Biomarcadores de imagem para estratificar o risco de barotrauma na SDRA (FRAIL ARDS)

O desenvolvimento de barotrauma, variando de vazamento de ar assintomático no parênquima pulmonar a condições com risco de vida, como pneumotórax hipertensivo, é frequente na síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA), com manejo difícil e não padronizado, resultando em altas taxas de mortalidade (maiores que 60% em pacientes com SDRA com doença de coronavírus 2019 [COVID-19], cerca de 46% em pacientes com SDRA não-COVID-19). É importante observar que o barotrauma também ocorre em pacientes com respiração espontânea com SDRA por COVID-19. A fragilidade do parênquima pulmonar representa, de fato, um grande problema na SDRA. Além disso, em pacientes de alto risco, a ventilação mecânica pode exacerbar o dano pulmonar (lesão pulmonar induzida pelo ventilador) e potencialmente induzir barotrauma apesar do uso de ventilação mecânica protetora. A avaliação precoce da fragilidade pulmonar pode, portanto, permitir a estratificação precoce do risco em termos de suscetibilidade ao barotrauma entre os pacientes com SDRA, fornecendo justificativa para a implantação de estratégias de gerenciamento de proteção pulmonar naqueles com alto risco de barotrauma. O efeito Macklin, inicialmente destinado a permitir a diferenciação adequada entre causas respiratórias e outras causas de vazamento de ar no mediastino (como lesão traqueobrônquica/esofágica), foi recentemente comprovado por nosso grupo como um preditor radiológico consistente e muito preciso do desenvolvimento de barotrauma em COVID -19 pacientes com SDRA (sensibilidade: 89,2%; especificidade: 95,6%), antecipando em 12 dias a ocorrência de barotrauma clinicamente manifesto. Esses resultados foram confirmados e até aprimorados por achados multicêntricos, que relatam, em uma grande coorte de pacientes com COVID-19 (quase 700), uma precisão geral impressionante, quase perfeita (99,8%) do efeito Macklin na previsão do desenvolvimento de barotrauma. Além disso, os dados do nosso grupo sugerem que a aplicação precoce de oxigenação por membrana extracorpórea (ECMO) veno/venosa sem ventilação mecânica invasiva em pacientes com SDRA grave por COVID-19 com alto risco de barotrauma (aqueles com efeito Macklin na TC de tórax) é viável e pode resultar em nenhum evento de barotrauma e baixa taxa de intubação. A esse respeito, a confirmação do papel do efeito Macklin e a identificação de novos biomarcadores de imagem quantitativos podem revelar as bases biológicas da fragilidade pulmonar no curso da SDRA e fornecer instrumentos para estratificação de risco precoce antes da ocorrência de barotrauma.

Nosso grupo também implementou instalações internas originais que consistem em densitometria, aprendizado de máquina e abordagens baseadas em inteligência artificial para avaliar a composição pulmonar em pacientes com COVID-19 em um fluxo de trabalho totalmente automatizado; recentemente, os pesquisadores destacaram o notável significado clínico dessa abordagem metodológica na previsão do prognóstico dos pacientes, bem como sua grande reprodutibilidade. Achados preliminares, ainda não publicados, sugerem que a fragilidade pulmonar tem uma assinatura densitométrica específica, sendo um possível marcador para estratégias de manejo hiperprotetores; poucas características radiômicas altamente robustas parecem corroborar o mesmo resultado.

Consequentemente, as hipóteses motrizes deste estudo retrospectivo/prospectivo são que, independentemente do status de COVID-19, em pacientes com SDRA, i) a fragilidade pulmonar tem um padrão específico de biomarcadores de imagem e que ii) uma seleção mais precisa dos pacientes pode limitar a problema de barotrauma associado à ventilação mecânica.