Autor: Juan Alexander Sánchez Loayza
Universidad Nacional Mayor de San Marcos – Maestría en Fisiología
juan.sanchezl@unmsm.edu.pe
“Indice de perfusión y morfología de la onda pletismográfica del oxímetro de pulso como indicadores dinámicos de vasodilatación comparado con indicadores estáticos como la tensión arterial no invasiva en caninos anestesiados con isoflurano”
RESUMEN
Introducción: La anestesia general con isoflurano en medicina veterinaria puede inducir vasodilatación periférica, comprometiendo la estabilidad hemodinámica del paciente. La monitorización continua del tono vascular es limitada por la falta de herramientas no invasivas validadas.
Objetivo: Medir el valor numérico del índice de perfusión (PI) y la morfología de la curva pletismográfica (PPG) como indicadores dinámicos de vasodilatación comparándolo con la tensión arterial no invasiva en caninos bajo anestesia general con isoflurano.
Materiales y métodos: Se realizó un estudio observacional de corte transversal analítico en 10 caninos machos sometidos a cirugía de castración con isoflurano. Se registraron parámetros hemodinámicos convencionales (frecuencia cardíaca, electrocardiograma, tensión arterial no invasiva saturación, de oxígeno, capnografia, índice de perfusión y curva pletismográfica) cada 5 minutos durante una hora de anestesia. Se analizaron las correlaciones entre la concentración de isoflurano y los cambios en PI y PPG, así como su concordancia con signos clínicos de vasodilatación e hipotensión a través de la tensión arterial no invasiva.
Resultados: La administración de isoflurano produjo un aumento significativo en el valor numérico, en el índice de perfusión y modificaciones morfológicas en la curva pletismográfica, especialmente en la amplitud y en la posición del nodo dicrota. Se observó una correlación positiva entre la concentración de isoflurano y los parámetros no invasivos, con alta concordancia respecto a los indicadores hemodinámicos convencionales.
Conclusión: El índice de perfusión y la curva pletismográfica del oxímetro de pulso constituyen herramientas válidas y complementarias para el monitoreo continuo de la vasodilatación periférica inducida por isoflurano en medicina veterinaria.
Palabras clave: Fotopletismografía, índice de perfusión, anestesia veterinaria, tono vasomotor, isoflurano, monitorización no invasiva.
ABSTRACT
Introduction: General anesthesia with isoflurane in veterinary medicine can induce peripheral vasodilation, compromising the patient’s hemodynamic stability. Continuous monitoring of vascular tone is limited by the lack of validated non-invasive tools.
Objective: To measure the numerical value of the perfusion index (PI) and the morphology of the plethysmographic curve (PPG) as dynamic indicators of vasodilation, comparing them with non-invasive blood pressure in canines under general anesthesia with isoflurane.
Materials and methods: An analytical, cross-sectional, observational study was conducted on 10 male canines undergoing general anesthesia with isoflurane. Conventional hemodynamic parameters (heart rate, electrocardiogram, non-invasive blood pressure, oxygen saturation, capnography, perfusion index, and plethysmographic curve) were recorded every 5 minutes during one hour of anesthesia. The correlations between isoflurane concentration and changes in the perfusion index (PI) and pulse plethysmography (PPG) were analyzed, as well as their agreement with clinical signs of vasodilation and hypotension as measured by non-invasive blood pressure.
Results: The application of the multiple regression model showed that both the perfusion index (PI) and photoplethysmography (PPG) act as independent predictors of mean arterial pressure (MAP), explaining approximately 45% of its variability. In clinical terms, this implies that approximately half of the MAP fluctuations during isoflurane anesthesia can be anticipated based on the changes recorded in PI and PPG. A positive correlation was observed between isoflurane concentration and non-invasive parameters, with high agreement with conventional hemodynamic indicators.
Conclusion: The perfusion index and the pulse oximeter plethysmographic curve are valid and complementary tools for the continuous monitoring of isoflurane-induced peripheral vasodilation in veterinary medicine.
Keywords: Photoplethysmography, perfusion index, veterinary anesthesia, vasomotor tone, isoflurane, non-invasive monitoring.
INTRODUCCIÓN
La anestesia general representa un desafío clínico debido a su capacidad para alterar significativamente la estabilidad cardiovascular, afectando la frecuencia cardíaca, la contractilidad y, fundamentalmente, la reactividad vascular [1]. Entre los agentes anestésicos volátiles, el isoflurano es ampliamente utilizado, pero es conocido por inducir una vasodilatación periférica dosis-dependiente, lo que conduce a una reducción de la resistencia vascular sistémica y, frecuentemente a hipotensión [2]. La hipotensión intraoperatoria es un evento adverso crítico en medicina veterinaria, asociado a riesgos de hipoperfusión orgánica y daño renal [3].
