Efeitos da pausa inspiratória final na ventilação

A redução do volume corrente (VT) para 6 mL/kg normalizado para o peso corporal previsto (PBW) e a limitação da pressão de condução até 15 cmH20 são estratégias ventilatórias essenciais que impactam positivamente os resultados clínicos de pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA). Recentemente, a potência mecânica também tem sido associada à lesão pulmonar induzida pelo ventilador (VILI) e associada à mortalidade, principalmente devido aos seus efeitos dinâmico-elásticos. No entanto, apesar do uso dessas estratégias de baixo VT, é possível desenvolver LPIVM em pacientes com SDRA moderada a grave, especialmente quando a pressão de condução excede os limites de segurança estabelecidos para proteção pulmonar. Nessas situações, recomenda-se um VT menor que 6 mL/kg-PBW, mas é necessário um aumento nas frequências respiratórias (FR) para neutralizar os efeitos colaterais da hipercapnia secundária (níveis de PaCO2 maiores que 45 mmHg). Por sua vez, a FR necessária para atingir esta meta é de pelo menos 25 respirações/min, mesmo que um grau leve de hipercapnia seja frequentemente aceito. No entanto, a programação do ventilador mecânico com FR mais elevada por minuto pode promover inflamação do tecido pulmonar e estar associada a resultados adversos na SDRA.

Assim, na SDRA é um desafio estabelecer uma estratégia combinada de redução do volume corrente (VT) e da frequência respiratória FR, uma vez que seu maior problema é o aumento da pressão parcial de dióxido de carbono (PaCO2) e o comprometimento da eficiência ventilatória, cuja magnitude é ligada à gravidade da doença. Por esta razão, algumas estratégias não invasivas estão disponíveis para atenuar a hipercapnia e melhorar a capacidade do pulmão de depuração de CO2. Dentre elas, vale destacar a pausa inspiratória final (PIE). Esta estratégia demonstrou a sua utilidade no aumento da depuração de CO2, melhorando o tempo médio dado ao gás inspirado para distribuição e mistura difusiva dentro dos pulmões. No entanto, o papel da PEI como parte de uma estratégia de ventilação protetora que combina as reduções do VT e da FR é desconhecido.

Portanto, levantamos a hipótese de que a adição de uma pausa inspiratória final (PIE) melhora a expiração de CO2 e que tal efeito permite uma diminuição do VT e da FR para fins mais protetores pulmonares. Assim, o objetivo principal deste estudo é avaliar os efeitos de um PEI no espaço morto de Bohr (VDBohr/VT) e na PaCO2 quando combinado com um TV e a redução da FR na SDRA. O objetivo secundário é avaliar a estratégia ventilatória na distribuição e homogeneidade do ar por tomografia de impedância elétrica.

Seleção de pacientes Pacientes ≥18 anos de idade com SDRA leve, moderada e grave até 5 dias de ventilação mecânica. Os pacientes devem estar sob sedação profunda e paralisia neuromuscular. Serão excluídos pacientes com instabilidade hemodinâmica, insuficiência cardíaca aguda, doença respiratória crônica prévia e variações de temperatura esofágica superiores a 0,5 °C nas últimas 2 horas.

Configurações iniciais de ventilação mecânica A ventilação mecânica inicial será programada em modo volume controlado com um Servo-i (Maquet, Solna, Suécia) e os seguintes parâmetros: um VT de 7 ml/kg-PBW, um RR ajustado para garantir um arterial pH superior a 7,30 e sem pressão expiratória final positiva intrínseca (PEEP), tempo de insuflação inspiratória de 0,6 segundos, relação inspiratória: expiratória (I:E) de 1:2 e sem PEI. A pressão transpulmonar expiratória final será definida no início do estudo por tomografia de impedância elétrica. O PBW foi calculado da seguinte forma: 50+ [0,91 *(altura em cm-152,4)] para homens e 45,5+ [0,91* (altura em cm-152,4)] para mulheres. A umidificação ativa será utilizada em todos os participantes, e a compensação do volume compressível foi realizada em cada ventilador mecânico utilizado antes de iniciar o protocolo.

Mecânica respiratória A pressão das vias aéreas, a pressão esofágica e o fluxo de gás serão medidos continuamente por um pneumotacógrafo proximal (MBMED, Buenos Aires, Argentina). Os dados serão baixados em um segundo laptop após a calibração adequada dos sensores de fluxo e pressão. A pressão de condução respiratória será determinada como pressão de platô menos PEEP total (PEEPTOT = PEEP externa + PEEP intrínseca) e complacência do sistema respiratório como Crs = VT/Pplat-PEEPTOT.

A mecânica respiratória foi calculada off-line usando software específico, a potência elástico-dinâmica foi calculada de acordo com o estudo de Costa et al, e a ventilação minuto foi indexada pelo PCP.

