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(Rev. Esp. Anestesiol. Reanim. 2008; 55: 289-293)
ORIGINAL BREVE
Influencia de la elevación de la cabeza sobre la presión
intracraneal, presión de perfusión cerebral y saturación de oxígeno
cerebral regional en pacientes con hemorragia cerebral
J. Hernández Palazón*, P. Doménech Asensi**, S. Burguillos López**, F. Pérez Bautista**, A. García Candel**
Servicio de Anestesiología y Reanimación. Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca. Murcia.
Resumen
OBJETIVO: Estudiar los efectos de la posición semisentada con la cabecera a 30 y 45 grados sobre la dinámica
cerebral y oxigenación cerebral regional en pacientes con
hemorragia cerebral.
PACIENTES Y MÉTODOS: Estudio prospectivo sobre 10
pacientes con hemorragia cerebral, sometidos a sedoanalgesia y ventilación mecánica. Se recogieron los valores de
PIC, presión arterial media (PAM), presión de perfusión
cerebral (PPC) y oximetría cerebral regional por infrarrojos (SrO2) con la cabeza en posición horizontal (0º) y elevada 30º y 45º, tras un periodo de estabilización de 5 minutos.
RESULTADOS: La PIC disminuyó significativamente en
las posiciones de 30º y 45º con respecto a los valores en
posición horizontal (disminuyeron 2,8 ± 1,4 mmHg y
4,4 ± 1,4 mmHg, respectivamente). La PPC descendió ligeramente a 30º de elevación de la cabeza (3,5 ± 3,1 mmHg,
p=0,048), siendo la reducción más importante a 45º
(7,1 ± 4,8 mmHg, p < 0,01). Asimismo, la mayor reducción
de la PAM se registró con la cabeza elevada 45º
(11,8 ± 4,6 mmHg, p < 0,001). La SrO2 se redujo al elevar
la cabeza 30º y 45º, existiendo la mayor diferencia cuando
la cabeza se elevó a 45º (7% ± 2% p < 0,001). Una correlación moderada fue observada entre los valores de PPC y
los cambios de la SrO2 (r2 = 0,45, p < 0,001).
CONCLUSIÓN: La elevación de la cabeza produce una
disminución significativa de la PIC y la PPC en pacientes
con hemorragia cerebral. Asimismo, la elevación de la
cabeza disminuye la SrO2, dependiendo los cambios de la
SrO2 del grado de elevación de la cabeza.
Palabras clave:
Hemorragia cerebral. Elevación de la cabeza. Oximetría cerebral.
Espectroscopia. Presión de perfusión cerebral. Presión
intracraneal.
Effect of head elevation on intracranial
pressure, cerebral perfusion pressure, and
regional cerebral oxygen saturation in
patients with cerebral hemorrhage
Summary
OBJECTIVE: To study the effects on cerebral dynamics
and regional oxygenation (rSO2) of the semi-sitting
position, with the head at either 30° or 45°, in surgery for
cerebral hemorrhage.
PATIENTS AND METHODS: We performed a prospective
study of 10 patients undergoing surgery for cerebral
hemorrhage under sedation and analgesia and with
mechanical ventilation. Intracranial pressure (ICP), mean
arterial pressure (MAP), cerebral perfusion pressure
(CPP), and rSO2 measured using near-infrared
spectroscopy were recorded with the head in the supine
position (0°) and elevated to an angle of 30° and then 45°,
following a stabilization period of 5 minutes.
RESULTS: Mean (SD) ICP values were significantly
lower in both semi-sitting positions than in the supine
position: 2.8 (1.4) mm Hg lower at 30° and 4.4 (1.4) mm
Hg lower at 45°. Mean CPP values were fell slightly when
the head was elevated to 30° (3.5 [3.1] mm Hg, P=.048); a
greater reduction was achieved when the head was
elevated 45° (7.1 [4.8] mm Hg, P<.01). The greatest
reduction in mean MAP values also occurred with the
head elevated to 45° (11.8 [4.6] mm Hg, P<.001). Mean
rSO2 values fell when the head was elevated to 30° and
45°; the greatest reduction occurred when the head was
elevated to 45° (7% [2%], P<.001). There was a moderate
correlation between CPP values and changes in rSO2
(r2=0.45, P<.001).
