La cánula arterial en cirugía cardíaca y ECMO

Si tú o un familiar se enfrentan a una cirugía a corazón abierto o necesitan soporte vital avanzado, la palabra «cánula» aparecerá pronto. En una cirugía del corazón, una cánula arterial es un tubo corto y especialmente diseñado que conecta la arteria principal del paciente con la máquina de circulación extracorpórea o, en los casos más críticos, con un circuito ECMO. Es el punto por donde la sangre rica en oxígeno, bombeada por la máquina, regresa al cuerpo. Esta guía explica qué son estos tubos, dónde se colocan, en qué se diferencian de las cánulas venosas que drenan la sangre y cuáles son sus riesgos y lo que implica la recuperación, con palabras sencillas y desde el punto de vista del paciente.

¿Qué es una cánula arterial?

Una cánula arterial es un tubo de plástico estéril —por lo general, fabricado con PVC o poliuretano de grado médico— que se introduce en una arteria para que la sangre pueda regresar a la circulación bajo presión. En el quirófano, su punta suele ser biselada y estar reforzada con un alambre para que el tubo permanezca abierto (sin doblarse) mientras la sangre fluye a gran velocidad. Un diseño más delgado y reforzado con alambre se conoce como cánula de pared delgada: permite que el cirujano logre el máximo flujo a través de una abertura más pequeña en la arteria, lo cual es importante porque una abertura menor significa menos daño al vaso sanguíneo.

Por qué el diseño es importante para ti. Cada detalle del tubo —el ángulo de la punta, la cantidad y el tamaño de los orificios laterales, el recubrimiento que reduce la coagulación— está pensado para mover la sangre de forma segura y suave. La punta está diseñada para dirigir el flujo sanguíneo en la dirección natural de la aorta, alejándolo de las ramas principales que van al cerebro, lo que reduce el riesgo de desprender depósitos de calcio o placa de la pared arterial.

Conviene distinguir dos cosas muy diferentes que comparten el término «canulación arterial». En una unidad de cuidados intensivos, se coloca en la muñeca un tubo diminuto parecido a una aguja de calibre 20 o 24 (el calibre 24 es el tamaño común más pequeño, aproximadamente del ancho de la mina de un lápiz) para monitorear continuamente la presión arterial. Eso es una línea arterial y solo mide; no bombea sangre. El tubo grande que se usa en cirugía cardíaca y ECMO tiene un propósito completamente distinto: lleva todo el gasto de la máquina de circulación extracorpórea de regreso al paciente. Cuando se lo explicamos a las familias durante la consulta, hacemos explícita la diferencia, porque los dos procedimientos conllevan riesgos muy distintos y suelen confundirse en las conversaciones en el hospital.

¿Cuál es el propósito de la canulación arterial?

El propósito de la canulación arterial en la cirugía cardíaca es fácil de expresar, pero tiene un efecto profundo: crea la vía de retorno para la sangre oxigenada. Durante una cirugía a corazón abierto, se detiene el corazón para que el cirujano pueda trabajar en su interior. La máquina de circulación extracorpórea se hace cargo: drena la sangre de las venas, le agrega oxígeno, elimina el dióxido de carbono y la bombea de regreso a través de la cánula arterial hasta la aorta, la arteria más grande del cuerpo. Desde ahí, la sangre oxigenada llega al cerebro, los riñones y todos los demás órganos.

Adónde va el tubo. La mayoría de las veces, la punta de la cánula arterial se coloca en la aorta ascendente, la primera porción de la aorta, justo arriba del corazón. Esto se conoce como canulación de la aorta ascendente y es el método estándar para la mayoría de las cirugías de bypass coronario y de válvulas. Cuando la propia aorta está enferma, es demasiado frágil o va a reemplazarse, el cirujano puede usar la arteria femoral en la ingle, la arteria axilar debajo de la clavícula o la arteria innominada en la base del cuello. Cada sitio implica ventajas y desventajas en cuanto al flujo, el riesgo de accidente cerebrovascular y el tipo de operación que se realiza.

