Texto de Cirugía Pediátrica


 

 


 

             
 

Trauma pediátrico.
Cinemática del trauma.


Luis Mauricio Figueroa Gutiérrez
Cirujano Pediátrico
Universidad de Caldas

Manizales

Fernando Álvarez López
Cirujano Pediátrico
Departamento Clínico Quirúrgico
Universidad de Caldas
Hospital Infantil Universitario de la Cruz Roja
Manizales

Objetivos.

 
 


Introducción.

El trauma se define como la lesión o herida ocasionada por una alteración estructural o fisiológica resultado de una exposición aguda a energía mecánica, térmica, química o eléctrica o a la ausencia de elementos esenciales como oxígeno o calor.

Más de once millones de personas mueren cada año en todo el mundo y aproximadamente el 8% fallecen como resultado de trauma. El trauma afecta primariamente a la población más joven y es el responsable del 76% de las muertes en el grupo de edad entre 15 y 24 años.

Según datos de la Organización Mundial de la Salud, en la mayoría de los países las enfermedades cardiacas y las neoplasias son las dos principales causas de muerte y el trauma se disputa entre el tercero y el quinto lugar con las enfermedades cerebro vasculares y respiratorias.

La cinemática del trauma estudia lo que ocurre cuando dos objetos tratan de ocupar el mismo lugar en el espacio en forma simultánea, y uno de esos objetos es el cuerpo humano, lo cual genera un intercambio de energía que ocasiona la lesión en el organismo.

Es importante resaltar que cuando el cirujano se enfrenta a un paciente que ingresa al servicio de urgencias, víctima de un trauma intencional o no, debe considerar que existen una gran cantidad de variables que hacen de ese caso un hecho único y particular que depende de la cinemática del trauma y de las características propias del individuo afectado.

Variables asociadas con el evento traumático.

Variables asociadas con la cinemática del trauma.

- Mecanismo del trauma: puede ser cerrado o penetrante.

- Cantidad de energía intercambiada: el intercambio de energía depende de las leyes físicas del movimiento descritas por Newton. La primera ley del movimiento se refiere a que un objeto permanece en reposo o en movimiento hasta que otro influye sobre él y cambia esta condición. La segunda ley afirma que la fuerza es igual a la masa por la aceleración (F= ma). La ley de la conservación de la energía establece que ésta no se crea ni se destruye sino que se transforma. Por último, la ecuación de la energía cinética (EC= mv2/2), define, que cuando un objeto se encuentra en movimiento, el aumentar al doble la masa del objeto duplica su energía cinética y que el duplicar la velocidad cuadruplica la energía. Dicho concepto es básico para entender los efectos del intercambio de energía en los accidentes automovilísticos y en las lesiones por proyectil de arma de fuego.

Variables asociadas con el individuo.

- Edad: a pesar que el grupo de edad entre 15 y 34 años es el más afectado por el trauma intencional o accidental, la población por encima de los 60 años tiene mayor mortalidad, y en el grupo de edad entre 70 a 79 años, es 10 veces mayor que en el grupo entre 20 y 24 años si se comparan lesiones con igual puntaje de severidad puesto que los ancianos presentan patologías asociadas, cambios anatómicos y sus reservas fisiológicas son limitadas. Los niños, por la naturaleza flexible y elástica de su esqueleto, no disipan la energía cinética sobre las estructuras rígidas y pueden presentar lesiones viscerales graves en ausencia de estigmas sobre la pared corporal o el esqueleto.

- Consumo de sustancias antes del evento traumático.

- Patología intercurrente.

- Ubicación dentro del vehículo o posición asumida al momento del trauma penetrante.

Todas estas variables juegan un importante papel y se afirma que su conocimiento por parte del personal médico que atiende al lesionado permite predecir en un 95% de los casos las lesiones potenciales.


Trauma cerrado.

“ No es la velocidad la que mata, es la detención súbita”.
A.L. Moseley, investigador de colisiones, Universidad de Harvard.

Dos tipos de fuerza producen lesión en el cuerpo y los órganos durante un trauma cerrado: compresión y acelación/desaceleración.

