Damage control in penetrating cardiac trauma.

Definitive management of hemodynamically stable patients with penetrating cardiac injuries remains controversial between those who propose aggressive invasive care versus those who opt for a less invasive or non-operative approach. This controversy even extends to cases of hemodynamically unstable patients in which damage control surgery is thought to be useful and effective. The aim of this article is to delineate our experience in the surgical management of penetrating cardiac injuries via the creation of a clear and practical algorithm that includes basic principles of damage control surgery. We recommend that all patients with precordial penetrating injuries undergo trans-thoracic ultrasound screening as an integral component of their initial evaluation. In those patients who arrive hemodynamically stable but have a positive ultrasound, a pericardial window with lavage and drainage should follow. We want to emphasize the importance of the pericardial lavage and drainage in the surgical management algorithm of these patients. Before this concept, all positive pericardial windows ended up in an open chest exploration. With the coming of the pericardial lavage and drainage procedure, the reported literature and our experience have shown that 25% of positive pericardial windows do not benefit and/or require further invasive procedures. However, in hemodynamically unstable patients, damage control surgery may still be required to control ongoing bleeding. For this purpose, we propose a surgical management algorithm that includes all of these essential clinical aspects in the care of these patients.

Remark

Introduction

Only 45% of patients with cardiac injuries arrive alive to a trauma center requiring a timely diagnosis and expeditious management , . Definitive management of hemodynamically stable penetrating cardiac injuries remains controversial between those who propose aggressive invasive care versus those who opt for a less invasive or non-operative approach. This controversy even extends to cases of hemodynamically unstable patients in which damage control surgery is thought to be useful and effective. The aim of this article is to delineate the experience obtained in the surgical management of penetrating cardiac injuries via the creation of a clear and practical algorithm that includes basic principles of damage control surgery.

This article is a consensus that synthesizes the experience earned during the past 30 years in trauma critical care management of the severely injured patient from the Trauma and Emergency Surgery Group (CTE) of Cali, Colombia which is made up of experts from the University Hospital del Valle "Evaristo García", the University Hospital Fundación Valle del Lili, the Universidad del Valle and Universidad Icesi, the Asociación Colombiana de Cirugía, the Pan-American Trauma Society and the collaboration of international specialists of the United States of America, Europe, Japan, South Africa, and Latin America.

Epidemiology

Approximately 20% of all patients who die from thoracic trauma do so from heart injury . Half of all cardiac injuries die at the scene and an additional 33% die during initial transport or on arrival to the emergency room . Of the patients who arrive alive to the hospital, 63% survive to discharge and in most cases the right ventricle is the injured chamber because it forms the majority of the anterior surface of the heart , . A series of 711 patients in the United States found that 54% of cardiac injuries were from stab wounds and 42% were from gunshot wounds. Complex injuries included coronary arteries and heart valves, one-third of the injuries were multiple and the overall mortality was 47% . In contrast, a study of 240 patients in Bogotá, Colombia, revealed that 93% of all penetrating cardiac injuries were by stab wound and 7% were by gunshot wounds. The overall mortality was 15%, 12% in the stab wounds group versus 41% in the gunshot wounds group. The distribution according to the American Association for the Surgery of Trauma (AAST) classification was 33% Grade II, 13% Grade III, 29% Grade IV and 25% Grade V (Table 1). Upon arrival, 44% were hemodynamically stable, 34% were in severe shock, 67% had signs of cardiac tamponade, and 18% were in extremis . Similarly, the University Hospital del Valle experience from 2003 to 2004 revealed a total of 286 patients with penetrating precordial injuries. Twenty-nine percent arrived hemodynamically unstable and required emergency median sternotomy or left/anterolateral thoracotomy. Sixty-seven percent had a cardiac injury and 11% were negative. Hemodynamic stability was seen in 71% of patients upon admission and of these 4% (8 patients) underwent non-operative management and the remaining had a pericardial window which was positive in only 22% of cases , , . Together these studies have determined the following risk factors that increase mortality in patients with penetrating cardiac injury: delay in transport and/or definitive treatment, shock, cardiac tamponade, gunshot wounds, multiple penetrating cardiac injuries and valve/septal/conduction system/major vessel involvement , .

Table 1

The American Association for the Surgery of Trauma (AAST) Heart Injury Scale

Grade	Description
I	Blunt cardiac injury with minor ECG abnormality (nonspecific ST or T wave changes, premature atrial or ventricular contraction or persistent sinus tachycardia)
	Blunt or penetrating pericardial wound without cardiac injury, cardiac tamponade, or cardiac herniation
II	Blunt cardiac injury with heart block (right or left bundle branch, left anterior fascicular, or atrioventricular) or ischemic changes (ST depression or T wave inversion) without cardiac failure
	Penetrating tangential myocardial wound up to, but not extending through endocardium, without tamponade
III	Blunt cardiac injury with sustained (>6 beats/min) or multilocal ventricular contractions
	Blunt or penetrating cardiac injury with septal rupture, pulmonary or tricuspid valvular incompetence, papillary muscle dysfunction, or distal coronary arterial occlusion without cardiac failure
	Blunt pericardial laceration with cardiac herniation
	Blunt cardiac injury with cardiac failure
IV	Penetrating tangential myocardial wound up to, but extending through, endocardium, with tamponade
	Blunt or penetrating cardiac injury with septal rupture, pulmonary or tricuspid valvular incompetence, papillary muscle dysfunction, or distal coronary arterial occlusion producing cardiac failure
	Blunt or penetrating cardiac injury with aortic mitral valve incompetence
	Blunt or penetrating cardiac injury of the right ventricle, right atrium, or left atrium
	Blunt or penetrating cardiac injury with proximal coronary arterial occlusion
	Blunt or penetrating left ventricular perforation
	Stellate wound with < 50% tissue loss of the right ventricle, right atrium, or of left atrium
V	Blunt avulsion of the heart; penetrating wound producing > 50% tissue loss of a chamber

