Hipotermia terapéutica (HT): 2ª parte


Hipotermia terapéutica (HT): Parte 2. Investigación y desarrollo histórico.

El uso de la Hipotermia terapéutica, en la medicina moderna, se inició hace más de 200 años. Este artículo quiere presentar todos los avances de investigación y desarrollo sobre la hipotermia junto con aquellos pioneros que han hecho posible salvar numerosas vidas.

El método Ruso (1803)

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El método ruso de la reanimación [1], que se describe en 1803, consistió en cubrir un paciente con nieve esperando el retorno de espontáneo de la circulación. El enfriamiento del cuerpo para hacer resucitar a un muerto, era usado por médicos rusos (no solo en invierno) a principios de 1800. Este concepto implicaba reducir el metabolismo del cuerpo mediante la congelación del cuerpo bajo una capa de nieve y hielo. Lamentablemente, lo que las autoridades médicas entonces no se dieron cuenta, fue que el órgano más importante que necesita ser enfriado, con el fin de lograr una reducción del metabolismo del cuerpo, era el cerebro.

Dominique-Jean Larrey o Baron de Larrey

Dominique-Jean Larrey, cirujano jefe de las tropas de Napoleón.

El cirujano Dominique-Jean Larrey o Baron de Larrey [2], era el cirujano jefe del ejército de Napoleón y ya lo utilizaba para realizar amputaciones. Nació en Beaudéan el 8 de julio de 1766 y falleció en Lyon, 25 de julio de 1842. Fue un cirujano que, en las guerras napoleónicas, creó el transporte por ambulancia a lomos de los dromedarios en la campaña de Egipto y Siria, e introdujo los principios de la moderna sanidad militar, realizando los primeros triajes de emergencias en los campos de batalla. Durante la Batalla de Waterloo, Larrey creó lo que llamó “ambulancias voladoras” que eran carros impulsados por caballos que podían transportar a los heridos con algo de comodidad y a alta velocidad, hacia donde se encontraban los cirujanos. El duque de Wellington se sorprendió tanto con esto que les ordenó a sus hombres no dispararles. Su aportación a la literatura médica se realizó con los libros Mémoires de chirurgie militaire, en cuatro volúmenes, Recueil de mémoires de chirurgie y Clinique chirurgicale, que era un resumen de casi cuarenta años de ejercicio de la cirugía militar.

Describió de forma muy precisa la manifestación clínica del tétanos, por lo que también se conoce como enfermedad de Larrey. Ha dado su nombre a un signo clínico conocido como signo de Larrey, por el dolor intenso en la sínfisis sacroilíaca, que perciben al sentarse bruscamente sobre un plano resistente los pacientes de sacrocoxalgia.

Se conoce como “amputación de Larrey” el procedimiento consistente en la realización de un cono de base externa y vértice interno, con el área de corte a tres niveles, piel, músculo y hueso. Era capaz de realizar una amputación en menos de cinco minutos, teniendo en cuenta que en aquella época no existía la anestesia y que el dolor sólo era aliviado con la ingesta de bebidas alcohólicas.

La Batalla de Borodino el 7 de septiembre de 1812.

La Batalla de Borodino [3] en la campaña de Moscú (5-6 sept. 1812) fueron elevadísimas la bajas, el más alto en un solo día de la historia hasta aquel momento (sólo superado por los primeros días de la Batalla del Somme en la Primera Guerra Mundial en 1916, con más de un millón de bajas entre ambos bandos). Los franceses, reconocieron 28000 bajas entre muertos y heridos, incluidos 48 generales, mientras entre los rusos las cifras no se establecieron de una manera clara, aceptando alrededor de 40000 bajas.  Larrey entonces llegó a realizar 200 amputaciones en un período de 24 horas, consiguiendo disminuir las tasas de mortalidad quirúrgica.

Pero el legado más dramático, fue la terrible retirada de las tropas napoleónicas, siendo Larrey quién escribió: «Cuando alguna parte del cuerpo resulta lesionada por el frío en lugar de calentarla, lo cual ocasionaría gangrena, es necesario frotarla con sustancias frías, ya que está demostrado que el calor acelera la fermentación y la putrefacción del organismo», por lo que desde entonces se emplearon el masaje y la fricción con nieve o hielo y se evitó el calor, asimilando el problema del frío a las quemaduras. Larrey había comprobado que era preciso una amputación temprana, frente al criterio de entonces, evidenciando que los pacientes morían antes por gangrena.

