguÃneo, han dado paso a los d La circulación extracorpórea (CEC), sustituto del corazón-pulmón en quirófano, ha permitido pasar de la nada al todo en cirugÃa cardÃaca. Off Raquel Serrano. Madrid Medicina Intensiva PediatrÃa CardiologÃa AnestesiologÃa y Dolor EnfermerÃa Off
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