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. 2021 May 10;52(2):e4044683. doi: 10.25100/cm.v52i2.4683
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Damage control surgery in lung trauma

Cirugía de control de daños del trauma pulmonar

Alberto García 1,2,3, Mauricio Millán 3,4, Carlos A Ordoñez 1,2,3,✉, Daniela Burbano 5, Michael W Parra 6, Yaset Caicedo 7, Adolfo González Hadad 1,8,9, Mario Alain Herrera 1,8, Luis Fernando Pino 1,8, Fernando Rodríguez-Holguín 2, Alexander Salcedo 1,2,3,8, Maria Josefa Franco 2, Ricardo Ferrada 1,9, Juan Carlos Puyana 10
PMCID: PMC8216053  PMID: 34188322

Abstract

Damage control techniques applied to the management of thoracic injuries have evolved over the last 15 years. Despite the limited number of publications, information is sufficient to scatter some fears and establish management principles. The severity of the anatomical injury justifies the procedure of damage control in only few selected cases. In most cases, the magnitude of the physiological derangement and the presence of other sources of bleeding within the thoracic cavity or in other body compartments constitutes the indication for the abbreviated procedure. The classification of lung injuries as peripheral, transfixing, and central or multiple, provides a guideline for the transient bleeding control and for the definitive management of the injury: pneumorraphy, wedge resection, tractotomy or anatomical resection, respectively.

Identification of specific patterns such as the need for resuscitative thoracotomy, or aortic occlusion, the existence of massive hemothorax, a central lung injury, a tracheobronchial injury, a major vascular injury, multiple bleeding sites as well as the recognition of hypothermia, acidosis or coagulopathy, constitute the indication for a damage control thoracotomy. In these cases, the surgeon executes an abbreviated procedure with packing of the bleeding surfaces, primary management with packing of some selected peripheral or transfixing lung injuries, and the postponement of lung resection, clamping of the pulmonary hilum in the most selective way possible. The abbreviation of the thoracotomy closure is achieved by suturing the skin over the wound packed, or by installing a vacuum system. The management of the patient in the intensive care unit will allow identification of those who require urgent reintervention and the correction of the physiological derangement in the remaining patients for their scheduled reintervention and definitive management.

Keywords: Damage control surgery, sternotomy, pneumonectomy, thoracotomy, chest tubes, hemothorax, lung injury, hemostatics, heart arrest, balloon occlusion, hemostasis, cardiac output

Remark

1) Why was this study conducted?
This paper presents the applications of damage control in the management of patients with lung trauma.
2) What were the most relevant results of the study?
Identification of specific patterns and the recognition of hypothermia, acidosis or coagulopathy, constitute the indication for a damage control thoracotomy. In these cases, the surgeon executes an abbreviated procedure with packing of the bleeding surfaces, primary management with packing of some selected peripheral or transfixing lung injuries, and the postponement of lung resection, clamping of the pulmonary hilum in the most selective way possible. The abbreviation of the thoracotomy closure is achieved by suturing the skin over the wound packed, or by installing a vacuum system.
3) What do these results contribute?
The present article proposes an algorithm for the management of lung trauma, in which the decision point lays in characteristics of the injury, like the localization, whether it is peripheric, central or multiple, and in its hemodynamic status. Providing a practical approach regarding surgical management and when to decide to perform damage control surgery.
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Introduction

Surgical damage control techniques seek to minimize time and surgical magnitude in order to restore the initial physiological derangement, for a following definite surgery to complete the final repair. These techniques were initially described for the management of abdominal injuries 1 , 2 ). Damage control surgery has been extended beyond the abdomen and to situations other than trauma, after it has demonstrated to increase probability of survival in physiologically exhausted patients with shock 3 .

This paper presents the applications of damage control in the management of patients with lung trauma. This article is a consensus that synthesizes the experience acquired during the last 30 years in trauma management, general surgery and critical care of the trauma and emergency surgery group (cirugía de Trauma y Emergencias-CTE) in Cali, Colombia, conformed by experts from the Hospital Universitario Fundación Valle del Lili and the Hospital Universitario del Valle “Evaristo García”, with the Universidad de Valle and Universidad Icesi, in collaboration with the Colombian Association of Surgery and the Pan-American Trauma Society, joined by international specialist from United States.

Epidemiology

Frequency of thoracic trauma is highly variable, depending on the reported setting (pre-hospital, hospital or post-mortem), trauma mechanism and reporting of all thoracic injuries or only the ones with severity criteria. The reported prevalence of lung trauma fluctuates between 5-78%, with a median of 22% 4 - 8 . The prevalence of thoracic injuries was higher in patients with penetrating thoracic trauma, compared to patients with blunt thoracic trauma and those patients who died 4 , 5 .

Most thoracic trauma cases are solved with minor procedures, and only a small proportion requires thoracotomy. Historically, the proportion of patients requiring a thoracotomy fluctuates between 15-25%, being higher in penetrating trauma 9 - 12 .

Damage control surgery for the management of lung trauma has been reported by a limited number of authors, although in recent years the number of publications on the subject has increased. Vargo and Battistella 13 from Sacramento-United States, and García et al. from Cali-Colombia 14 , reported experiences prior to 2015 with a rate of less than 6% of patients with thoracotomy who have undergone damage control surgery. However, reports of the last five years showed a rate of 22% and 21%, respectively 12 , 15 . Chica et al., reported that 42% of patients who returned to spontaneous circulation after an emergency thoracotomy were managed with damage control surgery 16 .

The lung is the most frequently compromised organ in patients requiring damage control thoracotomy. A sub-analysis of patients with thoracic trauma who underwent emergency thoracotomy in Cali-Colombia reported that 72% of patients managed by damage control thoracotomy presented lung trauma, compared to those who did not required damage control thoracotomy, only 56% presented with lung trauma 16 . Similar to the case series from Baltimore-United states, were 86% of patients who require damage control thoracotomy presented with lung injuries 15 .

The reported experience of managing lung damage control with anatomical lung resection is limited. Some case series have reported a pneumonectomy or lobectomy rate of 32% O’Connor and 26% Deane for Baltimore-United States 13 , 15 , 20% García and 15% Chica for Cali-Colombia 14 , 16 . This last group has reported a rate greater than 3% of patients with lung resections without the need damage control thoracotomy 16 .

Indications

Exsanguination that leads the patient to depletion of the physiological reserve is the primary condition in a patient with thoracic trauma who will benefit from the management damage control principles. There are no clearly defined criteria as indications for thoracic damage control. Traditionally, it has been established that the identification of the triad of death, or the recently proposed lethal diamond (hypothermia, acidosis, coagulopathy and hypocalcemia), allows to recognize the individual who requires a damage control procedure 17 - 19 .

Research aimed to identify variables associated with the risk of damage control thoracotomy have found that alterations in arterial pH, lactate levels, base deficit, preoperative hypothermia 15 , preoperative neurological status with alteration of consciousness, magnitude of hemothorax, need of aortic occlusion, central lung injury, mayor vascular injury, tracheobronchial injury or multiple bleeding sites are associated with the decision of a damage control surgical strategy 16 . (Table 1)

Table 1. Indications for damage control thoracotomy.

Indications for damage control thoracotomy
Physiological parameters Glasgow <9
Temperature < 35 C at the beginning of surgery
Arterial pH <7.2
Base deficit >15 mmol/L
Lactate >5 mmol/L
Clinical parameters Need for resuscitative thoracotomy
Need for aortic occlusion
Massive hemothorax
Central lung injury
Mayor vascular injury
Tracheobronchial injury
Multiple bleeding sources
Clinical coagulopathy
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It should be borne in mind that that methods that seek for laboratory test alteration have the risk of delaying decision-making while waiting for results, in a context where every minute counts. Therefore, it is advised that in addition to the components of the triad of death, the identification of certain clinical patterns previously mentioned can aid in early recognition of the indication for damage control 16 - 18 .

Initial approach and diagnosis

Initial management should be directed towards hemodynamic stabilization according to the ATLS (Advanced Trauma Life Support) guidelines and the principles of damage control resuscitation. Upon arrival of a patient with a penetrating thoracic injury, it must be determined whether it warrants immediate surgical exploration or additional imaging studies, depending on its hemodynamic status. If the hemodynamic condition is stable, imaging methods such as FAST ultrasound, chest X-ray or chest CT are adequate to assess periclavicular, transmediastinal o thoracoabdominal injuries 11 .

