Comparação das medidas de pressão inspiratória máxima entre ventilador mecânico e manovacuômetro no momento pré extubação em pacientes adultos

INTRODUÇÃO

A ventilação mecânica invasiva (VMI) tem papel importante na estabilização do doente crítico, isso se da por meio de correção da hipoxemia, acidose respiratória por hipercapnia, na redução do trabalho ventilatório, quando há alta demanda metabólica ou quando há instabilidade de comando pelo centro respiratório.¹

Apesar dos benefícios do suporte ventilatório invasivo, sabe-se que a ventilação mecânica pode causar lesões pulmonares, exacerbar lesões parenquimatosas e induzir a patologias estruturais e clínicas como: pneumonia associada à ventilação mecânica, fraqueza muscular respiratória, sinusite, barotrauma, hemorragia gastrointestinal e a polineuropatia do doente crítico, que aumentam a mortalidade e retardam a retirada do suporte ventilatório.²

Cerca de 50% dos adultos internados nas unidades de terapia intensiva desenvolvem disfunções neuromusculares após uso de ventilação, entre essas disfunções, há perda de 50% da força de contração diafragmática comparado a indivíduos normais. ³

O desmame é o processo de retirada da ventilação mecânica de forma abrupta ou gradual, deve começar de forma precoce para reduzir o tempo de exposição a ventilação invasiva e minimizar os prejuízos.⁴ O período de desmame corresponde a cerca de 40% do tempo de ventilação mecânica total, podendo ser ainda maior quando associado a comorbidades. Por esses motivos, após o controle da insuficiência respiratória ou causa necessária do suporte ventilatório, deve-se iniciar o processo de desmame o mais precocemente possível.⁵

O diafragma pode ser considerado como o principal músculo inspiratório⁶ e há evidências que 18 horas de ventilação controlada está associada à atrofia acentuada das suas fibras de contração lenta e rápida.⁷ Essa atrofia prolonga o tempo de desmame da ventilação mecânica e, com isso, aumenta o tempo de internação em uma unidade de terapia intensiva em 40% e acomete cerca de 20-25% de pacientes ventilados mecanicamente.⁸

O emprego de técnicas para mensurar alterações de força na musculatura respiratória faz-se necessário, uma vez que a fraqueza muscular pode interferir no processo do desmame ventilatório.⁹

A pressão inspiratória máxima ou (Pimáx) é a mensuração da força dos músculos inspiratórios contra um estímulo de oclusão das vias aéreas.¹⁰ As manobras inspiratórias máximas são amplamente utilizadas para testes específicos de força muscular respiratória. Os valores podem ser mensurados por um teste simples, capaz de avaliar a fraqueza da musculatura respiratória a beira leito.¹¹

O estudo de Sahn, 1973 demonstrou que pacientes com Pimáx superior a -30 cmH2O apresentavam bom prognóstico no desmame, enquanto os pacientes com Pimáx inferior a -20 cmH2O falharam no desmame¹² e desde então estudos tem sido realizados sobre valores de pressão inspiratória máxima e sua associação com o desmame.

A avaliação da pressão inspiratória máxima pode ser realizada por dois métodos com alta sensibilidade: o método de oclusão simples e o método de válvula unidirecional17. O estudo de Marini et al.¹³ encontrou melhor reprodutibilidade em pacientes críticos pelo método da válvula unidirecional.

Na medição convencional pelo método de válvula unidirecional, considerado o mais fidedigno, o paciente é posicionado e é eliminado escapes e secreção nas vias aéreas. O paciente fica conectado na ventilação mecânica para repouso e após o tempo determinado, o paciente é desconectado da ventilação mecânica e acoplado a uma válvula que só permite exalação, pacientes não comatosos são incentivados a fazer o maior esforço possível.¹⁴

Outra forma de realizar a medida é através do ventilador mecânico. Com o avanço da tecnologia, os ventiladores mecânicos acoplaram diferentes formas de monitorização,¹⁵ entre essas formas está a pressão inspiratória máxima.