Doctor Temple Fay

Dr Temple Fay

El Dr. Temple Fay (1895-1963), fue jefe del Departamento de Neurocirugía de la “Temple University Medical School” y presidente de la Sociedad Neurológica de Filadelfia [4] alrededor de 1929. Entre 1940 y 1950, Temple Fay, con la ayuda de un equipo multidisciplinario y en especial de sus discípulos, el Dr. Clenn Doman y el Dr. Carl Delacato, formaron un grupo de investigación y trabajo para la atención de niños con daño cerebral [4].

En noviembre de 1938, comenzó sus experimentos de hipotermia en seres humanos, sobre todo para el control del cáncer. Su trabajo pionero en este campo, estimuló una considerable investigación y llevó a muchas aplicaciones prácticas de esta terapia en el futuro. Fue considerado “el conquistador de la barrera térmica en humanos” [5,6,7]. El Dr Fay, etudió los efectos de la temperatura sobre el crecimiento celular y el cancer. Utilizó fetos de pollo, estudiando la diferenciación celular en los mismos tras la parada cardiaca a 32.2ºC. Observó que las células normales, toleraban mejor la hipotermia, que las células malignas inmaduras.  Además fue el primer científico en realizar experimentos controlados en humanos, desarrollando el concepto de niveles de hipotermia. Usaba equipos tecnológicos de congelación local a través de “bombas” y lo aplicó a 126 pacientes con cancer inoperable observando una respuesta favorable. Tambien trató a pacientes con trauma craneal severo, infecciones (filariasis) con respuesta favorable igualmente [7] .

Estudios animales

Wilfred Gordon (“Bill”) Bigelow

En los años 50, Wilfred Gordon “Bill” Bigelow, OC FRSC (18 junio 1913 a 27 marzo 2005) fue un cirujano cardiaco canadiense conocido por su papel en el desarrollo del marcapasos artificial y el uso de la hipotermia en cirugía a corazón abierto [8]. Bigelow desarrolló la idea de la utilización de la hipotermia como un procedimiento médico.

En 1941, trató, a un joven canadiense de congelación, y tuvieron que amputarle los dedos por gangrena. Sorprendido, por lo poco que se sabía acerca de la congelación, y animado por un profesor, comenzó a investigar, por lo que fue un momento crucial en su carrera y en su vida. Poco después, el Dr. Bigelow, comenzó el servicio militar, como Capitán de la Royal Canadian Army Medical Corps. Sirvió primero con la unidad de transfusión de campo, y luego trabajó como cirujano de batalla con la  6th Canadian Casualty Clearing Station. Fue en Inglaterra y en el noroeste de Europa, mientras trataba a muchos soldados con extremidades congeladas, cuando su interés por la hipotermia se hizo más fuerte y patente. El Dr. Bigelow comenzó a investigar en un trastero del sótano del Instituto Banting en Toronto, Canadá, poco después de la segunda guerra mundial.

Inicialmente, sus compañeros se mostraron escépticos, y sus estudios de investigación de cómo las marmotas hibernaban en invierno fueron decepcionantes. Sus estudios, implicaban la reducción de la temperatura corporal de un paciente, antes de una operación, con el fin de reducir la cantidad de oxígeno que necesitaba, por lo que las intervenciones quirúrgicas de corazón, eran mucho más seguras. Después de probar la teoría de enfriamiento, con éxito en un perro en 1949, ya un año más tarde el Dr. Bigelow y su colega, el Dr. John Callaghan, presentaron sus resultados en una reunión de la Asociación Americana de Cirugía. Tres años más tarde, la técnica de hipotermia fue utilizado con éxito durante la cirugía cardiaca en un paciente humano [9].

Dr. Bigelow se convirtió en un profesor asistente en 1953, y profesor titular en 1970. En 1984 publicó un libro sobre su investigación, Cold Hearts: La historia de la hipotermia y el marcapasos en la cirugía cardiaca. In 1990 publicó Mysterious Heparin: la clave para la cirugía a corazón abierto. En 2001, la Academia Internacional de Ciencias Cardiovasculares, nombró al Dr. Bigelow en una “leyenda viviente”.