Qué le permite hacer al equipo quirúrgico. Con una vía de retorno arterial confiable, el equipo puede operar en un campo inmóvil y sin sangre mientras se mantiene la perfusión continua de los órganos del paciente. Durante toda la cirugía, los cirujanos monitorean las presiones, los gases en sangre y los índices de flujo a través de la línea arterial. El equipo de perfusión —los especialistas que manejan la máquina de circulación extracorpórea— y el cirujano confirman juntos la posición de la cánula y el flujo antes de encender la bomba, y repiten la comprobación antes de separar al paciente de la máquina.

Cánula arterial vs. cánula venosa: ¿cuál es la diferencia?

La distinción entre una cánula arterial y una cánula venosa es una de las formas más claras de entender el circuito. Una cánula venosa drena la sangre del paciente; una cánula arterial la devuelve. No son intercambiables: tienen diseños diferentes, tamaños distintos y se insertan en vasos diferentes.

• Dirección del flujo: la cánula venosa extrae sangre desoxigenada de la aurícula derecha o de las venas principales (a menudo con ayuda de la gravedad o del vacío); la cánula arterial impulsa sangre oxigenada de regreso bajo presión.
• Grosor de la pared: las cánulas venosas tienen paredes delgadas y aberturas grandes para que la sangre drene fácilmente por gravedad; las cánulas arteriales tienen paredes reforzadas y una punta moldeada para soportar una presión de bombeo alta.
• Criterios de tamaño: los tamaños venosos se eligen para maximizar el drenaje sin obstruir la vena; los tamaños arteriales se eligen para suministrar el flujo completo sin elevar peligrosamente la presión en la arteria.
• Zona de inserción: las cánulas venosas se colocan en la aurícula derecha, la vena cava superior o la vena femoral; las cánulas arteriales se colocan en la aorta, la arteria femoral o la arteria axilar.

Por qué surge la pregunta sobre venas y arterias. A veces la gente pregunta por qué, para una vía intravenosa de rutina, una cánula se «inserta en la vena, pero no en la arteria». La respuesta es que las venas tienen baja presión, se comprimen fácilmente y sanan rápido, por lo que son mucho más seguras para los sueros y medicamentos habituales. Las arterias son vasos de alta presión con paredes musculares gruesas; puncionarlas requiere cuidado, y el sangrado arterial puede ser grave. Por eso las punciones arteriales en la UCI se reservan para las líneas arteriales, y la canulación arterial se reserva para situaciones en las que el beneficio es esencial: cirugía de derivación, ECMO y monitoreo continuo de la presión arterial en pacientes en estado crítico.

¿Qué pasa si se coloca una cánula accidentalmente en una arteria? En la práctica, si una vía intravenosa destinada a una vena termina en una arteria, se detecta rápidamente: la sangre es de color rojo brillante y pulsátil, o un monitor marca presión arterial. Entonces se retira la vía y se aplica presión firme. Las lesiones graves son poco frecuentes, pero el incidente se toma en serio y se vigila de cerca el brazo para detectar señales de circulación comprometida. La canulación arterial deliberada es diferente: se realiza con técnica estéril, guía por ultrasonido y el equipo adecuado, lo que la hace segura.

¿Cómo se coloca una cánula arterial en una cirugía cardíaca?

La colocación de una cánula arterial en una cirugía cardíaca sigue una secuencia que los pacientes rara vez ven, pero que deberían entender. Después de que te duermen y abren el tórax, el cirujano inspecciona la aorta. Con los dedos y, cada vez más, mediante ultrasonido y exploración epiaórtica, el equipo evalúa la pared aórtica en busca de placa calcificada —depósitos duros y blanquecinos que la cánula podría desprender—. Se elige el sitio de inserción para evitar estas zonas.