Na medição realizada na ventilação mecânica, o ventilador passa automaticamente para o modo de pressão de suporte ventilatório a 5 cmH2O, o respirador passa a avaliar o ciclo respiratório – identificando inspiração e expiração. Em um dado momento, a válvula inspiratória é ocluída por um período, permitindo que o paciente possa exalar. O paciente é estimulado a fazer a máxima pressão inspiratória possível, sendo registrada a menor pressão encontrada durante a oclusão.¹⁵

A falta de manovacuômetros digitais e/ou analógicos ou mesmo a baixa manutenção nos aparelhos em alguns serviços, são uma barreira importante na monitorização desse importante parâmetro para o desmame. A possibilidade de mensurar a pressão inspiratória máxima pelo ventilador mecânico pode ser um facilitador para a medição nos serviços que dispõem de aparelhos que realizam a medida.

Entretanto, até o presente momento, foram encontrados poucos estudos que avaliaram a confiabilidade da medida realizada pelo ventilador mecânico e comparam com o ventilador mecânico. Também não foram encontrados estudos que avaliaram se o ponto de corte para desmame mantém-se o mesmo quando a medida é realizada pelo ventilador mecânico. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a correlação entre às medidas da PImáx realizadas com o manovacuômetro e ventilador mecânico no momento pré interrupção do suporte ventilatório.

MÉTODOS

Trata-se de um estudo observacional prospectivo realizado na Unidade de Terapia Intensiva Adulto de um Hospital. O projeto de pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa (CEP) local, e teve a dispensa do Termo de consentimento livre esclarecido - TCLE.

O estudo foi realizado no período de maio a novembro de 2021, e um único avaliador treinado foi responsável pela mensuração da PImáx dos pacientes com resolução da fase aguda, aptos para iniciar o desmame da VM. O avaliador era informado pelo fisioterapeuta do serviço, para avaliação dos critérios de inclusão, coleta dos dados e mensuração da PImáx, conforme o protocolo estabelecido para o estudo.

Foram incluídos os pacientes com idade maior ou igual a 18 anos, em ventilação mecânica invasiva por um período maior ou igual a 24 horas, estáveis hemodinamicamente, intubados ou traqueostomizados, em modo ventilatório espontâneo, com pressão de suporte (PS) menor ou igual a 20 cmH2O e PEEP menor ou igual a 8 cmH2O, com SpO2 maior ou igual a 90% e fração inspirada de oxigênio (FiO2) menor ou igual a 40%.

Foram excluídos todos os pacientes que apresentaram instabilidade hemodinâmica, pontuação menor que -1 na escala de agitação e sedação de (RASS), temperatura ≥ 38,3°C, frequência respiratória (FR) igual ou superior a 35irpm, ou aqueles sintomáticos ou positivos para COVID-19, no pré-teste.

Os pacientes foram submetidos aos dois métodos de mensuração da PImáx, a ordem do teste foi aleatória, por meio da seleção de uma das fichas nomeadas (A ou B), que estavam dentro de um envelope pardo, por um terceiro disponível no setor. Foi assegurado que o sorteador não identificasse o que estava escrito nas fichas e que não as retirasse ao mesmo tempo. Foi considerado como ‘A’ o método (VM) e ‘B’ o método do (manovacuômetro) com válvula unidirecional.

Para o método ‘A’ o VM utilizado foi do modelo DIXTAL DX3012®, no qual o programa de PImáx do ventilador analisa duas respirações e no final da última expiração a válvula inspiratória é ocluída por 20 segundos¹⁵. Foi certificado que o VM estava dentro do período de manutenção e calibragem preconizado pela central de equipamentos respiratórios do Hospital e que o circuito não havia vazamento. E para o método ‘B’ foi utilizado um manovacuômetro analógico devidamente calibrado, da marca Comercial Médica ® série 224511 acoplado a uma válvula expiratória unidirecional que varia entre +120 cmH2O a -120 cmH2O.

