Avaliação da alteração da microcirculação com microcirculação sublingual e espectroscopia de infravermelho próximo na SDRA

A microcirculação consiste em uma rede ramificada de pequenos vasos sanguíneos (<100 μm de diâmetro) que inclui as arteríolas, capilares e vênulas, e desempenha um papel fundamental na entrega de oxigênio às células dos tecidos. Alterações microcirculatórias são freqüentemente observadas em pacientes críticos e, principalmente, em pacientes com sepse grave. Essas alterações são caracterizadas por diminuição da densidade capilar que determina aumento da distância de difusão do oxigênio aos tecidos e aumento da heterogeneidade da perfusão. Esses desarranjos microcirculatórios envolvem a consequente presença de capilares pouco ou não perfundidos próximos a capilares bem perfundidos. Portanto, essas áreas microcirculatórias funcionalmente vulneráveis ​​podem se tornar hipóxicas, resultando em déficit de extração de oxigênio. Este fenômeno foi denominado "shunt microcirculatório" e desempenha um papel importante na fisiopatologia da sepse e falência de múltiplos órgãos.

A reversão persistente e incompleta da hipoxia microcirculatória e regional é considerada um fator importante que contribui para o desenvolvimento e manutenção da falência de múltiplos órgãos. Infelizmente, alterações na perfusão microvascular muitas vezes persistem após a correção de anormalidades hemodinâmicas sistêmicas, e sua gravidade está associada a um mau prognóstico. Essa perda de coerência hemodinâmica entre a macro e a microcirculação foi descrita em vários estudos clínicos e experimentais e foi considerada um preditor independente de resultado adverso e disfunção orgânica. A microcirculação tem sido sugerida como o motor da sepse.

Conceitualmente, as técnicas atuais que permitem monitorar a microcirculação podem ser classificadas em dois grupos principais: (1) Métodos que permitem avaliar a oxigenação tecidual local como substituto do fluxo sanguíneo microcirculatório. (2) Métodos que permitem a visualização direta da rede microvascular e do fluxo sanguíneo microcirculatório.

A espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS) tem sido usada como uma ferramenta para monitorar a saturação tecidual de oxigênio (StO2) em pacientes com doenças agudas e foi proposta como uma ferramenta para quantificar a disfunção microvascular em pacientes com sepse. De acordo com a lei de Beer, o sinal NIRS é limitado a vasos com diâmetro inferior a 1 mm (arteríolas, capilares e vênulas), mas, como 75% do sangue em um músculo esquelético é venoso, as medições NIRS StO2 representam principalmente locais saturação de O2 da hemoglobina venosa. A NIRS tem sido utilizada em diferentes condições clínicas, como trauma grave, choque hemorrágico, choque séptico e choque cardiogênico ou insuficiência cardíaca grave. A utilidade e a aplicação do NIRS em terapia intensiva envolveu principalmente três medições NIRS principais: (1) medição contínua da saturação de oxigênio nos tecidos (StO2); 2) Slope de desoxigenação de StO2 (Slope DecStO2) em resposta ao teste de oclusão vascular (teste VOT); e 3) Slope de recuperação de StO2 (RincStO2 slope) em resposta ao VOT.

A saturação tecidual de oxigênio (StO2) tem sido proposta como marcador de perfusão tecidual, dependendo do aparelho utilizado e do local da medida. Uma revisão sistêmica e análise de médias mostraram que pacientes com sepse grave ou choque séptico têm níveis mais baixos de StO2 e inclinação de RincStO2. Além disso, os sobreviventes de sepse grave ou choque séptico apresentam níveis mais elevados de StO2 e RincStO2 em comparação com os não sobreviventes. O VOT é um teste provocativo no qual StO2 é medido em um local distal (como a eminência tênar ou antebraço) enquanto uma oclusão vascular rápida transitória é realizada, usando um esfigmomanômetro, por um intervalo de tempo definido (por exemplo, 3 minutos) ou até que o StO2 diminua para um limite mínimo definido. O tecido isquêmico então induz a vasodilatação das arteríolas circundantes, metarteríolas e esfíncteres pré-capilares para diminuir a resistência vascular local e recuperar o fluxo sanguíneo. Uma vez atingido esse limite, o torniquete é liberado e o fluxo sanguíneo é restaurado. Há uma resposta hiperêmica reativa que representa a capacidade do tecido de autorregular o fluxo sanguíneo e a oxigenação. Vários parâmetros surgem desta técnica, incluindo: 1. a taxa de desoxigenação (RdecStO2), pensada para refletir a taxa metabólica local, 2. a taxa de reoxigenação (RincStO2), pensada para refletir o tempo necessário para lavar o sangue estagnado e é acredita-se que seja determinado pela reserva cardiovascular local e pelo fluxo microcirculatório e pela resposta hiperêmica pós-obstrutiva.