- Compresión. Las fuerzas por compresión causan ruptura y contusión de los tejidos y órganos. El mecanismo se presenta cuando una porción del cuerpo se detiene mientras el resto continúa en movimiento. Por ejemplo, la contusión miocárdica se presenta cuando el esternón cesa su movimiento y la columna vertebral continúa desplazándose y comprime al corazón contra esta estructura ósea (Fig. 1).

Figura 1. Contusión miocárdica por el mecanismo de compresión entre el esternón y la columna vertebral

Cuando los pulmones son sometidos a esta fuerza de compresión y la glotis está cerrada, se produce un neumotórax por el incremento súbito de las presiones intrapulmonar e intratorácica. En el abdomen, el aumento súbito de la presión puede producir ruptura del diafragma y de las asas intestinales. Algo similar ocurre en las lesiones intracraneales cuando el hueso frontal golpea el vidrio parabrisas (Fig. 2).

Figura 2. Golpe de la cabeza contra el parabrisas; el cerebro es comprimido dentro de la bóveda craneana y al continuar su movimiento hacia delante lesiona estructuras vasculares. Las fuerzas transmitidas causan fractura de la tibia, del fémur y del acetábulo al impactar contra la parte baja del tablero. El impacto causa hiperextensión del cuello, fracturas esternal, costales, contusión pulmonar y lesión miocárdica.

- Aceleración/desaceleración. Las lesiones por este mecanismo ocurren cuando un órgano se encuentra firmemente adherido a estructuras más móviles. La parte fija cesa su movimiento mientras que la parte móvul sigue su trayectoria lo que ocasiona ruptura de la víscera a nivel del sitio de fijación. Por ejemplo, la aorta descendente proximal fijamente unida a las vértebras, finaliza su movimiento; el arco aórtico sin embargo, se encuentra aun desacelerando y las fuerzas de ruptura generadas pueden sobrepasar la resistencia de la aorta y ocurre la lesión a nivel del istmo. En el abdomen este mismo mecanismo puede ocasionar la avulsión del pedículo del riñón o del bazo. (Fig. 3).

Figura 3. Lesión del pedículo vascular renal por aceleración/desaceleración.


Accidentes automovilísticos.

Son la causa más común de trauma no intencional y su incremento se debe principalmente al mayor numero de vehículos, al aumento en la densidad de población, la mayor distancia de los viajes por vía terrestre y al aumento en la potencia de los motores de los vehículos.

- Colisiones en vehículos cerrados.

Pueden presentarse 5 mecanismos diferentes durante una colisión que generan lesiones por la interacción directa entre el compartimiento del vehículo y el cuerpo del pasajero, y la interacción entre las vísceras y las paredes corporales que las contienen. La protección a los vehículos cerrados está dada por los marcos de la estructura, los cinturones de seguridad, las bolsas de aire, el techo y el vidrio parabrisas.

- Impacto frontal: ocurre cuando un objeto golpea directamente el frente del vehículo y se produce reducción abrupta de su velocidad. Se incluyen en esta categoría las colisiones con otro vehículo en movimiento o con un objeto inmóvil. En el primer caso, las fuerzas son aditivas por el hecho de estar en oposición directa. Si dos vehículos colisionan uno a 20 km/h y otro a 30 km/h generan un intercambio de energía igual al que se produce al golpear una pared a 50 km/h.

El vehículo y sus ocupantes se mueven a la misma velocidad y al ocurrir la colisión el vehículo desacelera en forma brusca al ser absorbida gran parte de la energía del impacto por el metal y otras partes de la estructura del vehículo. El ocupante que no usa cinturón de seguridad continúa el movimiento a la velocidad previa al impacto y no se detendrá hasta que sea golpeado contra el compartimiento, el volante o el respaldo del asiento frontal (si viaja en la parte trasera). Este movimiento hacia delante genera dos patrones diferentes de lesión los cuales en la mayoría de los casos se superponen.