Initial Approach, Diagnosis and Surgical Management

Initial management must be directed towards the stabilization of the patient according to Advanced Trauma Life Support (ATLS)® guidelines and following damage control resuscitation principles. Upon arrival, the choice between immediate surgical exploration or further imaging studies is dependent on the hemodynamic status of the patient. If the patient is hemodynamically stable or a transient responder, a thoracic ultrasound should be performed to determine the possibility of a cardiac injury, impending cardiac tamponade and/or injury to any other associated adjacent structures. It is important to note that the classic clinical presentation of the Beck Triad (muffled heart sounds, jugular engorgement and hypotension) which is suggestive of cardiac tamponade occurs in less than 10% of confirmed cases. Regardless of its high specificity, the routine portable chest X-ray which makes part of the primary survey in ATLS has a very low sensitivity in diagnosing cardiac tamponade. For these reasons, the screening test of choice to determine whether a patient with a penetrating precordial injury has an impending cardiac tamponade is a thoracic ultrasound, which has a sensitivity of 79%, a specificity of 92%, and a negative predictive value of 95% . If the first thoracic ultrasound is negative and the patient remains hemodynamically stable, then a second thoracic ultrasound should be repeated in 6 hours. If the second thoracic ultrasound is also negative and the patient has no other associated injuries, then the patient can be discharged safely home.

However, if the patient arrives hemodynamically unstable (sustained systolic blood pressure <90 mm Hg) but not in cardiac arrest then attention should be directed towards identifying all life-threatening injuries and transferred immediately to the operating room for chest exploration via median sternotomy or antero-lateral thoracotomy. A median sternotomy provides better exposure to the mediastinal structures but it takes longer to get access when compared to an antero-lateral thoracotomy. As a general rule, if the injury is located between the nipples then the median sternotomy is more likely to provide better exposure. If the injury is located lateral to the nipples, then an antero-lateral thoracotomy (right/left) is preferred .

If the patient arrives in cardiac arrest, then an immediate resuscitative left antero-lateral thoracotomy with cross-clamping of the aorta, longitudinal pericardiotomy and internal cardiac massage should be performed.

Based on our experience we propose a new algorithm for the management of penetrating precordial injuries:

STEP 1: Attention should be directed towards identifying all immediate life-threatening injuries following the ABC mnemonic of ATLS, chest X-ray and thoracic ultrasound. An aggressive damage control resuscitation is initiated via the activation of the institution’s massive transfusion protocol.

STEP 2: All patients with hemodynamic instability, non-transient responders, cardiac tamponade and/or cardiac arrest should be transferred immediately to the operating room for chest exploration to obtain direct surgical control of the bleeding via a median sternotomy or left antero-lateral thoracotomy. The location and magnitude (Simple: AAST Grade I-II vs. Complex: AAST Grade III-V) of the cardiac injury should be determined as soon as possible (Figure 1A/1B).

Figure 1

Cardiac Injuries. A. Cardiac injury of the ventricle with perilesional clot but not extending through the endocardium. B. Penetrating cardiac injury extending through the endocardium.

Transient control of ongoing surgical bleeding can be achieved by:

Digital control: direct pressure with the surgeon’s finger onto and not into the cardiac wound using his or her non-dominant hand is the best way to stop bleeding from the ventricles . This maneuver may be aided by the use of a gauze.

Foley catheter: If the heart wound cannot be controlled digitally then a Foley catheter should be inserted into the wound, inflated (5-10 cc) and gently retracted to achieve hemorrhage control (Figure 2A).

Figure 2

Damage control techniques in Cardiac Trauma. A. In cardiac injuries extending through the endocardium a Foley catheter should be inserted into the wound, inflated and gently retracted to achieve hemorrhage control. B. Hemorrhage control with sutures placed parallel to the wound then cross and/or tight. C. Temporal hemorrhage control with skin Stapler.

Parallel Sutures: A suture should be placed parallel to the wound of either side and then cross and/or tight to control the bleeding (Figure 2B).

Skin Stapler: May be used initially where there is no immediate specialized support but must be removed as soon as possible. The long-term outcome of leaving cardiac wounds stapled is unknown (Figure 2C).

Sauerbruch Grip: If the hemorrhage is so severe that the surgeon is not able to visualize the source, then this grip should be applied to achieve total inflow occlusion by compressing the vena cava at the junction with the right atrium. To obtain this occlusion, the third finger of the surgeon is placed posteriorly to the vena cava and the second finger anteriorly, followed by interdigital compression (Figure 3). We must clarify that these temporizing techniques can be implemented individually or in combination to achieve hemorrhage control prior to definitive repair.

Figure 3

Hemorrhage control with Sauerbruch Grip. If the hemorrhage is so severe that the surgeon is not able to visualize the source, then this grip should be applied to achieve total inflow occlusion by compressing the vena cava at the junction with the right atrium.

As soon as transient hemorrhage control is achieved, repair of the injury must be performed. The type of cardiac suture required depends on the size and location of the wound. It is important to approximate the cardiac wound edges during suturing under minimal tension with the aim of not strangulating the tissue as the cardiac muscle can tear quite easily. This may result in an even larger defect .

For ventricular wounds <5 mm and in younger patients, we recommend interrupted U-stitches using 3-0 polypropylene without teflon pledgets (Figure 4A).

Figure 4

Surgical techniques in Cardiac Trauma  A. Simple suture repair without Teflon pledgets in <5mm ventricular wounds. B. Simple suture repair with Teflon pledgets in older patients with >5mm ventricular wound. C. U-Stitch adjacent to a coronary artery. D. Prompt placement of a Satisnky Clamp for temporal hemorrhage control.

For ventricular wounds >5 mm, older patients, evidence of cardiac dilatation and/or edema, we recommend U-stitches with teflon pledgets (Figure 4B).

For wounds adjacent to a coronary artery, we recommend U-stitches with teflon pledgets below the vessel to avoid iatrogenic injury. The suture should start adjacent to the coronary artery and the placement of the first bite should be directly under the vessel (Figure 4C).

For atrial wounds, we recommend prompt placement of a Satisnky clamp which facilitates the subsequent repair of the injury. If the first clamp is successful then place a second clamp slightly below the first and remove the initial one. This provides sufficient cardiac tissue for suturing of the injury with a continuous suture repair with 3-0 polypropylene. The Satinsky clamp should not be used in the ventricles as they are too thick-walled and the ventricle may be damage in the process (Figure 4D / 5A)

Figure 5

Surgical techniques in Cardiac Trauma. A. Continuous Suture Repair of Atrial Wound with a Satinsky clamp. B. Continuous suture repair of >2cm cardiac injury. C. Cardiac Lift for Posterior Injuries, which should be performed carefully and quickly due to potential rhythm disorders, sudden drop in cardiac output or sudden cardiac arrest.

