Damage control in the emergency department, a bridge to life.

Patients with hemodynamic instability have a sustained systolic blood pressure less or equal to 90 mmHg, a heart rate greater or equal to 120 beats per minute and an acute compromise of the ventilation/oxygenation ratio and/or an altered state of consciousness upon admission. These patients have higher mortality rates due to massive hemorrhage, airway injury and/or impaired ventilation. Damage control resuscitation is a systematic approach that aims to limit physiologic deterioration through strategies that address the physiologic debt of trauma. This article aims to describe the experience earned by the Trauma and Emergency Surgery Group (CTE) of Cali, Colombia in the management of the severely injured trauma patient in the emergency department following the basic principles of damage control surgery. Since bleeding is the main cause of death, the management of the severely injured trauma patient in the emergency department requires a multidisciplinary team that performs damage control maneuvers aimed at rapidly controlling bleeding, hemostatic resuscitation, and/or prompt transfer to the operating room, if required.

Remark

Introduction

Patients with hemodynamic instability have a sustained systolic blood pressure less or equal to 90 mmHg, a heart rate greater or equal to 120 beats per minute and an acute compromise of the ventilation/oxygenation ratio and/or an altered state of consciousness upon admission. These patients have higher mortality rates due to massive hemorrhage, airway injury and/or impaired ventilation . Damage control resuscitation is a systematic approach that aims to limit physiologic deterioration through strategies that address the physiologic debt of trauma . The initial maneuvers implemented in the emergency department are: a primary survey by an experienced trauma team, diagnostic adjuncts such as chest X-ray, pelvic X-ray and Focused Assessment with Sonography for Trauma - FAST), temporary hemorrhage control maneuvers (tourniquet or pelvic binder/sheet), peripheral and central vascular accesses, massive transfusion protocol activation and endovascular aortic occlusion with the Resuscitative Endovascular Balloon Occlusion of the Aorta (REBOA) , .

This article describes the experience earned by the Trauma and Emergency Surgery Group (CTE) of Cali, Colombia, in managing severely injured trauma patients in the emergency department following the basic principles of damage control surgery. Therefore, a consensus was made to synthesize the experience earned during the past 30 years in trauma critical care management from the Trauma and Emergency Surgery Group (CTE) of Cali, Colombia, including experts from the the Universidad del Valle, University Hospital del Valle "Evaristo García", University Hospital Fundación Valle del Lili, Universidad Icesi and, the Asociación Colombiana de Cirugía, the Pan-American Trauma Society and the collaboration of international specialists of the United States of America and Latin America.

Epidemiology

Lozano et al., in a systematic analysis about the Global Burden of Disease between 1990 and 2010 found that 5.1 million people died as victims of trauma with an increase over the decades from 8.8% in the early 1990s to 9.6% by 2010. These trauma deaths affect predominantly young people with a large impact on economically useful life expectancy , . According to the Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study in 2019 (GBD 2019) the deaths from traumatic injuries decreased by 1.11% from 2010 to 2019.

Concepts

The damage control strategy began around 1993 by Rotondo et al., who established three stages for the approach to severely injured trauma patients. Stage I consists of the control of bleeding and/or contamination, abdominal packing and temporary cavity closure; stage II in resuscitation and physiologic restoration in the intensive care unit and Stage III in surgical re-exploration, treatment and definitive closure. Subsequently, Johnson and collaborators included the prehospital scene as stage zero being crucial for adequate patient care . Another fundamental concept in trauma is the lethal triad which includes: hypothermia, coagulopathy and acidosis secondary to acute physiological deterioration . This concept was also expanded by Ditzel et al., proposed the lethal diamond of death with hypocalcemia as another fundamental concept.

During the last decades, the development and implementation of new diagnostic tools such as FAST and the whole body computed tomography provided important information that allows quick and organized decision-making with a highly detailed evaluation , . On the other hand, bleeding control and hemostatic resuscitation with transfusion of red blood cells, plasma and platelets in a 1:1:1 ratio have shown better results in restoring intravascular volume and hemostatic balance . These maneuvers with the permissive hypotension avoid hypothermia, clotting factors dilution and blood loss from uncontrolled sources while maintaining sufficient blood pressure to ensure coronary and cerebral perfusion .

Also, REBOA has been consolidated as an additional endovascular tool that aids in the early control of hemorrhage and hemodynamic support , . In the United States of America, REBOA has been used for infra diaphragmatic injuries; however, our experience has shown promising clinical results even in thoracic trauma , . It is important to note that to carry out all the measures mentioned above. It is necessary to integrate a multidisciplinary trauma team, trained and organized and headed by a Trauma Surgeon who leads continuous and effective management.