El abordaje aórtico. Para canular la aorta ascendente, el cirujano coloca dos suturas en bolsa de tabaco (puntos circulares que se aprietan alrededor del tubo como un cordón), hace una pequeña abertura e introduce la cánula. Luego ajusta y anuda las suturas para sellar el tubo en su sitio. Antes de la canulación se administra heparina —un anticoagulante— para evitar que se formen coágulos en el circuito. Después, la cánula se conecta a la línea arterial de la máquina corazón-pulmón y el bypass comienza gradualmente.

Sitios alternativos cuando la aorta está enferma. Cuando la aorta ascendente está muy calcificada o presenta un aneurisma, canularla directamente es peligroso. En ese caso, se usa la arteria femoral en la ingle o la arteria axilar debajo de la clavícula. La canulación axilar es especialmente valorada porque proporciona un flujo anterógrado —la sangre se mueve en la dirección natural del cuerpo—, lo que también protege el cerebro durante la cirugía del arco aórtico. En la práctica de nuestro equipo, el equipo multidisciplinario revisa cada caso conforme a las guías internacionales antes de decidir la estrategia de canulación, y te explica el motivo con palabras sencillas antes de la cirugía.

La inserción de una cánula arterial femoral también es la vía habitual para las operaciones de mínima invasión y robóticas, en las que no se abre mucho el tórax. En esos procedimientos, el cirujano trabaja a través de pequeñas incisiones mientras la máquina corazón-pulmón funciona con una canulación desde la ingle. El Dr. Molina realiza regularmente procedimientos robóticos y de mínima invasión, incluida la primera reparación robótica de la válvula mitral en el Sistema de Salud Ángeles, y en esos casos adapta la estrategia de canulación a la anatomía de cada paciente.

¿Cómo brinda soporte de ECMO una cánula arterial?

La ECMO —oxigenación por membrana extracorpórea— es una máquina portátil de corazón y pulmón que puede brindar soporte a un paciente durante días o semanas. Una cánula arterial es fundamental en una de sus dos configuraciones principales. En la ECMO venoarterial, la sangre se extrae de una vena grande y se devuelve a una arteria mediante la cánula arterial; por lo general, a la arteria femoral o axilar. La máquina realiza entonces el trabajo tanto del corazón como de los pulmones. Por eso se elige la ECMO venoarterial cuando el corazón está fallando: después de un infarto masivo, en casos de choque cardiogénico grave o durante emergencias de cardiotomía.

Venoarterial frente a venovenosa. En la ECMO venovenosa, la sangre se extrae y se devuelve a las venas, y la máquina brinda soporte únicamente a los pulmones; el corazón sigue bombeando por sí mismo. La ECMO venovenosa se usa en casos de insuficiencia pulmonar grave, como una neumonía devastadora o una insuficiencia respiratoria relacionada con la COVID-19. La elección entre las dos configuraciones determina dónde se coloca la cánula arterial, o si siquiera se necesita una.

ECMO con el paciente despierto y otras opciones. En algunos pacientes, el soporte de ECMO puede brindarse sin sedación, lo que permite que el paciente respire, coma y participe en la rehabilitación; esta estrategia a veces se conoce como ECMO con el paciente despierto. Cuando se coloca una cánula arterial, el sitio de inserción se revisa a diario para comprobar el pulso distal a la cánula (el pulso más allá de ella), porque el tubo grande en la arteria femoral bloquea parcialmente el flujo de sangre hacia la pierna. En nuestra práctica, monitoreamos al pie de la cama con el mismo rigor a los pacientes que reciben soporte de ECMO como puente, y revisamos y documentamos a diario la posición de cada cánula.

Un ensayo aleatorizado pionero sobre el tratamiento intraarterial del accidente cerebrovascular isquémico agudo, publicado en el repositorio de investigación de la Universidad de Maastricht, demostró cómo administrar la terapia directamente en el árbol arterial puede cambiar los resultados; este principio refleja la idea más amplia detrás de la canulación arterial: cuando la arteria es el punto de acceso adecuado, el trayecto hacia los órganos del paciente es más corto y eficaz. El traslado de la ECMO al quirófano, al sala de hemodinamia o incluso a la ambulancia ha hecho que este principio pueda aplicarse en la atención de urgencias.

