Impacto da Ventilação NAVA na Oxigenação e Perfusão Cerebral em Crianças com Doença Cardíaca Congênita

1. Contexto científico

   No pós-operatório de cirurgia cardíaca, frequentemente é necessária ventilação invasiva, mas as pressões intratorácicas positivas induzidas podem ser prejudiciais à hemodinâmica por vários mecanismos: diminuição do retorno venoso, aumento da resistência vascular pulmonar e aumento da pós-carga do ventrículo direito. Esse efeito é particularmente problemático em pacientes com ventrículo direito restritivo, dependentes da pré-carga, e em pacientes com conexões pulmonares cavo para paliação de ventrículo único. Nesses pacientes, a diminuição da pressão positiva do ventilador melhora o débito cardíaco e a oxigenação cerebral. No entanto, a extubação muito precoce nem sempre é possível ou segura, sendo fundamental otimizar a ventilação mecânica para minimizar suas consequências hemodinâmicas.

   Em adultos, a ventilação no modo NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist), independentemente do nível de assistência, permite a preservação das variações de pressão intratorácica características da ventilação espontânea e limita o impacto da ventilação na ejeção do ventrículo direito. Em crianças, as pressões inspiratória e média também são menores no NAVA em comparação com a ventilação convencional.

   A avaliação da oxigenação e perfusão cerebral na ressuscitação cardiovascular é importante tanto como parâmetro hemodinâmico quanto como fator prognóstico neurológico. Uma ferramenta não invasiva inovadora, a espectroscopia de correlação difusa acoplada à espectroscopia de infravermelho próximo (DCS-NIRS), permite a avaliação não invasiva da oxigenação cerebral e das variações no fluxo sanguíneo cerebral.

2. Hipótese e objetivos

   A hipótese é que o modo de ventilação NAVA, que gera pressões intratorácicas mais baixas do que os modos de ventilação convencionais, melhorará a hemodinâmica cerebral, o débito cardíaco e o transporte de oxigênio de pacientes de risco no pós-operatório de cirurgia cardíaca em comparação com a ventilação convencional.

   Objetivo principal:

   Em pacientes pediátricos após cirurgia cardíaca com risco de disfunção diastólica do ventrículo direito ou retorno venoso pulmonar passivo (incluindo cirurgia de Glenn, hemi-Fontan, Fontan e Tetralogia de Fallot), os investigadores avaliarão o impacto da ventilação NAVA em:

   • perfusão cerebral: fluxo sanguíneo cerebral (mm2/s) medido por DCS.
   • oxigenação cerebral: saturação tecidual cerebral (%) e extração cerebral regional de O2 (OEF, medido por NIRS-DCS).

   Objetivo secundário:

   Em pacientes pediátricos pós-operatórios de cirurgia cardíaca com risco de ventrículo direito restritivo ou retorno venoso pulmonar passivo (incluindo cirurgia do tipo Glenn, hemi-Fontan, Fontan e Tetralogia de Fallot), os investigadores irão comparar o impacto da ventilação convencional com o modo NAVA em:

   • Consumo cerebral regional de O2 extraído de medições NIRS-DCS
   • Hemodinâmica sistêmica, incluindo índice cardíaco, nível de lactato, saturação venosa central de oxigênio (ScvO2) e transporte de oxigênio
   • Parâmetros de ventilação
   • Conforto medido pela escala COMFORT
3. Métodos

Este é um estudo fisiológico prospectivo, cruzado, de centro único, a ser realizado na Unidade de Terapia Intensiva Pediátrica do CHU Sainte Justine (Montreal, Canadá).

Serão comparados dois períodos de 60 minutos em cada um dos 2 modos ventilatórios: modo ventilatório convencional (conforme prescrito pela equipe de tratamento) e modo NAVA, em ordem aleatória.

Na admissão na UTIP no pós-operatório, os pacientes do estudo serão adaptados com uma sonda NAVA nasogástrica.

Antes de realizar qualquer medição do estudo, os investigadores aguardarão a estabilização do paciente, que é definida por:

• ausência de sangramento hemodinamicamente significativo
• estabilização dos parâmetros ventilatórios
• dose de inotrópico estável A ordem dos 2 períodos de ventilação será randomizada de acordo com uma lista aleatória previamente gerada.