For injuries >2 cm, the heart should be held together with the non-dominant hand of the surgeon and a continuous suture with 3-0 polypropylene performed. Hemostatic agents can be applied to the suture line to reassure hemostasis. If the suture line does not hold or the cardiac tissue surrounding the injury is too damaged and friable then immediate consultation with the cardiothoracic service should be requested and the patient placed on extracorporeal bypass for definitive repair (Figure 5B).

For posterior cardiac injuries, a cardiac lift should be performed, although these injuries are rare, they should always be considered and ruled out by direct visual inspection . This procedure should be performed carefully and quickly, informing the anesthesiologist of potential rhythm disorders, sudden drop in cardiac output or sudden cardiac arrest (Figure 5C).

After suturing the cardiac wound, careful hemostasis should be verified and damage control resuscitation continued. If bleeding persists then digital compression of the suture line with gauze and/or hemostatic agents should be applied. If the bleeding does not resolve then damage control surgery should be implemented by packing the heart and mediastinum, leaving the chest open and placing a negative pressure dressing. It is to note, the surgeon must verify that the pericardial sac is completely open to avoid potential cardiac herniation postoperatively. The patient should be transferred to the intensive care unit for lethal diamond correction , . In the intensive care unit, all patients with significant cardiac injuries should undergo a transthoracic or transesophageal echocardiogram within the first 6 hours after surgery to determine the coexistence of a septal injury and/or valve involvement. If this type of injury is confirmed, then consultation with the cardiovascular surgery service must follow. It is to note, that the majority of traumatic atrial/ventral septal defects close spontaneously over a period of 6 weeks and those that do not will require delayed repair . Within 24 to 72 hours, damage control surgery patients should be taken back to the operating room for packing removal, mediastinal wash-out, re-evaluation of the cardiac injuries, mediastinal tube placement and definitive closure of the chest wall. It is recommended that this second procedure be done in conjunction with the cardiothoracic surgery team.

STEP 3: Hemodynamically stable or transient responder patients should undergo thoracic ultrasound in the emergency room:

If negative then a follow-up study should be done in 6 hours. If the second thoracic ultrasound is negative then the patient can be discharged safely home once other potential associated injuries have been ruled out or managed.

If positive with a small hemopericardium (<10 mm) but without an associated hemothorax or signs of cardiac tamponade, the patient should undergo conservative non-operative management via serial thoracic ultrasound at 6, 12 and 24 hours in the intensive care unit. If follow-up thoracic ultrasound evolves to a moderate (10-20 mm) or a severe hemopericardium (>20 mm) and/or an associated significant hemothorax then the patient should be taken to the operating room immediately for a pericardial window.

STEP 4: Patients with a positive thoracic ultrasound with a moderate to severe hemopericardium or an associated significant hemothorax and/or sign of cardiac tamponade, should proceed to a pericardial window to evaluate the presence of active surgical bleeding. The pericardial window should be done as follows:

Sub-xiphoid pericardial window in patients with lesions of the precordial area without pleural involvement (no hemopneumothorax).

Thoracoscopic pericardial window in those with lesions of the precordial area and pleural involvement evidenced by hemo and/or pneumothorax requiring chest tube placement.

Laparoscopic pericardial window in those with injuries in the left thoraco-abdominal area with the aim of ruling out diaphragmatic or any other associated intra-abdominal solid or hollow viscus injuries.

Transdiaphragmatic pericardial window in those with precordial area injuries and associated penetrating abdominal trauma requiring exploratory laparotomy.

STEP 5: If the pericardial window is positive (blood and/or clots) then initial drainage and pericardial lavage with 500 to 1,000 cc of warm normal saline should be performed. If the pericardial lavage is negative, we recommend strict clinical monitoring in the intensive care unit and ruling out any other associated injuries. If the pericardial lavage is positive, then we recommend following STEP 2 to achieve control of all surgical bleeding.

We have developed a clinical algorithm that illustrates the five steps involved in the surgical management of patients with penetrating precordial injuries (Figure 6).

Figure 6

Surgical Management Algorithm for Penetrating Precordial Injuries

Complications

Although infrequent, complications after operative and non-operative management of penetrating cardiac injuries are possible. Post-operative complications include mediastinal compartment syndrome and cardiac herniation or torsion; whereas non-operative complications include the development of delayed cardiac tamponade. The development of mediastinal compartment syndrome secondary to trauma is exceedingly rare. This phenomenon occurs when the median sternotomy incision is prematurely closed, precipitating an immediate elevation in the airway pressure and rapid hemodynamic collapse of the patient. This pathology requires an immediate reopening of the chest and installment of damage control surgery techniques with subsequent negative pressure dressing placement . Iatrogenic cardiac herniation and torsion can occur after lateral pericardiotomy incisions that are left open, the signs and symptoms include: arrhythmia, myocardial ischemia and hypotension. This complication can be treated effectively via primary repair of the pericardial defect with sutures or placement of an autologous or synthetic patch .

Delayed cardiac tamponade is a rare entity that is thought to be caused by: displacement of the initial thrombus that temporarily closes the cardiac wound, tearing of the initial injury due to adhesions and effusions due to post-cardiac injury syndrome. This complication can be identified by the systematic use of a transthoracic ultrasound, as it is an accurate and sensitive tool to detect hemopericardium, hemothorax and/or pneumopericardium. The presence of these associated findings can potentially lead to high rates of false-negative results, and to decrease them, it is our recommendation to perform serial in-hospital and out-patient clinical reassessments and follow-up ultrasounds (24 hours post-admission, 1 week, 1-month and 6-months). When a delayed cardiac tamponade does emerge the management of choice is a subxiphoid pericardial window with excellent results and low morbidity. All penetrating cardiac injury patients managed operatively or non-operatively should undergo close in-hospital and out-patient follow-up with detailed instructions to identify early symptoms of chest pain and/or dyspnea as they are hallmarks signs of developing delayed complications , .