En este contexto, la monitorización precisa del tono arterial es imperativa. La Presión Arterial Invasiva (PAI) es el estándar de oro, pero su uso es limitado por su naturaleza invasiva. Las técnicas no invasivas convencionales (oscilometría) son intermitentes, lo que puede retrasar la detección de una vasodilatación progresiva [4].
La Pletismografía de Pulso (PPG), obtenida mediante el oxímetro, es una herramienta continua que refleja los cambios en el volumen sanguíneo periférico [5]. A partir de la onda PPG se calcula el Índice de Perfusión (IP), definido como la razón entre el componente pulsátil (flujo sanguíneo) y el componente no pulsátil (tejido), expresado como porcentaje. Un aumento en el IP se correlaciona con la vasodilatación periférica [6].
A pesar de su validación en medicina humana para evaluar el tono vasomotor [7], la utilidad clínica y los valores de referencia del IP y el análisis morfológico de la curva PPG aún no han sido ampliamente validados ni estandarizados en caninos sometidos a anestesia con isoflurano.
Objetivo de la Investigación: Evaluar la utilidad del Índice de Perfusión y los cambios morfológicos de la Curva Pletismográfica como indicadores no invasivos de vasodilatación arterial en caninos anestesiados con isoflurano.
MATERIALES Y MÉTODOS
Diseño del estudio
Se realizó un estudio observacional, prospectivo y longitudinal en caninos clínicamente sanos, con el objetivo de evaluar las variaciones del índice de perfusión (PI) y la morfología de la onda pletismográfica (PPG) como indicadores no invasivos tempranos de vasodilatación comparado con la tensión arterial no invasiva durante la anestesia general con isoflurano.
Sujetos experimentales
Tras obtenerse el consentimiento por escrito del propietario; la muestra estuvo conformada por 10 caninos machos y adultos de diferentes razas, con peso entre 10 y 25 kg, que fueron sometidos a cirugía de castración, clasificados como ASA I (sin patologías sistémicas ni antecedentes cardiovasculares). Se excluyeron animales con signos de enfermedad, alteraciones hematológicas o complicaciones anestésicas previas.
Protocolo anestésico
Premedicación: Dexmedetomidina (3µg/kg IM) y butorfanol (0.3 mg/kg IM) administrados conjuntamente para inducir neuroleptoanalgesia.
Inducción: Propofol (2mg/kg IV en bolo lento hasta pérdida del reflejo laríngeo).
Mantenimiento: Isoflurano en oxígeno al 100%, con concentración ajustada entre 1.0% y 1.5% según plano anestésico. + bloqueo intratesticular bilateral con lidocaína al 1% y en rafe medio.
MONITORIZACIÓN
Durante todo el procedimiento se realizó monitoreo continuo mediante:
Electrocardiograma (ECG)
Tensión arterial por método no invasivo
Frecuencia cardíaca (FC)
Saturación de oxígeno (SpO₂) ✓ Capnografía (EtCO₂)
Temperatura corporal
Índice de perfusión (PI)
Morfología de la onda pletismográfica (PPG)
REGISTRO DE DATOS
Las mediciones se realizaron en los siguientes momentos: ✓ Basal (preanestesia) del índice de perfusión
Inducción (0 min)
Mantenimiento anestésico (cada 5 minutos hasta los 60 min) ✓ Recuperación (10 minutos post cierre del isoflurano)
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Para evaluar la relación entre los parámetros no invasivos obtenidos mediante el oxímetro de pulso y la tensión arterial no invasiva, se aplicaron pruebas de correlación y modelos de regresión. La asociación entre el índice de perfusión (PI) y la morfología de la curva pletismográfica (PPG), codificada en una escala ordinal de 1 a 5, se analizó mediante el coeficiente de correlación de Spearman, dado el carácter no paramétrico de la variable morfológica. La relación entre PI y la tensión arterial media (TAM), así como entre PPG y TAM, se evaluó utilizando coeficientes de correlación de Pearson o Spearman según la distribución de los datos, con un nivel de significancia establecido en p < 0.05. Posteriormente, se construyó un modelo de regresión múltiple lineal considerando como variables independientes el PI y la morfología de la curva PPG, y como variable dependiente la TAM, con el fin de determinar el valor predictivo conjunto de estos indicadores. La significancia del modelo se verificó mediante análisis de varianza (ANOVA de regresión) y se calcularon intervalos de confianza al 95% para los coeficientes de regresión. El ajuste del modelo se expresó mediante el coeficiente de determinación (R² ajustado), que indicó el porcentaje de variabilidad de la TAM explicado por los parámetros no invasivos.