A ventilação do período de estudo será definida da seguinte forma:

• ventilação convencional: a ventilação prescrita pela equipe de tratamento será continuada. Normalmente, a ventilação é no modo PRVC (controle de volume regulado por pressão) com um volume corrente entre 5 e 8 mL/kg, um peep entre 4 e 5, uma frequência respiratória para atingir normocapnia e FiO2 para atingir PaO2 entre 100 e 150 mmHg.
• Modo NAVA: configuração do nível NAVA para atingir um nível Edi entre 3 e 20 V, volume corrente entre 5 e 7 mL/kg e nenhum desconforto respiratório no exame físico. O gatilho será definido em 0,5 V. A pressão máxima será limitada a 30 cmH2O. O nível de PEEP não será alterado em relação ao prescrito pelo médico assistente.

Para facilitar a comparabilidade das medições de fluxo cerebral e oxigenação, FiO2, concentração de NO, dose de inotrópico e sedação serão mantidos o mais estável possível durante esses períodos, a critério do médico assistente. Da mesma forma, se possível, transfusões de sangue não serão administradas durante o período do estudo.

Durante os dois períodos de ventilação, os seguintes parâmetros serão registrados continuamente:

• parâmetros ventilatórios: parâmetros do ventilador de acordo com o modo definido: pico de pressão inspiratória, pressão média das vias aéreas, PEEP, volume corrente, ventilação minuto total e espontânea, nível de Edi, FiO2, CO2 exalado via capnografia volumétrica.
• parâmetros hemodinâmicos: frequência cardíaca (FC), pressão arterial média, pressão sistólica, diastólica, pressão venosa central (PVC), pressão atrial esquerda (PAE), tipo e dose das medicações vasoativas recebidas com cálculo do escore vasoativo-inotrópico.

Na segunda metade de cada período, os investigadores realizarão:

• uma gasometria arterial e venosa central e uma medida de lactato arterial.
• uma medição do fluxo sanguíneo cerebral por espectroscopia de correlação difusa e uma medição da saturação do tecido regional cerebral e extração de oxigênio. Essas medições são feitas de forma não invasiva e indolor, aplicando uma sonda na testa da criança por aproximadamente 20 minutos.
• um ultrassom cardíaco limitado para o cálculo do débito cardíaco (DC).
• cálculo da produção de urina durante o período de ventilação.

Além disso, para cada paciente, as seguintes informações serão coletadas:

• idade na época da cirurgia
• diagnóstico cardíaco
• existência e quantificação de colaterais aorto-pulmonares
• medicamentos pré-operatórios
• detalhes operatórios: procedimento cirúrgico, duração da circulação extracorpórea, duração do pinçamento aórtico, inotrópicos administrados (e dose máxima).
• resultado do eco cardíaco transesofágico pós-operatório (função cardíaca, avaliação do reparo, presença de lesões anatômicas residuais)
• gasometria arterial e venosa, níveis de lactato e hemoglobina antes dos períodos de ventilação do estudo
• intervalo de tempo entre o final da circulação extracorpórea e o início das medições do estudo

As variáveis ​​serão expressas em termos de média, desvio padrão ou mediana (interquartil), dependendo da natureza de sua distribuição. Devido ao tamanho da amostra, a análise das diferenças entre as variáveis ​​t durante os 2 modos de ventilação será feita pelo teste não paramétrico de Wilcoxon (todas as variáveis ​​estudadas são do tipo contínua). Um valor de p

Para o cálculo do tamanho da amostra, os investigadores estimaram, usando o estudo de Huang et al (4), que o desvio padrão da saturação cerebral seria de 6%, e que a diferença esperada entre os 2 modos ventilatórios seria de pelo menos 6%. Para atingir um poder de 90% com um risco alfa definido em 0,05, é necessário um mínimo de 24 pacientes. Dado o risco de perda de visão (p. dificuldade técnica na obtenção da variável principal) e devido à heterogeneidade da população de pacientes, decidimos ter como objetivo incluir 30 pacientes.

Observe que nenhum cálculo de potência baseado nas variações do fluxo sanguíneo cerebral medido na espectroscopia foi realizado, porque não havia dados preliminares sobre o assunto.

A aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital Universitário Sainte Justine e do Departamento de Assuntos Médicos da Universidade foi obtida. O consentimento por escrito será exigido dos pais.