Discussion

The management of patients with penetrating precordial trauma remains controversial. During the 1990s, the only effective diagnostic tool of the time was the pericardial window which has a sensitivity of 97% and a specificity of 95% in detecting cardiac injury , . However, a major disadvantage is its invasiveness. Currently, the test of choice is a thoracic ultrasound that has gained traction and has been implemented in most trauma management guidelines around the world. Although it also has its inherent limitations which include operator dependency and equipment availability , . Feliciano et al studied a total of 228 hemodynamically stable patients with penetrating cardiac injuries and found 5 false-negative cases by thoracic ultrasound, two of which died secondary to delayed diagnosis . Similarly, Nicol et al reviewed 172 cases of penetrating cardiac injury and found 18 cases of false-negatives, of which one required surgical intervention for impending cardiac tamponade . In a study performed at our institution between 2016-2017, all precordial penetrating cardiac injuries underwent thoracic ultrasound followed by pericardial window when positive (subxiphoid 40%, thoracoscopic 30% and laparoscopy/laparotomy 30%). Pericardial window was able to determine that 74% of thoracic ultrasound were truly positive revealing an overall sensitivity of 79%, a specificity of 93% and a negative predictive value of 95%. Our thoracic ultrasound had an area under the curve of 0.86, 95% CI: 0.78-0.93, only 4% of cases were false-negatives, all had a coexisting hemothorax and none of them died .

Chestovich et al found that only 24% of patients with positive pericardial windows were truly negative upon thorough pericardial lavage and the remaining 76% required median sternotomy due to ongoing surgical bleeding following lavage. A mediastinal drain was placed in all cases and subsequently transferred to the intensive care unit for further care. There were no significant differences among both groups according to morbidity and mortality . Nicol et al also performed a clinical trial comparing 55 patients with positive pericardial windows who had follow-up median sternotomies versus 56 patients who had positive pericardial windows managed simply with pericardial drainage and warm saline lavage without chest opening. There was no significant difference in the rate of complications or clinical outcomes among groups , . With these findings, we recommend that hemodynamically stable penetrating precordial injured patients with positive thoracic ultrasound should undergo a pericardial window. If positive, the patient should undergo lavage. If there is no ongoing bleeding after lavage, the pericardium is drained and the patient monitored in the intensive care unit. But if there is ongoing bleeding, then the patient should undergo median sternotomy or antero-lateral left thoracotomy for surgical control.

Conclusion

It is our recommendation that all patients with precordial penetrating injuries should undergo trans-thoracic ultrasound screening as an integral component of their initial evaluation. In those patients who arrive hemodynamically stable but have a positive ultrasound, a pericardial window with lavage and drainage should follow. We want to emphasize the importance of the pericardial lavage and drainage in the surgical management algorithm of these patients. Before this concept, all positive pericardial windows ended up in an open chest exploration. With the coming of the pericardial lavage and drainage procedure, the reported literature and our experience have shown that 25% of positive pericardial windows do not benefit and/or require further invasive procedures. However, in hemodynamically unstable patients, damage control surgery may still be required to control ongoing bleeding. For this purpose, we propose a surgical management algorithm that includes all of these essential clinical aspects in the care of these patients.

Contribución del estudio

Introducción

Los pacientes con heridas cardíacas tienen una mortalidad alta y solo el 45% de ellos alcanzan a llegar a centros hospitalarios ,. El manejo definitivo de los pacientes hemodinámicamente estables con heridas cardíacas penetrantes continúa siendo controversial con abordajes invasivos versus manejos conservadores. En los casos de pacientes hemodinámicamente inestables se ha descrito la cirugía de control de daños como un procedimiento útil y efectivo. El objetivo de este artículo es presentar la experiencia del grupo de Cirugía de Trauma y Emergencias (CTE) de Cali, Colombia en el manejo quirúrgico de heridas cardíacas penetrantes con la creación de un algoritmo de manejo quirúrgico práctico que incluye los principios básicos del control de daños.

El presente artículo es un consenso que sintetiza la experiencia adquirida durante los últimos 30 años en el manejo de la cirugía de trauma y emergencias, cirugía general y cuidado crítico del grupo de cirugía de Trauma y Emergencias de Cali, Colombia conformado por expertos de y el Hospital Universitario del Valle “Evaristo García” y Hospital Universitario Fundación Valle del Lili, con la Universidad del Valle y la Universidad Icesi, en colaboración con la Asociación Colombiana de Cirugía y la Sociedad Panamericana de Trauma y en conjunto con especialistas internacionales de Estados Unidos, Europa, Japón, Suráfrica y América del Sur.

Epidemiologia

Aproximadamente, el 20% de todos los pacientes que mueren por trauma torácico se deben a lesiones cardíacas . La mitad de los pacientes con heridas cardiacas muere en el lugar de los acontecimientos y un porcentaje adicional del 33% muere durante el transporte o al ingreso al servicio de urgencias . se ha reportado una tasa de supervivencia del 63% en aquellos que ingresan vivos al hospital siendo las lesiones del ventrículo derecho las más comunes dado a su localización en la cara anterior del corazón ,. Una serie de 711 pacientes en Estados Unidos describió que el 54% de las lesiones cardíacas estaban asociadas a heridas por arma blanca y el 42% a heridas por proyectil de arma de fuego. Las lesiones cardíacas más complejas comprometieron las arterias coronarias y las válvulas cardíacas, un tercio de los pacientes presentaron lesiones cardíacas múltiples y la mortalidad general fue del 47% . En contraste, un estudio realizado en Bogotá, Colombia con 240 pacientes de heridas cardíacas penetrantes describe un 93% secundarias a heridas por arma blanca y 7% por heridas por proyectil de arma de fuego. La mortalidad general fue del 15%, 12% para los pacientes con lesiones por arma blanca y 41% en heridas por proyectil de arma de fuego. La distribución de las lesiones de acuerdo con la clasificación de la asociación americana para la cirugía de trauma (American Asociation for the Surgery of Trauma - AAST) fue: 33% grado II, 13% grado III, 29% AAST grado IV y 25% grado V (Tabla 1). Al ingreso a urgencias, 44% de los pacientes se encontraban hemodinámicamente estables, 34% en shock profundo, 67% con signos de taponamiento cardíaco y 18% en condiciónin extremis. Por otro lado, el hospital Universitario del Valle realizó un estudio entre 2003 y 2004 en 286 pacientes con trauma precordial penetrante. El 29% de los pacientes ingresaron hemodinámicamente inestables con requerimiento de una esternotomía mediana o una toracotomía antero-lateral izquierda de urgencias, confirmando en el 67% de los casos una lesión cardíaca y en el 11% descartándola. Los pacientes hemodinámicamente estables al ingreso fueron el 71%, de los cuales en el 4% (8 pacientes) se optó por manejo no operatorio y en el resto por evaluación mediante ventana pericárdica, siendo positiva en el 22% de los casos ,,. Según los datos de los estudios previamente expuestos los factores de riesgo que incrementan la mortalidad en los pacientes con heridas cardíacas penetrantes son: retrasos en el transporte y/o en el manejo definitivo, estado de choque, taponamiento cardíaco, heridas por proyectil de arma de fuego, lesiones cardíacas penetrantes múltiples y compromiso valvular/ septal/del sistema de conducción y/o de grandes vasos ,.