C ONCLUSION : Head elevation significantly reduces
ICP and CPP in patients with cerebral hemorrhage.
Head elevation also reduces rSO2, to a greater or lesser
extent depending on the degree to which the head is
elevated.
*Profesor Asociado de Anestesiología. **Facultativo Especialista de Área.
Corespondencia:
Joaquín Hernández Palazón.
C/ San Ignacio de Loyola, 4-2º B
30001 Murcia
E-mail: [email protected]
Key words:
Cerebral hemorrhage. Head elevation. Cerebral oximetry.
Spectroscopy. Cerebral perfusion pressure. Intracranial pressure.
Aceptado para su publicación en diciembre de 2007.
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289
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Rev. Esp. Anestesiol. Reanim. Vol. 55, Núm. 5, 2008
Introducción
La elevación de la cabecera de la cama y mantener
la cabeza en posición neutra para disminuir la obstrucción del retorno venoso del cerebro ha sido una practica habitual en el paciente neurocrítico para disminuir
la presión intracraneal (PIC) cuando existe hipertensión intracraneal, siempre y cuando la presión arterial
media (PAM) no sea inferior a 60 mmHg1. Por otro
lado se ha constatado que el efecto beneficioso de la
elevación de la cabeza para disminuir la PIC puede
estar asociado a una reducción de la presión de perfusión cerebral (PPC) y del flujo sanguíneo cerebral
(FSC), que conllevaría a un aumento del riesgo de
isquemia cerebral, sobre todo si la elevación de la
cabeza es superior a 30 grados2-5. Recientemente, Ng et
al4 utilizaron la monitorización de la saturación venosa yugular de oxígeno (SyO2) y de la presión de oxígeno tisular cerebral (PtO 2) como indicadores de
isquemia cerebral global y local, respectivamente, para
demostrar si la elevación de la cabeza en pacientes
neurocríticos provocaba una disminución de la oxigenación cerebral por reducción de la PPC. Estos mismos autores no observaron efectos desfavorables sobre
la dinámica cerebral ni alteraciones en la oxigenación
cerebral local y global tras la elevación de la cabeza a
30º. Sin embargo, no existen estudios en la bibliografía revisada que utilicen la saturación regional de oxígeno de la hemoglobina cerebral (SrO2) determinada
mediante espectroscopia próxima a infrarrojos (NIRS),
como monitor no invasivo de la oxigenación tisular
cerebral, para determinar los efectos sobre la oxigenación cerebral de la elevación de la cabeza en pacientes
con lesión cerebral grave.
El objetivo del presente estudio ha sido investigar
los efectos de la elevación de la cabeza 30º y 45º sobre
la PIC, PPC y SrO2 en pacientes con hemorragia cerebral ingresados en la unidad de reanimación de nuestro hospital.
Pacientes y métodos
Tras la aprobación del Comité Asistencial de Ética
del hospital y la obtención del consentimiento informado escrito de los familiares de los pacientes, realizamos un estudio clínico en 10 pacientes consecutivos,
ingresados en la unidad de reanimación con hemorragia cerebral espontánea localizada en ganglios basales
y hemisferio cerebral, asociada a sangrado hacia el
interior de los ventrículos cerebrales o dentro del espacio subaracnoideo. Los pacientes estudiados presentaron en el momento del ingreso en reanimación una
puntuación en la escala de coma de Glasgow
290
(SCG) ⱕ 8. En todos los pacientes se colocó un sistema de drenaje externo de líquido cefalorraquídeo
(LCR) con catéter ventricular (Silverline®; Spiegelberg, Hamburgo) por indicación del neurocirujano,
que fue utilizado para la monitorización continua de la
PIC mediante un transductor externo (módulo de presión S/5TM; Datex-Ohmeda, Beaverton, Oregon).
