Índice de Kirby: Un poco de Historia y utilidad de una valoración simple de la oxigenación a la cabecera del paciente.

Petty y Ashbaugh tomada de The Lancet

Uno de los factores a tener en cuenta en los pacientes que presentan Insuficiencia respiratoria Aguda es la presencia concomitante de Hipoxemia (Disminución de la presión parcial de  Oxígeno disuelto en el plasma), este escenario es muy común de los pacientes que presentan cuadros respiratorios como el Sindrome de Dificultad Respiratoria Aguda (SDRA), esta entidad patológica fue descrita por primera vez por Petty y Ashbaughk (imagen 1) en 1967, en una serie de 12 pacientes con similares características, los cuales desarrollaban dificultad respiratoria de manera rapida y progresiva con infiltrados pulmonares difusos y lesión endotelial del capilar pulmonar, con una disminución de la distensibilidad pulmonar, lo que generaba un cuadro de  insuficiencia respiratoria agudaen un periodo corta que podian ser horas o días, este tipo de patologias cuya bandera es la hipoxemia refractaria a la administracion de oxigeno suplementario ha presentado una mortalidad asociada muy elevada pudiendo ir desde 33 en cuardros leves a un  50% en cuadros graves, como ya se menciono este  tipo de Insuficiencia Respiratoria Aguda (IRA) conlleva a un descenso dramático de los niveles de oxigenación en la sangre, necesitando cada vez una mayor cantidad de Oxígeno suplementario para alcanzar valores de oxigenación normales o cercanos a la normalidad.

Publicación de Chest. 1975 Feb;67(2):156-63.

El índice Kirby o PaFi descrito por Kirby hace 48 años en febrero de 1975, en el cual él se pretendio cuantificar el nivel de disfunción pulmonar a partir de la relación entre la Presión arterial de oxígeno (PaO2) sobre la Fracción Inspirada de Oxígeno(Fio2), dando paso al índice antes mencionado también conocido como (Pa/Fi), en otras palabras y para su mejor entendimiento, lo que se pretende saber es cuánto oxígeno se necesita para lograr valores de oxemia normales, de esta manera, cualquiera de nosotros puede inferir que todas aquellas patologías que cursen con ocupación alveolar, engrosamiento del intersticio o alteraciones de la relación Ventilación/perfusión van a ocasionar una disminución de la oxigenación; y como resultado de esto para su correción se va a necesitar una administración cada vez una mayor de oxígeno suplementario (por cualquiera de los sistemas como lo son de bajo o alto flujo dependiendo de la necesidad y características clínicas y patológicas del paciente), lo que permitira lograr unos valores de oxemia normales, en este punto será importante aclarar al lector que este índice ha sido reconocido en el tiempo con diferentes nombres como los son: índice de oxigenación, PAFI o radio P/F.

En 1974, Horovitz y colaboradores ya habían descrito una serie de 49 pacientes críticamente enfermos, en los cuales se valoró la función pulmonar relacionando la PaO2 y la Fio2, y se determinó un valor de Pa/Fi> 300 como normal, a partir de esto, y en virtud de la facilidad para la aplicación a la cabecera del paciente este indice se convirtio en uno de los criterios más usados para evaluar la gravedad de los pacientes con SDRA (a pesar de su gran utilidad en todos aquellos pacientes con algún grado de Insuficiencia respiratoria Aguda), tanto así, que en el Consenso Americano-Europeo en 1994 y la definición de Berlín en 2012 la han tomado como uno de sus factores determinantes para el diagnóstico del SDRA.