Tabla 1. Clasificación

de la Sociedad Americana de Cirugía de Trauma (AAST) de las Lesiones Cardíacas

Grado	Descripción
I	Lesión cardíaca contusa con cambios electrocardiográficos menores (cambios inespecíficos de la onda ST o T, contracción atrial o ventricular prematura o taquicardia sinusal persistente)
	Lesión pericárdica contusa o penetrante sin herida cardíaca, taponamiento cardíaco o herniación cardíaca
II	Lesión cardíaca contusa con bloqueo cardíaco (rama derecha o izquierda, fascículo anterior izquierdo o atrioventricular) o cambios isquémicos (descenso ST o inversión onda T) sin falla cardíaca
	Herida cardíaca penetrante tangencial sin extensión hasta el endocardio, sin taponamiento
III	Lesión cardíaca contusa con contracciones ventriculares sostenidas (>6 latidos/min) o multilocales
	Lesión cardíaca contusa o penetrante con ruptura septal, incompetencia valvular pulmonar o tricuspídea, disfunción papilar u oclusión distal de arterial coronaria sin falla cardíaca
	Laceración pericárdica contusa con herniación cardíaca
	Lesión cardíaca contusa con falla cardíaca
IV	Herida cardíaca penetrante tangencial sin extensión hasta el endocardio, con taponamiento
	Lesión cardíaca contusa o penetrante con ruptura septal, incompetencia valvular pulmonar o tricuspídea, disfunción papilar u oclusión distal de arteria coronaria produciendo falla cardíaca
	Lesión cardíaca contusa o penetrante con incompetencia valvular aortica o mitral
	Lesión cardíaca contusa o penetrante del ventrículo derecho, atrio derecho o atrio izquierdo
	Lesión cardíaca contusa o penetrante con oclusión proximal de arteria coronaria
	Perforación contusa o penetrante de ventrículo izquierdo
	Herida estrellada con perdida <50% del tejido del ventrículo derecho, atrio derecho o atrio izquierdo
V	Avulsión contusa del corazón; herida penetrante con perdida >50% del tejido de cualquier cámara cardíaca

Abordaje Inicial, diagnóstico y manejo quirúrgico

En el abordaje inicial del paciente se debe realizar una estabilización rápida y efectiva de acuerdo a las guías del manual de soporte vital avanzado en trauma (Advanced Trauma Life Support - ATLS) ® implementando la estrategia ABCDE y siguiendo los principios de resucitación de control de daños. La elección entre la exploración quirúrgica inmediata o la realización de imágenes diagnósticas de extensión dependerá del estado hemodinámico del paciente. Si el paciente está hemodinámicamente estable o con respuesta hemodinámica transitoria, un ultrasonido torácico debe ser realizado con el fin de determinar la posibilidad de una herida cardíaca, taponamiento cardíaco y/o lesión de cualquier otra estructura adyacente. la presencia de la triada de Beck (velamiento de los sonidos cardíacos, ingurgitación yugular e hipotensión) sugestivos de taponamiento cardíaco se presenta en menos del 10% de los casos confirmados. El ultrasonido torácico cuenta con una sensibilidad del 79%, una especificidad del 92% y un valor predictivo negativo del 95% . En las guías de la ATLS se encuentra la radiografía portátil de tórax que a pesar de su alta especificidad cuenta con muy baja sensibilidad para el diagnóstico temprano de taponamiento cardíaco; por esta razón, la prueba de elección para determinar si un paciente con herida cardíaca cursa con un taponamiento cardíaco es el ultrasonido torácico. Si el primer ultrasonido torácico es negativo y el paciente persiste hemodinámicamente estable, se debe realizar otro ultrasonido torácico a las 6 horas; si este segundo es negativo y se descartan heridas asociadas, el paciente es candidato para un egreso seguro.

En los pacientes con inestabilidad hemodinámica (presión arterial sistólica sostenida <90 mm Hg) sin paro cardíaco deben identificarse inmediatamente todas las lesiones asociadas que potencialmente comprometan la vida y ser trasladados al quirófano para una exploración torácica mediante una esternotomía mediana o una toracotomía antero-lateral izquierda. Una esternotomía mediana provee mejor exposición de las estructuras mediastinales que la toracotomía antero-lateral; pero, toma mayor tiempo. Como regla general, todas las lesiones localizadas medial a la línea medioclavicular deberían ser abordadas mediante una esternotomía mediana y todas aquellas laterales a la línea medioclavicular con una toracotomía antero-lateral (derecha o izquierda) preferiblemente .

En casos en que el paciente ingrese en paro cardíaco se debe realizar inmediatamente una toracotomía antero-lateral izquierda de resucitación con clampeo de aorta, pericardiotomía longitudinal y masaje cardíaco.

Basados en nuestra experiencia proponemos un nuevo algoritmo de manejo para pacientes con heridas precordiales penetrantes:

PASO 1: Los esfuerzos se deben dirigir a la identificación de todas las lesiones que potencialmente comprometen la vida siguiendo el ABC del ATLS, radiografía de tórax y ultrasonido torácico. Se deben iniciar una resucitación de control de daños mediante la activación del protocolo institucional de transfusión masiva.