Para a taxa de aumento de StO2 (RincStO2), ou denominada inclinação de recuperação de StO2, assume-se que quando a inclinação de recuperação de StO2 é reduzida, as capacidades de recrutamento de microvasos em resposta a um estímulo hipóxico são menores. Muitos trabalhos demonstraram que o RincStO2 está diminuído em pacientes sépticos. A curva de recuperação da StO2 mostrou-se menor em pacientes sépticos e que a presença dessa alteração nas primeiras 24 horas de sepse e sua persistência estiveram associadas a um pior desfecho. Entre os pacientes sépticos, o RincStO2 foi maior nos sobreviventes do que nos não sobreviventes e foi mais fortemente associado à disfunção orgânica e mortalidade.

No entanto, StO2 não é uma medida direta do fluxo sanguíneo microvascular, mas um índice de oxigenação tecidual que depende do equilíbrio entre a oferta de O2 (DO2) e o consumo de oxigênio (VO2). Qualquer alteração no StO2 pode refletir uma alteração no fluxo na mesma direção e/ou uma alteração no metabolismo na direção oposta. Mais importante ainda, mudanças proporcionais no fluxo e metabolismo podem estar associadas com StO2 inalterado. O teste de vasorreatividade avalia a reserva microvascular mais do que a perfusão microvascular real. De fato, embora o StO2 seja ligeiramente menor em pacientes sépticos em comparação com voluntários saudáveis, há uma grande sobreposição entre os grupos. Nenhuma diferença significativa em StO2 entre pacientes feridos e voluntários saudáveis ​​foi encontrada entre choque séptico, pós-operatório e indivíduos saudáveis; entre choque séptico e voluntários normais; e entre pacientes traumatizados e indivíduos saudáveis, ou ainda maior tensão tecidual de oxigênio em pacientes com sepse foi relatada.

Como consequência, um teste de oclusão vascular (VOT) combinado com a medição de StO2 foi proposto para aumentar o poder discriminatório e avaliar melhor a microoxigenação tecidual no choque séptico. O uso de VOT demonstrou melhorar e expandir a capacidade preditiva de StO2 para cenários como trauma, sepse grave e choque séptico.

As técnicas microvideoscópicas assumem-se como padrão ouro para o estudo da microcirculação, pois permitem a visualização direta da perfusão microvascular e a caracterização de suas alterações. Recentemente, um microscópio vital portátil leve de terceira geração (CytoCam) foi desenvolvido com base em imagens incidentes de campo escuro. A visualização direta da microcirculação sublingual permite a determinação quantitativa da densidade capilar, morfologia dos microvasos e dinâmica do fluxo sanguíneo microcirculatório.

Variáveis ​​de fluxo, incluindo Índice de Fluxo Microvascular (MFI) e proporção de vasos perfundidos (PPV), bem como densidade capilar, incluindo densidade total de vasos (TVD) e densidade de vasos perfundidos (PVD), e Índice de heterogeneidade de distribuição de fluxo (HI) foram calculados de acordo a critérios internacionais. As alterações observadas na sepse são muitas vezes caracterizadas por uma perfusão altamente heterogênea, com capilares de fluxo interrompido ao lado de vasos com células fluindo.

