Ar de alto fluxo via cânula nasal versus pressão positiva contínua não invasiva nas vias aéreas para insuficiência respiratória hipercápnica (HIGHforHyper)

A insuficiência respiratória é uma das principais causas de morbidade e mortalidade e um dos problemas mais frequentemente encontrados no departamento de emergência. A insuficiência respiratória hipercápnica ou hipercárbica, também denominada insuficiência respiratória tipo II, caracteriza-se pela falha do sistema respiratório em uma de suas duas funções de troca gasosa: a eliminação do dióxido de carbono (CO2). Assim, é geralmente definido pela pressão parcial de CO2 na gasometria arterial (PaCO2), sendo um valor maior que 50 mmHg um ponto de corte comumente utilizado. A insuficiência respiratória hipercápnica é frequentemente associada a distúrbios graves das vias aéreas, como asma e doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), mas também pode ser encontrada em outras condições, nas quais o drive respiratório é restrito, como intoxicações, doenças neuromusculares ou anormalidades da parede torácica. A insuficiência respiratória hipercápnica, ou seja, insuficiência respiratória tipo II, está frequentemente associada a insuficiência respiratória hipoxêmica, ou seja, insuficiência respiratória tipo I, falha de oxigenação. No entanto, a falha do tipo I também é frequentemente observada sem hipercapnia. A insuficiência respiratória, tanto do tipo I quanto do tipo II, pode ser ainda classificada em aguda ou crônica. A distinção entre as duas formas costuma ser desafiadora e, além da gasometria arterial, pode exigir exames adicionais para identificar marcadores clínicos, como policitemia ou cardiopatia pulmonar. Por razões práticas, a insuficiência respiratória aguda é muitas vezes definida como uma condição em que a insuficiência respiratória se desenvolve muito rapidamente para permitir a compensação renal e um aumento nos níveis de bicarbonato (HCO3-), levando assim à acidose (pH inferior a 7,3). As estratégias terapêuticas para a insuficiência respiratória hipercápnica incluem suporte ventilatório não invasivo por CPAP, intubação e ventilação mecânica (tanto na forma assistida quanto na controlada) e, em casos muito graves, métodos extracorpóreos, como sistemas extracorpóreos de suporte à vida.

O suporte ventilatório CPAP não invasivo por meio de capacetes ou diferentes tipos de máscaras apertadas é o método atual de escolha para o tratamento de pacientes com insuficiência respiratória aguda no ambiente de terapia intensiva. Os pacientes elegíveis incluem aqueles com vias aéreas intactas, reflexos protetores das vias aéreas, que estão alertas o suficiente para seguir comandos, enquanto os pacientes que não possuem esses critérios requerem intubação endotraqueal imediata. O suporte ventilatório não invasivo CPAP melhora tanto a oxigenação (fornecendo uma fração inspirada de oxigênio (FiO2) de 100%, o que não é possível por meio de uma simples máscara de venturi, quanto a possibilidade de pressão expiratória final positiva (PEEP), evitando o colapso dos alvéolos) e descarboxilação (pelo aumento do volume corrente). Demonstrou-se que diminui a necessidade de intubação e a mortalidade intra-hospitalar. O suporte de ventilação CPAP não invasiva, no entanto, requer um alto grau de habilidade dos provedores e comunicação intensiva com o paciente para explicar a utilidade de um dispositivo de fixação na face em uma situação de dispneia maciça percebida. Embora os efeitos adversos graves do suporte ventilatório CPAP não invasivo sejam muito raros, podem ocorrer marcas de dor e pressão. Apesar de todos os esforços dos profissionais de saúde, há uma proporção relevante de pacientes que não toleram o suporte ventilatório por meio de uma máscara apertada. Cerca de 15% dos pacientes não toleram a terapia, com um adicional de 25% dos pacientes apresentando contra-indicações. Isso pode incluir contra-indicações gerais contra técnicas não invasivas, como a já mencionada falta de reflexos protetores das vias aéreas, mas também específicas para máscaras apertadas, como anormalidades anatômicas da face.