Para o controle da metodologia e confiança nos resultados, foi realizado um estudo piloto por um período de 60 dias onde as medidas da PImáx foram realizadas por um único examinador. Registramos três medidas com intervalos de 1 minuto entre elas. Das 3 medidas, foram anotadas o maior valor da PImáx. Houve um intervalo de 15 minutos para repouso entre os métodos. Nos dois métodos, os pacientes foram estimulados verbalmente a realizar esforço inspiratório máximo por meio das palavras: “Puxa o ar, força, força, força, está acabando, força”.

Caso o paciente apresentasse sinais de intolerância ao teste, como: esforço respiratório, hipoxemia (SpO2 <92%), hipertensão arterial (PA >180x100 mmHg) ou hipotensão arterial (PA <90x60mmHg) e taquicardia (FC >160 bpm), o teste era interrompido imediatamente e providências eram tomadas, se necessário.

Após a mensuração das medidas, o paciente seguiu para a retirada do suporte ventilatório. Os pacientes foram acompanhados pelo prontuário eletrônico, formulário diário de registro de dados do serviço de fisioterapia e pelo checklist de extubação, por 48 horas para identificação do desfecho da interrupção do suporte ventilatório.

Análise estatística

O desfecho primário desse estudo foi a avaliação do grau de relação entre as medidas de PImáx realizadas no VM e com o manovacuômetro, no momento da interrupção do suporte ventilatório. O sucesso do desmame após 48 horas da retirada do suporte ventilatório foi considerado desfecho secundário. Os dados das variáveis categóricas estão apresentados por meio de frequências e porcentagens, as varáveis numéricas foram testadas sua normalidade por meio do teste de Shapiro-Wilk e estão apresentadas em médias e desvio-padrão. A associação entre as variáveis contínuas foi realizada por meio do coeficiente de correlação de Pearson, conforme a normalidade e distribuição. A análise entre as medidas de desfecho ventilatório e métodos de avaliação da PImáx, foram feitas através do teste Two-way ANOVA. Todos os dados estatísticos foram analisados e gerados pelo programa Graph Pad Prism 8.0.

RESULTADOS

O estudo foi conduzido no período de maio de 2021 a novembro de 2022. Foram incluídos 78 pacientes, 5 foram excluídos devido à oscilação de sensório ou instabilidade hemodinâmica durante o procedimento de medida da PImáx, como previsto nos critérios de exclusão, totalizando 73 pacientes avaliados.

A tabela 1 consta os dados demográficos gerais dos indivíduos incluídos nesse estudo. Dos 73 pacientes, 50 (68,5%) eram do sexo masculino, com média de idade de 48,78 ± 17,22 anos, 23 (31,5%) eram do sexo feminino com média de idade de 54,30 ± 17,97 anos. Observamos que o tempo médio de ventilação mecânica foi 7,17 ± 4,48 dias. Os diagnósticos mais incidentes foram: Traumatismo cranioencefálico (TCE) em 35 (47,9%), tentativa de autoextermínio (TAE) em 5 pacientes (6,8%), politrauma em 5 pacientes (6,8%), traumatismo raquimedular (TRM) em 4 pacientes (5,4%), acidente vascular encefálico (AVE) em 4 pacientes (5,4%), e 20 pacientes (27,7%) com outros diagnósticos. Houve maior prevalência em pacientes em uso de tubo orotraqueal (TOT) 45 pacientes (61,6%), seguido de traqueostomia 28 pacientes (TQT) (38,4%). Ao avaliarmos o sucesso no desmame, 59 pacientes (80,8%) obtiveram sucesso e 14 pacientes (19,2%) falharam no desmame ventilatório.