PASO 2: Todos los pacientes hemodinámicamente inestables, que no responden a maniobras de resucitación, con taponamiento cardíaco y/o paro cardíaco debe ser trasladado inmediatamente al quirófano para realizar una exploración torácica mediante una esternotomía mediana o una toracotomía antero-lateral izquierda con el fin de lograr un control directo del sangrado quirúrgico. En cuanto sea posible se debe determinar la localización y severidad de las lesiones cardíacas (simple: grado I-II de la AAST vs. compleja: grado III-V de la AAST) (Figura 1A/1B).

Figura 1

Heridas Cardiacas. A: Lesión en el ventrículo cardiaco menor sin extensión al endocardio y formación de coagulo perilesional. B: Lesión del ventrículo cardiaco perforante con compromiso del endocardio.

Inicialmente se debe realizar control transitorio del sangrado quirúrgico a través de alguna de las siguientes maniobras:

Control digital: Se realiza presión digital directamente sobre la herida cardíaca con el dedo de la mano no dominante del cirujano, teniendo en cuenta que no se debe introducir el dedo a través de la herida . En esta maniobra se puede utilizar una gasa como ayuda para lograr un control del sangrado.

Sonda Foley: Si la herida cardíaca no puede controlarse digitalmente, se recomienda introducir una sonda Foley por la herida, inflar el balón con 5 a 10 cc de solución salina y realizar una tracción suave hasta lograr el control del sangrado (Figura 2 A ).

Figura 2

Técnicas de Control de Sangrado en Trauma Cardiaco. A. En heridas que comprometen hasta el endocardio, puede ser controlado con la inserción de una sonda Foley y haciendo una leve tracción. B. Técnica de control con el uso de puntos de sutura paralelos y a cada lado de la herida cardiaca que posteriormente se elevan y se cruzan para lograr un control de sangrado. C. Control Temporal con uso de grapas de piel.

Puntos de sutura paralelos: Se realizan unos puntos de sutura paralelos y a cada lado de la herida cardíaca que posteriormente se elevan y se cruzan para lograr un control del sangrado (Figura 2 B ).

Grapas de piel: Se pueden utilizar inicialmente cuando no hay disponibilidad de un cirujano de experiencia, pero deben ser retirados lo más pronto posible. Las complicaciones a largo plazo de la utilización de grapas de piel sobre el corazón son desconocidas (Figura 2 C ).

Maniobra de Sauerbruch: Si la hemorragia es severa y el cirujano no es capaz de visualizar el origen, se puede realizar la maniobra de Sauerbruch que tiene como objetivo lograr una oclusión total del flujo sanguíneo al comprimir la vena cava superior e inferior en la entrada a la aurícula derecha. Para obtener esta oclusión, el cirujano debe posicionar su tercer dedo posterior a la vena cava y su segundo dedo anterior a esta y realizar una compresión interdigital (Figura 3). Estas técnicas de control transitorio del sangrado pueden ser utilizadas individualmente o en conjunto.

Figura 3

Control del Sangrado general con la Maniobra de Sauerbruch. Se usa en caso de hemorragia severa y no se visualiza la fuente del sangrado. El cirujano posiciona su tercer dedo posterior a la vena cava y su segundo dedo anterior a esta y realizar compresión interdigital

Tan pronto se haya controlado de forma transitoria del sangrado se debe reparar la lesión. El tipo de sutura cardíaca depende del tamaño y la localización de las heridas.

Para heridas ventriculares <5 mm y en pacientes jóvenes, se recomienda realizar un punto en U con sutura de polipropileno 3-0 sin pledget de teflón (Figura 4 A ).

Figura 4

Técnicas de Reparo de Lesión Cardíaca. A. Reparo con Sutura Simple sin Pledget de Teflon se indica en heridas ventriculares < 5 mm. B. Reparo con Sutura Simple con Pledget de Teflon se indica en heridas > 5 mm y paciente mayores. C. Reparo con Punto en U adyacente a vaso coronario se realiza para heridas contiguas a un vaso coronario. D. Colocación temprana de Pinza Satinsky en heridas de aurícula permite el control temporal de la herida.

Para heridas ventriculares > 5 mm, pacientes mayores, en presencia de dilatación cardíaca o edema, se recomienda realizar puntos en U con sutura de pledget de teflon (Figura 4 B ).

Para heridas contiguas a un vaso coronario, se recomienda realizar punto en U con sutura con o sin pledget por debajo del vaso para evitar una lesión iatrogénica (Figura 4 C ).

Para heridas en aurículas se recomienda la colocación oportuna de una pinza Satisnky que facilita la sutura y evita desgarros durante la rafia. Se coloca inicialmente una pinza para controlar el sangrado y posteriormente se coloca otra un poco más abajo y se retira la primera; esto permite que el cirujano tenga suficiente tejido cardíaco para realizar una sutura continua con sutura de polipropileno 3-0. La pinza Satinsky no debe ser utilizada en heridas de ventrículos dado que su tejido es más grueso y puede ser dañado (Figura 4 D /5A).

Figura 5

Técnicas de Reparo Cardiaco. A. Reparo en sutura continua sobre trayecto de la herida en aurícula aislada por una pinza de Satinsky. B Reparo sutura continua en caso de heridas mayores a 2 cm. C. Elevación cardiaca se recomienda realizar para descartar heridas posteriores de manera rápida por riesgo de trastornos del ritmo, caída súbita en el gasto o paro cardiaco súbito.

En heridas >2 cm, el corazón debe ser sujetado con la mano no dominante del cirujano para realizar una sutura continua con sutura de polipropileno 3-0. Se puede aplicar agentes hemostáticos a la sutura para asegurar la hemostasia. Si el tejido cardíaco circundante es muy friable o presenta daño severo y la rafia no contiene la herida, se debe interconsultar inmediatamente al servicio de cirugía cardiovascular para reparo definitivo mediante el empleo de circulación extracorpórea (Figura 5 B ).