Lung trauma is commonly classified according to the American Association for the Surgery of Trauma (AAST) classification. Nevertheless, this classification has a limited value in defining surgical treatment (Table 2).

Table 2. Lung injury classification from the AAST .

Grade* Injury type Description
I Contusion Unilateral, <1 lobe
II Contusion Unilateral, single lobe
Laceration Simple pneumothorax
III Contusion Unilateral, >1 lobe
Laceration Persistent (>72 h) air leak from distal airway
Hematoma Nonexpanding intraparenchymal
IV Laceration Major (segmental or lobar) air leak
Hematoma Expanding intraparenchymal
Vascular Primary branch intrapulmonary vessel disruption
V Vascular Hilar vessel disruption
VI Vascular Total uncontained transection of pulmonary hilum
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*Advance one grade for bilateral injuries up to grade III. Hemothorax is scored under thoracic vascular injury scale

The present article proposes an algorithm for the management of lung trauma, in which the decision point lays in characteristics of the injury, like the localization, whether it is peripheric, central or multiple, and in its hemodynamic status. Providing a practical approach regarding surgical management and when to decide to perform damage control surgery (Figure 1).

Figure 1. Algorithm for Surgical Management of Lung Trauma. Anotations: 1. Aortic occlusion can be made during the preoperative phrase by an endovascular balloon occlusion (REBOA). If the device or the protocols are not available, a left thoracotomy for aortic-cross clamping is indicated. 2. If a resuscitative thoracotomy is required, a left anterolateral incision must be performed. A sternotomy is indicated in central wounds. 3. Consider autotransfusion. 4. Packing around a peripheral injury or packing of a through- and-through wound should only be considered in patients with other more complex injuries requiring surgical team’s attention. 5. Packing lung wound should be only deemed the definitive method only in complicated cases with exhausted physiologic reserve and hemorrhage control. 6. Anatomic resection in the index operation is recommended only if hemorrhage control is immediate and physiologic is almost completely restored. 7. Temporary chest closing can be achieved by packing the wound and suturing the skin over the pads or by a vacuum system.

Figure 1

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Surgical approach

Step 0: Profound preoperative hypotension (systolic arterial blood pressure <70 mmHg) constitutes an indication for therapeutic aortic occlusion to provide hemodynamic support 20 . This can be achieved through an emergency thoracotomy to perform an aortic cross-clamping or with the placement of a REBOA (Resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta) in zone I 21 , this last one, especially when the aorta is not easily accessible, for example when performing a right thoracotomy 22 .

The placement of a REBOA, ideally, should be managed by the articulation of two surgical teams, while one is performing the endovascular procedure the other one is performing the main surgical approach. Additionally, the massive transfusion protocol must be activated, along with the administration of tranexamic acid. However, none of these actions should delay the immediate surgical intervention.

Step 1: Access to the thoracic cavity depends on the surgeon’s experience and the thoracic area where the injury is suspected. The topographic localization of the injury and the identification of massive hemothorax detected through imaging studies or drainage through a chest-tube guides the decision. The most common reported surgical approaches are the left or right anterolateral thoracotomy. An incision is made in the fourth or fifth intercostal space up to the midaxillary line, and if further surgical exposure is needed, an extension of the surgical incision can be made to the contralateral side of the chest, in a Clamshell incision 12 - 14 .

Median sternotomy is a surgical approach that allows for a better cardiac and great vessel visualization, and if further surgical exposure is needed, an extension of the surgical incision can be made with a cervicotomy or supraclavicular incision 12 - 14 . However, its execution usually requires an extended surgical time, therefore it must be performed in specific situations, by trained and experienced surgeons counting with the accessibility to surgical instruments for its rapid execution.

Upon entering the thoracic cavity, the surgeon must:

  1. Confirm correct intubation: verify lung expansion

  2. Evacuate of the hemothorax: introducing suction into the cavity

  3. Identify the possible source of massive bleeding: packing of the posterior and anterior region must be performed using the minimum number of lap sponges to have a better visualization of the surgical field when controlling the bleeding.

After these initial maneuvers, the surgeon must reevaluate the patient’s hemodynamic status, if hypotension persists, descending aortic occlusion is required. Digital occlusion can be performed if hypotension is present and the sources of bleeding are easily controlled. However, if profound hypotension or bradycardia are present, or the need to perform advance maneuvers for bleeding control are required in different organs, aortic cross-clamping is indicated 23 .

If an associated cardiac injury is suspected, a diagnostic pericardial window should be performed. In case of cardiac arrest or ineffective cardiac activity, cardiac massage should be performed 23 .

Step 2: transient bleeding control. Injury to most thoracic structures can cause considerable blood loss in a short time. The surgeon must be able to execute rapid and effective maneuvers for bleeding control, causing the least possible additional trauma, simultaneously to the damage control resuscitation.

Transient bleeding control of lung hemorrhage depends on the localization of the lesion, which can be central, peripheral, or multiple injuries.

Peripheral injuries: bleeding control can be achieved by manual compression of the tissue or by the placing a Duval forceps 14 , 24 (Figure 2). Transient bleeding control of small injuries can be achieved by the placement of one or two lap sponges between the thoracic wall and the lung parenchyma 18 , 24 - 26 . Transient bleeding control of a transfixing lung injury can be achieved by manual compression of the tissue, by the placement of Duval forceps or by the insertion of a lap sponge through the wound (Figure 3) 24 . These procedures should be performed in hemodynamically unstable patients, with multiple bleeding sites and possibly damage control candidates. When performing thoracic packing, attention must be taken to avoid compressing the heart or mediastinal shifting, which can affect diastolic filling with a decrease in cardiac output 27 .

Figure 2. Transient hemorrhage control for peripheral injuries. Direct pressure with the surgeon's hand or a Duvall clamp frequently stops the hemorrhage transiently in a peripheral parenchymal wound.

Figure 2

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Figure 3. Packing of the tract in a through-and- through peripheral lung wound. a) The surgeon introduces a finger gently in the tract, exploring it, and preparing to guide a hemostatic clamp. B) The hemostatic clamp has been introduced in the wound guided by the surgeon’s finger. C)The surgeon exerts traction with a laparotomy pad driving it into the wound, and gently adapting it to the wound shape. D) A Postoperative Chest X-Ray obtained immediately post procedure depicts, the intraparenchymal packing filling the lower part of the thorax, permitting the lung expansion without mediastinal deviation.

Figure 3

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Central or multiple injuries: clamping of the pulmonary hilum must be performed using a vascular clamp (Figure 4) 14 , 24 , 28 , 29 . Clamping is achieved by advancing the surgeons' left hand between the heart and the lung, sliding the palm over the lung surface until reaching and embracing the hilum with the index and middle fingers for a posterior occlusion of the hilum with a vascular clamp. Another reported technique is the pulmonary hilum twist in an emergency room thoracotomy 30 .

Figure 4. Cross clamping of the lung hilum. This patient has multiple exsanguinating lung wounds. The surgeon's left hand is introduced between the lung and the heart, making room for the clamp application. The index and middle fingers embrace the hilum to make facilitate the placement of the atraumatic clamp.

Figure 4

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Step 3: Wound control. After bleeding control is achieved, management of the lung injury should be performed using conventional or damage control techniques. Localization of the wound must be determined if it is peripheral or central, single or multiple.

Tractotomy has being reported between 9-44% in patients with lung trauma and damage control surgery 13 , 14 . This technique allows control of peripheral and transfixing wounds in an expeditious manner while preserving lung tissue. This technique must be carried out by opening the wound tract, taking the lung tissue with atraumatic forceps (intestinal or aortic Crawford clamps) and making a manual cutting of the tissue with surgical scissors (31), or by mechanical linear stapler GIA 60-80 32 (Figure 5). Once the tract has been opened, the surgeon must identify bleeding sites and air leaks, then ligate them with a cross-stitch (in X) of polypropylene 3-0 or 4-0 31 , 32 . If the wound tract has been open by cutting the lung tissue between atraumatic clamps, a continuous horizontal mattress hemostatic suture should be performed, with stitches below the clamps along the cross section 31 (Figure 5). Frequently, a second line of running suture is necessary to achieve complete hemostasis. However, it is recommended to open the wound tract with one or two shots of linear stapler, which saves time and minimizes additional lung trauma. In coagulopathic patients, one or two lap sponges should be placed on the lung surface, since superficial bleeding may be present 14 .