Todos estavam hemodinamicamente estáveis, porém 16 (21,9%) dos pacientes estavam em uso de doses <10 ml/hr de aminas. A maior parte dos indivíduos 59 (80,8%), estavam sem sedação na bomba de infusão e 14 (19,2%) ainda faziam uso de sedação venosa no ato da avaliação. Avaliamos a resposta aos comandos verbais e observamos que 61 (83,5%) responderam e 12 (16,5%) não, a média da escala de coma de Glasgow foi 9,6 ± 2,3.

A média da PImáx no manovacuômetro foi de -55,6 ± 26,1cmH2O comparado a média de -44,4 ± 24,4 cmH2O no ventilador, a diferença entre as médias foi de 11,2 cmH2O, valor de p= 0,001; isto é, a média das medidas no VM é 80% do valor das medidas realizadas pelo manovacuômetro, instrumento proposto para medida da PImáx na literatura veja gráfico 1.

Gráfico 1 Diferenças das médias de pressão inspiratória máxima medida através do Manovacuômetro e Ventilador Mecânico. *p<0,001

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Ao analisar a equiparação das medidas pela correlação de Pearson houve correlação estatisticamente significativa (r = 0.75; p <0.0001) quando os maiores valores das três medidas da PImáx pelos dois métodos foram avaliados. Veja o gráfico 2.

Gráfico Correlação de Pearson entre pressão inspiratória máxima medida através do Manovacuômetro e Ventilador Mecânico.

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Ao analisar se os valores de corte da PImáx para predição de sucesso e insucesso estavam associados aos desfechos, os pacientes que apresentaram valores ≤-30 cmH2O tiveram maior índice de sucesso no desmame. Esses achados corroboram positivamente com base no que foi proposto na literatura quando se relaciona a PImáx com o desfecho no desmame. A tabela 2 mostra os índices de sucesso e falha na interrupção do suporte ventilatório.

As causas de falhas na interrupção do suporte ventilatório foram multifatoriais, sendo respectivamente as mais prevalentes: estridor laríngeo (4), despertar pouco efetivo (3), piora do padrão respiratório (3), instabilidade hemodinâmica (3) e provável fraqueza muscular (1).

Quando estratificamos os dados e comparamos todos os valores de medidas da PImáx obtidas pelo manovacuômetro e VM, versus desfecho no desmame ventilatório, observamos que não houve diferença estatisticamente significativa entre a medida e o desfecho no desmame, (p=0.93), porém ao analisar as medidas de sucesso e insucesso do manovacuômetro e compara-las entre si, observamos que apresentou valor estatisticamente significante (p=0.03), não observamos o mesmo fenômeno quando avaliamos os dados de sucesso e falha do ventilador mecânico (p=0.61). Isso pode ser visto na comparação das medidas no gráfico 3.

Gráfico Análise das medidas de PImáx do VM e Manovacuômetro versus o sucesso no desmame ventilatório após 48 horas. Valores estatisticamente significativos ao comparar medidas de sucesso e insucesso do manovacuômetro (*p=0.03). Não houve correlação estatisticamente significante ao avaliarmos as medias de sucesso e insucesso do VM (p=0.61), assim como quando comparamos os dois grupos com as duas formas de medidas (p=0.93).

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DISCUSSÃO

É sabido que os índices de desmame sofrem influência de variáveis como a população avaliada, os valores de pontos de cortes utilizados e os padrões de forma de avaliação. Eles são úteis na identificação dos pacientes que provavelmente serão incapazes de tolerar o desmame por risco elevado de falha, também tem um bom emprego para identificar possíveis causas reversíveis de falha no desmame.¹⁶