Según protocolo de la unidad de reanimación se monitorizó la presión arterial cruenta en la arteria radial,
frecuencia cardiaca (FC) en las derivaciones II-V5 del
ECG, saturación arterial de oxígeno (SpO2), concentración telespirada de CO2 (ETCO2), temperatura y la
PPC (Monitor S/5TM. Datex-Ohmeda, Beaverton,
Oregon). Además, en los pacientes incluidos en el
estudio, se realizó un registró bilateral de la SrO2 por
medio de espectroscopia de infrarrojos (INVOS 4100
Cerebral Oximeter, Somanetics Corporation, Troy, MI,
USA) colocando los sensores uno a cada lado de la
frente del paciente. Los pacientes se encontraban sedoanalgesiados con infusión continua de midazolam y
morfina, y sometidos a ventilación mecánica con mezcla de oxígeno y aire para conseguir una PaO2 mayor
de 100 mmHg y una PaCO2 entre 32 y 35 mmHg.
Todos los pacientes mantuvieron una estabilidad
hemodinámica y normotermia previa a la recogida de
los datos. Se registraron la PIC, presión arterial media
(PAM), FC, PPC y SrO2 con la cabeza en posición
horizontal (0º) y elevada 30º y 45º tras un periodo de
estabilización de los datos registrados de 5 minutos en
cada posición de la cabeza. Las diferentes posiciones
de elevación de la cabeza se asignaron de manera aleatoria en cada paciente. Los transductores utilizados
para medir la PIC y la PAM fueron nivelados a cero
colocándolos en un plano al mismo nivel del agujero
auditivo en cada posición estudiada. La recogida de
los datos se realizó entre el tercer y quinto día de
estancia en la unidad de reanimación. El drenaje ventricular externo permaneció cerrado antes y durante el
periodo de estudio.
Los datos se analizaron mediante el programa estadístico SPSS 12.0 para Windows. Los resultados se
presentan como media ± desviación estándar. Según la
bibliografía consultada2, un tamaño de muestra de 10
pacientes proporcionaría una potencia estadística del
80% a α = 0,05 para detectar diferencias estadísticamente significativas de valores de PIC entre la posición horizontal y la cabeza elevada 30º (PS Power and
Sample Size Calculations, Versión 2.2). En el análisis
estadístico se valoró la normalidad de las variables
cuantitativas mediante la prueba de KolmogorovSmirnov. Como tratamiento estadístico se utilizó la
prueba de la t de Student para datos apareados. Asimismo, un análisis de correlación lineal de Pearson fue
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J. HERNÁNDEZ PALAZÓN ET AL– Influencia de la elevación de la cabeza sobre la presión intracraneal, presión de perfusión
cerebral y saturación de oxígeno cerebral regional en pacientes con hemorragia cerebral
realizado entre los valores de SrO2 y PPC. Se consideraron diferencias estadísticamente significativas los
valores de p < 0,05.
TABLA 3
Diferencias de PIC, PAM, PPC y SrO2
entre la posición de la elevación cabeza
a 0º y a 30º y 45º
Diferencia 0º-30º
Resultados
Los datos demográficos relativos a la edad, el sexo,
la talla y el peso, así como el tipo de patología cerebral y la concentración de hemoglobina previa a la
recogida de datos se muestran en la Tabla 1. Ningún
paciente presentó valores de PIC ⱖ 20 mmHg previo
al estudio. Los valores de SpO2 y de ETCO2 no se
afectaron por los cambios de posición de la cabeza.
Las variaciones de la PIC, PAM, PPC, FC y SrO 2
durante la posición horizontal y tras la elevación de la
cabeza 30º y 45º quedan reflejados en la Tabla 2. La
PIC, PAM y PPC disminuyeron significativamente en
las posiciones de 30º y 45º, siendo estas reducciones
más importantes cuando el paciente se colocó con la
cabeza elevada 45º (Tabla 3). Asimismo, se produjo
una disminución con significación estadística de la
SrO2 al elevar la cabeza 30º y 45º, existiendo la mayor
diferencia cuando la cabeza se elevó a 45º (Tabla 3).
PIC (mmHg)
PAM (mmHg)
PPC (mmHg)
SrO2 izq (%)
SrO2 dx (%)
2,8
6,1
3,5
3
3
±
±
±
±
±
1,4
4,5
3,1
1
1
p
Diferencia 0º-45º
p
< 0,001
< 0,01
NS
< 0,001
< 0,001
4,4 ± 1,4
11,8 ± 4,6
7,1 ± 4,8
6±2
7±2
< 0,001
< 0,001
< 0,01
< 0,001
< 0,001
Los datos se expresan como media ± desviación estándar. PIC = presión intracraneal. PAM = presión arterial media. PPC = presión de
perfusión cerebral. SrO2 = saturación regional de oxígeno de la
hemoglobina cerebral.