Damage control in the emergency department

The ATLS guidelines describe the A-B-C-D-E sequence, which consists of a clear and simple approach for severely injured trauma patients. This organized management allows a simultaneous evaluation by different members of the team with a certain degree of overlap between the phases. Recently, some authors proposed a modification to the ATLS sequence due to the advent of endovascular therapies; they suggest a new A-A-B-C-D-E sequence, where the initial "A-A" refers to achieving arterial and/or venous vascular access and airway control (Figure 1).

Figure 1

A-A-B-C-D-E management for a severe trauma patient

A persistent systolic blood pressure of 70 mmHg or less despite hemostatic resuscitative maneuvers is an indication for aortic occlusion and transfer to the operating room , .

ATLS assessment and resuscitation sequence: ABCDE

A: the airway should be protected and adequate ventilation should be secured. Supplemental oxygen must be administered to all severely injured trauma patients to achieve a 94-95% target saturation. Positive pressure ventilation, sedatives and muscle relaxants should be avoided due to its association with early circulatory collapse. In upper airway obstruction, an emergency cricothyroidotomy should be performed and in lower airway injuries, tracheal intubation guided by fiber bronchoscopy should be done. Also, the cervical spine must be protected from excessive mobility to prevent the development of or progression of a deficit.

B: Airway patency alone does not ensure adequate ventilation. Injuries that significantly impair ventilation in the short term include tension pneumothorax, massive hemothorax, unstable thorax, open pneumothorax and cardiac tamponade. The use of an extended FAST exam allows to identify and diagnosis all of these potential life-threatening injuries to treat them promptly and help to choose the optimal surgical management

C: During the primary survey, external hemorrhage should be identified and controlled by direct manual pressure on the wound or a tourniquet placement for an extremity. The internal source of hemorrhage should be managed with urgent surgical or endovascular interventions , . In the hemodynamically unstable patient, both a common femoral vein and artery lines should be placed for intravenous access and blood pressure monitoring , (Figure 2). Additionally, the institution’s massive transfusion protocol should be activated, which includes four units of red blood cells, four units of plasma, 1 unit of apheresis platelets reserve, 1g of tranexamic acid and 20 ml of 10% calcium gluconate that should be administered according to the coagulation status of the patient . If during the initial resuscitation the systolic blood pressure of the patient reaches 80-90 mm Hg, a whole-body computed tomography (WBCT) should be done. This technology has emerged as a highly sensitive and specific diagnostic tool that will aid in the decision-making of the best surgical approach without incurring any delay in definitive management and/or increasing the radiation exposure significantly. On the contrary, if the patient is not responder and systolic blood pressure continues equal or lower to 70 mm Hg, it is indicated to deploy a REBOA and immediately transferred to the emergency room.

Figure 2

Vascular access in the common femoral artery and common femoral vein for a patient with severe trauma should be established vascular accesses. Arterial access with introducer lower 7 Fr, if it is possible, should be placed and a high flow catheter in the common femoral vein to continue the hemostatic resuscitation maneuvers and invasive monitoring. If the patient is a non-responder, REBOA can be placed through arterial access in the common femoral artery.

D: A rapid neurologic evaluation should establish the patient’s level of consciousness, pupillary size and reaction. Also, lateralizing and/or spinal cord injury signs should be identified.

E: full exposure and assessment of the anterior and posterior body space should be performed, followed by measures to prevent hypothermia.

Blood sampling for blood derivative crossmatching, arterial gas processing, fibrinogen, lactate and thromboelastogram will provide baseline values that predict and measure the severity of the trauma. However, resuscitation maneuvers should not be delayed while waiting for their results.

Conclusions

The management of the severely injured trauma patient is a dynamic, high-impact strategy that requires an experienced multidisciplinary team, which must evolve with new diagnostic tools and endovascular treatment reducing the hemodynamic repercussions as a lifesaving approach with higher survival rates.