Figure 5. Pulmonary tractotomy. A) Two atraumatic clamps take the bridge of tissue across the tract created by the penetrating injury. The tissue is cut with a scalpel or a scissor, exposing the interior of the wound. B) The surgeon can drive the linear staple along opening of the tract, thus reducing surgical trauma, saving time, and avoiding blood loss. C) After exposing the inner aspect of the wound, the bleeding vessels and the air leaks are selectively ligated with 3/0 monofilament in figure of “8” stitches. D) If the tract was opened with clamps and scissors or scalpel, the tissue beneath the clamps must be oversewn with a monofilament 3-0 suture. Occasionally a second suture line must be performed to achieve the hemostasis, as is shown in the figure.

Figure 5

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Performing a tractotomy is no synonym of damage control surgery. The decision to determine if the patient can be managed definitely in the first surgery or if an abbreviated approach is required, is determined by the analysis of the physiological state, concomitant injuries and the need to perform additional procedures of greater technical skill.

The management of patients requiring emergency thoracotomy performed in Cali-Colombia were reported by Chica et al 16 . The characteristics and clinical results are described in Table 3.

Table 3. Management characteristics and clinical results of patients with emergent thoracotomy with and without damage control surgery.

Variable Damage control surgery (n = 53) Initial definitive surgical management (n = 63)
Resuscitative thoracotomy, n (%) 14(26.4) 4(6.4)
Aortic clamping, n (%) 18 (34.0) 5 (7.9)
Lung trauma, n (%) 38 (71.7) 35 (55.6)
Pneumorrhaphy, n (%) 12 (22.6) 9 (14.3)
Tractotomy, n (%) 16 (30.2) 16 (25.4)
Lung resection, n (%) 8 (15.1) 2 (3.2)
Lung packing
Primary method, n (%) 9 (17.0) --
Complementary method, n (%) 14 (26.4) --
Clamping of the pulmonary hilum, (n%) 10 (18.9) 4 (6.3)
Vascular trauma, n (%) 25 (47.2) 18 (28.6)
Intercostals or internal thoracic minor vessels, n (%) 17 (32.1) 16 (25.4)
Mayor vascular injury 8 (15.1) 1 (1.6)
Cardiac trauma, n (%) 9 (17.0) 26 (41.3)
Thoracic wall packing, n (%) 23 (43.3) --
Extrathoracic damage control, n (%) 24 (45.8) 9 (14.3%)
In-hospital mortality 13 (24.5) 6 (9.5)
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Pneumorrhaphy or wedge lung resection with a linear stapler after clamping injured lung tissue with a Satinsky forceps is rarely used during a damage control thoracotomy 14 , 15 . Nevertheless, they can be suitable for definite management of small peripheral injuries in patients with multiple bleeding sites.

In central or multiple injuries patients are candidates for an anatomical lung resection (pneumonectomy or lobectomy). These procedures are associated with a high mortality rate, that has not changed in the last 45 years 33 . It is higher in patients with blunt trauma, and it increases as the extent of resection is greater 32 , 34 , 35 . Due to the exsanguinating nature of central lesions, these patients are candidates for a damage control procedure. Authors have proposed transient clamping of the lung hilum to allow postponement of lung resection, once coagulopathy, hypothermia, and hypoperfusion have been reversed 14 .

For this purpose, once bleeding control is achieved by clamping the lung hilum, the surgeon must evaluate the magnitude of the injury, and decide if it is a peripheric injury than can be managed by a wedge lung resection or a tractotomy. If it is a central injury that warrants resection 18 , it must be evaluated if it is possible to selectively occlude the circulation of the injured lobe or if the hilum needs to stay clamped 14 . Unless the patient has stabilized and a definitive hemodynamic stability is assured, it will be preferable to conclude the surgery with abbreviated maneuvers to allow resuscitation, and to perform the lobectomy or pneumonectomy in a semi-elective manner in a subsequent procedure, within the following 24 hours, in the company of a thoracic surgeon (Figure 6).

Figure 6. Clamping of the pulmonary hilum for a deferred anatomic resection. A) This patient was submitted to a resuscitative thoracotomy because of exsanguinating injuries in the lower left lobe, near the hilum, and the left hepatic lobe. He received open cardiac massage, aortic cross-clamping, and defibrillation (#3). Hemorrhage was arrested by clamping the vascular structures of the inferior lobe of the left lung and by liver packing. The chest was closed by suturing the skin over pads and the abdomen with a vacuum system. B) Postoperative chest x-ray showing the left superior lobe completely expanded. The clamp occludes the inferior left lobe's vascular structures, and there are pads packed in the lower part of the chest and upper abdomen. C) Chest X-rays after the lobectomy, which was performed two days after the index surgery.

Figure 6

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Step 4: After completing the damage control procedure, the surgeon should check the bleeding sites and confirm absence of active bleeding. If necessary, lap sponges must be replaced, ensuring hemostasis with the minimum number of them. It must be checked that the packing is not compressing the vena cava or the heart. Abbreviated closure of a thoracotomy or a sternotomy is achieved by installing a negative pressure system or by packing the muscular layer and closing the skin 13 , 36 , 37 . This last method is recommended by the authors, since it is a quick procedure to execute with a successful rate of bleeding control of the surgical wound. This technique must be performed by placing the lap sponges in the wound angles, especially in the area where blood is leaking through the thoracic wall, keeping them in place while the skin is being closed by a continuous suture, adjusting the lap sponge as the suture advances (Figure 7). The placement of a chest-tube is recommended to watch over thoracic bleeding.

Figure 7. Packing and abbreviated closure of the thoracic wall. A) This technique expedites the closure of the thoracic incision. After checking for mechanical bleeding, the surgeon places two or three laparotomy pads in the wound, between the muscular layers and the subcutaneous fat, packing the edges and by doing this, oozing around the edges of the wound is controlled. B) The skin is sutured over the pads, completing the packing effect.

Figure 7

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Prognosis

Patients treated with damage control thoracotomy are at high risk of complications. The need for an emergency reintervention due to persistent bleeding occurs in 14-24% of cases 13 , 14 , 26 . Infectious complications such as pneumonia have been reported between 20-32%, while empyema has a prevalence between 4-23%. Organ dysfunction can occur in up to 88% of patients. Respiratory dysfunction has been reported between 25-84%, cardiovascular between 41-76% and renal between 20-43%. The requirement of renal-replacement therapy is present between 4-30% in patient with damage control thoracotomy (Table 4).

Table 4. Complications and intrahospital mortality before damage control thoracotomy.

Complication O’Connor (n = 44) Mackowski (n = 25) García (n = 25)
Pneumonia (%) 27 32 20
Empyema (%) 23 4 16
Respiratory Dysfunction (%) 25* 36** 84***
Cardiovascular Dysfunction (%) 41§ -- 76
Renal Failure (%) 43 -- 20
Thoracic Compartment Syndrome (%) 2 0 4
Reintervention by bleeding (%) 14 0 24
Intrahospital Mortality (%) 23 40 24
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* Respiratory Distress Syndrome

**Prolonged mechanical ventilation

*** More than 2 days of ventilatory support.

§ Vasopressors support to discharge of surgery

¶ Vasoactive or inotropic drugs therapy

The in-hospital mortality associated with damage control surgery for lung trauma has been estimated at 28% according to a systematic review that grouped results from various case series 18 . It has been identified that the severity of the trauma (measured by the Injury Severity Score - ISS), the magnitude of the required lung resection, renal dysfunction, requirement of renal-replacement therapy, extracorporeal membrane oxygenation support (ECMO) and penetrating trauma are associated with higher mortality 13 , 26 . However, the experienced reported by Garcia et al. showed a higher survival rate in patients who required mayor lung resection (pneumonectomy or lobectomy), when the procedure was carried out in a subsequent surgery by leaving the lung hilum clamped in the first intervention, contrasting the experience reported by the case series from north America 14 .

Intuitively, the reduction of bleeding due to the early decision to intervene the patient, the prompt bleeding control, the early application of the principles of damage control, and the decision of performing an abbreviated procedure will improve the survival probability of patients with severe thoracic trauma with depletion of the physiological reserve.

Discussion

Damage control thoracotomy has evolved from tractotomy, designed to shorten the surgery, to a series of procedures that temporarily control the sources of bleeding, allowing a deferred management of the lung injury. This in order to increase survival of patient with depletion of the physiological reserve, allowing resuscitation and a subsequent definitive management. Indications and execution of damage control procedures are still a matter of debate and controversy. Literature is limited, and few groups worldwide have reported their experience.