Alterações microvasculares, caracterizadas por diminuição da densidade capilar funcional, aumento da heterogeneidade da perfusão e aumento da proporção de capilares parados e perfundidos intermitentemente, contribuem para o defeito na extração de oxigênio observado na sepse e podem estar envolvidas no desenvolvimento de falência de órgãos. As alterações microcirculatórias são mais graves nos não sobreviventes do que nos sobreviventes. A sobrevida diminuiu progressivamente com quartis de gravidade na alteração da microcirculação. Além disso, as alterações na perfusão microvascular foram um dos preditores mais fortes do desfecho e permaneceram independentemente associadas ao desfecho na análise multivariada. O curso temporal das alterações microvasculares também difere entre sobreviventes e não sobreviventes. As alterações microvasculares melhoraram ao longo do tempo em resposta à terapia em sobreviventes, mas não em não sobreviventes. Por outro lado, a persistência dessas alterações microcirculatórias após as primeiras 24 horas foi forte e independentemente correlacionada com a mortalidade secundária à insuficiência circulatória na fase inicial e à falência de múltiplos órgãos na fase tardia. Para o parâmetro de fluxo, em 2009, um estudo observacional multicêntrico internacional de prevalência em pacientes de UTI envolvendo 36 UTIs em todo o mundo, envolvendo 501 pacientes, identificou alterações microcirculatórias MFI < 2,6 em combinação com taquicardia (frequência cardíaca > 90) como fator de risco independente para aumento da mortalidade hospitalar.

Entre as variáveis ​​microcirculatórias, não há um consenso claro sobre qual parâmetro de perfusão microcirculatória é mais importante. A diminuição da perfusão microcirculatória medida por PPV, PVD e MFI foi associada à mortalidade. Eles relataram que o parâmetro VPP foi o preditor mais forte de mortalidade e que essa associação foi mantida em modelos de regressão logística múltipla para pontos de tempo iniciais (< 24 h) e tardios (≥ 24 h). Em um estudo semelhante, o fluxo prejudicado e o aumento da heterogeneidade do fluxo foram características significativamente perturbadas da microcirculação em não sobreviventes em comparação com os sobreviventes. Além disso, em um estudo com 49 pacientes de UTI em choque séptico, não houve diferença nos parâmetros de perfusão microcirculatória no início do choque, mas os sobreviventes foram capazes de restaurar sua perfusão microcirculatória conforme indicado por diferenças significativas no VPP. No entanto, no estudo ProCESS, as medidas de densidade, ou seja, TVD, PVD e pontuação de De Backer (uma estimativa da densidade total), devem ser associadas à mortalidade em todos os pontos de tempo em um único modelo e no tempo de 72 horas período. Portanto, quais parâmetros microcirculatórios com impacto fisiopatológico mais significativo ainda aguardam estudos adicionais para delinear.

A síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) é a forma mais grave de lesão pulmonar aguda na UTI. A marca registrada da patogênese da SDRA é o aumento acentuado da permeabilidade da lesão endotelial e epitelial [58]. A hipóxia tecidual persistente e acentuada e a falência de múltiplos órgãos são as principais causas de morte. A mortalidade atribuível à SDRA permanece alta sem sucesso nos últimos dez anos. Recentemente, o estudo The Large Observational Study to Understanding the Global Impact of Severe Acute Respiratory Failure (LUNG SAFE) revelou que nos 29.144 pacientes internados nas UTIs participantes, a mortalidade hospitalar foi de 34,9% para aqueles com insuficiência respiratória leve, 40,3% para moderada e 46,1% para SDRA grave.

Portanto, a partir da discussão acima para as duas principais avaliações NIRS e microcirculação sublingual, os objetivos do nosso estudo são os seguintes:

1. Comparar o poder preditivo do NIRS e da microcirculação sublingual para o prognóstico da SDRA. Além disso, se o prognóstico da SDRA pode ser previsto com mais precisão se os investigadores avaliarem simultaneamente a alteração microcirculatória com NIRS e a microcirculação sublingual?
2. Delinear quais parâmetros de alteração microcirculatória, variáveis ​​de fluxo ou densidade têm impacto fisiopatológico mais significativo para o prognóstico da SDRA?