En 1988 Murray y colaboradores postulan la escala de Murray o Murray Lung Injury Score System (LISS), una escala útil para el diagnóstico y clasificación de la gravedad de los pacientes con injuria pulmonar, la cual incluía como uno de los ítems evaluados a la PaFi, en esta escala también se incluían la compliance Estatica, la radiografía de tórax y la Presión Positiva al Final de la Espiración (PEEP), lo que permitió una estimación rápida de la gravedad de los pacientes con SDRA , sin embargo, y a pesar de que esta clasificación que fue tomada en cuenta por el consenso americano europeo de 1994 fue dejaba al margen de la clasificacion de los criterios de gravedad en el SDRA debido a que gozaba de un alto grado de sensibilidad pero la especificidad era bastante baja, en otras palabras, todos los paientes con SDRA tenian un test de murray elevado pero no todo test de murray elevado obedecia a la presencia de SDRA, esto en parte porque patologías como la neumonía, el edema pulmonar de cualquier etiología, y todas las patologías que suponen ocupación alveolar iban a a tener Murray Lung Injury Score System elevado sin que esto fuera atribuible a un cuadro de SDRA.

Como ya se mencionó anteriormente, este índice fue utilizado en el consenso americano europeo de 1994 y en él se podía clasificar el Distrés respiratorio según el índice de Kirby, y lo hacía de la siguiente manera: como con “No lesión” cuando la PaFi era mayor a 300, Lesión Pulmonar Aguda (ALI) cuando la PaFi era menor a 300 y superior a 200, SDRA cuando la Pafi era menor a 200.

Posterior a esto, el consenso de Berlín en 2012 toma al índice de Kirby como uno de sus factores importantes para medir el grado de disfunción pulmonar, y entendiendo que su valor normal es superior a 300, este consenso clasificó a los pacientes con SDRA leve como aquellos que se ubicaban con 200 < PaO2/FiO2 ≤ 300 con PEEP o CPAP ≥ 5 cm H2O, SDRA Moderado como aquellos que tenían una PaFi de entre 100 < PaO2/FiO2 ≤ 200 con PEEP ≥ 5 cm H2O y finalmente SDRA Grave a aquellos pacientes que tenían PaO2/FiO2 ≤ 100 con PEEP ≥ 5 cm H2O.

Un ejemplo bastante sencillo para ver la utilidad de la PaFi es el siguiente: un paciente que está siendo soportado con oxígeno suplementario con una máscara de venturi con Fio2 al 50%, se lo explora gasometricamente y se encuentra con una PaO2 de 75 mmHg, en términos de oxemia podemos afirmar que el paciente está normoxemico (ausencia de hipoxemia), pero al realizar la fórmula para estimar la PaFi esta marcaría una PaFi de 150, lo que indicaría ausencia de hipoxemia con una disfunción pulmonar moderada, la forma en cómo la administración de oxígeno suplementario puede corregir la hipoxemia hace que pacientes con EPOC e hipoventilación alveolar pueden mostrar cifras normales de oxigenación en presencia de alteraciones importantes de la relación ventilación/perfusión, o incluso ser normal en pacientes con embolismo pulmonar.

Un aspecto a tener en cuenta es el expresado por Sánchez en 2012, donde se menciona de manera explícita que la PEEP modifica la PaFi, de forma que un mismo valor de PaFi puede ser obtenido en condiciones respiratorias muy distintas con PEEP muy diferentes. Dichos problemas se han intentado solventar mediante índices de PaFi modificados por la PEEP, como el oxygenation index [PaO2/(FiO2 × presión media respiratoria)].


El índice de Kirby ha servido para direccionar el tratamiento de los pacientes con SDRA, es así como Papazian y colaboradores publican las "Formal guidelines: management of acute respiratory distress syndrome"en del Ann. Intensive Care del 2019, donde determinan casi un algoritmo para el manejo del paciente con Distres respiratorio fundamentado en los valores de la PaFi, y la determinación de la gravedad asociada a los valores encontrados en el índice de kirby.

  

Imagen tomada de publicacion de papazian en Ann Intensive Care. 2019; 9: 69.

No obstante, este tipo de índices fue utilizado en la crisis sanitaria provocada por la pandemia por covid-19 para direccionar las conductas a seguir en los pacientes que requieren manejo intrahospitalario por compromiso respiratorio, de esta manera y ante la necesidad imperiosa de tomar decisiones de manera rápida y oportuna, se utilizó este índice para determinar la conducta a seguir los pacientes con deterioro de la función respiratoria, como se puede ver en el protocolo respiratorio del paciente con sars cov-2 publicado por Fajardo y colaboradores del Grupo Wevent.