¿Qué tipos de cánulas arteriales se usan en la cirugía cardíaca?

No existe una sola cánula arterial. Los fabricantes diseñan varias familias de cánulas, cada una con una forma específica para un sitio de inserción y un flujo determinados. Conocer los tipos principales te ayuda a hacer preguntas informadas sobre tu propia operación.

• Cánulas aórticas rectas: la opción clásica para canular la aorta ascendente; son sencillas y rígidas, con una punta biselada o angulada.
• Cánulas aórticas en ángulo recto: dobladas en un ángulo recto para que el tubo salga del campo quirúrgico con un perfil bajo; son útiles en operaciones de mínima invasión, donde la abertura del tórax es pequeña.
• Cánulas reforzadas con alambre: llevan una malla metálica en espiral dentro de la pared, para que el tubo resista las torceduras incluso al doblarse mucho; son esenciales para la canulación femoral y axilar, donde el tubo debe cambiar de dirección.
• Cánulas pediátricas: versiones mucho más pequeñas, medidas en fracciones de milímetro, diseñadas para bebés y niños con aortas diminutas; la cirugía cardíaca pediátrica con cánula arterial exige precisión, porque toda la circulación de un niño pequeño pasa por ella.
• Cánulas de seguridad: diseños con características integradas —como una punta cónica o una vaina introductora— que reducen el riesgo de lesionar la aorta durante la inserción.

La conexión con la máquina de circulación extracorpórea. Todas las cánulas arteriales se conectan a la línea arterial de la bomba mediante un conector estandarizado. Después, se monitorean continuamente la presión, los coágulos y el aire en los tubos que conducen a la bomba. En el circuito, esta rama arterial es la última vía común de regreso al paciente; cualquier problema ahí es una emergencia, por lo que varios sistemas de alarma la vigilan durante toda la intervención.

¿Qué calibre tiene una cánula de 24? En cuidados intensivos, un catéter arterial de calibre 24 es el tamaño común más pequeño y se usa en arterias frágiles o pequeñas, por ejemplo, en bebés de bajo peso o adultos con enfermedad vascular periférica grave. En la cirugía cardíaca y la ECMO, las cánulas se miden en unidades French (Fr), que indican el diámetro exterior; los tamaños habituales de las cánulas arteriales para adultos van de unos 16 Fr a 24 Fr y se eligen para administrar todo el gasto cardíaco. El sistema de calibres y el sistema French son escalas diferentes para contextos distintos.

¿Cómo se selecciona el tamaño de la cánula arterial?

Seleccionar el tamaño de la cánula arterial es una decisión de ingeniería importante que se toma antes de hacer la incisión en la piel. La cánula debe ser lo suficientemente grande para transportar todo el gasto cardíaco del paciente sin obligar a la bomba a generar una presión peligrosa, y lo suficientemente pequeña para no dañar la pared de la arteria ni dificultar el cierre. Los cirujanos usan tablas de flujo publicadas que relacionan el tamaño de la cánula con el flujo esperado, junto con la superficie corporal del paciente y el flujo sanguíneo objetivo de la operación.

Si es demasiado pequeña, el circuito se esfuerza. Una cánula de tamaño insuficiente restringe el flujo. La máquina de circulación extracorpórea lo compensa aumentando la presión, lo que genera turbulencia, incrementa el riesgo de destrucción de glóbulos rojos (hemólisis) y puede hacer imposible proporcionar una perfusión adecuada a los órganos. El perfusionista informará si aumentan las presiones y se reducen los márgenes de flujo.

Si es demasiado grande, la arteria sufre. Una cánula demasiado grande puede desgarrar la pared aórtica, impedir que se cierre bien el sitio de entrada o bloquear parcialmente el vaso a su alrededor. Durante el bypass se revisa el gradiente de presión a través de la cánula; si es demasiado alto, quizá el equipo tenga que cambiarla de posición o sustituirla: una eventualidad poco frecuente, pero prevista. En nuestras consultas, nos tomamos el tiempo para explicarte con palabras sencillas qué muestran los estudios de imagen sobre la aorta del paciente, porque su diámetro y estado determinan la elección del sitio y el tamaño de la canulación.