Early identification of whether a patient benefits from damage control surgery, or not, enables activation of resuscitation protocols and redirects surgical effort towards a damage control thoracotomy. Two groups have researched the variables that differentiate patients who require thoracic damage control 15 , 16 . They have reported the following conditions that relates to a damage control approach: neurological status upon admission, resuscitative thoracotomy, need of a concomitant laparotomy, severe lung injury, mayor vascular injury, tracheobronchial injury, massive hemothorax, hypothermia, acidosis and coagulopathy.

Refractory hypotension (SBP <70 mm Hg, despite resuscitation) in the preoperatory period or during surgery when there is no access to the aorta, such as a partial sternotomy or a right thoracotomy, are indications for an aortic occlusion by the positioning of a REBOA in zone I, procedure that should be carried out by a surgical team that works simultaneously with those who are performing the surgical approach for the management of the injuries 20 , 21 .

There is concern about increasing bleeding due to increased blood pressure. A recent study that included three porcine models of thoracic trauma (lung injury, thoracic venous injury or subclavian artery injury) revealed that the use of REBOA does not aggravate lung damage or increases exsanguination rate 38 .

Authors have provided clinical evidence on the use of REBOA in this group of patients: Ordoñez et al. reported 23 patients with thoracic trauma managed with REBOA. Eleven of them had lung injury and six had involvement of the lung hilum. The most common management was placement of the REBOA in zone I, with sternotomy in 65.2% of patients and thoracotomy in 17.3%. No significant differences were found between observed and expected mortality, nor higher requirement for blood components 19 . García et at. analyzed the impact of the REBOA on mortality in a group of patients with penetrating torso injury using a multivariate model. They found that the use of REBOA during surgery was associated with a better chance of survival 21 .

The need for a tractotomy does not necessarily implies damage control surgery. The decision to perform, or not, a damage control thoracotomy depends on the physiological derangement presented by the patient. In the series of patients undergoing emergency thoracotomy reported by Chica et al., 50% of the tractotomies were performed outside the context of damage control surgery 16 .

Packing is a technique that has been considered in thoracic damage control. Manzano et al. conducted a systematic review of the literature where they identified 14 studies 14 . Most of the publications described the use of the technique as a complement to other procedures in coagulopathic individuals. In some reports, packing is described as the primary technique for treating a lung injury. In most cases by placing lap sponges between the surface of the injured lung and the chest wall. The intrapulmonary packing technique 24 , was used in selected cases with various bleeding sources, some more complex, which required the attention of the surgical group.

Authors evaluated the impact of thoracic packing on mechanical ventilation. They found a reduction in dynamic compliance leading to a moderate decrease in tidal volume and moderate CO2 retention. Oxygenation was not compromised and in no case did the packaging induce critical difficulties for ventilatory support (Table 5) 39 .

Table 5. Comparison between emergency thoracotomy patients treated with or without damage control and thoracic packing.

Variable Damage control surgery (n = 53) Initial definitive surgical management (n = 63)
Respiratory parameters, first day post-trauma
FiO2, (median IQR) 0.5 (0.5 - 0.5) 0.5 (0.4 - 0.6)
PO2/FiO2, (median IQR) 332.8 (155 - 3909 262.9 (173.3 - 413.2)
Arterial pH, (median IQR) 7.27 (7.15 - 7.29) 7.33 (7.26 - 7.37)
PCO2, (median IQR) 41.6 (36.8 - 44.5) 36.3 (32.3 - 42.5)*
Base deficit mmol/L (median IQR) 8 (6 - 12.9) 5.8 (3.7 - 9.0)*
Tidal volume ml, (median IQR) 480 (450 - 500) 510 (484 - 550)**
Respiratory rate, breathings/min (median IQR) 18 (16 - 22) 17 (15 - 20)
PEEP, H2O cm (median IQR) 5 (5 - 8) 5 (5 - 6)
Peak inspiratory pressure, H2O cm (median IQR) 28 (25 - 32) 25 (22 - 29)**
Dynamic compliance, (median IQR) 21.5 (19.2 - 25) 25.2 (22.7 - 31.9)**
Clinical results
Days-off of Mechanical Ventilation, (median IQR) 25 (0 - 27) 29 (24 - 29)***
Patients with mechanical ventilation complications, n (%) 9 (33.3) 7 (18.9)
Atelectasis, n (%) 6 (22.2) 5 (13.5)
Pneumonia, n (%) 6 (22.2) 5 (13.5)
Pneumothorax, n (%) 0 (--) 3 (8.1)
Mortality, n (%) 7 (25.9) 5 (13.5)
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IQR interquartile range. PEEP Positive end expiratory pressure.

Wilcoxon-Mann-Whitney test * <0.05 ** <0.01 *** <0.001

Patients who require anatomical lung resection have a high risk of death, fluctuating between 50% and 100% in the different published series 31 . The Trauma and Emergencies Surgery Group (Cirugía de Trauma y Emergencias - CTE) of Cali, has addressed this situation by occluding of the pulmonary hilum as selectively as possible, allowing resuscitation of the patient and the execution of pneumonectomy or lobectomy in a second stage. Five patients were managed in this way. Three patients underwent pneumonectomy and two lobectomy, only one case had a fatal outcome 14 .

The technique of temporary wall closure can be performed by installing a commercial or handcrafted vacuum system, or by packing the thoracic wall and rapid closure with a running suture 13 , 14 , 37 . There are no comparative studies, and both techniques seem to solve the need for rapid closure with control of thoracic wall bleeding.

Conclusion

Hemodynamic instability and severe lung trauma are indications for damage control surgery. Transient pulmonary bleeding control can be achieved for peripheral wounds via local pressure maneuvers and central or multiples wounds perform a clamping of the pulmonary hilum. The pulmonary resection should be reserved as a deferred procedure after the hemodynamic resuscitation in the intensive care unit.

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Cirugía de control de daños del trauma pulmonar

Contribución del estudio

1) ¿Por qué se realizó este estudio?
El presente escrito presenta las aplicaciones del control de daños en el manejo de pacientes con traumatismo pulmonar.
2) ¿Cuáles fueron los resultados más relevantes del estudio?
La identificación de ciertos patrones de lesión y el reconocimiento de hipotermia, acidosis o coagulopatía, constituyen la indicación de una toracotomía de control de daños. En estos casos, el cirujano concluye de manera abreviada los procedimientos con empaquetamiento de las superficies sangrantes, el manejo primario con empaquetamiento de algunas lesiones pulmonares periféricas o transfixiante seleccionadas y el aplazamiento de la resección pulmonar, pinzando el hilio de la manera más selectiva posible.
3¿Qué aportan estos resultados?
Se propone un algoritmo de manejo del trauma pulmonar, en que el punto de decisión está en relación con su localización, si es periférica, central o múltiple; y su condición hemodinámica. Es un enfoque practico respecto al manejo quirúrgico y cuando decidir hacer cirugía de control de daños.
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Introducción

Las técnicas quirúrgicas de control de daños buscan minimizar el tiempo y la magnitud de la cirugía con el fin de reparar el trastorno fisiológico inicial, para luego completar la cirugía definitiva en forma diferida. Estas fueron descritas inicialmente para el manejo de las lesiones abdominales 1,2. La cirugía de control de daños se ha extendido su uso más allá del abdomen y a situaciones diferentes del trauma, después de que se ha comprobado que aumenta la probabilidad de supervivencia en pacientes con shock, fisiológicamente exhaustos 3.

El presente escrito presenta las aplicaciones del control de daños en el manejo de pacientes con traumatismo pulmonar. Este artículo es un consenso que sintetiza la experiencia lograda durante los últimos 30 años en el manejo del trauma, cirugía general y cuidado crítico del grupo de cirugía de Trauma y Emergencias (CTE) de Cali, Colombia conformado por expertos del Hospital Universitario del Valle “Evaristo García”, y el 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, en conjunto con especialistas internacionales de EE.UU, Europa, Japón, Suráfrica y Latino América.

Epidemiología

La frecuencia de trauma torácico es muy variable, dependiendo del escenario reportado, (prehospitalario, hospitalario o post-mortem), los mecanismos de trauma y del reporte de todas las lesiones torácicas o solamente de aquellas con algún criterio de severidad. La prevalencia del trauma pulmonar tiene reportes que fluctúan entre el 5% y 78%, con una mediana de 22% 4-8. La prevalencia de lesiones torácicas fue mayor en pacientes con trauma penetrante, comparado con pacientes víctimas de trauma cerrado y en los pacientes que fallecieron 4,5.