La hipotermia usada en otros aspectos

Dr. Hubert L. Rosomoff

Dr. Hubert L. Rosomoff (1927 -2008). Fue Presidente emérito del Departamento de Cirugía Neurológica University of Miami School of Medicine, desde 1971. Sus logros incluyen la investigación pionera en la hipotermia, la criocirugía, la neurocirugía de la columna vertebral, la cirugía del dolor y la rehabilitación. Él fue el primero en investigar y utilizar el láser en cirugía cerebral.

Él completó su formación en el Instituto de Neurología en 1959, añadiendo un D.Med.Sci. de Fisiología de la Columbia University College of Physicians and Surgeons. Durante este tiempo, la hipotermia se introdujo clínicamente como un complemento de la neurocirugía de lesiones vasculares, y en el tratamiento de lesiones cerebrales.

Inicialmente se involucró en el trasplante de duramadre y hueso liofilizado, técnicas estándar ahora. Sus estudios en Hipotermia [10], estaban relacionados con la disminución de la presión intracraneal.  Además realizó otros sobre fluidos, volumen cerebral y resucitación cerebral tras la parada cardiorespiratoria, éste último con el Dr. Safar [11]. Es autor de más de 300 artículos o libros publicados, editor de varias revistas y fundador de tres sociedades  estadounidenses  sobre el dolor.

Durante los años 50 a 60, la hipotermia fue usada para tratar las lesiones espinales y craneales, así como en la cirugía de reparación de aneurismas.

Complicaciones asociadas a la hipotermia durante la historia

1.- Arritmias:

Una de las primeras observaciones clínicas de complicaciones asociadas a la hipotermia es que se podía conducir a la irritabilidad cardiaca y a la fibrilación ventricular, cuando la misma se ejercía a temperaturas alrededor de 30ºC, lo que se conoce como hipotermia profunda. El Dr J Lawrence Pool y el Dr. Kessler, fueron los primeros en publicar esta observación en 1958, en un artículo de la revista Journal of Neurosurgery [12]. Esta observación, entre otras, ha conducido hacia un futuro algo incierto durante muchos años sobre la hipotermia y sus potenciales complicaciones.

Dr. J. Lawrence Pool

El Dr J. Lawrence Pool [13], tuvo importantes contribuciones el campo de la neurocirugía cerebrovascular. La disciplina de la neurocirugía vascular cerebral era un campo joven y dinámico, que experimentó un crecimiento rápido y sustancial durante la mitad del siglo XX. Fue el presidente del Departamento de Cirugía Neurológica en el Instituto Neurológico de Nueva York, siendo fundamental en el desarrollo de nuevas técnicas y dispositivos que en última instancia se traduciría en la disminución de las tasas de mortalidad y la mejora de los resultados de los procedimientos vasculares cerebrales complejos. Apasionado, lleno de ingenio y un espíritu pionero el Dr. Pool, introdujo el uso del microscopio quirúrgico de la pinza de oclusión temporal, durante la reparación de un aneurisma, revolucionando el campo de la neurocirugía cerebrovascular. El Dr Pool, está considerado una leyenda de la neurocirugía. Bajo su liderazgo desde 1949-1972, el Departamento de Cirugía Neurológica y el Hospital Presbiteriano de Columbia se convirtió en el servicio de neurocirugía más grande y de mayor prestigio en Estados Unidos.

1.- otras complicaciones:

  • Neumonía: El Dr. webb y DeGuzman [14] descubrieron una serie de complicaciones pulmonares (neumonía, etc) asociada a la hipotermia inducida, estudiando los efectos que la misma hacía, sobre el aclaramiento hematológico inducido experimentalmente en la bacteremia por estafilococos. 
  • La acidosis se observó que era el trastorno metabólico más importante que se producía con la hipotermia terapéutica. [15, 16]
  • El uso común de baños de agua con hielo para inducir la hipotermia terapéutica, tambien podían conducir a dañar la piel [15-17]

Si bien se estableció que la hipotermia terapéutica ofrecía protección al cerebro en la lesión isquemica cerebral, se hizo evidente que las complicaciones de esta terapia hacen su uso peligroso [15,18].

La hipotermia desde 1960 a 1996

Entre 1960 y 1996, sólo unas pocas publicaciones describen las aplicaciones clínicas y experimentales de la hipotermia terapéutica, ya que esta técnica era raramente usada.