- Patrón hacia abajo y por debajo: los miembros inferiores son el primer sitio de impacto; la rodilla impacta contra la parte inferior del tablero, la tibia absorbe la energía y el fémur se desplaza y ocurre lesión de los vasos poplíteos. Si es el fémur el punto de mayor impacto, la fuerza del torso de atrás hacia delante lo fractura o genera una luxación de cadera y posible fractura del acetábulo (Fig. 1)

La parte superior del cuerpo continúa su movimiento y choca con el volante o el tablero en el centro del tórax y el abdomen superior; se detiene el movimiento de esta porción mientras la paredes torácica y abdominal posteriores continúan hacia adelante; de esta forma se produce compresión de los órganos de las dos cavidades. La energía se absorbe por las costillas y cuando se supera su resistencia ocurren fracturas, tórax inestable y compresión del parénquima pulmonar y del corazón. Este mecanismo también se ve involucrado en la ruptura de la aorta y las lesiones en los pedículos del bazo, del riñón y del mesenterio. (Fig. 2).

- Patrón hacia arriba y por encima: la cabeza golpea contra el parabrisas y el cerebro y el torso continúan su desplazamiento lo que ocasiona fractura del cráneo, laceraciones y contusiones cerebrales y lesiones del tallo. La presión generada por el torso no es soportada por la columna cervical y ocurren lesiones por compresión, hiperextensión o hiperflexión de las vértebras cervicales (Fig. 2).

- Impacto lateral: un lado del vehículo sufre un impacto en forma perpendicular a la dirección de su movimiento; ocurre generalmente en una intersección y genera un cambio de dirección del vehículo hacia uno de tipo lateral que estará determinado por el peso y la velocidad del vehículo que impacta. El primer componente de esta colisión es la intrusión en el compartimiento del pasajero. El segundo es el movimiento lateral del vehículo y si el ocupante usa cinturón de seguridad iniciará el movimiento en forma simultánea al vehículo. Si no está asegurado sólo iniciará el movimiento hasta que sea impactado desde el lado del vehículo lo que ocasiona una cascada de lesiones que comprenden fracturas de clavícula, costillas, pelvis y trocánter mayor; como efecto de la aceleración del torso se presenta ruptura de la aorta y lesiones del bazo y del hígado. Las lesiones cervicales ocurren por flexión lateral y rotación de la cabeza hacia el sitio del impacto, se dislocan las vértebras y finalmente se angulan las facetas en el lado opuesto del impacto.

- Impacto posterior: sólo en el 8% de las colisiones que causan lesiones graves está involucrado este mecanismo. Ocurre cuando un vehículo estacionado o en movimiento es golpeado por detrás por otro que se desplaza a mayor velocidad; se produce un desplazamiento hacia adelante y si el pasajero no usa cinturón y el asiento no tiene apoya-cabezas, se producirá un movimiento de hiperextensión seguido por uno de deflexión que traen como consecuencia ruptura y lesión de los ligamentos y músculos del cuello.

- Impacto angular o rotacional: ocurre cuando un vehículo golpea a otro oblicuamente en un ángulo intermedio entre el impacto frontal y lateral lo que ocasiona una fuerza rotacional con el punto de impacto actuando como centro, siendo los ocupantes son expuestos a una fuerza centrífuga. Los cinturones de seguridad de tres puntos han mostrado ser muy efectivos para prevenir lesiones en estas colisiones.

- Volcadura: produce un complicado espectro de lesiones que varían de leves a severas. En general un pasajero no sujetado no se escapa de alguna lesión por las múltiples partes que golpean con el interior de vehículo y además, con el alto riesgo de eyección. Los pasajeros de vehículos de techo blando se encuentran en mayor peligro.

- Eyección: los ocupantes pueden ser expulsados del vehículo por cualquiera de los mecanismos de colisión; la expulsión puede ser parcial y en el caso de que sea una extremidad la comprometida esta podrá sufrir aplastamiento severo o amputación total, si esto ultimo ocurre se incrementa el riesgo de muerte en 6 veces. Hay que tener en cuenta que al menos 8% de las victimas expulsadas sufren lesiones de medula espinal.

- Colisiones en vehículos abiertos. Motocicletas y bicicletas.