Contribución del estudio

Introducción

Un paciente politraumatizado hemodinámicamente inestable es aquel que ingresa al servicio de urgencias con una presión arterial sistólica menor o igual de 90 mm Hg, una frecuencia cardíaca mayor o igual a 120 latidos por minuto y un compromiso agudo de la relación ventilación/oxigenación y/o del estado de conciencia. Por esta razón, existe una alta mortalidad dentro de las primeras horas de un trauma severo ya sea por una hemorragia masiva, una lesión de la vía aérea y/o una alteración de la ventilación . La resucitación de control de daños busca un adecuado manejo agudo para detener el deterioro fisiológico mediante acciones que disminuyen la deuda fisiológica y las repercusiones hemodinámicas . Las primeras maniobras de resucitación que se implementan en el servicio de urgencias son: la valoración primaria por un equipo entrenado, la realización de estudios imagenológicos diagnósticos como radiografía de tórax y pelvis y una ecografía enfocada en trauma (Focused assessment with sonography for trauma - FAST), la implementación de medidas temporales de control de sangrado (torniquete o cinturón pélvico), el establecimiento de accesos vasculares periféricos y centrales, la activación del protocolo de transfusión masiva y la utilización de herramientas endovasculares como el balón de resucitación de oclusión aórtica (Resuscitative Endovascular Balloon Occlusion of the Aorta - REBOA) ,.

El objetivo de este artículo es describir el manejo en urgencias del paciente politraumatizado hemodinámicamente inestable de acuerdo con los principios de control de daños mediante un consenso del grupo de cirugía de Trauma y Emergencias (CTE) de Cali, Colombia conformado por expertos de la Universidad del Valle, el Hospital Universitario del Valle “Evaristo García”, el Hospital Universitario Fundación Valle del Lili, la Universidad Icesi, en colaboración con la Asociación Colombiana de Cirugía y la Sociedad Panamericana de Trauma y en conjunto a especialistas internacionales de EE.UU, Europa, Japón, Sudáfrica y Latino América, reuniendo la experiencia de los últimos 30 años en el manejo del trauma, cirugía general y cuidado crítico.

Epidemiología

Un estudio sistemático sobre la carga mundial de la enfermedad realizado por Lozano et al., entre 1990 y 2010 encontraron que 5.1 millones de personas murieron víctimas de trauma con un aumento conforme a las décadas de 8.8% a principios de los años 90 a 9.6% para el año 2010 afectando predominantemente a jóvenes generando un gran impacto en la esperanza de vida económicamente útil. Por lo anterior, concluyen que pacientes con trauma severo requieren de una pronta identificación de las condiciones que potencialmente amenazan la vida como de la realización de maniobras de soporte básico y avanzado ,.

Según el análisis de la carga mundial de la enfermedad, lesiones y factores de riesgo (Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study 2019 - GBD 2019) las muertes por lesiones traumáticas se lograron disminuir el 1.11% del año 2010 al 2019; sin embargo, continúa siendo un evento de gran impacto.

Conceptos

La estrategia de control de daños inició hacia 1993 por Rotondo et al., quienes establecieron tres fases para el abordaje de pacientes politraumatizados. La primera consta de una cirugía inicial abreviada con cierre temporal, la segunda en la recuperación fisiológica integral del paciente en cuidado intensivo y la tercera en una nueva intervención quirúrgica con reparo definitivo de las lesiones . Posteriormente, Johnson y colaboradores incluyeron la escena prehospitalaria como la fase cero, la cual se posicionó como una etapa crucial para la adecuada atención de los pacientes . Además, otro de los conceptos fundamentales en el trauma es la tríada de la muerte que se describe como hipotermia, coagulopatía y acidosis secundarios al deterioro fisiológico agudo . Este concepto fue igualmente ampliado por Ditzel et al. , en el año 2020 quienes propusieron el rombo de la muerte con la hipocalcemia como cuarto eslabón fundamental.

Durante las últimas décadas, el desarrollo e implementación de nuevas ayudas diagnósticas como el FAST ha proporcionado información importante que permite orientar de forma rápida y organizada la toma de decisiones, de igual manera la tomografía axial computarizada corporal total ha brindado una evaluación de alto detalle que disminuye simultáneamente el requerimiento de radiación adicional y la toxicidad por contraste ,. Estas herramientas en conjunto con la priorización del control del sangrado y la reanimación hemostática con transfusión de glóbulos rojos, plasma y plaquetas en una relación 1:1:1, han demostrado mejores resultados en la restauración del volumen intravascular y del equilibrio hemostático del paciente politraumatizado . Asimismo, la hipotensión permisiva ha minimizado la hipotermia, la dilución de factores de la coagulación y las pérdidas sanguíneas por focos no controlados lo cual ha mantiene cifras de tensión arterial suficientes con el fin de conservar la perfusión coronaria y cerebral .

