Efeito da Ventilação Não Invasiva (VNI) na Oxigenação Cerebral

FUNDO

A espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS) é um método não invasivo de medição do fluxo sanguíneo nos tecidos, utilizado pela primeira vez para oxigenação de tecidos cerebrais em 1977. 1 NIRS é uma técnica espectroscópica, que utiliza ondas eletromagnéticas (700-950 nm), um emissor e um detector. Nos últimos 20 anos houve um enorme desenvolvimento na instrumentação e aplicação do NIRS. Esta técnica agora permite medir a oxigenação do tecido cerebral. 2-13 O INVOS Brain Oxymeter (IBO) é um monitor de tendências confiável para alterações na oxigenação cerebral regional (rSO2) e correlaciona-se com a saturação de hemoglobina no sangue venoso, capilar e arterial, usando um algoritmo baseado na lei de Beer-Lambert. 4,14 O sistema IBO utiliza luz, com comprimento de onda entre 730-810 nm, que penetra camadas do corpo humano, entre elas a pele, o crânio e o cérebro. É espalhado dentro do tecido ou absorvido pelos cromóforos presentes. Na região bastante transparente do infravermelho próximo, existem muitos cromóforos absorvedores de luz, mas apenas três são importantes no que diz respeito à oxigenação, a saber, hemoglobina (HbO2), desoxihemoglobina (Hb) e citocromo oxidase (CtOx). A hemoglobina oxigenada e a desoxigenada absorvem a luz em diferentes comprimentos de onda, permitindo uma diferenciação dessas duas formas de hemoglobina.15 Os sensores, ("SomaSensors"), são aplicados na testa do paciente com um adesivo de grau médico integrado.16 O método é aplicado utilizando duas distâncias fonte-detector no sensor: uma "perto" (rasa), 3 cm da fonte e uma "longe" (profunda), 4 cm da fonte. Ambas as amostras penetram igualmente bem no tecido abaixo da fonte de luz, com a diferença de que o detector de fonte de 4 cm mede os sinais mais profundamente no cérebro.8,17 A subtração da amostra próxima da distante deve deixar um sinal originário predominantemente do córtex cerebral. 16 O manejo adequado da oxigenação cerebral é um componente essencial de todos os procedimentos anestesiológicos. No entanto, o cérebro continua sendo um dos órgãos menos monitorados durante a fase perioperatória e terapia intensiva. Até agora, a aplicação anestesiológica de NIRS como um método para medir a oxigenação cerebral só foi investigada em pacientes submetidos a cirurgia cardíaca ou cirurgia cerebrovascular, pacientes idosos submetidos a cirurgia abdominal de grande porte e recém-nascidos. 18-21 Esses estudos indicam que a oxigenação cerebral medida é afetada pela proporção relativa de sangue na parte arterial ou venosa do leito capilar, pela concentração de hemoglobina e pela saturação sistêmica, além do débito cardíaco. As consequências precisas das alterações na saturação sistêmica (SaO2) sobre a oxigenação cerebral (rSO2) permanecem desconhecidas. É uma suposição atual que o rSO2 está diretamente associado ao Sa02, de modo que um aumento de SaO2 também leva a um aumento de rSO2. A quantidade de oxigênio no sangue arterial depende do oxigênio inspirado e da troca gasosa pulmonar. Esses dois parâmetros são afetados principalmente pela ventilação respiratória do indivíduo. Pacientes com insuficiência respiratória crônica, ou apenas uma deficiência respiratória temporária (aguda) (por exemplo, após anestesia geral), são rotineiramente tratados com terapia de pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP). Também é comumente usado no tratamento da apnéia do sono e em recém-nascidos (especialmente prematuros). Nesses pacientes, a ventilação CPAP pode evitar a necessidade de (re) entubação traqueal ou permitir a extubação mais cedo.

A terapia CPAP foi desenvolvida pelo Dr. George Gregory e colegas na UTI neonatal da Universidade da Califórnia, San Francisco, em 1971 22, e depois modificada pelo professor Colin Sullivan no Royal Prince Alfred Hospital em Sydney, Austrália, em 1981. 23 Inicialmente, a terapia CPAP foi usada principalmente para o tratamento da apneia obstrutiva do sono em casa. Atualmente é comumente aplicado em UTIs como forma de ventilação mecânica não invasiva. Lá, geralmente é reservado para subgrupos de pacientes em que o tratamento com oxigênio por máscara facial é insuficiente. Os pacientes em terapia com CPAP são monitorados de perto na UTI. O tratamento apóia a respiração espontânea do paciente criando uma pressão expiratória final positiva (PEEP). A pressão exigida pela maioria dos pacientes varia entre 5 e 12 cmH2O. O paciente pode determinar individualmente sua própria frequência respiratória, bem como a profundidade da respiração.