A terapia de alto fluxo de ar via cânula nasal (HFA) geralmente é aplicada por meio de uma cânula nasal de calibre largo. Fornece até 60 litros por minuto de uma mistura de gás aquecida e umidificada (com FiO2 ajustável). Esta terapia é muito menos invasiva para o paciente e, portanto, geralmente melhor tolerada. O HFA tem sido cada vez mais utilizado nos últimos anos para tratar a insuficiência respiratória hipóxica (i.e. falha tipo I), e numerosos estudos têm mostrado sua eficácia nesta indicação tanto na unidade de terapia intensiva quanto na emergência. Uma recente revisão sistemática e metanálise concluiu que houve melhora no conforto do paciente e redução dos escores de dispneia. Apesar desta boa evidência para HFA em insuficiência respiratória hipóxica, ela só foi usada com relutância para insuficiência respiratória hipercápnica. Isso pode ser explicado em grande parte pelo fato de que pacientes com hipercapnia crônica são conhecidos por diminuir seu impulso respiratório quando expostos à hiperóxia. No entanto, as evidências começaram a mudar sobre essa indicação recentemente. Foi demonstrado que o HFA gera PEEP, apesar de não ser um sistema fechado, e melhora a depuração de CO2 ao liberar o espaço morto anatômico. Também pode ajudar a reduzir a resistência inspiratória e facilitar a eliminação da secreção do gás umidificado. Um estudo em pacientes com DPOC mostrou aumento da amplitude da pressão respiratória e da pressão média, bem como do volume corrente, com tendência à redução da pCO2. Com base nesses achados, o uso de HFA aumentou na prática clínica, e vários relatos de casos e séries indicam o uso bem-sucedido. Fraser et ai. investigaram com sucesso o uso de HFA em pacientes com DPOC crônica alterações na gasometria arterial durante o uso de HFA no ED para pacientes hipercápnicos e não hipercápnicos foram analisados ​​em estudos anteriores e encontraram uma redução significativa de pCO2.

Não há, no entanto, até o momento nenhum estudo randomizado controlado investigando o efeito do HFA na insuficiência respiratória hipercápnica aguda.

O estudo será realizado como um estudo randomizado controlado de não inferioridade. O local do estudo é o Departamento de Medicina de Emergência (DE) do Hospital Geral de Viena, um importante centro de pesquisa acadêmica para medicina de emergência em um grande hospital terciário. Cerca de 90.000 pacientes são tratados no departamento a cada ano, aproximadamente 150-200 deles sofrem de insuficiência respiratória hipercápnica e necessitam de suporte ventilatório não invasivo. O setor conta com UTI própria e unidade de cuidados intermediários, com 7 posições cada, totalizando 14 posições aptas a realizar a terapia CPAP. O dispositivo HFA também é usado regularmente no departamento.

Os pacientes temporariamente incapazes de dar consentimento informado devido à hipercapnia serão randomizados e tratados. Eles serão informados post hoc assim que puderem dar consentimento informado e terão a possibilidade de dar consentimento para o uso de seus dados.

Uma sequência aleatória será gerada por uma pessoa não envolvida na inscrição de pacientes usando software padrão. A randomização será realizada em blocos variáveis ​​de 4 a 6, para produzir uma alocação imprevisível, mas garantindo tamanhos de grupo equilibrados. Serão pré-produzidos envelopes opacos lacrados (SNOSE) numerados sequencialmente, contendo a alocação para o grupo intervenção ou para o grupo controle. Os envelopes serão abertos após consentimento imediatamente antes do início da intervenção para permitir a ocultação da alocação e reduzir o risco de exclusão pós-aleatória imediata.

A intervenção consiste em HFA usando equipamentos padrão no departamento. Será utilizado um fluxo de gás de 60 litros por minuto e uma FiO2 conforme clinicamente viável. A terapia será continuada até que um nível de pCO2 de 50 mmHg ou menos seja atingido, ou a terapia tenha que ser abortada devido à falta de tolerância do paciente ou indicação de intubação.

O controle consiste em suporte de ventilação CPAP não invasiva usando uma máscara apertada e equipamento respiratório padrão do Departamento de Medicina de Emergência. Será utilizada uma pressão positiva nas vias aéreas de 3,67 mmHg e uma FiO2 conforme clinicamente viável. A terapia será continuada até que um nível de pCO2 de 50 mmHg ou menos seja atingido, ou a terapia tenha que ser abortada devido à falta de tolerância do paciente ou indicação de intubação.