La mayoría de los casos de trauma torácico se resuelven con procedimientos sencillos y solamente una proporción pequeña llega a necesitar una toracotomía. Históricamente, la proporción de pacientes con requerimiento de toracotomía ha fluctuado entre el 15% y 25%, siendo mayor cuando es producto de un trauma penetrante 9-12.

La cirugía de control de daños para el manejo del trauma pulmonar ha sido reportada por pocos de autores, aunque en los últimos años ha aumentado el número de publicaciones sobre este tema. Vargo y Battistella 13 de Sacramento-Estado Unidos, y García et al. 14, de Cali-Colombia reportaron experiencias previas al 2015 una tasa menor del 6% de pacientes con toracotomía que hayan sido sometidos a cirugía de control de daños. Sin embargo, estos mismos grupos han reportado con su experiencia de los últimos 5 años una proporción del 22% y 21%, respectivamente 12,15. Chica et al., reporto que el 42% de pacientes que tuvieron recuperación espontanea de la circulación después de una toracotomía de emergencias, fueron manejados con cirugía de control de daños 16.

El pulmón es el órgano más frecuentemente comprometido en pacientes que requieren una toracotomía de control de daños. Un sub-análisis de los pacientes con trauma torácico manejados con toracotomía de emergencia atendidos en Cali-Colombia, se reportó que el 72% de los pacientes manejados por toracotomía de control de daños presentaron trauma pulmonar, a comparación, de los pacientes que no fueron manejados con control de daños, que tan solo el 56% presentaba signos de lesión pulmonar 16. Similar a la serie de casos de Baltimore-Estados Unidos, donde han reportado que el 86% de los pacientes con toracotomía de control de daños presentaban lesión pulmonar 15.

La experiencia reportada del manejo del control de daños pulmonar a través de resección pulmonar anatómica es limitada. Algunas series de casos hanestimado una proporción de neumonectomia o lobectomía del 32% O’Coonor y 26% Deane para Baltimore-Estados Unidos 15,17, 20% García y 15% Chica para Cali-Colombia 14,16. Este último grupo, también ha reportado una tasa mayor del 3% de pacientes con resecciones pulmonares sin necesidad de toracotomía de control de daños 16.

Indicaciones

La exanguinación que lleva al paciente al agotamiento de la reserva fisiológica es la condición primordial en un paciente con trauma torácico que se beneficia del manejo con los principios del control de daños. No hay criterios claramente definidos como indicaciones para control de daños torácico. De manera tradicional se ha establecido que la identificación de la triada de la muerte, o recientemente la propuesta del rombo de la muerte (hipotermia, acidosis, coagulopatía e hipocalcemia) permite reconocer al individuo que requiere un procedimiento de control de daños 18-20.

Investigaciones dirigidas a identificar variables asociadas al riesgo de toracotomía de control de daños encontraron que las alteraciones del pH arterial, la concentración del lactato, el déficit de base, la hipotermia preoperatoria 15, la alteración preoperatoria del estado de conciencia, la magnitud del hemotórax, la necesidad de oclusión aórtica, lesión grave de pulmón, la herida vascular mayor o el trauma tráqueo-bronquial se asocian con la toma de decisión de un manejo quirúrgico por control de daños 16 (Tabla 1).

Tabla 1. Indicaciones de Toracotomía de control de daños.

Indicación de toracotómía
Parámetro fisiológico Glasgow <9
Temperatura <35o C al inicio de la cirugía
PH arterial <7.2
Déficit de base >15 mmol/L
Lactato >5 mmol/L
Patrón clínico Necesidad de toracotomía de resuscitación
Necesidad de oclusión aórtica
Hemotórax masivo
Lesión pulmonar central
Lesión vascular mayor
Lesión tráqueobronquial
Múltiples fuentes de hemorragia
Coagulopatía clínica
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Debe tenerse en cuenta que los métodos que buscan las alteraciones de pruebas de laboratorio tienen el riesgo de retrasar las decisiones, a la espera de resultados, en un contexto donde cada minuto cuenta. Por lo tanto, se aconseja que además de los componentes de la triada letal, la identificación de ciertos patrones clínicos, pueden facilitar el reconocimiento temprano de la indicación de control de daños. Entre ellos se encuentran: la necesidad de toracotomía de resucitación, la presencia de más de una fuente de hemorragia intratorácica, la presencia de fuentes de sangrado extratorácico, una lesión vascular mayor, la necesidad de resección pulmonar anatómica y el riesgo de síndrome compartimental torácico (Tabla 1). Durante el procedimiento quirúrgico el hallazgo de hemotórax masivo, la inestabilidad hemodinámica persistente, la hipotermia persistente o progresiva, la presencia de lesiones destructivas de la pared torácica, la coagulopatía clínica y la persistencia de acidosis en los gases arteriales deben orientar a la decisión de control de daños 16,18,19.

Abordaje inicial y diagnostico

El manejo inicial debe ser dirigido hacia la estabilización de acuerdo con las guías del ATLS (Advanced Trauma Lifer Support, por sus siglas en inglés) y los principios de la resuscitación de control de daños. Al momento del arribo de un paciente, con una lesión torácica penetrante se debe definir si amerita ser llevado a una exploración quirúrgica inmediata o estudios de imagenología adicionales, dependiendo de su estado hemodinámico. Si la condición hemodinámica es estable, los métodos de imagen tales como la ecografía enfocada en el trauma, la radiografía de tórax, y/o la tomografía computarizada torácica para evaluar si existen lesiones significativas periclaviculares, trans mediastinales o toracoabdominales 11.

El trauma pulmonar comúnmente se clasifica de acuerdo con la propuesta de la American Association for the Surgery of Trauma (AAST, por sus siglas en inglés). Sin embargo, esta clasificación tiene una utilidad limitada para definir el tratamiento quirúrgico (Tabla 2).

Tabla 2. Clasificación de la AAST de las lesiones pulmonares.

Grado Tipo de lesión Descripción
I Contusion Unilateral, < 1 lóbulo
II Contusión Unilateral, único lóbulo
Laceración Neumotórax simple
III Contusión Unilateral, > 1 lóbulo
Laceración Fuga aérea persistente (>72 horas) de la vía aérea distal
Hematoma No expansivo intraparenquimatosos
IV Laceración Fuga aérea mayor (segmentaria o lobar)
Hematoma Expansivo, intraparenquimatoso
Vascular Disrupción vascular de una rama principal intrapulmonar
V Vascular Disrupción vascular hiliar
VI Vascular Sección completa del hilio pulmonar
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El presente artículo propone un algoritmo de manejo del trauma pulmonar, en que el punto de decisión está en relación con su localización, si es periférica, central o múltiple; y su condición hemodinámica (Figura 1). Es un enfoque practico respecto al manejo quirúrgico y cuando decidir hacer cirugía de control de daños.

Figura 1. Flujograma del manejo quirúrgico del trauma pulmonar. Anotaciones: 1. Durante el preoperatorio la oclusión aórtica puede hacerse mediante un catéter de oclusión intraaórtica (REBOA). Si no se dispone de este dispositivo se indica una toracotomía izquierda con este fin. 2. La esternotomía mediana está indicada en las lesiones centrales. Los pacientes que requieren toracotomía de reanimación deben ser accedidos por toracotomía anterolateral izquierda. 3. Considere autotransfusión. 4. El empaquetamiento alrededor de una herida periférica o en el tracto de una herida transfixiante solamente se debe considerar en pacientes con otras heridas más complejas qué requieren la atención del equipo quirúrgico. 5. El empaquetamiento cómo manejo definitivo de la herida pulmonar solamente se debe considerar en casos complejos en los que la reserva fisiológica se ha comprometido y se comprueba que el empaquetamiento controla la hemorragia. 6. Una resección anatómica sólo se recomienda en casos en los que se efectúa el control inmediato de la hemorragia y la estabilización es evidente con mejoría de la hipotermia y la acidosis, sin evidencia de coagulopatía.7. El cierre transitorio del tórax puede llevarse a cabo mediante empaquetamiento de la pared y sutura continua de la piel o mediante la instalación de un sistema de vacío.

Figura 1

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Abordaje quirúrgico

Paso 0: La hipotensión profunda preoperatoria (presión arterial sistólica menor a 70 mmHg), constituye una indicación de oclusión terapéutica de la aorta, con el fin de dar soporte hemodinámico 21. Esto puede conseguirse mediante una toracotomía de emergencia para realizar un pinzamiento aórtico, o con la colocación de un balón de resucitación de oclusión aortica (REBOA) en la zona I 22, especialmente cuando la aorta no es de fácil acceso, como cuando se realiza un abordaje por toracotomía derecha 23.