Objetivos.

O objetivo principal do estudo é a investigação do efeito da terapia com CPAP na rSO2 em relação aos parâmetros vitais, hemoglobina, SaO2 (analisada por BGA) e SpO2. Essas medições combinadas podem ser usadas para descrever melhor o efeito da terapia CPAP no rSO2. Até o momento, esse tipo de estudo não foi realizado em pacientes internados na UTI. Portanto, este projeto visa obter novos insights sobre a influência da terapia CPAP na saturação cerebral. Além disso, as diferenças na SaO2 e nos parâmetros vitais serão correlacionadas com o rSO2. Também será registrada a ocorrência de vômitos e náuseas, cefaléia e agitação durante a terapia com CPAP.

Os seguintes parâmetros serão medidos, calculados e anotados no CRF (formulário de relato de caso):

• Pressão arterial (PA)
• Frequência cardíaca (FC) e ritmo
• rSO2 (hemisfério esquerdo e direito)
• BGA: pressão arterial parcial de oxigênio (PaO2)
• BGA: pH, eletrólitos (Na, K, Ca), glicose, lactato, SaO2
• BGA: Hb, Hk, MetHb, CoHb, SO2, pCO2, BE, SBC
• Ventilação: CPAP, MV, RR, TV, pressão de suporte, Pmean
• Classificação ASA: 1-6
• Distúrbios físicos sob CPAP com sim ou não, se sim especificado:

olhos, ouvidos, nariz, garganta respiratório cardiovascular músculo-esquelético geniturinário pele endócrino neurológico psiquiátrico Hipótese

Hipótese nula e alternativa:

H0: NÃO há alteração de rSO2 durante a terapia com CPAP. H1: Há uma mudança de rSO2 durante a terapia com CPAP. Erros tipo I e II e potência α = 0,05 Potência = 0,9 Análise interina

• Metodologia estatística Ensaio clínico experimental observacional randomizado de centro único.
• Cálculo do tamanho da amostra:

Teste t pareado, média da diferença: 5%, DP da diferença: 10%; Tamanho do efeito de 0,5; uma probabilidade de erro bilateral: 0,05; Potência: 0,9; tamanho amostral total: 50 pacientes. (Taxa de abandono de 5% incluída).

MÉTODOS Este estudo clínico randomizado incluirá 50 indivíduos a partir de 18 anos em tratamento em uma UTI da Universidade Médica de Viena (13C1, 13C2, 13C3, 13B1, 13I1, 9D, E11 (UTI Neurocirúrgica), necessitando de terapia CPAP intermitente. Nem o requerente, nem o investigador clínico estarão envolvidos na decisão sobre a indicação da terapia CPAP.

O estudo será realizado de acordo com a Declaração de Helsinque (1964), as diretrizes de boas práticas clínicas (GCP) e as recomendações do site da rede Equator, incluindo as revisões atuais. O protocolo do estudo será submetido ao Comitê de Ética da Medical University of Vienna para aprovação ética. O estudo será registrado em Clinicaltrials.gov. A participação no estudo clínico ocorrerá independentemente da indicação médica para a permanência do paciente na UTI. Antes de ser admitido no estudo, o sujeito deve ter consentido em participar, após a natureza, o alcance e as possíveis consequências do procedimento terem sido explicados de forma compreensível para ele. O paciente deve dar consentimento oralmente e por escrito. O consentimento do indivíduo será confirmado com a assinatura do investigador. Todos os nomes dos sujeitos serão mantidos em segredo nos arquivos dos investigadores. Os indivíduos serão identificados por documentação e avaliação em todo o número atribuído a eles durante o estudo. Os participantes serão informados de que todos os dados do estudo serão armazenados e tratados de forma confidencial. Será utilizado um protocolo de dados por meio de ficha de relato de caso.

A duração do julgamento é de 30min. O estudo começa 15 minutos antes do CPAP e termina quando o rSO2 do paciente atinge um estado estável (sem alteração no rSO2 ± 2% por 3 minutos, máximo de 15 minutos) sob terapia com CPAP. Os participantes não são obrigados a participar de nenhuma visita de acompanhamento.