Los ocupantes de estos vehículos son particularmente vulnerables porque no tienen el beneficio que representa la absorción de una porción de la energía por parte de la estructura de la máquina por lo que una cantidad masiva de dicha energía se transfiere al individuo quien solamente esta protegido por su indumentaria y por el casco, único elemento que distribuye en parte la transmisión de energía y ofrece alguna protección. El uso del casco ha marcado un descenso significativo en la incidencia de trauma del cráneo severo en diferentes estudios. El trauma de cráneo se presenta en el 30% de los casos de accidentes en este tipo de vehículos, ocasiona el 85% de las muertes y el casco a disminuido la mortalidad entre un 30 y un 50%.

Es responsabilidad de todo el personal de salud realizar educación en todos los ámbitos de la sociedad para promover el uso obligatorio del casco para los niños que montan en bicicleta.

- Impacto frontal: cuando parte del vehículo golpea un objeto y es detenido, el resto de este junto con el ocupante continúan en movimiento siendo el eje el punto de pivote; la motocicleta tiende a inclinarse hacia delante lo que hace que el corredor se desplace sobre las manillas golpeándose cualquier parte del cráneo, del tórax o del abdomen. Si los pies permanecen sujetados en los apoyos puede presentarse fractura del fémur al chocar contra las manillas.

- Impacto lateral: ocurren fracturas de las extremidades en el lado impactado; las lesiones son similares a las descritas en vehículos cerrados pero con mayor transferencia de energía.

- Expulsión: el ocupante vuela sobre el vehículo con la misma velocidad a la que iba hasta justo antes del impacto hasta que cualquier parte del cuerpo golpea con otro objeto (otro vehículo, un poste o el pavimento). La lesión se presenta en el punto de impacto y se irradia al resto del cuerpo a medida que la energía es absorbida.

Maniobra de volcamiento lateral la motocicleta (deslizamiento del vehículo): Para evitar quedar atrapado entre dos piezas metálicas (motocicleta y automóvil), el conductor lleva la motocicleta hacia abajo y hacia un lado con el fin de reducir la lesión, se presentan abrasiones en tejidos blandos y quemaduras pero disminuyen las lesiones por aplastamiento.

Lesiones a peatones.

Es un problema casi específico del área urbana y comprende más del 80% de las lesiones que ocurren en áreas residenciales. Casi el 90% de los automóviles golpean a los peatones a menos de 50 kilómetros por hora y muchas de las victimas son niños, ancianos y personas intoxicadas. Los patrones de lesión varían con la edad y la talla de la víctima. En los niños es más frecuente el impacto frontal y ocurre trauma de cráneo, tórax y abdomen; en el adulto el impacto es lateral y posterior y ocurre trauma en la pelvis y extremidades inferiores; el trauma de cráneo ocurre al impactar contra el pavimento. Existen tres fases en la colisión del peatón cada una con su propio patrón de lesión. (Fig. 4).

Figura 4. Fases de la lesión del peatón.

- Impacto contra el parachoques: los adultos son golpeados inicialmente en los miembros inferiores lo que ocasiona luxaciones de rodilla, fractura de tibia y peroné y lesiones en la pelvis.

- Impacto contra el capó y el parabrisas: la victima es lanzada sobre el vehículo y sufre lesiones como fracturas de costillas, ruptura esplénica, fracturas del fémur, pelvis y de la columna vertebral. Puede ser lanzada por el aire, impactar a alguna distancia.

- Impacto contra el piso: el peatón cae al suelo y sufre trauma de cráneo, fractura de las extremidades superiores y los movimientos violentos del cuello y del cráneo y pueden ocasionar lesiones inestables de la columna vertebral.

Caídas.

Son la primera causa de lesiones no fatales y la segunda causa de lesión neurológica. Se consideran dentro de la categoría del trauma cerrado en el cual la lesión se presenta por un cambio abrupto de velocidad. La severidad de la lesión esta determinada por: (1) el cambio de velocidad que está relacionado con la distancia de la caída; (2) el área de la superficie corporal sobre la cual la energía cinética es disipada; (3) las propiedades elásticas de los tejidos corporales y (4) las características de la superficie de contacto.