RESULTADOS
El análisis de correlación evidenció una relación significativa entre los parámetros no invasivos obtenidos mediante el oxímetro de pulso y la tensión arterial no invasiva: Índice de Perfusión (PI) vs Morfología de la curva PPG. Se encontró una correlación positiva significativa (Spearman ρ = 0.665; p < 0.01). A medida que el PI aumentaba, la morfología de la curva evolucionaba hacia ondas más amplias y con la muesca dícrota descendente, reflejando un estado de vasodilatación periférica.
PI vs tensión Arterial Media (TAM). El análisis mostró una correlación inversa significativa (Pearson r = –0.536; p < 0.05). Un mayor PI se asoció con una reducción progresiva de la TAM, consistente con la disminución de la resistencia vascular sistémica inducida por isoflurano.
PPG vs. TAM. Se observó también una correlación inversa significativa (Spearman ρ = – 0.522; p < 0.05). Las curvas más amplias y redondeadas (vasodilatación) se relacionaron con valores más bajos de TAM.
Modelo combinado (PI + PPG vs TAM). La regresión múltiple demostró que tanto PI como PPG fueron predictores independientes de la TAM, explicando el 52.7% de la variabilidad observada en la TAM. En términos prácticos, más de la mitad de las fluctuaciones de la presión arterial media durante la anestesia con isoflurano pueden ser anticipadas a partir de los cambios en PI y PPG. Aunque no es un valor que capture el 100% de la variabilidad (porque la TAM también depende de otros factores hemodinámicos como volumen intravascular, contractilidad cardíaca y tono simpático), sí demuestra una capacidad predictiva robusta para parámetros no invasivos.
CORRELACIONES OBSERVADAS
TABLA 1. Relación entre el índice de perfusión y la morfología PPG.
FIGURA 1. Diagrama de dispersión entre el índice de perfusión y morfología PPG.
Tabla 2. Relación entre el índice de perfusión y la tensión arterial media.
Figura 2. Monitor multiparamétrico mostrando los diferentes parámetros hemodinámicos, resalta la curva pletismográfica con una incisura dicrota por debajo del tercio medio correspondiente a vasodilatación, valor numérico del índice de perfusiónalto, aumento de la frecuencia cardíaca como mecanismo compensatorio, tensiones arteriales muestran hipotensión y resistencias arteriales disminuidas.
TABLA 3. Relación entre la tensión arterial media y la morfología PPG.
FIGURA 3. Relación entre la tensión arterial media y la morfología PPG.
TABLA 4. Modelo de regresión para la tensión arterial media según índice de perfusión y morfología PPG.
FIGURA 4. Diagrama de dispersión de la tensión arterial media según índice de perfusión y morfología PPG.
DISCUSIÓN
Los resultados del presente estudio evidencian que la administración de isoflurano en caninos anestesiados induce una vasodilatación periférica progresiva, reflejada por el aumento del índice de perfusión (PI) y por modificaciones morfológicas en la onda pletismográfica (PPG). Estos hallazgos son consistentes con la fisiología cardiovascular conocida del isoflurano, que actúa tanto por inhibición del tono simpático como por relajación directa del músculo liso vascular.[1,2]
El incremento sostenido del PI durante la fase de mantenimiento anestésico sugiere una mayor perfusión tisular, atribuible a la disminución de la resistencia vascular periférica. Este fenómeno se acompaña de una morfología de onda más amplia y redondeada, lo que indica una mayor distensibilidad arterial. La correlación positiva entre la concentración de isoflurano y los parámetros no invasivos respalda la existencia de una relación dosis-respuesta, lo que refuerza el valor fisiológico del PI y la PPG como indicadores indirectos del tono vascular.
A diferencia de modelos con anestesia total intravenosa (TIVA), donde la vasodilatación puede ser más transitoria o dependiente del efecto simpaticolítico, el isoflurano genera una respuesta más sostenida y homogénea, lo que facilita su estudio en condiciones controladas. Además, la estabilidad de la presión arterial media y la frecuencia cardíaca durante el procedimiento sugiere que la vasodilatación inducida fue farmacológicamente controlada y no comprometió la perfusión sistémica.
Estos resultados coinciden con estudios previos en medicina humana y veterinaria que han validado el uso del índice de perfusión como herramienta sensible para detectar cambios en el tono vasomotor. La evolución morfológica de la onda PPG observada en este estudio también se alinea con patrones descritos en bloqueos anestésicos regionales y en estados de hipovolemia relativa.
