Limitação do Fluxo Expiratório e Ventilação Mecânica Durante Circulação Extracorpórea em Cirurgia Cardíaca

Introdução Durante a anestesia geral observou-se redução da Capacidade Residual Funcional (CRF). A redução da CRF poderia implicar que a capacidade de fechamento do sistema respiratório (CC) excede a CRF e leva a um fenômeno denominado limitação do fluxo expiratório (FLE). Vários fatores contribuem para o fenômeno EFL durante a anestesia geral, incluindo a própria indução da anestesia. Altas concentrações de oxigênio, paralisia muscular, posição supina, aumento da água extravascular devido à fluidoterapia perioperatória e resposta inflamatória também desempenham um papel nesse quadro.

Além disso, a circulação extracorpórea (CEC) com pinçamento aórtico, necessária para a maioria dos procedimentos em cirurgia cardíaca, foi associada a dano pulmonar direto. Atelectasia pulmonar, apnéia e isquemia durante a CEC e ativação de enzimas proteolíticas na circulação pulmonar influenciam na incidência de disfunção pulmonar no pós-operatório de cirurgia cardíaca.

O teste de pressão expiratória final positiva (PEEP) é um método validado para avaliar a presença de EFL durante a anestesia. O teste de PEEP é uma medida viável e totalmente segura da redução da CRF em pacientes sob ventilação mecânica.

O objetivo do estudo será avaliar se a ventilação mecânica durante a CEC em cirurgia cardíaca pode reduzir a incidência de EFL no período pós-CEC.

Ponto final primário O ponto final primário será um ponto final composto da incidência de Limitação do Fluxo Expiratório após o desmame da CEC e complicações pulmonares pós-operatórias.

Pontos finais secundários

Os pontos finais secundários incluirão:

• readmissão na UTI;
• Necessidade de reintubação;
• Necessidade de ventilação não invasiva;
• Duração da ventilação mecânica;
• Infecções pós-operatórias;
• Eventos cardíacos adversos maiores;
• Tempo de permanência na UTI e no hospital;
• Mortalidade de 30 dias e 1 ano.

Materiais e métodos Este será um estudo randomizado controlado randomizado, cego, único, de grupo paralelo. Os pacientes serão distribuídos aleatoriamente em quatro braços paralelos com uma proporção de alocação de 1:1:1:1, para receber uma das quatro estratégias de ventilação mecânica durante a CEC. Os pacientes que atenderem aos seguintes critérios na avaliação pré-operatória serão recrutados.

Randomização e mascaramento O paciente será randomizado de acordo com uma lista de números casuais gerada por computador. As informações sobre a alocação dos pacientes serão mantidas em envelopes opacos fechados e ninguém saberá a alocação dos pacientes antes da randomização. Os pacientes serão cegos para a alocação.

protocolo de ventilação

Cada paciente será randomizado sobre o manejo da ventilação antes e depois da CEC e sobre o manejo durante a CEC: um desenho de ensaio 2 por 2. Os pacientes serão casualmente designados para quatro grupos:

Grupo A: os pacientes serão ventilados com Pressão Expiratória Final Positiva (PEEP) antes e após circulação extracorpórea (CEC); durante a CEC, será adotada a Pressão Positiva Contínua nas Vias Aéreas (CPAP).

Grupo B: os pacientes serão ventilados sem PEEP (ZEEP) antes e após a CEC; durante a CEC, será adotado o CPAP.

Grupo C: os pacientes serão ventilados com PEEP antes e após a CEC; durante a CEC não será adotada Ventilação Mecânica (Sem VM).

Grupo D: os pacientes serão ventilados sem PEEP (ZEEP) antes e após a CEC; durante a CEC não será adotada VM.

Os pacientes serão randomizados, imediatamente antes da cirurgia, para receber PEEP igual à melhor PEEP, avaliada com teste de PEEP, imediatamente após a indução da anestesia ou igual a zero. Todos os pacientes serão ainda randomizados para receber um CPAP igual à melhor PEEP ou uma estratégia de PEEP zero (com desconexão do circuito de anestesia) durante a CEC. As duas randomizações serão independentes uma da outra.

Durante a CEC, nosso objetivo será manter a PaO2 entre 200 e 250 mmHg para evitar lesão pulmonar induzida por hiperóxia; além disso, o hematócrito será mantido acima de 24%.

Durante o desmame da CEC realizaremos um único RM alveolar. Essa RM será realizada manualmente pelo anestesiologista com uma mistura gasosa de oxigênio e ar (com fração inspirada de oxigênio menor que 80%) ao final do procedimento. Após a CEC, esta manobra de recrutamento será realizada manualmente, correspondendo ao procedimento de desaeração cirúrgica. A pressão das vias aéreas será mantida em 40 cmH2O por pelo menos 10 segundos.