TABLA 1
Datos demográficos, patología cerebral
y concentración de hemoglobina
Edad (años)
Sexo: Varón/ Mujer
Peso (Kg)
Talla (cm)
Concentración de hemoglobina (mg/dL)
Patología cerebral
Hemorragia parenquimatosa
Hemorragia ganglios basales
Hemorragia subaracnoidea
59 ± 5
6/4
74 ± 6
171 ± 8
13,4 ± 0,8
6
3
1
Valores como media ± desviación estándar o número de pacientes.
TABLA 2
Efectos de la elevación de la cabeza
30º y 45º sobre la PIC, PAM, PPC, FC y SrO2
PIC (mmHg)
PAM (mmHg)
PPC (mmHg)
FC (lat/min)
SrO2 izq (%)
SrO2 dx (%)
Elevación
cabeza 0º
Elevación
cabeza 30º
Elevación
cabeza 45º
15,8
78,5
62,4
64
68
67
13,0
72,4
58,9
66
65
63
11,4
66,7
55,3
66
62
60
±
±
±
±
±
±
1,9
9,5
9,1
12
6
4
±
±
±
±
±
±
2,9
6,4
6,9
13
6
5
±
±
±
±
±
±
2,8
7,5
7,9
12
7
5
Los datos se expresan como media ± desviación estándar. PIC = presión intracraneal. PAM = presión arterial media. PPC = presión de perfusión cerebral. FC = frecuencia cardiaca. SrO2 = saturación regional
de oxígeno de la hemoglobina cerebral.
37
Fig. 1. Relación lineal entre la saturación regional de oxígeno de la hemoglobina cerebral (SrO2) y la presión de perfusión cerebral (PPC) en posición
de la cabeza a 0º, 30º y 45º.
Los valores de la SrO2 registrados en todos los pacientes durante el periodo de estudio fueron superiores al
umbral crítico de isquemia (< 50%) considerado por
diversos autores6,7.
El análisis de correlación reveló una relación moderada entre los valores de PPC y los cambios de la SrO2
(r = 0,68, r2ajustado = 0,45) registrados durante el estudio
(Figura 1).
Discusión
Este estudio fue diseñado para evaluar los efectos
de la elevación de la cabeza sobre la PIC y la PPC en
pacientes con hemorragia cerebral sometidos a sedoa291
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Rev. Esp. Anestesiol. Reanim. Vol. 55, Núm. 5, 2008
nalgesia y ventilación mecánica, así como demostrar
la capacidad de la espectroscopia del infrarrojo para
registrar, en tiempo real, los efectos de los cambios de
la posición de la cabeza sobre la SrO2. En este estudio
utilizamos la terminología “elevación de la cabeza”
para indicar la elevación del respaldo de la cama, ya
que en el sentido literal, la elevación de la cabeza
podría conducir a la compresión de las yugulares con
subsiguiente aumento de la PIC.
Nuestros datos indican que la PIC, PAM y PPC disminuyen de forma gradual con la elevación de la cabeza desde la posición horizontal hasta los 45º en pacientes con hemorragia cerebral espontánea, sedados y
sometidos ventilación mecánica. Estos resultados confirman los hallazgos de otros estudios que demostraron
la mayor reducción de la PIC cuando se elevó la cabeza a 45º con respecto a 30º, y que ésta se asociaba a un
descenso importante de la PPC 3-5,8. Sin embargo,
Moraine et al5 observaron en pacientes comatosos con
hipertensión intracraneal valores de PIC menores con
elevación de la cabeza 30º que a 45º, con disminución
significativa de PPC cuando se elevó la cabeza a 45º
que no se evidenció a 30º de elevación de la cabeza.
Estos autores atribuyeron este aumento de la PIC con
elevación a 45º a un aumento de la presión intraabdominal y de la presión venosa del plexo vertebral lumbar con redistribución craneal del LCR.