En conjunto, los hallazgos de este estudio respaldan el uso del oxímetro de pulso como herramienta de monitoreo hemodinámico no invasivo en anestesia veterinaria, destacando su capacidad para detectar cambios tanto en la perfusión como en la morfología de la onda pletismográfica (PPG). Esta doble función lo convierte en un instrumento valioso para optimizar la seguridad anestésica, anticipar eventos hemodinámicos y guiar intervenciones clínicas en tiempo real. Desde una perspectiva práctica, su aplicación ofrece ventajas significativas al permitir una evaluación continua, accesible y segura del estado vascular sin recurrir a técnicas invasivas o costosas; y en entornos veterinarios, donde la monitorización avanzada puede ser limitada, abre la posibilidad de mejorar el manejo anestésico y reducir riesgos hemodinámicos de manera efectiva.
LIMITACIONES
Una limitación potencial es la señal derivada del oxímetro de pulso, de la cual deriva el índice de perfusión y la curva pletismografica que es afectado por factores no arteriales como la temperatura, la posición del sensor y el movimiento del paciente, lo que requiere un protocolo de control riguroso. Además, la validación final del IP y curva pletismográfica como complemento o alternativa de la tensión arterial no invasiva requiere una muestra más grande que la utilizada en el presente estudio .
CONCLUSIÓNES
Este estudio observacional demuestra que el índice de perfusión (PI) y la morfología de la onda pletismográfica (PPG), obtenidos mediante oxímetro de pulso, son indicadores válidos y sensibles de vasodilatación e hipotensión en caninos anestesiados con isoflurano.
Se observó una correlación significativa entre la concentración de isoflurano y el aumento del PI, así como una evolución morfológica de la onda PPG hacia patrones de mayor amplitud y distensibilidad arterial. Estos cambios reflejan una disminución del tono vasomotor y una mejora en la perfusión periférica, sin comprometer la estabilidad hemodinámica general.
Los hallazgos de este estudio respaldan el uso del índice de perfusión (PI) y la morfología de la curva pletismográfica (PPG) como herramientas complementarias para el monitoreo hemodinámico no invasivo en medicina veterinaria, con especial aplicación en la evaluación del estado vascular durante procedimientos anestésicos. Más allá de su valor como monitoreo en tiempo real, ambos parámetros representan una alternativa confiable cuando la medición de la tensión arterial no invasiva resulta limitada o falla, particularmente en escenarios de hipotensión o vasoconstricción, donde el método oscilométrico puede ser insuficiente. Aunque el tamaño de muestra y las condiciones específicas de anestesia restringen la generalización de los resultados, este trabajo abre la posibilidad de ampliar la investigación hacia distintos contextos clínicos y validar el PI y la morfología PPG como complementos seguros y reproducibles de la monitorización hemodinámica convencional. En este sentido, el modelo propuesto se caracteriza por ser replicable, clínicamente útil y capaz de contribuir al desarrollo de estrategias anestésicas más precisas y personalizadas, orientadas a optimizar la seguridad y el manejo hemodinámico en pacientes veterinarios.
Referencias
1. Landsverk SA, Gjerde K, Hisdal J. Pulse oximeter perfusion index during sympathetic activation and recovery. Physiol Meas. 2020;41(3):035004.
2. Nishiyama T. Effects of propofol and remifentanil on autonomic nervous activity and hemodynamics during total intravenous anesthesia. J Clin Anesth. 2021;72:110292.
3. Murrell JC, Hellebrekers LJ. Medetomidine and dexmedetomidine: cardiovascular effects and clinical applications in dogs. Vet Anaesth Analg. 2020;47(1):5–15.
4. Scheeren TWL, Schober P, Schwarte LA. Monitoring tissue perfusion in anesthesia and intensive care. Curr Opin Anaesthesiol. 2021;34(2):153–60.
5. Coppel DL, Haskins SC, Pascoe PJ. Evaluation of pulse oximetry waveform morphology in anesthetized dogs. Vet Surg. 2022;51(4):623–30.
6. Wax DB, Lin HM, Leibowitz AB. Noninvasive perfusion monitoring: clinical utility and limitations. Anesthesiology. 2023;138(1):45–56.
7. Patrias K, Wendling D, editors. Citing Medicine: The NLM Style Guide for Authors, Editors, and Publishers [Internet]. 2nd ed. Bethesda (MD): National Library of Medicine (US); 2007 [cited 2025 Jul 12]. Available from: https://www.nlm.nih.gov/citingmedicine