Imagen publicada por Aurio Fajardo y colaboradores. 

Avanzando en nuestro razonamiento, no debemos pasar por alto algunas conclusiones como las realizadas por Rojas Corona en (2012), en las que se menciona que pese a ser un método sencillo de aplicar, la relación PaO2/FiO2 no toma en cuenta la influencia de la presión alveolar de CO2 y, por lo tanto, en enfermos con hipercapnia podría sobreestimar la gravedad del trastorno en la oxigenación. Otra limitante es que disminuye con los incrementos de la presión barométrica sin que esto implique un trastorno mayor en la capacidad de oxigenación; por esta razón, es necesario ajustar sus resultados a la presión barométrica prevalente en el lugar donde se atiende al enfermo, esto nos obliga a pensar sobre el efecto que tiene la presión barométrica en el cálculo de la pafi, vera carrasco en 2022, mencionan que la hipoxia hipobárica es un fenómeno que existe y que debe tomarse en cuenta al establecer la definición de SDRA. Para entender dicho fenómeno es importante conocer los cambios para definir SDRA; debido a que este índice disminuye a medida que aumenta la altura sobre el nivel del mar, por lo que los pacientes que residen a altitudes mayores sobre el nivel del mar tienen presumiblemente un grado de oxemia menor que los residentes al nivel del mar en el momento de evaluar los criterios de SDRA.

Vera carrasco (2022) sugiere ajustar con una fórmula sencilla el cociente en ciudades que se encuentran a más de 1,000 metros sobre el nivel del mar, debido a que conforme se asciende en altura en metros, disminuye la presión atmosférica y por lo tanto disminuye la presión parcial de oxígeno, afectando el cociente. Se ajusta de la siguiente manera:

Imagen tomada de  Hosp. Clín. vol.63 no.2 La Paz dic. 2022 (Vera Carrasco, 2022)

El mismo autor cita el siguiente ejemplo: tenemos a un paciente que tiene una PaO2 de 60 mmHg en la Ciudad de La Paz (presión barométrica de 511 mmHg) con FiO2 de 40%

Al calcular el cociente PaO2/FiO2 tenemos:

Cociente PaO2/FiO2: 60 mmHg/0.4 = 150

Para corregirlo de acuerdo con la presión a la altura en la Ciudad de La Paz:

Cociente PaO2/FiO2 ajustado: (150) (511/760) = 100,8. En este caso disminuyó el puntaje del cociente esperado, cuando a mayor altitud sobre el nivel del mar hay menor presión parcial de oxígeno debido a la disminución de la presión barométrica.

Lo anterior también se sustenta en la sugerencia realizada en el estudio ALVEOLI en la cual se advierte sobre la necesidad del ajuste de la relación PaO2/FiO2 en ciudades que se encuentran por arriba de 1,000 msnm mediante la siguiente fórmula P/F ajustada = P/F x (PB/760); dicha fórmula fue publicada por West JB. Existe una fórmula muy similar a ésta, en la que se toma en cuenta la PAO2 para realizar el ajuste de la relación P/F [(P/F ajustada = PAO2 x (PF/100)]; y que podemos utilizar según la altitud en la que nos encontremos.

A manera de conclusión, sede tener en cuenta que el índice de Kirby tiene un valor agregado cuando se mide en conjunto con otros parámetros ventilatorios, la clínica y paraclínica del paciente , solo de esta manera será de utilidad diagnóstica y pronóstica y jamás debe ser tomado en cuenta como un valor aislado debido a que este depende de otros factores sumamente importantes como la función cardiaca, transporte de oxígeno, etc.

Espero con esta orientación sumamente básica pueda incentivarlos a leer más acerca de este importante índice utilizado de manera continua y frecuente en todos los pacientes internados en las salas de cuidado Intensivo, Espero sus comentarios.