Com base no critério do médico assistente, os tratamentos de intervenção e controle podem ser abortados a qualquer momento, e qualquer outra terapia (simples Venturi-Mask, HFA, suporte de ventilação CPAP não invasiva, intubação, métodos extracorpóreos) pode ser iniciada.

As características basais e as variáveis ​​demográficas incluirão idade, sexo, tabagismo, doenças prévias, especialmente qualquer histórico de DPOC ou asma e duração do tratamento, medicação, tamanho corporal, tratamento pré-hospitalar. Os níveis de pCO2 serão medidos usando análise de gases no sangue em 0 -30 -60 (e a cada 60 minutos posteriormente) minutos após o início da terapia e no final da terapia. A percepção do paciente sobre a terapia será avaliada após o término da terapia usando uma escala Likert de 10 pontos de muito desconfortável a muito confortável.

As considerações sobre o tamanho da amostra são baseadas no resultado primário de redução de pCO2 por hora. Os investigadores assumem níveis basais de pCO2 de 50 a 100 mmHg. Com base na literatura publicada, os investigadores assumem que o resultado no grupo de controle é de 4±3mmHg/hora. Com base em nosso julgamento clínico, os investigadores assumiram um limite de não inferioridade de 2 mmHg, que fica bem dentro de um desvio padrão do resultado. Portanto, os investigadores precisariam de 28 sujeitos experimentais e 28 sujeitos de controle para serem capazes de rejeitar a hipótese nula de que o limite inferior de um intervalo de confiança bilateral de 90% da verdadeira diferença entre dois grupos está acima do limite de não inferioridade, em uma potência de 80%. Formalmente os investigadores terão que inscrever 56 pacientes. Para permitir a perda potencial de acompanhamento, dados ausentes, problemas de medição ou outros fatores de design, os investigadores aumentarão o tamanho real da amostra para 62. Em termos de viabilidade, os investigadores esperam aproximadamente 150 a 200 pacientes elegíveis dentro de um ano, resultando em uma duração esperada do estudo de aproximadamente 6 meses.

Devido ao tamanho relativamente pequeno da amostra, não há análises intermediárias pré-planejadas.

Dados de linha de base e dados demográficos serão tabulados para o grupo de intervenção e controle para avaliar o sucesso da randomização. A redução da pCO2 por hora será comparada entre indivíduos do grupo intervenção e indivíduos do grupo controle. Os investigadores calcularão os efeitos como diferenças com intervalos de confiança de 95%. Isso será feito usando um modelo linear misto com pCO2 como resultado, grupo de tratamento como uma variável de fator e pCO2 basal e tempo de tratamento como covariáveis. Os investigadores assumirão a não inferioridade se o intervalo de confiança bilateral de 95% estiver dentro dos limites predefinidos de não inferioridade. Como uma análise de sensibilidade, os investigadores também testarão a interação tempo/tratamento no modelo. Como outra análise de sensibilidade, os investigadores analisarão os dados durante as primeiras 6 horas de tratamento, no máximo. Em caso de falha da terapia, os investigadores usarão o método da última observação transportada para 6 horas. A análise primária seguirá o princípio da intenção de tratar. A unidade de análise será pessoas solteiras.

Os resultados secundários categóricos serão analisados ​​calculando os riscos relativos com erro padrão exato com base em intervalos de confiança de 95%. Os investigadores assumirão a não inferioridade se o intervalo de confiança bilateral de 95% estiver dentro dos limites predefinidos de não inferioridade. Os resultados secundários contínuos serão analisados ​​como o resultado primário. Espera-se que os dados do tempo de permanência sejam distribuídos lognormalmente, portanto, os investigadores planejam usar valores transformados em log para cálculos adicionais. Para análise de dados, os investigadores usarão o Stata 11. Um valor-p bilateral menor que 0,05 é geralmente considerado estatisticamente significativo. Os relatórios seguirão os padrões da extensão CONSORT para ensaios de não inferioridade e equivalência.

Privacidade e segurança de dados Os dados direta e indiretamente relacionados ao paciente serão armazenados fisicamente e logicamente separados. Além disso, apenas os membros do grupo de estudo terão acesso aos dados do estudo. Os dados serão armazenados em um computador seguro do departamento de medicina de emergência e estarão acessíveis apenas por meio de acesso restrito para membros do grupo de estudo.