Actualmente, el uso del REBOA, dispositivo que permite el clampeo endovascular de la aorta torácica o abdominal para el control proximal del sangrado, se está consolidando como nuevo miembro del equipo de trauma dado a su potencial y versatilidad ,. En Norteamérica ha sido utilizado principalmente en trauma infra diafragmático; sin embargo, la experiencia del CTE ha demostrado buenos resultados clínicos incluso en trauma torácico ,.

Para la realización de todas las medidas mencionadas es necesaria la integración de un equipo de trauma multidisciplinario, entrenado y organizado, en cabeza de un Cirujano de Trauma que lidere un manejo continuo y eficaz.

Control de daños en urgencias

El esquema del ATLS (Advanced Trauma Life Support) con la secuencia A-B-C-D-E consiste en una guía clara y simple de las pautas universales para el abordaje del paciente politraumatizado. El manejo organizado por un equipo de trauma permite hacer evaluaciones simultáneas por cada uno de los miembros y adquirir en la secuencia de manejo un carácter de horizontalidad, con cierto grado de solapamiento entre las fases. Recientemente, a la secuencia del ATLS se le han propuesto modificaciones con el fin de conseguir el pronto control del sangrado en el paciente inestable. El advenimiento de las terapias endovasculares ha adoptado la secuencia A-A-B-C-D-E, donde el componente inicial “A-A”, hace referencia a la consecución de accesos vasculares arteriales y venosos para reanimación y procedimientos de intervención como el control de la vía aérea (Figura 1).

Figura 1

Estrategia A-A-B-C-D-E para el manejo del paciente politraumatizado

El umbral estimado para la oclusión aórtica es de 70 mm Hg de presión arterial sistólica persistente a pesar de las maniobras hemostáticas de resucitación . Este valor crítico se propone como una indicación absoluta para traslado al quirófano continuando con las medidas de reanimación y control de daños .

Secuencia de valoración y reanimación del ATLS: ABCDE

En la A se debe permeabilizar la vía aérea, sin que esto implique invadirla, priorizando una adecuada ventilación. Al paciente con inestabilidad hemodinámica que conserve el esfuerzo ventilatorio, se le debe administrar oxígeno suplementario para mantener una saturación de oxígeno entre 94% a 95%. No se debe administrar ventilación a presión positiva ya que puede generar un colapso circulatorio temprano si se hace antes de llegar al quirófano. Tampoco se debe administrar sedación ni relajantes musculares con el fin de intentar preservar el esfuerzo ventilatorio y la defensa de la vía aérea que el paciente aún conserve. En el caso de una obstrucción de la vía aérea superior que comprometa la vía aérea y la ventilación, se debe realizar una cricotiroidotomía de emergencia. En cambio, las lesiones de la vía aérea inferior requerirán de traslado inmediato a quirófano para intubación con fibrobroncoscopia. Este punto también incluye la alineación e inmovilización de la columna cervical previa a cualquier movilización.

En la B se detectan las patologías que comprometen la ventilación (neumotórax a tensión, hemotórax masivo, tórax inestable, neumotórax abierto y taponamiento cardíaco). El uso del FAST extendido al tórax permite el diagnóstico de estas patologías, además del hemoperitoneo permitiendo un abordaje conjunto de la C y orientando así las medidas terapéuticas a realizarse de manera inmediata, como lo son la toracentesis descompresiva, la toracostomía cerrada, o definir el traslado a quirófano identificando con mayor grado de certeza la cavidad anatómica a intervenir.

En la C debe controlarse la hemorragia externa compresible con el uso de empaquetamiento, compresión y del torniquete en las extremidades; así como el uso del cinturón pélvico en las fracturas de pelvis, sin embargo, se debe recordar que el sangrado no compresible del torso requerirá de manejo quirúrgico o endovascular urgente ,. Al paciente inestable hemodinámicamente se le deben colocar accesos venosos y arteriales con catéter femoral de alto flujo e introductor de arteria femoral común 5 o 7 Fr, con el fin de dar una vía central para la administración de hemoderivados, monitoreo de presión arterial, toma de muestras y el intercambio con introductores de mayor tamaño para el uso del REBOA, que según la experiencia y el protocolo de cada institución se hará en urgencias o en el quirófano , (Figura 2) . Se debe activar el protocolo de transfusión masiva. Este protocolo consta, en nuestros centros de referencia, de 4 unidades de glóbulos rojos, 4 unidades de plasma sin pruebas cruzadas y 1 reserva de aféresis de plaquetas que se administrará con 1 gr de ácido tranexámico en bolo y 20 ml de gluconato de calcio al 10% . Si con la reanimación inicial se alcanzan cifras de presión arterial sistólica entre 80 y 90 mm Hg se podrá trasladar al paciente para la realización de la tomografía axial computarizada corporal total de trauma. Este examen permite identificar las lesiones y orientar el orden de las intervenciones quirúrgicas y endovasculares a seguir. En cambio, si a pesar de estas medidas la presión arterial sistólica es igual o menor a 70 mmHg, es el momento de realizar la oclusión endovascular de la aorta mediante el uso de REBOA y trasladar el paciente a cirugía de forma perentoria .