La colocación de un REBOA, idealmente, debe ser manejado por la articulación de dos equipos quirúrgicos, uno asociado al manejo de la resucitación endovascular y el otro que realiza el abordaje quirúrgico principal. Adicionalmente, se debe activar el protocolo de transfusión masiva y la administración de ácido tranexámico. Sin embargo, ninguna de estas acciones debe retrasar la intervención quirúrgica inmediata.

Paso 1: El acceso a la cavidad torácica depende de la experiencia del cirujano y el área torácica que se sospecha la lesión. La localización topográfica de la herida y/o la identificación de hemotórax masivo por un método de imagen o por el drenaje, a través de un tubo de toracostomía. Estos dos referentes clínicos orientarán la decisión. Los abordajes quirúrgicos más frecuentemente reportados son la toracotomía anterolateral izquierda o derecha. Se realiza una incisión en el cuarto o quinto espacio intercostal hasta línea axilar media. Si se necesita una mejor exposición de las estructuras torácicas se puede realizar una extensión de la incisión quirúrgica hacia el lado contralateral del tórax, tipo Clamshell 12,14,17.

La esternotomía mediana es un abordaje que permite una mejor visualización cardiaca y de los grandes vasos con posibilidad de extenderse con una cervicotomía o incisión supraclavicular 12,14,17. Sin embargo, su ejecución suele requerir mayor tiempo quirúrgico, por lo que se debe practicar en situaciones específicas, por cirujanos entrenados y con la disponibilidad de implementos para su rápida ejecución.

Al ingreso a la cavidad torácica, el cirujano debe:

  1. Comprobar la intubación: Verificar si es correcta la expansión pulmonar.

  2. Evacuación del hemotórax: Introducir un aspirador a la cavidad.

  3. Identificar la posible fuente del sangrado masivo: Se debe realizar empaquetamiento de la región posterior y anterior, empleando el mínimo número de compresas para tener una mejor visualización del campo quirúrgico al controlar el sangrado.

Después de estas primeras maniobras iniciales, el cirujano debe reevaluar el estado hemodinámico. Si aún persiste la hipotensión o un cuadro de hipotensión profunda y bradicardia, se requiere realizar una oclusión de la aorta torácica descendente. Se puede realizar una oclusión digital si presenta hipotensión y las fuentes de hemorragia son controladas fácilmente. En cambio, si existe hipotensión profunda, bradicardia o necesidad de ejecutar maniobras en diferentes órganos para el control de la hemorragia, está indicado el pinzamiento instrumental de la aorta 24.

Si se sospecha una herida cardiaca asociada, se debe realizar una ventana pericárdica diagnostica. En caso de paro cardiaca o actividad inefectividad del corazón se debe realizar masaje cardiaco 24.

Paso 2: Control transitorio del sangrado pulmonar. La lesión de la mayoría de las de estructuras torácicas pueden ocasionar pérdidas sanguíneas considerables en un tiempo corto. El cirujano debe estar en capacidad de efectuar maniobras rápidas y efectivas que controlen la hemorragia, ocasionando el menor trauma adicional posible y de manera simultánea a las medidas de resucitación de control de daños.

El control transitorio de la hemorragia pulmonar dependerá de la localización de la lesión, que puede ser periférica, central, o heridas múltiples.

  • Herida pulmonar periférica: El control de la herida se puede realizar mediante la compresión manual del tejido o mediante la colocación de una pinza de Duval 14,25 (Figura 2). El control transitorio de heridas pequeñas puede lograrse con la colocación de una o dos compresas entre la pared torácica y el parénquima pulmonar 19,25-27. El control transitorio de una herida transfixiante puede realizarse con la inserción de una compresa en el tracto de la herida (Figura 3)25. Se deben realizar estas medidas en el paciente hemodinámicamente inestable, con varios sitios de sangrado y posible candidato a un manejo de control de daños. Al realizar un empaquetamiento torácico, se debe tener precaución de evitar comprimir el corazón o desplazar el mediastino, que puede tener efecto sobre el llenado diastólico con disminución del gasto cardiaco 28.

  • Herida pulmonar central o heridas múltiples: Se debe realizar un pinzamiento del hilio pulmonar usando una pinza vascular (Figura 4)14,25,29,30. El pinzamiento se logra avanzando la mano izquierda entre el corazón y el pulmón deslizando la palma de la mano sobre la superficie pulmonar, hasta abrazar y controlar el hilio con los dedos índice y medio, para después ocluir el hilio con una pinza vascular. Otra medida reportada es la rotación pulmonar como una medida útil en una situación de toracotomía en sala de emergencia 31.

Figura 2. Control transitorio de la hemorragia en las heridas periféricas. La compresión directa del tejido pulmonar con la mano del cirujano y con una pinza dual consiguen controlar transitoriamente el sangrado.

Figura 2

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Figura 3. Empaquetamiento de una herida pulmonar transfixiante. A) El cirujano introduce el dedo índice en la herida mientras comprime el tejido pulmonar para limitar la hemorragia. Este dedo servirá de guía para el avance de una pinza. B) Una pinza hemostática ha sido insertada en la herida con la guía del dedo. C) El cirujano tracciona la compresa dentro del tracto de la herida, adaptándola a la configuración del tracto mediante movimientos suaves. D) Radiografía de tórax en el posoperatorio inmediato. Se observa que las compresas ocupan sólo una parte del espacio pleural y no desvían las estructuras mediastinales.

Figura 3

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Figura 4. Pinzamiento del hilio pulmonar. Se trata de un paciente exanguinado por heridas pulmonares múltiples. El cirujano introduce su mano izquierda entre el corazón y el pulmón, creando el espacio para la introducción de la pinza. Abraza el hilio pulmonar con sus dedos índice y medio ampliando un poco más la distancia para permitir el avance de la pinza vascular con la que ocluirá las estructuras del hilio.

Figura 4

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Paso 3: Control de la herida pulmonar. Logrado el control de las fuentes de sangrado, se debe realizar el manejo de la herida pulmonar usando técnicas convencionales o de control de daños. Se debe confirmar la localización de la herida si es periférica o central, única o múltiple.

La técnica de tractotomia ha sido reportada entre el 9% y 44% de pacientes con trauma pulmonar y cirugía de control de daños 14,17. Esta técnica permite el control de heridas periféricas y transfixiantes, con un manejo de la lesión de manera expedita y conservando el tejido pulmonar. El desarrollo de esta técnica se debe realizar realizando una apertura del tracto de la herida pulmonar tomando el tejido con pinzas largas atraumáticas (clamps intestinales o pinzas Crawford de aorta) y se realiza una sección del tejido de manera manual con tijera 32, o mediante grapadora mecánica lineal GIA 60-80 33 (Figura 5). Una vez abierto el tracto, el cirujano identifica los puntos de sangrado y los de perdida de aire, se ligan con puntos en equis (X) con sutura de polipropileno 3-0 o 4-0 32,33. En caso de haber realizado sección del tejido pulmonar entre pinzas, se debe realizar una sutura hemostática en guardia griega, con puntos por debajo de las pinzas, a lo largo del plano de sección 32. Frecuentemente, es necesario realizar un segundo plano de sutura continua para lograr la hemostasia completa. Sin embargo, actualmente se recomienda realizar la apertura del tracto con uno o dos disparos de grapadora lineal, que permite ahorra tiempo y minimiza el trauma pulmonar adicional. En pacientes coagulopaticos, se debe colocar una o dos compresas sobre la superficie, ya que pueden presentar sangrado en capa 14.

Figura 5. Tractotomía pulmonar. A) El cirujano toma el puente de tejido pulmonar con dos pinzas atraumáticas, preparando la tractotomía, que requerirá en este caso la sección del tejido con tijeras. B) El tejido pulmonar es tomado con una grapadora lineal. En este caso la sección será acompañada de hemostasia de la línea de sutura, reduciendo el trauma del pulmón. C) La apertura del tracto expone las estructuras vasculares y bronquiales lesionadas. El cirujano controla la pérdida sanguínea o aérea mediante puntos en X de monofilamento 3/0. D) Cuando el tracto ha sido abierto con tijera es necesario realizar una sutura hemostática con puntos en guardia griega por debajo de la pinza. Frecuentemente es necesario realizar un segundo plano de sutura continua para completar el efecto hemostático, tal como se muestra en esta figura.