A medida da PImáx, foi utilizada durante muito tempo como índice preditor de sucesso no desmame ventilatório e como método de avaliação da resposta do treinamento muscular respiratório. O estudo clássico de Sahn e Lakshminarayan (1973), avaliou 100 indivíduos em ventilação mecânica invasiva, e observaram que pacientes com PImáx menor -30 cmH2O obtiveram sucesso no desmame, enquanto que quem apresentou PImáx maior que -20 cmH2O falharam no desmame ventilatório. De um modo geral, a literatura já tem consolidado os pontos de corte para valores de PImáx que se associam à desfecho positivo na interrupção do suporte ventilatório, sendo o valor de -30 cmH2O o mais prevalente em sucesso de desmame.^17,18

Em nosso estudo, utilizamos dois métodos para a avaliação da PImáx, sendo um, o ventilador mecânico e o outro, o manovacuômetro analógico com válvula unidirecional com o tempo de oclusão de 20 segundos. A literatura já respalda o uso da válvula unidirecional para pacientes não cooperativos, entretanto, recomenda que o tempo de oclusão seja de 40 segundos para objetivar o maior valor de PImáx.¹⁹ Optamos pelo tempo de mensuração de 20 segundos pela válvula unidirecional, para mantermos o padrão de tempo feito pelo ventilador mecânico DIXTAL 3012, o mesmo, analisa três respirações, e a partir disso oclui a válvula inspiratória por 20 segundos e analisa o valor de PImáx nesse período.

Spadaro et al, (2015) compararam as medidas de PImáx pelo manovacuômetro com válvula unidirecional com tempo de oclusão de 20 segundos, com o ventilador mecânico (Servo I), onde a medida era dada pela inspeção visual e os registros gráficos. Concluíram que a PImáx pode ser usada pelo método do VM, porém relatam algumas diferenças das medidas que podem sofrer quando são medidas pelo VM.²⁰ Para minimizar as variáveis externas à medição, nos certificamos que os ventiladores utilizados no estudo, estavam dentro do prazo de calibração recomendado pela central de equipamentos respiratórios do hospital e pela empresa fabricante do mesmo, ambas recomendam que o tempo de calibragem seja semestral. O circuito do VM sempre é testado previamente antes de iniciar o suporte ventilatório aos pacientes, utilizamos sempre o padrão utilizado no serviço, quatros traqueias unidas pelo conector, além disso, verificamos as medidas de resistência e complacência do circuito do VM.

Nosso estudo foi realizado em uma UTI de trauma, 73 pacientes foram incluídos, sendo a maioria (47,9%) com o diagnóstico principal de TCE, tivemos 14 pacientes que falharam no desmame ventilatório, 7 pacientes (50%) tinham o diagnóstico de TCE e apenas dois pacientes tinham medidas de PImáx >-30 cmH2O no VM e no manovacuômetro. Isso justifica que a maioria das causas de insucesso no desmame dos pacientes com PImáx > -30cmH20 não estão associados diretamente à fraqueza muscular. Outros fatores relacionados aos pacientes parecem ter influenciado na medida da PImáx do que propriamente a fraqueza da musculatura respiratória, como fratura de arcos costais, dor, delirium e distensão abdominal.

Segundo Guimarães (2007) o sucesso do desmame é multifatorial, depende diretamente do nível de consciência e de capacidade de proteção de via aérea, isso nos mostra que não necessariamente os pacientes que falharam no desmame vão apresentar fraqueza muscular na avaliação da PImáx, pois, apesar de bastante utilizada na literatura para diagnosticar fraqueza muscular respiratória, quando se observa a correlação com desmame, esta variável apresenta baixa acurácia com curva ROC pouco acima de 0,5. ²¹ Os pacientes não necessitam somente de força muscular, mas resistência para se manterem em ventilação espontânea.