El Dr. Peter Safar [19]

Dr. Peter Safar

El Dr. Peter J Safar. (12 de abril de 1924 – 2 de Agosto de 2003).- El Padre de la RCP, enseñó “a la gente corriente” cómo debían prepararse para ser “reanimadores”. Gracias al Dr. Peter Safar y su método llamado RCP (“Reanimación Cardio Pulmonar”), Anne y millones de otros, en todo el mundo se han podido salvar!

Peter Safar nació en 1924 en Austria.  Era hijo de un oftalmólogo y de una pediatra, ambos de origen Checos, que fueron despedidos de sus respectivos puestos de trabajo, él por rehusar unirse al partido nazi y ella por tener una abuela judía. Fue enviado a un campo de trabajo, a cavar zanjas tras acabar sus estudios de bachillerato y en 1942 fue declarado no apto para el ejército alemán. Sus padres eran unos grandes modelos a seguir, por lo que le inspiró estudiar medicina también. Comenzó sus estudios en la Facultad de Medicina en 1943 y se graduó en la Universidad de Viena en 1948. Se casó con Eva Kyzivat y se trasladó de Viena a Hartford, Connecticut en 1949 para su especialización de cirugía en la Universidad de Yale. Posteriormente completó su formación en anestesiología en la Universidad de Pennsylvania en 1952. Ese mismo año, trabajó en Lima, Perú y fundó el primer departamento académico de anestesiología de ese país. En 1954, se convirtió en Jefe de Anestesiología en el Hospital de la ciudad de Baltimore. Ya, cuando estudiaba en Yale, se dio cuenta de que las técnicas quirúrgicas no serían capaz de avanzar, sin más apoyo a la vida. Esto fue lo que le llevó a su carrera en anestesia y el interés en la reanimación, tanto dentro como fuera de la sala de operaciones.

Junto con James Elam, redescubrió la vía aérea, la inclinación de la cabeza, la elevación de la barbilla (Paso A) y la respiración “boca a boca” (Etapa B) componentes de la RCP y la influencia de la empresa de fabricación de muñécos, noruega “Asmund Laerdal” para el diseño y fabricación de “maniquíes de formación en RCP” llamado “Resusci Anne”.

En 1966, mientras Safar se encontraba en un congreso médico en Chicago, murió su hija Elizabeth a la edad de 11 años, tras una crisis asmática aguda y como consecuencia de la misma sufrió un paro cardíaco. Se la pudo restablecer la circulación pero la muerte cerebral ya se había instaurado. Este acontecimiento le marcó profundamente y condujo al Dr. Safar a desarrollar toda su investigacion sobre la reanimación cerebral.

Más tarde averiguaría que la hipotermia leve frenaba la liberación de sustancias tóxicas que conducían la daño cerebral. El problema fundamental, era que no se conocían métodos fiables para bajar la temperatura corporal de una forma rápida, segura y eficaz.

Professor Vladimir Negovsky (left)

El Dr Safar y el Dr. Leonov en una serie de experimentos estudiaron el efecto de la hipotermia terapéutica en modelos animales tras el paro cardiaco, demostrando que la hipotermia terapéutica inducida mejoraba el resultado neurológico y la supervivencia [15,20]

El Dr. Safar también colaboró con Vladimir Negovsky (ver foto a la izquierda), creador de la reanimación en la Unión Soviética [21]. Los trabajos de la escuela rusa apenas se conocían en Occidente porque no se publicaban en las revistas occidentales. En ese momento Safar fue de los pocos científicos que colaboró con alguien que se encontraba tras el “telón de acero” [22].

La hipotermia desde 1997 a la actualidad

Professor Stephen A Bernard

El Dr. Stephen Alan Bernard y sus colaboradores llevaron a cabo un estudio [23] publicado en 1997, en Annals of Emergency Medicine, en el que se comparó a pacientes con lesión cerebral anóxica tras parada cardíaca fuera del hospital con el uso de la hipotermia terapéutica durante 12 horas, frente a un grupo control normotérmico y que resulta en un mejor resultado en el grupo de hipotermia sin mayores complicaciones.