¿Cuáles son los riesgos y las complicaciones de la canulación arterial?

Las complicaciones de la cánula arterial son poco comunes, pero reales, y hablar de ellas con honestidad es parte de cualquier decisión informada. La más temida es la disección aórtica —un desgarro en las capas de la pared de la aorta—, que puede ocurrir durante la inserción si el vaso es frágil o está calcificado. Las técnicas modernas, como evaluar la aorta con ultrasonido antes de la canulación y usar cánulas de punta suave, han reducido considerablemente este riesgo, pero nunca llega a ser cero.

Accidente cerebrovascular y residuos. Como la cánula arterial se encuentra en la aorta y recibe el flujo de una bomba, cualquier calcio o placa que se desprenda durante la inserción puede desplazarse hacia el cerebro. Algunas estrategias para reducir este riesgo son elegir un sitio de canulación alejado de la placa, usar filtros o diseños especiales de cánula y, en pacientes seleccionados, evitar por completo la aorta mediante un acceso axilar o femoral. Las investigaciones sobre la circulación del líquido cefalorraquídeo han demostrado que las pulsaciones arteriales impulsan el flujo por los canales de líquido del cerebro y que este flujo disminuye con la hipertensión; esta es una de muchas razones por las que los cirujanos prestan mucha atención al control de la presión arterial durante el bypass, así como a la mecánica de la propia canulación.

Isquemia de la pierna con canulación femoral. Cuando la cánula arterial se coloca en la arteria femoral, el tubo bloquea parcialmente la arteria y es posible que la pierna, más allá de ese punto, reciba menos sangre. Los equipos lo manejan de dos maneras: usan una cánula más pequeña con un brazo lateral que lleva sangre a la pierna, o insertan un segundo catéter pequeño (un catéter de perfusión anterógrada) en la arteria femoral, más allá de la cánula, para restablecer el flujo hacia la pierna. El equipo vigila continuamente el color, la temperatura y las señales Doppler del pie. En la práctica de nuestro equipo, la vigilancia de la perfusión de la parte distal de la pierna después de la canulación femoral está incluida en la lista de verificación estándar; no se deja a la memoria.

Otros riesgos incluyen sangrado en el sitio de canulación, infección (poco común cuando se usa una técnica estéril), hematoma en la ingle y, en raras ocasiones, una lesión en la pared de la arteria que requiere reparación. Cada riesgo se sopesa frente a la alternativa: sin un retorno arterial funcional, la operación no puede continuar. La pregunta pertinente no es si existe un riesgo, sino si el equipo ha hecho planes para afrontarlo y si ha considerado la vía menos invasiva, cuando la evidencia la respalda, para ese paciente en particular. Recomendamos el abordaje menos invasivo solo cuando la evidencia lo respalda para ese paciente, y cada paciente recibe una propuesta clara que presenta las alternativas.

¿Cómo es la extracción de la cánula arterial y la recuperación?

La extracción de la cánula arterial es uno de los momentos más cuidadosamente coordinados de la operación. Cuando se detiene la máquina de circulación extracorpórea y el corazón vuelve a hacerse cargo, el cirujano retira la cánula aórtica mientras se aprietan y anudan las suturas en bolsa de tabaco. La presión arterial dentro de la aorta es alta, así que el cierre debe quedar bien asegurado. El cirujano vigila el sitio, revisa el pulso y confirma la hemostasia, es decir, que el sangrado se haya detenido por completo.

En los sitios de canulación aórtica. La recuperación de un sitio de canulación aórtica suele transcurrir sin complicaciones: está dentro del tórax, se cierra junto con el resto de la operación y rara vez vuelves a pensar en él. Los otros tubos torácicos y las incisiones predominan durante las primeras etapas de la recuperación.