Figura 5

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Realizar una tractotomía no es sinónimo de cirugía de control de daños. La decisión de determinar si el paciente puede ser manejado en la primera cirugía o de un modo abreviado, responde al análisis del estado fisiológico, lesiones concomitantes y la necesidad de realizar procedimientos adicionales de mayor demanda técnica.

El manejo de pacientes con requerimiento de toracotomía de emergencia realizadas en Cali-Colombia, reportadas por Chica et al. 16, entre los pacientes que se les realizo cirugía de control de daños comparado con los pacientes de manejo convencional, se describen sus características y resultados clínicos en la Tabla 3.

Tabla 3. Características de manejo y resultados clínicos de pacientes con toracotomía de emergencia con o sin cirugía de control de daños.

Variable Cirugía de Control de Daños (n = 53) Manejo quirúrgico definitivo inicial (n = 63)
Toracotomía de resucitación, n (%) 14(26.4) 4(6.4)
Pinzamiento aórtico, n (%) 18 (34.0) 5 (7.9)
Trauma pulmonar, n (%) 38 (71.7) 35 (55.6)
Neumorrafía, n (%) 12 (22.6) 9 (14.3)
Tractotomía, n (%) 16 (30.2) 16 (25.4)
Resección pulmonar, n (%) 8 (15.1) 2 (3.2)
Empaquetamiento pulmonar
Método primario, n (%) 9 (17.0) --
Método complementario, n (%) 14 (26.4) --
Pinzamiento del hilio pulmonar, (n%) 10 (18.9) 4 (6.3)
Trauma vascular, n (%) 25 (47.2) 18 (28.6)
Intercostales o torácicas internas, n (%) 17 (32.1) 16 (25.4)
Lesión vascular mayor 8 (15.1) 1 (1.6)
Trauma cardiaco, n (%) 9 (17.0) 26 (41.3)
Empaquetamiento de la pared torácica, n (%) 23 (43.3) --
Control de Daños Extratorácico, n (%) 24 (45.8) 9 (14.3%)
Mortalidad intrahospitalaria 13 (24.5) 6 (9.5)
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La neumorrafía o la resección en cuña con grapadora lineal o después de pinzar el tejido lesionado con una pinza Satinsky es usada en pocas ocasiones durante una toracotomía de control de daños 14,15. Sin embargo, pueden ser útiles para manejar definitivamente lesiones periféricas pequeñas en pacientes con múltiples fuentes de sangrado.

En las heridas centrales o en heridas múltiples los pacientes son candidatos a una resección pulmonar anatómica (neumonectomía o lobectomía). Estos procedimientos se asocian con una alta mortalidad que no ha cambiado en los últimos 45 años 34. Es mayor en las víctimas de trauma cerrado y se incrementa en la medida en que la magnitud de la resección es mayor 33,35,36. Debido a la naturaleza exanguinante de las lesiones centrales, estos pacientes son candidatos a procedimientos de control de daños. Los autores han propuesto el pinzamiento transitorio del hilio pulmonar para permitir el aplazamiento de la resección, cuando la coagulopatía, la hipotermia y la hipoperfusión se hayan revertido 14.

Para este efecto, una vez se ha logrado el control de la hemorragia mediante el pinzamiento del hilio pulmonar, el cirujano revisa la magnitud de la lesión y decide si se trata de una herida periférica que puede ser manejada con una resección en cuña o una tractotomía. Si se trata de una herida central que justifica una resección 19, se identifica si es posible ocluir selectivamente la circulación de un lóbulo lesionado, o si debe mantener ocluido el hilio 14. A menos que la condición del paciente se haya estabilizado y mejore definitivamente durante el procedimiento, será preferible concluir la cirugía con maniobras abreviadas para permitir la reanimación, y practicar la lobectomía o neumonectomía de manera semi-electiva en un procedimiento posterior, dentro de las siguientes 24 horas, en compañía de cirugía de tórax. (Figura 6).

Figura 6. Pinzamiento del hilio pulmonar para resección pulmonar anatómica diferida. A) Paciente con toracotomía de resucitación por lesiones exanguinantes del lóbulo pulmonar inferior izquierdo y el lóbulo hepático izquierdo. Respondió a pinzamiento aórtico, masaje cardíaco y desfibrilación (#6). Se logró control de la hemorragia con pinzamiento de los vasos del lóbulo pulmonar, empaquetamiento torácico y perihepático. B) Control radiológico posoperatorio. Se observa expansión completa del lóbulo superior, la pinza ocurriendo el hilio pulmonar y las compresas en el tórax y el abdomen. C) Radiografía de tórax después de la lobectomía, practicada semi-electivamente dos días después.

Figura 6

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Paso 4: Después de terminar el procedimiento de control de daños, el cirujano debe revisar las zonas cruentas y asegurarse de la ausencia de sangrado activo. Si es necesario deberá recolocar las compresas, asegurando la hemostasia con el menor número de ellas posible. Se debe comprobar que el empaquetamiento no comprime las venas cavas o el corazón. El cierre abreviado de la toracotomía o la esternotomía se logra instalando un sistema de presión negativa o mediante el empaquetamiento de los planos musculares y el cierre de la piel 13,17,37. Este último método, es que los autores recomiendan ya que es un procedimiento rápido de ejecutar con exitosa tasa de control del sangrado en la herida quirúrgica. Esta técnica se debe realizar ubicando las compresas en los ángulos de la herida, especialmente en las áreas de escurrimiento de sangre de la pared torácica, mantenerlas en su sitio mientras realiza el cierre de la piel con sutura continua, ajustando las compresas a medida que avanza la sutura (Figura 7). Se recomienda colocar un tubo a tórax para vigilar la evolución de la hemorragia torácica.

Figura 7. Empaquetamiento y cierre abreviado de la pared torácica. A) El empaquetamiento de la herida quirúrgica permite el cierre expedito de la cavidad toráxica en el contexto de control de daños. Después de comprobar la ausencia de sangrados mecánicos, el cirujano ubica dos o tres compresas en la herida, ajustándolas en los ángulos y las superficies sangrantes. B) Después de ubicar las compresas, el cierre se completa mediante la sutura continua de la piel, completando el efecto hemostático.

Figura 7

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Pronóstico

Los pacientes tratados con toracotomía de control de años cursan con riesgo elevado de complicaciones. La necesidad de una reintervención de urgencia por persistencia de sangrado se presenta en un 14% a 24% 14,17,27. Complicaciones infecciosas como neumonía se han reportado entre el 20% y 32%, mientras que el empiema tiene prevalencia entre el 4% y 23%. La falla orgánica se puede presentar hasta en un 88% de los pacientes. La falla respiratoria se ha reportado entre un 25% y 84%, cardiovascular entre 41% y 76% y la renal entre 20% y 43%. La indicación de terapia de reemplazo renal ocurrió entre un 4% y 30% en los pacientes con toracotomía de control de daños (Tabla 4).

Tabla 4. Complicaciones y mortalidad después de toracotomía de control de daños.

Complicación O’Connor (n = 44) Mackowski (n = 25) García (n = 25)
Neumonía (%) 27 32 20
Empiema (%) 23 4 16
Disfunción Respiratoria (%) 25* 36** 84***
Disfunción Cardiovascular (%) 41§ -- 76
Disfunción o insuficiencia Renal (%) 43 -- 20
Compartimento Torácico (%) 2 0 4
Re-operación por sangrado (%) 14 0 24
Mortalidad intrahospitalaria (%) 23 40 24
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* SDRA.

**Ventilación mecánica prolongada.

***Más de dos días de soporte ventilatorio.

§Vasopresores al egreso de cirugía.

¶Requerimiento de vasoactivos o inotrópicos

La proporción de mortalidad intrahospitalaria asociada a los pacientes con cirugía de control de daños de trauma pulmonar se ha estimado en un 28%, según una revisión sistemática que agrupo los resultados de varias series de casos 19. Se ha identificado que la severidad del trauma (medida con el Injury Severity Score - ISS), la magnitud de la resección pulmonar requerida, falla renal asociada, necesidad de terapia de reemplazo renal, soporte por circulación extracorpórea (Extracorporeal membrane oxygenation- ECMO) y trauma penetrante se asocia con mayor mortalidad 17,27. Sin embargo, la experiencia reportada por García et al., reportaron una tasa mayor de supervivencia en pacientes con requerimiento de resección pulmonar mayor (neumonectomia y lobectomía), cuando el procedimiento se realizó de manera diferida, dejando el hilio pulmonar ocluido en la primera intervención, a diferencia de la experiencia reportada por las series de casos norteamericanas 14.