Figura 2

Accesos vasculares en arteria femoral común y vena femoral común. Durante la valoración inicial de un paciente con trauma severo se debe establecer accesos vasculares. Un acceso arterial con introductor menor a 7 Fr, si es posible, y un catéter de alto flujo venoso para continuar con la resucitación hemostática o iniciar monitoreo invasivo. Si el paciente no responde a las maniobras iniciales de reanimación se puede colocar el REBOA a través del acceso de la arteria femoral común.

En la D, se evaluará la escala de coma de Glasgow considerando que el estado de alerta del paciente y el déficit neurológico primario puede verse afectado por la hipotensión y la hipoxemia. Adicionalmente, se debe evaluar el tamaño pupilar y la focalización motora que sugieran lesión intracraneal con posterior evaluación de imagen para mayor precisión y manejo urgente por neurocirugía.

En la E, se realizará una exposición completa y valoración de cada espacio corporal anterior y posterior en busca de lesiones. Seguido se cubrirá al paciente y se implementarán medidas para prevenir la hipotermia.

La toma de muestras de sangre para el cruce de hemoderivados, procesamiento de gases arteriales, fibrinógeno, lactato y tromboelastograma aportarán los valores basales al ingreso del paciente que nos permitirán medir la severidad del trauma, orientarán las medidas terapéuticas y nos permitirán con las mediciones seriadas posteriores evaluar el impacto de las intervenciones sobre la condición del paciente, por lo que deben ser tomados con los primeros accesos vasculares. Sin embargo, las maniobras de reanimación no deben verse retrasadas en espera de sus resultados.

Conclusiones

Durante los últimos años se ha evidenciado que el manejo del paciente politraumatizado es una estrategia dinámica de alto impacto que requiere de un equipo multidisciplinario de experiencia. El cual debe de evolucionar conjunto a las nuevas herramientas de diagnóstico y tratamiento endovascular que buscan ser un puente para lograr una menor repercusión hemodinámica en el paciente y una más rápida y efectiva estabilización con mayores tasas de sobrevida.

1) Why was this study conducted?

This article aims to describe the experience earned by the Trauma and Emergency Surgery Group (CTE) of Cali, Colombia in the management of the severely injured trauma patient in the emergency department following the basic principles of damage control surgery.

2) What were the most relevant results of the study?

The ATLS guidelines describe the A-B-C-D-E sequence, which consists of a clear and simple approach for severely injured trauma patients. Novel A-A-B-C-D-E sequence, where the initial "A-A" refers to achieving arterial and/or venous vascular access and airway control. Vascular access in common femoral artery and common femoral vein should be strategy to establish a way for massive transfusion protocol, invasive monitoring, and potential REBOA use.

3) What do these results contribute?

The management of the severely injured trauma patient in the emergency department requires a multidisciplinary team that performs damage control maneuvers aimed at rapidly controlling bleeding, hemostatic resuscitation, and/or prompt transfer to the operating room, if required.

1) ¿Por qué se realizó este estudio?

El artículo describe el manejo en urgencias del paciente politraumatizado hemodinámicamente inestable de acuerdo con los principios de control de daños

2) ¿Cuáles fueron los resultados más relevantes del estudio?

Las guías del ATLS describen la secuencia A-B-C-D-E, que consiste en un abordaje claro y simple para los pacientes con trauma severo. La novedosa secuencia A-A-B-C-D-E, donde las iniciales “A-A” refieren a lograr un acceso arterial y venoso y el control de la vía aérea. El acceso vascular en la arteria femoral común y en la vena femoral común debe ser la estrategia para establecer una vía vascular para la transfusión masiva, monitoreo invasivo y el uso potencial del REBOA.

3¿Qué aportan estos resultados?

El manejo del paciente politraumatizado es una estrategia dinámica de alto impacto que requiere de un equipo multidisciplinario de experiencia. El cual debe de evolucionar conjunto a las nuevas herramientas de diagnóstico y tratamiento endovascular que buscan ser un puente para lograr una menor repercusión hemodinámica en el paciente y una más rápida y efectiva estabilización con mayores tasas de sobrevida.