Quando avaliamos os fatores externos, como o tipo de válvula unidirecional, o tempo de oclusão e o tamanho do circuito do VM, podemos encontrar possíveis explicações que justifiquem que a maior parte dos pacientes avaliados com PImáx >-30 cmH2O no VM ainda sim obtiveram sucesso no desmame. O valor real da força da musculatura inspiratória quando medido pelo software do ventilador pode sofrer influência direta do tamanho do circuito, visto que a medida é registrada pelo sensor do pneumotacógrafo na parte proximal do aparelho, além de que cada circuito tem uma resistência e complacência de acordo com seu tamanho, e isso pode oferecer maior dificuldade para que o VM registre com precisão a medida da força do paciente, e assim subestimar o valor da PImáx.

Ao avançarmos para o processo do desmame ventilatório faz-se necessário utilizarmos de índices preditivos de desmame que torne seguro a interrupção do suporte ventilatório. Há algum tempo se fala em preditores mais precisos, como a ultrassonografia diafragmática que avalia a taxa de espessura do diafragma (Δtdi%), entre o final da expiração e o início da inspiração, os valores de referência na literatura variam de >20%, 30% e 34% (Δtdi%) com sensibilidade que variam de 84% a 88% e especificidade de 50% a 79%.^22,23

Encontramos algumas barreiras que influenciaram no desenvolvimento do estudo. O fisioterapeuta responsável pela unidade de terapia intensiva identificava o paciente elegível para extubação, entretanto não havia tempo hábil do pesquisador ser acionado para avaliação das medidas. Outro ponto importante é que a população deste estudo, na maioria das vezes, tinha menos de 24 horas de ventilação mecânica, devido ao perfil de pós-operatório imediato e já cursavam para a extubação, ou em algumas vezes não tinham o despertar organizado, ou seja, passavam por oscilação de sensório e no momento da medida descompensavam por agitação, entretanto o esforço respiratório durante essas medidas, não gerou evento adverso durante o período de estudo.

Outra observação importante sobre o público dessa pesquisa, é que os pacientes com politraumatismo, por diversas vezes necessitam de um tempo maior de internação na terapia intensiva, devido ao tempo maior com sedoanalgesia para manter a neuroproteção ventilatória, oscilação de sensório e infecções sistêmicas, com isso, o tempo de ventilação mecânica tende a aumentar, podendo aumentar a taxa de traqueostomia e a consequentemente o eleva a chances de desmame prolongado. ^24,25,26

Vale ressaltar que as medidas no manovacuômetro analógico são valores inteiros, que normalmente vão de 4 em 4 cmH2O, e é necessário arredondar para mais ou para menos durante a medição, diferente disso, o ventilador mecânico registra valores de PImáx com decimais, dessa forma a medida do VM se torna mais fidedigna, pois não é influenciada pelo avaliador.

CONCLUSÃO

Observamos que houve uma forte correlação entre os dois métodos, levantando a possibilidade de maior utilização desta medida via VM, uma vez que isso otimiza o processo logístico de avaliação da força da musculatura respiratória, pois não necessitará do empenho para aquisição do manovacuômetro analógico para avaliação da PImáx para os pacientes intubados ou TQT em ventiladores microprocessados. Em relação ao sucesso no desmame, nossos achados corroboram com a literatura vigente, a qual pacientes que tiveram valores de PImáx ≤ -30 cmH2O, em ambos os métodos, obtiveram maior taxa de sucesso no desmame ventilatório, porém ao avaliarmos todos os valores de PImáx do ventilador e do manovacuômetro, o método não mostrou diferenças significativamente estatística ao correlacionarmos com o desfecho no desmame ventilatório. Isso traduz que a PImáx pode ser utilizada em nossa prática clínica, para identificação da fraqueza muscular respiratória em pacientes com doenças neuromusculares e demais fatores que predispõe a fraqueza muscular, além de servir como parâmetros para prescrição de treinamento muscular inspiratório, entretanto, quando avaliada para desfecho de desmame isoladamente, apresenta baixa acurácia como preditor para o sucesso de interrupção do suporte ventilatório, necessitando assim de índices que integram outras variáveis, não somente a força da musculatura inspiratória.

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