Otros mecanismos fisiopatológicos han sido descritos durante los cambios de posición de la cabeza en
pacientes neurocríticos que pueden afectar los valores
de PIC como son las alteraciones en la distensibilidad
pulmonar, resistencia al drenaje venoso cerebral y el
desplazamiento al espacio subaracnoideo espinal del
líquido cefalorraquídeo2-5,8,9. De todos estos mecanismos, el más importante está relacionado con el aumento del drenaje venoso a través de las venas yugulares y
del plexo venoso vertebral que se producen durante la
elevación de la cabeza, que ocasionan la disminución
del volumen sanguíneo cerebral y la subsiguiente disminución de la PIC10, ya que el desplazamiento del
líquido cefalorraquídeo hacia el espacio subaracnoideo
espinal desde el compartimento intracraneal como
mecanismo compensatorio parece estar disminuido en
pacientes con hipertensión intracraneal mantenida11.
Por otro lado, este estudio demuestra la capacidad de
la espectroscopia de infrarrojos como monitorización,
en tiempo real, de los efectos de la posición de la cabeza sobre la SrO2. En consecuencia con lo dicho, en
nuestro estudio se evidenció una reducción significativa de la SrO2 cuando se elevó la cabeza, aunque ésta
fue de escasa magnitud y de poca relevancia clínica.
Asimismo, se ha documentado que la espectroscopia de
infrarrojos valora la oxigenación en la sangre arterial,
venosa y capilar cerebral, no siendo posible determinar
292
en la actualidad la contribución de cada uno de estos
componentes en el valor medio calculado de SrO212. La
disminución de la SrO2 observada en nuestros pacientes podría ser debida a una reducción del volumen de
sangre en los tres compartimentos, ya que la elevación
de la cabeza provocaría un aumento del drenaje venoso cerebral y una disminución de la PPC. Coincidiendo
con nuestros resultados, Dunham et al13,14 observaron
una correlación significativa entre la PPC y la SrO2 en
pacientes con traumatismo craneoencefálico grave,
similar a la descrita por Kiening et al15 entre la PPC y
la SyO2 y PtO2. Estos autores observaron que la hipoxia cerebral determinada por medio de espectroscopia
infrarroja (SrO2 < 60%) se asociaba con hipoperfusión
cerebral (PPC < 70 mmHg). Estos mismo autores concluyeron que el registro de la SrO2 por medio de la
espectroscopia de infrarrojos es un sistema de monitorización no invasivo que permite detectar la isquemia
cerebral debida a hipoperfusión cerebral.
En nuestro estudio los pacientes fueron sometidos a
ventilación mecánica controlada para conseguir valores de PaCO2 dentro del rango de la normoventilación,
ya que se ha demostrado que los valores de SrO2 están
relacionados con los cambios de la PaCO2 en pacientes con vasorreactividad al CO2 normal16. Por otro lado
se ha constatado una relación significativa entre los
cambios del FSC medidos con xenón y los valores de
SrO2 en respuesta a la hipercapnia inducida tras la
administración de acetazolamida17.
En este estudio analizamos los efectos sobre la dinámica cerebral de la elevación de la cabeza a 45º debido a la actitud generalizada en las unidades de reanimación y cuidados intensivos de nuestro medio de
utilizar la posición semisentada con la cabecera a 45º
para evitar la microaspiración y disminuir la incidencia de neumonía asociada a la ventilación mecánica18.
Según nuestros resultados la mayor reducción de la
PPC se produce cuando se eleva la cabeza 45º, con
riesgo de la aparición de isquemia cerebral, por lo que
en los pacientes con hemorragia cerebral que requieran
ventilación mecánica durante periodos de tiempo prolongados, podría ser útil la monitorización de la SrO2
para disminuir el riesgo de isquemia cerebral durante
la elevación de la cabeza.
En conclusión, nuestros resultados demuestran que
la elevación de la cabeza produce una disminución
significativa de la PIC y la PPC en pacientes con
hemorragia cerebral, sometidos a sedoanalgesia y ventilación mecánica. Asimismo, este estudio indica que
la elevación de la cabeza en paciente con hemorragia
cerebral puede afectar los valores de SrO2, dependiendo la intensidad de los cambios de la SrO2 del grado
de elevación de la cabeza, sobre todo a 45º donde
alcanzaría valores compatibles con isquemia cerebral.
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J. HERNÁNDEZ PALAZÓN ET AL– Influencia de la elevación de la cabeza sobre la presión intracraneal, presión de perfusión
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