Determinação da mecânica pulmonar

A complacência quase estática do sistema respiratório (Cqst,rs) será calculada como:

Volume corrente / (pressão de platô inspiratória final - PEEPtot (ml/cmH2O) onde PEEPtot é a pressão expiratória final no período de ausência de fluxo. A medição será realizada com uma pausa inspiratória de 60%.

A resistência das vias aéreas (Rmin,rs) será calculada como:

(Ppico - P1) / V' onde Ppico é a pressão inspiratória de pico, P1 é a pressão das vias aéreas no ponto de fluxo zero e V' é o fluxo inspiratório. A medição será realizada com uma pausa inspiratória de 60%.

A mecânica pulmonar será determinada imediatamente após cada execução do teste de PEEP.

Cálculo do espaço morto

O cálculo da fração do espaço morto será realizado com a modificação de Enghoff da equação de Bohr:

Vd/Vt = (PaCO2-PECO2)/PaCO2

Onde:

• Vd é o espaço morto
• Vt volume corrente
• PECO2 é a pressão de CO2 expirado médio

Cálculo da fração de derivação

A fração de shunt será determinada antes da cirurgia e após a cirurgia na sala de cirurgia durante a anestesia geral, antes da alta do paciente da sala de cirurgia. A fração de shunt será avaliada da seguinte forma em todos os pacientes:

Qs/Qt = (PAO2 - PaO2)*0,0031 / C(a-v misto)O2 + [(PAO2 - PaO2)*0,0031]

Onde:

• PAO2 é a concentração alveolar de oxigênio;
• PaO2 é a concentração arterial de oxigênio;
• C(a-v misto)O2 é a diferença arterovenosa na concentração de oxigênio;
• 0,0031 é um fator de conversão em porcentagem de volume para O2.

A medida será realizada respirando oxigênio a 100% por 20 minutos, para atingir a saturação completa da hemoglobina.

Se um Cateter de Artéria Pulmonar (CAP) for colocado, de acordo com indicações clínicas, a fração de shunt será calculada a partir da seguinte fórmula:

Qs/Qt = CcO2-CaO2 / CcO2-Cv(misto)O2 * 100

Onde:

• CcO2 é o conteúdo de O2 no sangue capilar pulmonar, estimado pela seguinte equação: CcO2 = (Hb * 1,34) + (0,0031 * PAO2);

• CaO2 é o conteúdo de oxigênio arterial;
• Cv(mixed)O2 é o teor de oxigênio em amostras de sangue obtidas da artéria pulmonar;
• PAO2 é a pressão parcial de oxigênio alveolar. Amostras de sangue serão coletadas de cateter arterial e cateter de artéria pulmonar, sob FiO2 de 100% no mesmo momento.

Além disso, as análises de gases sanguíneos (BGA) serão realizadas no sangue arterial:

• após indução anestésica;
• após esternotomia, juntamente com heparinização;
• antes da esternossíntese, juntamente com a administração de protamina;
• antes da alta da sala de cirurgia.

Cálculo do tamanho da amostra O cálculo do tamanho da amostra foi baseado em um erro α bilateral de 0,05 e um poder de 80% (β). Com base em nossa experiência, prevemos que 50% dos pacientes com interrupção da ventilação durante a CEC e sem PEEP antes e após a CEC atingirão o desfecho composto de EFL após CEC e complicações respiratórias em 5 dias, enquanto apenas 30% dos pacientes tratados com um ótimo. Um tamanho de amostra de 93 pacientes por grupo, 186 no total, será necessário para concluir o estudo. Incluindo uma fração de abandono de 10%, vamos inscrever 51 pacientes por grupo, 204 no total.

Coleta e análise de dados Os dados serão coletados no Formulário de Relato de Caso (CRF) apropriado. Em particular, serão recolhidas informações anamnésticas, dados sobre a cirurgia e dados clínicos pós-operatórios, nomeadamente parâmetros respiratórios. Os dados serão analisados ​​com um software estatístico profissional. As variáveis ​​dicotômicas serão comparadas com o teste Qui-quadrado bicaudal, utilizando-se a correção de Yates quando apropriado. Variáveis ​​contínuas serão comparadas por análise de variância ou teste não paramétrico de Kruskal-Wallis, quando apropriado.

Consentimento informado e condução do estudo Cada paciente fornecerá consentimento informado. Todas as partes deste estudo serão conduzidas de acordo com a declaração de Boas Práticas Clínicas (GCP), bem como as leis italianas e internacionais sobre pesquisa clínica.