Para heridas cardiacas posteriores, a pesar de ser poco frecuentes siempre deben ser descartadas mediante una elevación del corazón. Esta maniobra se debe realizar de manera cuidadosa y rápida informando al anestesiólogo por el potencial riesgo de trastornos del ritmo, caída súbita en el gasto cardiaco o paro cardíaco súbito (Figura 5 C ).

Después de realizada la sutura de la herida, se debe confirmar cuidadosamente la hemostasia y continuar con la resucitación de control de daños. Si aún persiste el sangrado se recomienda realizar compresión digital con gasa y/o utilizar agentes hemostáticos locales. Si a pesar de estas maniobras persiste el sangrado se debe realizar cirugía de control de daños con empaquetamiento del corazón y mediastino, con colocación de sistema de presión negativa. El cirujano siempre debe verificar que el saco pericárdico se encuentre completamente abierto para evitar posibles herniaciones cardíacas postquirúrgicas. Posteriormente, el paciente es trasladado a la unidad de cuidados intensivos para la corrección del rombo de la muerte ,. A todos los pacientes con heridas cardíacas significativas se le debe realizar un ecocardiograma transtorácico o transesofágico para descartar posibles lesiones septales y/o compromiso valvular en las primeras 6 horas postquirúrgicas. si se confirma alguna de estas lesiones se debe consultar tempranamente el servicio de cirugía cardiovascular. La mayoría de los defectos septales atriales/ventriculares de origen traumático cierran espontáneamente en un periodo de 6 semanas y solo en algunas excepciones se requiere manejo tardío . Los pacientes que requirieron cirugía de control de daños deben ser llevados nuevamente al quirófano entre las 24 a 72 horas después para desempaquetamiento, lavado mediastinal, revaloración de las heridas cardíacas, colocación de dren mediastinal y cierre definitivo de la pared torácica. Se recomienda que este procedimiento se realice en conjunto con el equipo de cirugía cardiovascular.

PASO 3: Pacientes hemodinámicamente estables o respondedores transitorios se debe realizar un ultrasonido torácico en el servicio de urgencias:

Si el ultrasonido torácico inicial es negativo, se debe realizar un ultrasonido de control a las 6 horas. Si no hay hallazgos nuevos y se descartan otras lesiones asociadas se puede dar egreso al paciente.

Si el ultrasonido torácico es positivo con un hemopericardio pequeño (<10 mm) y sin signos de taponamiento cardiaco o hemotórax, se debe optar por un manejo conservador no operatorio con evaluación clínica y ultrasonido torácico a las 6, 12 y 24 horas en la unidad de cuidados intensivos. Si en algún ultrasonido torácico de control se detectan cambios del hemopericardio a moderado (10-20 mm) o severo (>20 mm) y/o hemotórax significativo, se debe realizar una ventana pericárdica en sala de quirófano.

PASO 4: Pacientes con ultrasonido torácico positivo con un hemopericardio moderado a severo o con asociación a hemotórax significativo y/o signos de taponamiento cardíaco, se les deben realizar una ventana pericárdica en la cual se evaluará la presencia de sangrado quirúrgico activo. Las vías de abordaje para las ventanas pericárdicas son las siguientes:

Ventana pericárdica subxifoidea para pacientes con lesiones del área precordial sin compromiso pleural (no hemotórax ni neumotórax).

Ventana pericárdica por toracoscopia para pacientes con lesiones del área precordial y compromiso pleural evidenciado por hemotórax o neumotórax que require la inserción de un tubo de tórax.

Ventana pericárdica laparoscópica para pacientes con lesiones en el área toraco-abdominal izquierda con el fin de descartar lesiones diafragmáticas o de estructuras intra-abdominales de víscera hueca o solida adyacentes.

Ventana pericárdica transdiafragmática para pacientes con lesiones del área precordial asociadas a trauma abdominal penetrante que requiera laparotomía exploratoria.

PASO 5: Si la ventana pericárdica es positiva (salida de sangre y/o coágulos) se debe realizar un drenaje inicial y lavado pericárdico con 500 a 1,000 cc de solución salina tibia. Si el lavado pericárdico es negativo, recomendamos dar manejo conservador sin apertura del tórax con vigilancia clínica estricta en la unidad de cuidados intensivos y se deben descartar otras heridas asociadas. Si durante el lavado pericárdico se observa sangrado activo, se debe seguir el PASO 2 para control del sangrado quirúrgico.

Con base en las consideraciones anteriores se plantea el siguiente algoritmo que ilustra en cinco pasos el manejo quirúrgico de los pacientes con heridas precordiales penetrantes (Figura 6).

Figura 6

Algoritmo manejo quirúrgico para heridas precordiales penetrantes

Complicaciones

Las complicaciones posteriores al manejo quirúrgico o conservador de las lesiones cardíacas penetrantes son poco frecuentes pero posibles. Dentro de las complicaciones posquirúrgicas se encuentran el síndrome compartimental mediastinal y la herniación o torsión cardiaca, y dentro del manejo conservador el taponamiento cardíaco tardío.

El síndrome compartimental mediastinal es extremadamente inusual, pero puede presentarse posterior al cierre precoz de una esternotomía mediana lo cual genera un incremento en la presión de la vía aérea y desencadena un colapso hemodinámico en el paciente. Para su manejo se requiere una precoz identificación, apertura del tórax, aplicación de los principios de la cirugía de control de daños y posterior colocación de un sistema de presión negativa . Por otro lado, la herniación o torsión cardíaca pueden ocurrir posterior al cierre incompleto de una pericardiotomía lateral con signos y síntomas de arritmia cardíaca, isquemia miocárdica e hipotensión arterial. Esta complicación puede ser manejada mediante un reparo primario del defecto pericárdico mediante sutura o colocación de un parche sintético o autologo .