En general, las caídas de más de tres veces la altura de la víctima son severas y es muy importante determinar la parte del cuerpo que primero recibe el impacto ya que esto ayuda a predecir el patrón de lesión; por ejemplo, cuando se cae o salta desde una altura y se aterriza en los pies, el calcáneo se fractura al impactar contra el suelo y la energía se transmite hacia arriba ocasionando fracturas en el tobillo, la rodilla, los huesos largos y en la columna dorso lumbar (fracturas por compresión). Algunos órganos intrabdominales pueden ser seccionados de sus uniones al mesenterio o al peritoneo. En el caso de la persona de cae de espaldas, la energía se transfiere a un área mayor de la superficie corporal causando menos daño; y si cae en la cabeza con el cuello flexionado se produce trauma craneal severo y fractura de la columna cervical.

Se ha establecido la tasa de supervivencia a partir una caída desde diferentes alturas; la LD50 (dosis letal de altura de la cual al caer el 50% de las victimas fallecerán) es de 4 pisos o 14.4 metros y la LD90 es de 7 pisos.

Lesiones por explosión.

Las explosiones son el resultado de la transformación química extremadamente rápida de un componente sólido, semisólido o líquido o gaseoso en productos gaseosos que súbitamente buscan ocupan mayores volúmenes que el que ocupaba el explosivo antes de detonar. Se genera una onda de presión positiva que puede alcanzar varias atmósferas de presión. Esta onda es de corta duración y es seguida por una fase negativa que es más prolongada. Las lesiones por explosiones son clasificadas en tres tipos:

Primarias.

Son lesiones ocasionadas por el efecto directo de la onda de alta presión y compromete en especial aquellos órganos que contienen aire o líquido. El oído medio es muy vulnerable a la lesión primaria y se produce ruptura de la membrana timpánica si la presión supera las dos atmósferas. Muchos autores recomiendan la otoscopia como un medio de triage puesto que la ruptura de la membrana timpánica es un predictor de lesión de otros órganos, en especial el pulmón. Los pulmones pueden desarrollar edema, hemorragia, bulas, contusión y es frecuente la aparición de neumotórax; la insuficiencia respiratoria puede presentarse hasta 12 horas después de la explosión. El embolismo aéreo es consecuencia de la ruptura de los alvéolos y de los vasos pulmonares. Otros órganos que pueden ser afectados por la onda de presión son el intestino y el ojo (hemorragia intraocular, desprendimiento de la retina). Pueden ocurrir amputaciones traumáticas.

Secundarias.

Las lesiones secundarias son el resultado de los objetos y fragmentos que son lanzados a gran velocidad por la onda explosiva y que golpean al individuo. Pueden causar lesiones cerradas o penetrantes. Las lesiones por esquirlas constituyen el ejemplo típico.

Terciarias.

Ocurren cuando la víctima es puesta en movimiento como resultado de la explosión y las lesiones son similares a las producidas por expulsión o caídas. (Fig. 5)

Figura 5. Efecto de la explosión que ocasiona lesiones primarias, secundarias y terciarias.

Trauma penetrante.

Heridas por arma cortopunzante.

Estas heridas son el resultado de la fuerza transmitida por medio de un instrumento afilado que altera los tejidos y el grado de daño tisular depende de la forma, la longitud y el grado de penetración del instrumento. La severidad de la herida depende de su localización, las estructuras comprometidas y la dirección de la hoja. Las heridas en el tórax, el abdomen y la presencia de más de 4 heridas se relacionan con lesiones severas.

Heridas por proyectil de arma de fuego.

En los Estados Unidos el 49% de los hogares cuentan como mínimo con un arma de fuego; la presencia de un arma de fuego en el hogar aumenta 2.7 veces el riesgo de homicidio y 4.8 veces el riesgo de suicidio. El riesgo de suicidio en la población de 15 a 24 años es 10 veces mayor si existe esta condición.

Balística.

La balística puede dividirse en tres fases: (1) interna, que es el estudio del movimiento en el interior del arma; (2) externa, que analiza el vuelo del proyectil desde el arma a la victima; y (3) terminal, que estudia la interacción del misil y sus fragmentos con los tejidos de la víctima.

Intercambio de energía.

El proyectil viaja desde el cañón del arma con una energía cinética y al interactuar con los tejidos, les transfiere total o parcialmente dicha energía. El efecto producido y la severidad de la lesión van a depender entre otros factores de la densidad de los tejidos afectados la cual se define por el numero de partículas tisulares a través de las que viaja e proyectil; la viscosidad del tejido, que es la característica que hace que se oponga a la deformación; y la elasticidad que es la capacidad del tejido para retornar a su forma original después de que sobre el se ha ejercido por parte del proyectil el efecto de cavitación.