En los sitios de canulación femoral. Un sitio de canulación en la ingle es más visible y sensible. Quizá notes una pequeña incisión, moretones o hinchazón temporal. Durante las primeras horas después de la cirugía, se vigila la pierna: su temperatura, color y el pulso del pie. En los casos poco frecuentes en que se perfundió la pierna con un catéter independiente, este se retira una vez que se confirma la circulación. Por lo general, vuelves a caminar durante los primeros días de movilización; el sitio en la ingle sana como cualquier otra incisión pequeña.

En los sitios de canulación para ECMO. Cuando se retira la ECMO —así se llama al procedimiento de retirar las cánulas—, por lo general se repara la arteria femoral con un pequeño parche o se cierra con una técnica de sutura en bolsa de tabaco, y a veces se reconstruye el vaso. La extremidad se vigila de cerca durante los días siguientes. El equipo de enfermería revisa los pulsos, la temperatura y cualquier cambio en el aspecto de la pierna, y la rehabilitación comienza prestando especial atención al sitio de canulación. La mayoría de los pacientes, una vez que les retiran las cánulas, dicen que el recuerdo de la cánula les resulta menos aterrador que la espera: los tubos en sí no duelen, y la sedación o el periodo de recuperación les ayuda a pasar lo peor.

¿Cuándo debes hablar con un Heart Team sobre la canulación arterial?

Si te han dicho que necesitas una cirugía a corazón abierto, una intervención valvular o una TAVI, la canulación arterial será parte de tu operación, y es un tema válido para conversar con tu equipo quirúrgico. Las preguntas que vale la pena hacer son sencillas: ¿dónde colocarán la cánula arterial, por qué en ese sitio y qué muestran las imágenes de mi aorta? Un buen equipo te responderá con claridad. Te animamos a buscar segundas opiniones y consideramos que hacerlo es una parte normal de la toma de decisiones sobre una cirugía cardíaca. El primer contacto con nuestro consultorio es una consulta gratuita por video en la que hablamos sobre tu afección, los estudios que ya te realizaron y cuáles aún necesitas, para evitar que te soliciten estudios innecesarios.

Situaciones específicas en las que la estrategia de canulación es más importante. Los pacientes con una aorta muy calcificada o con aneurisma, que ya tuvieron una cirugía aórtica, padecen una enfermedad vascular periférica grave o tienen antecedentes de accidente cerebrovascular se benefician de un equipo que domine una amplia variedad de estrategias de canulación, no solo el abordaje estándar. En estos casos, la elección del sitio de canulación puede influir de manera significativa en el riesgo de la operación. El Dr. Molina se especializó en cirugía cardiotorácica en la Universidad de Guadalajara, en cirugía cardíaca, de mínima invasión, robótica y estructural en la Universidad de Montreal, y en cardiología estructural y TAVI en CHU Bordeaux. Además, el equipo se capacitó en Jena, Bad Berka y Buffalo. Esta amplia formación es precisamente lo que permite adaptar la estrategia de canulación a cada paciente, en lugar de seguir la costumbre del cirujano.

Cómo elegir al equipo adecuado. Busca un equipo multidisciplinario que revise cada caso conforme a las guías internacionales de práctica clínica antes de recomendar cualquier tratamiento y que te incluya en la decisión. Nuestro equipo revisa cada caso de esta manera, y la decisión final siempre es del paciente. Si te harán una cirugía en Guadalajara, Querétaro o Hermosillo, o quieres viajar para recibir atención, el primer paso es una consulta: una conversación en la que te explicaremos tu afección en un lenguaje claro y responderemos todas tus preguntas antes de programar cualquier procedimiento.

La cánula arterial es un pequeño equipo que ocupa un lugar central en algunos de los momentos más decisivos de la medicina: cuando la máquina de circulación extracorpórea toma el control y cuando el soporte vital ayuda a que un corazón debilitado se recupere. Entender qué es, dónde se coloca y qué riesgos conlleva no te convertirá en cirujano, pero sí te ayudará a participar mejor informado en tu propia atención. La decisión que tomes a partir de esta información es una que vale la pena tomar con el apoyo de un Heart Team calificado.