El taponamiento cardíaco tardío es una entidad causada por el desprendimiento del trombo que inicialmente se encontraba adherido a la herida cardíaca y la desgarra debido al síndrome post-cardíaco. El taponamiento cardíaco tardío puede identificarse mediante el uso sistemático del ultrasonido torácico; herramienta diagnóstica efectiva y altamente sensible para su detección y de otras patologías como el hemopericardio, el hemotórax y/o neumopericardio. La asociación con cualquiera de las anteriores puede ocasionar altas tasas de resultados falsos negativos por lo cual recomendamos realizar una valoración rutinaria de los pacientes hospitalizados o ambulatorios con ultrasonido torácico (a las 24 horas de a la admisión, a 1 semana, a 1 mes y a los 6 meses del trauma). El abordaje de estos pacientes debe ser mediante una ventana pericárdica subxifoidea, que ha demostrado excelentes resultados y una baja morbilidad. Finalmente, todos los pacientes con lesiones cardíacas penetrantes, independientemente del manejo realizado, deben contar con un seguimiento clínico estrecho y se le deben entregar todas las instrucciones para que se identifique rápidamente los síntomas tempranos de complicaciones como dolor torácico y/o disnea ,.

Discusión

El manejo del paciente con trauma precordial penetrante continúa siendo controversial. Durante los años 90’s la única herramienta diagnóstica efectiva que se conocía era la ventana pericárdica, que cuenta con una sensibilidad del 97% y una especificidad del 95% para la detección de lesiones cardíacas. Sin embargo, con la desventaja de ser un procedimiento invasivo ,. Actualmente, la prueba diagnóstica de elección para el trauma precordial penetrante que ha sido adoptada por la mayoría de las guías de manejo, es el ultrasonido torácico. El cual cuenta con los limitantes de ser operador dependiente y de la disponibilidad del equipo ,. Feliciano y colaboradores realizaron una cohorte de 228 pacientes con trauma penetrante cardiaco hemodinámicamente estables, 5 fueron falsos negativos en el ultrasonido torácico de los cuales 2 murieron por diagnóstico tardío . Nicol y colaboradores en una serie de 172 pacientes con heridas cardíacas penetrantes reportaron 18 casos de falsos negativos, de los cuales 1 requirió intervención quirúrgica por taponamiento cardíaco . En un estudio realizado en el Hospital Universitario del Valle entre los años 2016 y 2017, todos los pacientes con heridas precordiales penetrantes se les realizó ultrasonido torácico y ventana pericárdica (subxifoidea en el 40%, toracoscopia 30% y laparoscopia/laparotomía 30%). El ultrasonido torácico presenta una sensibilidad del 79%, una especificidad del 93%, un valor predictivo positivo del 74% y un valor predictivo negativo del 95%. Se informa un área bajo la curva de 0.86 95%CI (0.78-0.93). Los falsos negativos se presentaron en el 4% de los casos, todos con presencia concomitante de un hemotórax sin mortalidad .

Chestovichet al., reportaron que el 24% de los pacientes con ventanas pericárdicas positivas eran realmente negativos después del drenaje y lavado pericárdico, el 76% restante persistieron con sangrado después del drenaje y lavado pericárdico por lo que requirieron de una esternotomía mediana. En todos los pacientes se colocó un dren de mediastino y se continuó la resucitación en la unidad de cuidados intensivos. No se encontraron diferencias significativas entre los grupos y ningún paciente falleció . Nicol y colaboradores realizaron un ensayo clínico donde compararon 55 pacientes con ventana pericárdica positiva manejados con esternotomía mediana versus 56 pacientes con ventana pericárdica positiva manejados con drenaje y lavado pericárdico sin apertura del tórax. No encontraron diferencias significativas en la tasa de complicaciones ni en los resultados clínicos entre los grupos comparados ,. A partir de estos hallazgos, recomendamos que a todos los pacientes con heridas precordiales penetrantes hemodinámicamente estables y con ultrasonido torácico positivo se les debe realizar una ventana pericárdica con posterior drenaje y lavado. Si persiste sangrado durante el lavado, se debe controlar el sangrado a través de unaesternotomía mediana o una toracotomía antero-lateral izquierda en el quirófano.

Conclusión

Se recomienda de manera general que a todos los pacientes con heridas precordiales penetrantes se realice un ultrasonido torácico como componente integral de la evaluación inicial. Aquellos que presenten un ultrasonido torácico positivo y se encuentren hemodinámicamente estables se les debe realizar una ventana pericárdica con posterior lavado. Se resalta la importancia del lavado pericárdico dentro del algoritmo de manejo quirúrgico propuesto debido a que antes de este concepto, todos los pacientes con ventana pericárdica positiva terminaban en una exploración abierta del tórax y gracias a la introducción del lavado pericárdico, se ha demostrado tanto la literatura como en nuestra experiencia que el 25% de las ventanas pericárdicas positivas no se benefician ni requieren de posteriores abordajes quirúrgicos invasivos. No obstante, pacientes hemodinámicamente inestables requieren de la realización de una cirugía de control de daños para un adecuado y oportuno control del sangrado. Con este propósito, se propone un algoritmo de manejo quirúrgico que incluye todos estos aspectos esenciales en el abordaje del paciente con trauma penetrante cardiaco.

1) Why was this study conducted?

To delineate our experience in the surgical management of penetrating cardiac injuries via the creation of a clear and practical algorithm that includes basic principles of damage control surgery

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

All patients with precordial penetrating injuries should undergo trans-thoracic ultrasound screening as an integral component of their initial evaluation. In those patients who arrive hemodynamically stable but have a positive ultrasound, a pericardial window with lavage and drainage should follow. However, in hemodynamically unstable patients, damage control surgerymay still be required to control ongoing bleeding.

3) What do these results contribute?

We have developed a clinical algorithm that illustrates the five steps involved in the surgical management of patients with penetrating precordial injuries.

1) ¿Por qué se realizó este estudio?

El objetivo de este artículo es presentar la experiencia en el manejo quirúrgico de heridas cardíacas penetrantes con la creación de un algoritmo práctico que incluye los principios básicos del control de daños

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

Los pacientes con heridas precordiales penetrantes se les debe realizar un ultrasonido torácico como componente integral de la evaluación inicial. Aquellos que presenten un ultrasonido torácico positivo y se encuentren hemodinámicamente estables se les debe realizar una ventana pericárdica con posterior lavado. Los pacientes hemodinámicamente inestables requieren de una cirugía de control de daños para un adecuado y oportuno control del sangrado.

3¿Qué aportan estos resultados?

Se plantea un algoritmo que ilustra en cinco pasos el manejo quirúrgico de los pacientes con heridas precordiales penetrantes.