Professor Stephen Bernard is a senior intensivista del Alfred Hospital y Director de Cuidados Intensivos en el Hospital Privado de Knox en Victoria, Australia. También es asesor médico del servicio de Ambulancias en Victoria. Sus intereses de investigación incluyen el uso de la hipotermia terapéutica para el tratamiento de la lesión neurológica después de la reanimación del paro cardíaco. Él es el investigador principal de un ensayo clínico para la rápida inducción de la hipotermia terapéutica durante la resucitación tras el paro cardíaco. También es co-investigador en un ensayo clínico de la hipotermia terapéutica después de una lesión cerebral traumática grave.

Del mismo modo, muchos otros científicos descubrieron resultados similares en los ensayos clínicos de víctimas de paro cardiaco que prueban que la hipotermia terapéutica es factible y segura [15,25-26].

En 2002, se publicaron dos estudios clínicos prospectivos, aleatorizados, controlados, clínicos utilizando la hipotermia terapéutica en los pacientes con lesión cerebral anóxica después de muertes súbitas extrahospitalarias, lo que demuestra una sorprendente protección neurológica [27]. Estos ensayos fueron realizados por Holzer y sus colegas en Europa y por Bernard y colaboradores en Australia [15,27,32]

El estudio europeo [27] fue aleatorizado, multicéntrico y doble ciego (nadie de los que participan en el estudio controla el resultado). Un total de 275 pacientes con una parada cardiorespiratoria secundaria a fibrilación ventricular fueron incluidos, de los cuales 137 fueron tratados con hipotermia y 138 fueron controles con normotermia. El grupo con hipotermia fue tratado con un dispositivo de circulación de aire fresco y bolsas de hielo para mantener una temperatura entre 32-34 ◦ C (sensor de temperatura en la vejiga) durante 24 h. El grupo de hipotermia tuvo un resultado favorable en el 55% de sus pacientes y en el grupo de normotermia del 39% (p = 0,009), lo que favorecía estadísticamente al grupo de hipotermia.

El grupo de hipotermia terapéutica australiano [28], fue un estudio aleatorizado, con cuatro unidades de emergencias participantes y sin resultados doble ciego. Un total de 77 pacientes fueron incluidos, presentando todos un ritmo inicial de fibrilación ventricular. Treinta y cuatro pacientes fueron tratados con normotermia y 43 con hipotermia a 33 ◦ C durante 12 h con bolsas de hielo. Un resultado neurológico favorable se obtuvo en la 49% de los pacientes en el grupo de hipotermia en comparación con el 26% del grupo de normotermia (p = 0,046).

Sobre la base de estas pruebas, la American Heart Association y el Consejo Europeo de Resucitación, en asociación con el Comité Internacional de Enlace sobre Resucitación (ILCOR), recomiendan la hipotermia terapéutica como tratamiento para las víctimas que salen tras paro cardíaco con retorno de la circulación espontánea (ROSC) fuera del hospital y en estado de coma [15,29-31].

Dr. Joseph Varon

Dr Joseph Varon

Dr Joseph Varon MD, FACP, FCCP, FCCM

El Dr. Joseph Varon, es pionero en el uso de la hipotermia en pacientes con infarto de miocardio y accidente cerebrovascular. Uno de sus primeros artículos fue en 1992 (a la edad de 27 años) junto al Dr Nicolás Sadovnikoff  y el Dr George Sternbach, sobre la hipotermia [33] en la revista de prestigio Postgraduate Medicine, pionera para médicos postgraduados en los Estados Unidos.

El Dr Varon, es profesor de Cuidados Intensivos de la Universidad de Texas, Centro de Ciencias de la Salud en Houston, Texas y profesor clínico de medicina en la Universidad Texas Medical Branch en Galveston. También es Profesor de Medicina, Cirugía y Profesor de Medicina de emergencia en varias universidades de México. Después de completar estudios de medicina en la Facultad de Medicina de la UNAM en la Ciudad de México, el Dr. Varon realizó el internado en Medicina Interna en el Hospital Providence/Universidad George Washington, Washington, DC. Una residencia posterior en medicina interna se completó en la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford en Stanford, California. Dr. Varon también es becado en medicina de cuidados críticos y enfermedades pulmonares en el Baylor College of Medicine en Houston. Es un investigador ávido, ha contribuido con más de 600 estudios revisados ​​por artículos de revistas, de las cuales 252 son publicaciones registradas en PubMed [34], además de 9 libros de texto completos, y 8 docenas de capítulos de libros de la literatura médica. Él es también un revisor de varias revistas y actualmente se desempeña como Editor-in-Chief de Critical Care and Shock y Current Respiratory Medicine Reviews . Dr. Varon ha ganado muchos premios de prestigio y está considerado entre uno de los mejores médicos de los Estados Unidos (Top Ten Dr Awards in Sleep Medicine Physicians). Dr. Varon es también conocido por sus contribuciones pioneras a la Medicina en el campo de la reanimación cardiopulmonar y la hipotermia terapéutica. Ha desarrollado y estudiado la tecnología de enfriamiento cerebral selectivo. Él es un experto reconocido mundialmente en el campo del control y tratamiento de la crisis hipertensiva.