Intuitivamente, la reducción de la magnitud de la hemorragia gracias a la decisión temprana de intervenir el paciente, el uso de medidas rápidas para conseguir el control de la hemorragia, la aplicación temprana de los principios de la resucitación de control de daños y la decisión de efectuar un procedimiento abreviado, mejorarán la probabilidad de sobrevida de los pacientes con traumatismos torácico severos con agotamiento de la reserva fisiológica.

Discusión

La toracotomía de control de daños evolucionó desde la tractotomía, diseñada para acortar la duración de la cirugía, hasta una serie de procedimientos que controlan transitoriamente las fuentes de la hemorragia y permitir el abordaje diferido de la lesión pulmonar. Esto con el fin de aumentar la sobrevida de los pacientes con agotamiento fisiológico, permitiendo realizar su reanimación y manejo definitivo posterior. La indicación y ejecución de los procedimientos de control de daños es aún tema de controversia. La información en la literatura es limitada y poco grupos a nivel mundial han reportado su experiencia.

Identificar tempranamente si un paciente se beneficia de una cirugía de control de daños, permite activar protocolos de reanimación y reorientar el esfuerzo quirúrgico hacia una toracotomía de control de daños. Dos grupos han investigado las variables que diferencian los pacientes que requieren un procedimiento de control de daños en el tórax 15,16. Ellos han reportado las siguientes condiciones que se relacionan con un abordaje final de control de daños: alteración neurológica al ingreso, necesidad de toracotomía de resucitación, necesidad de laparotomía concomitante, evidencia de lesión pulmonar grave, lesión vascular mayor, lesión traqueobronquial, hemotórax masivo, hipotermia, acidosis y coagulopatía.

La hipotensión refractaria (PAS <70 mm Hg, a pesar de la reanimación) en el preoperatorio, o durante la cirugía, cuando no se tiene acceso a la aorta, como una esternotomía parcial o una toracotomía derecha, son la indicación de la oclusión aórtica con un REBOA desplegado en la zona 1, procedimiento que llevarse a cabo por un equipo que trabaje simultáneamente a quienes están realizando el abordaje quirúrgico para el manejo de las lesiones 21,22.

Existe preocupación por el incremento de la hemorragia en función del aumento de la presión arterial. Un estudio reciente que incluyó tres modelos porcinos de trauma torácico: lesión del parénquima pulmonar, lesión venosa torácica o lesión de la arteria subclavia reveló que el uso del REBOA no exacerba el daño pulmonar ni incrementa la tasa de exanguinación 38.

Los autores han proporcionó evidencia clínica sobre el uso del REBOA en este grupo de pacientes: Ordoñez et al. 22, reportaron 23 pacientes con trauma torácico manejados con REBOA. Once de ellos de ellos tenían lesión del parénquima pulmonar y 6 compromiso del hilio pulmonar. El manejo más común fue colocación de REBOA en zona I con esternotomía en el 65.2% de los pacientes o toracotomía en el 17.3%. No se encontraron diferencias significativas entre la mortalidad observada y la esperada, ni mayor requerimiento de hemocomponentes 19. García et al 23 analizaron mediante un modelo multivariado el impacto del REBOA en la mortalidad en un grupo de pacientes con trauma penetrante del torso. Encontraron que el uso del REBOA durante la cirugía se asoció a una mejor probabilidad de sobrevida.

La necesidad de realizar una tractotomía no implica necesariamente una cirugía de control de daños. La decisión de realizar o no una toracotomía de control de daños depende de la alteración fisiológica que exhiba el paciente. En la serie de pacientes sometidos a toracotomía de emergencia reportada por Chica et al. 16, el 50% de las tractotomías fueron practicadas por fuera del contexto de cirugía de control de daños.

El empaquetamiento es una técnica que se ha planteado en el manejo del control de daños torácico. Manzano et al. 19, realizaron una revisión sistemática de la literatura donde identificaron 14 estudios. La mayoría de las publicaciones describió el uso de la técnica como el complemento a otros procedimientos en individuos coagulopáticos. En algunos reportes se describe el empaquetamiento como técnica primaria de tratamiento de una herida pulmonar. En la mayoría de los casos mediante la colocación de las compresas entre la superficie del pulmón lesionado y la pared torácica. La técnica de empaquetamiento intrapulmonar 25, fue empleada en casos muy seleccionados de pacientes con varias fuentes desangrado, algunas más complejas, que exigían la atención del grupo quirúrgico.

Los autores evaluaron el impacto del empaquetamiento torácico en la ventilación mecánica, la cual se asocia con una reducción de la distensibilidad dinámica que lleva a una disminución moderada del volumen corriente y a una retención moderada de CO2. La oxigenación no se vio comprometida y en ningún caso el empaquetamiento indujo dificultades críticas para el soporte ventilatorio (Tabla 5)39.

Tabla 5. Comparación entre pacientes de toracotomía de emergencias tratados con o sin control de daños y empaquetamiento torácico.

Variable Cirugía de Control de Daños (n = 53) Manejo quirúrgico definitivo inicial (n = 63)
Parámetros Respiratorios, primer día postrauma
FiO2, (mediana RIC) 0.5 (0.5-0.5) 0.5 (0.4-0.6)
PO2/FiO2, (mediana RIC) 332.8 (155-3909 262.9 (173.3-413.2)
PH arterial, (mediana RIC) 7.27 (7.15-7.29) 7.33 (7.26-7.37) **
PaCO2, (mediana RIC) 41.6 (36.8-44.5) 36.3 (32.3-42.5) *
Déficit de bases mmol/L (mediana RIC) 8 (6-12.9) 5.8 (3.7-9.0) *
Volumen corriente ml, (mediana RIC) 480 (450-500) 510 (484-550)**
Frecuencia respiratoria, respiraciones/min (mediana RIC) 18 (16-22) 17 (15-20)
PEEP, cm H2O (mediana RIC) 5 (5-8) 5 (5-6)
Presión pico, cm H2O (mediana RIC) 28 (25-32) 25 (22-29) **
Distensibilidad dinámica, (mediana RIC) 21.5 (19.2-25) 25.2 (22.7-31.9) **
Resultados clínicos
Días libres de Ventilación Mecánica, (mediana RIC) 25 (0-27) 29 (24-29) ***
Pacientes con complicaciones de Ventilación Mecánica, n (%) 9 (33.3) 7 (18.9)
Atelectasias, n (%) 6 (22.2) 5 (13.5)
Neumonía, n (%) 6 (22.2) 5 (13.5)
Neumotórax, n (%) 0 (--) 3 (8.1)
Mortalidad, n (%) 7 (25.9) 5 (13.5)
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RIC Rango intercuartílico. FR Frecuencia respiratoria. PEEP Presión Positiva al final de la espiración Prueba de Wilcoxon-Mann-Whitney * <0.05; ** < 0.01; *** < 0.001

Los pacientes que requieren una resección pulmonar anatómica tienen un riesgo elevado de muerte, que fluctúa entre el 50% y el 100%, en las diferentes series publicadas31. El grupo de cirugía de Trauma y Emergencias (CTE) de Cali, ha abordado esta situación mediante la oclusión del hilio pulmonar de la manera más selectiva posible, para permitir la reanimación del paciente y la ejecución de la neumonectomía o la lobectomía en un segundo tiempo. Cinco pacientes fueron manejados de esta manera. Tres pacientes fueron sometidos a neumonectomia y dos a lobectomía, solo un caso fue fatal 14.

La técnica del cierre temporal de la pared puede llevarse a cabo mediante la instalación de un sistema de vacío comercial o artesanal, o mediante el empaquetamiento de la pared y el cierre rápido con una sutura continua 14,17,37. No existen estudios comparativos y ambas técnicas parecen resolver la necesidad de un cierre rápido con control del sangrado en capa de la pared.

Conclusión

El paciente con trauma pulmonar severo e inestabilidad hemodinámica está indicado la implementación de cirugía de control de daños. El control transitorio del sangrado se logra en el caso de heridas periféricas a través de medidas compresivas. En cambio, el manejo de heridas centrales se debe realizar el pinzamiento del hilio pulmonar. Se recomienda que la resección pulmonar, si es requerida, se difiera después de una resucitación hemodinámica en unidad de cuidado intensivo.

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