Cavitación.

El efecto del proyectil sobre el tejido produce dos tipos de cavidades. Una que es temporal y que pueda alcanzar hasta 30 a 40 veces el diámetro del área frontal del proyectil. Dicha cavidad por la elasticidad, retorna en su mayor parte, y sólo queda la otra cavidad que es permanente y que es visible al examen. El compromiso será mayor a medida que disminuye la cantidad de tejido elástico; así pues la lesión es menor en el tejido pulmonar o en el músculo y más severa en los órganos sólidos y en el hueso.

La cavitación va a depender entre otros factores de las características del proyectil: (1) tamaño, el cual esta dado por el calibre del arma o diámetro interno del barril medido en milímetros o pulgadas; (2) el perfil, el cual se refiere al área frontal que expone el proyectil al hacer contacto con los tejidos; los proyectiles que se deforman causan mayor destrucción al tener mayor área; (3) la caída (tumble) y desviación (yaw), que tienen que ver con la ubicación del centro de gravedad del proyectil, el cual al ubicarse cerca de la base ocasiona un cambio de movimiento exponiendo una mayor área al contacto con los tejidos (Fig. 6); (4) la fragmentación, característica de algunos proyectiles que al impacto se descomponen en múltiples partes lo que aumenta la transmisión de energía y el daño; (5) la estructura: las balas de plomo no pueden ser impulsadas a mas de 2000 pies por segundo porque este material se funde, por lo que los proyectiles de alta velocidad como los militares están recubiertos por aleaciones de cobre/níquel o acero.

Figura 6. La cavidad resulta del viaje del proyectil a través del tejido. Debido al "yaw" y al "tumble", la cavidad es de mayor tamaño.

Niveles de energía y de daño.

Las armas de fuego pueden dividirse en dos grupos: (1) Armas de energía baja y media como pistolas y algunos rifles que generan un efecto de cavitación entre seis y ocho veces el área de superficie frontal del proyectil; (2) Armas de energía alta como armas y rifles de asalto que disparan los proyectiles a alta velocidad lo cual genera además del efecto de cavitación un efecto de vacío que absorbe detritus y bacterias hacia el interior de la herida.

Entrada y salida de las heridas.

Durante el examen físico completo debe establecerse el número de impactos sufridos por la víctima y además se debe intentar definir la trayectoria y los orificios de entrada y salida. Una herida puede identificarse con certeza como orificio de entrada solamente en dos casos: (1) cuando existe una herida única y (2) cuando se documentan por estudio histológico las quemaduras de pólvora alrededor de la herida. De todas maneras existen algunas características que nos permiten catalogar los orificios como de entrada o salida aplicando sólo criterios clínicos. El orificio de entrada es redondeado u oval mientras que el de salida es estrellado e irregular. Al penetrar el proyectil genera un área de abrasión en la piel y al salir no. Dependiendo de la distancia desde la cual se dispara el arma se observará en el sitio de entrada crepitación, quemadura, humo o tatuaje en la piel.

Por último, debe considerarse que la trayectoria de los proyectiles no siempre es lineal y que al chocar con estructuras corporales son desviados lo que ocasiona lesiones no previstas en otros órganos o tejidos.

Conclusión.

En la actualidad el trauma es considerado como un problema de salud pública en todas las sociedades y el entrenamiento del personal de salud encargado de atender a las víctimas no debe enfocarse sólamente a los aspectos clínicos al momento de la valoración en el servicio de urgencias, sino también en el conocimiento de los eventos asociados previos a la lesión. El conocimiento de la cinemática del trauma da información que permite preveer hasta el 95% de las lesiones.

Agradecimientos.

Agradecemos la valiosa colaboración del doctor Fernando Angel Echeverri quién participó en la elaboración de los diagramas que se presentaron en el artículo.

Lecturas recomendadas.

 

 
 
Fernando Fierro Ávila
Editor asociado
Fernando Álvarez López
Webmaster y editor
Rafael García Gutiérrez
Editor asociado

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