Este estudo será realizado em pacientes com bom acesso à testa. A medição NIRS (IBO) será realizada no córtex frontal em ambos os lados da cabeça. As sondas de emissão e detecção devem ser conectadas após a limpeza da testa do paciente com um pano macio ou algodão. Durante toda a investigação serão registrados a SaO2, a pressão arterial (invasiva contínua ou não invasiva em intervalos de 3 minutos) e o ECG. Esses sinais vitais fazem parte da rotina de monitoramento da UTI. O ensaio consistirá em duas partes, ou seja, com ou sem assistência ventilatória. A ordem de início do estudo com ou sem terapia CPAP será randomizada. Durante cada parte as medições serão realizadas até atingir um estado estacionário (sem alteração no rSO2 ± 2% por 3 min), mas com duração máxima de 15min. O exame é seguro, não invasivo, indolor e pode ser realizado de forma muito flexível, rápida e econômica por equipamentos portáteis. Os dados são coletados do hemisfério direito e esquerdo.

O sistema do dispositivo deve ser usado apenas de acordo com o plano de investigação aprovado e o certificado CE, em indivíduos que recebem terapia CPAP e assinaram um formulário de consentimento informado. O uso do dispositivo é limitado aos investigadores aprovados do estudo. Após cada intervalo de exame, um BGA será realizado.

A razão pela qual este estudo é conduzido em pacientes de UTI é a seguinte. Os pacientes que sofrem de deficiências respiratórias e necessitam de assistência ventilatória raramente são colocados em enfermarias normais devido ao fato de que a instalação de uma máquina ventilatória com modo CPAP adicional deve ser realizada por pessoal especializado. Além disso, esses pacientes requerem monitoramento rigoroso, o que pode ser garantido em um ambiente de UTI.

Gestantes, bem como indivíduos com doenças valvares ou neurológicas graves não serão incluídos no estudo de observação.

Após a verificação da indicação da terapia com CPAP e dos critérios de inclusão e exclusão, os pacientes serão recrutados para o estudo.

O estudo será dividido em duas partes de coleta de dados, ambas realizadas em uma única sessão.

1. 15min antes do CPAP:

   • começando a coletar dados de medição contínua da pressão arterial (PA)
   • ou não invasivo (NIBP) até o final do estudo
   • iniciar a medição NIRS em ambos os hemisférios cerebrais (INVOS 5100C) até que o procedimento seja concluído
   • colher uma amostra de sangue arterial ou venoso (de acordo com o acesso disponível) para uma análise de gases no sangue (BGA)

2. 15min com CPAP:

   • as medições realizadas no ponto 1. (ABP/NIBP, NIRS) continuarão
   • coleta de outra amostra de sangue arterial ou venoso (de acordo com a linha disponível) para BGA

A ordem do ponto 1. e 2. (sem ou com CPAP) será randomizada em grupo 1 e grupo 2 no mesmo paciente.

OBJETIVOS OPERACIONAIS

1. º ano: Elaboração da proposta de estudo. Objetivos: - Pesquisa e revisão de literatura

   • Elaboração da proposta de estudo
   • Planejamento detalhado da realização do projeto

   Breve descrição: A literatura atual sobre terapia CPAP, NIRS e rSO2 será revisada. O planejamento exato da realização do estudo terá início após o recebimento do voto positivo do comitê de ética. Um protocolo de estudo detalhado será escrito após a revisão da literatura e a realização de medições preliminares.

2. º ano: Início do projeto

   Objetivos: - Realizar medições preliminares e refinar o protocolo de estudo

   • Execução do estudo
   • Avaliando os resultados

   Breve descrição: Serão realizadas medições preliminares com NIRS, após o que o protocolo de estudo será refinado. Conforme protocolo adaptado, o estudo será realizado nas UTIs do MUW.

3. 3.º ano: Finalização do projeto, avaliação estatística; Interpretação dos dados e redação da tese.

Objetivos: - Avaliação dos dados

• Análise estatística
• Interpretação dos resultados
• Elaboração de uma versão preliminar da tese
• Revisão da tese aos comentários dos orientadores
• Escrever um trabalho de pesquisa para publicar os resultados do estudo

Breve descrição: Após a conclusão do estudo, todos os dados coletados serão avaliados e submetidos a análise estatística. Futuros estudos de acompanhamento com base nesses resultados serão elaborados. O candidato terá tempo para trabalhar em seu projeto de pesquisa como parte do grupo de pesquisa "pulmão".

Acordos de cooperação O projeto será realizado no Departamento de Anestesia, Cuidados Intensivos Gerais e Tratamento da Dor, MUW.

Perspectivas e outros projetos

Vários projetos com foco nos efeitos das alterações do rSO2 em outras configurações são possíveis:

• unidade de terapia intensiva
• anestesia geral

REFERÊNCIAS 1-23