Profesor Luc Montagnier (Nobel Prize in Medicine in 2008) y Profesor Joseph Varon. abc 13 news [35]

Con el Dr. Carlos Ayus, co-describió la hiponatremia asociada a la práctica de ejercicio extremo, también conocida como el “síndrome de Varon-Ayus”. Dr. Varon ha dado conferencias en más de 52 países diferentes de todo el mundo.

Junto con el Profesor Luc Montagnier (Premio Nobel de Medicina en 2008), el Dr. Varon creó el instituto de Prevención e Investigación Médica en Houston, donde llevan a cabo trabajos en proyectos de ciencias básicas.  Dr. Varon actualmente también es el Director y Jefe de Servicio de Servicios de Cuidados Críticos en el Hospital General Universitario (UGH), en Houston.

Conclusiones:

A partir de entonces, se sentaba la base y la evidencia para que las Unidades de Cuidados Intensivos que tratan pacientes con parada cardiorespiratoria extrahospitalaria por fibrilación ventricular, utilicen la hipotermia inducida terapéutica media (32-34ºC) para mejorar el pronóstico de los pacientes desde el punto de vista neurológico.  No obstante, esto no ha sido generalizado, ni siquiera en el momento actual (2013). La evidencia cada vez más frecuente de la mejora de estos pacientes, debería incluir de manera global este tipo de cuidados.

Bibliografía

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2.-Dominique-Jean Larrey (Baron de Larrey) [Link]

3.- La Batalla de Borodino. [Link]

4.- The Society of Neurological Surgeons: SocietyNS.org

5.- Alzaga AG, Salazar GA, Varon J. Resuscitation great. Breaking the thermal barrier: Dr. Temple Fay. Resuscitation. 2006 ;69 3:359-64

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7.- Henderson AR: Temple Fay, MD., uncomfortable crusader and harbinger of human refrigeration 1895-1963. J Neurosurg. 1963;20:625-34

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9.- Modell JH, Idris AH, Pineda JA, Silverstein JH: Survival after prolonged submersion in freshwater in Florida. Am Coll Chest Ph 2004 ;125:1948-1951

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11.- A Tribute to Dr. Hubert L. Rosomoff: A Pioneer in Treatment of Pain and Use of Hypothermia. Journal of Neurotrauma. March 2009, Vol. 26, No. 3: 299-300

12.- Pool JL, Kessler LA: Mechanism and control of centrally induce cardiac irregularities during hypothermia. In Clinical Observations. J Neurosurg. 1958;1:52-64.[Pubmed]

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19.-Herrero S, Varon J, Fromm RE “Historia de la Reanimación cardiopulmonar. 2ª Parte” Journal of Pearls in Intensive Care Medicine 2013. Vol. 25a (Short link: http://wp.me/p19kQl-9l) [Link]

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24.- Dr. Stephen A Bernard [Enlace- Link]

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30.-Nolan JP, Hazinski MF, Steen PA, Becker LB. controversial Topics from the 2005 International Consensus Conference
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34.- Citation Dr Joseph Varon on PubMed. US National Library of Medicine National Institutes of Health [Enlace-link]

35.- Nobel Prize winner teams with Houston doctor. [Enlace-Link]

Citation:

Santiago Herrero, Joseph Varon, Robert E Fromm; Hipotermia Terapéutica (HT):2ª Parte. Investigación y desarrollo histórico. Journal of Pearls in Intensive Care Medicine. Vol 63. 2013

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