Capnografia volumétrica O CO2 expirado será medido por um sensor infravermelho convencional (Capnostat 5®; EUA) e integrado a um monitor (Módulo MBMed CO2). Os capnogramas volumétricos foram reconstruídos automaticamente utilizando o MATLAB® (Natick, MA, EUA), que permite a análise da ventilação em capnogramas volumétricos utilizando um algoritmo matemático que ajusta o volume corrente ao CO2 exalado. Foram registrados os seguintes parâmetros: fração de espaço morto das vias aéreas (VDaw/VT), VDBohr/VT, índice de troca gasosa (VDEnghoff/VT), eliminação de CO2 por respiração (VTCO2,br), ventilação minuto alveolar, fração de CO2 expirado (FECO2), eliminação minuto de CO2 (VTCO2,br * RR), CO2 expirado e pressão parcial alveolar média de CO2 (PACO2).

O capnograma na fase III (SIII) é normalizado (SnIII) ​​pela FECO2 do ciclo expiratório correspondente. SnIII permite uma comparação de inclinações de respirações com diferentes taxas de excreção de CO2, o que poderia ocorrer durante modificações na configuração do VT ou FR. A ventilação alveolar minuto será calculada pela fórmula: ventilação alveolar * RR indexado pelo PBW. A eficiência ventilatória é definida como a relação entre a ventilação alveolar por minuto e a ventilação minuto.

O sensor de fluxo é ajustado automaticamente para valores registrados com o fator de conversão de temperatura corporal e pressão saturada (BTPS) para determinar o volume de ar exalado.

Tomografia por impedância elétrica

Um cinto de 16 eletrodos será colocado na região torácica média e a impedância pulmonar contínua será avaliada por tomografia de impedância elétrica (TIE) (Dräger Medical Systems, EUA). Será realizada análise offline dos dados do EIT e calculados os seguintes parâmetros:

• A falta de homogeneidade pulmonar é determinada pelo índice de falta de homogeneidade global (GI), que quantifica a homogeneidade da distribuição do volume corrente através da dispersão quantitativa da impedância dos pixels pulmonares.
• A distribuição da ventilação regional é avaliada pela razão de impedância (RI), parâmetro para determinar a distribuição de ar nas regiões dependentes e não dependentes. Um IR > 1 representa uma predominância de distribuição ventral, enquanto um IR < 1 representa principalmente uma distribuição dorsal. Resumidamente, a região ventral corresponde às regiões de interesse 1 e 2, e a região dorsal corresponde às regiões de interesse 3 e 4.
• A variação da impedância das marés (TVI) representa a mudança de impedância gerada pelo gás inspirado durante um ciclo respiratório.
• A impedância pulmonar expiratória final (EELI) corresponde ao valor da impedância no final da expiração.

Protocolo Todos os pacientes ficarão deitados em posição semi-reclinada a 40 graus, e antes de iniciar o estudo, um período de estabilização de 60 minutos deve ser obrigatório. As configurações de PEEP e tempo de insuflação serão mantidas constantes durante todo o estudo. Por questões de segurança, predefinimos que o protocolo poderia ser interrompido a qualquer momento caso ocorressem alterações significativas na hemodinâmica sistêmica e/ou acidose respiratória (pH ≤ 7,25 e PaCO2 ≥ 60 mmHg).

Os seguintes dados foram coletados no momento da inclusão: variáveis ​​demográficas (idade, sexo, altura), Fisiologia Aguda e Crônica.

Etapas sequenciais do protocolo

• Etapa I: Volume corrente (VT) 7 ml/kg-PBW, com pressão expiratória final positiva (PEEP), frequência respiratória (FR) e tempo de insuflação (0,6 seg) constantes, sem adição de pausa inspiratória final (PIE) . relação inspiratória: expiratória (I:E) de 1:2. 60 minutos de duração.
• Etapa II: TV 5 ml/kg-PBW com PEEP, FR e tempo de insuflação constantes (0,6 seg) sem adição de pausa inspiratória final (PIE). Relação I:E de 1:2. 60 minutos de duração.
• Etapa III: o EIP será configurado para atingir uma relação I:E de 1:1, mantendo constante o tempo de insuflação em 0,6 seg e o VT em 5 ml/kg-PBW. PEEP e RR não serão alterados em relação às condições iniciais. 60 minutos de duração.
• Etapa IV: A FR será reduzida em 20%, mantendo constante o VT em 5 ml/kg-PBW. O tempo de insuflação será mantido em 0,6 segundos e a relação I:E foi igual a 1:1; consequentemente, o PEI será novamente prorrogado. 60 minutos de duração.

A capnografia volumétrica será registrada e uma análise offline será realizada utilizando o valor médio das últimas 40 respirações. As medidas de troca gasosa também foram realizadas ao final de cada fase utilizando um analisador de gases sanguíneos convencional (GEM® 4000, Instrumentation Laboratory, Lexington, EUA). Variáveis ​​hemodinâmicas e oximetria de pulso serão monitoradas continuamente (Multiparameter Spacelabs 91393). Para identificar a influência das variações do débito cardíaco na dinâmica do CO2, será instalado monitoramento do débito cardíaco minimamente invasivo (Edwards Lifesciences, EUA). Se necessário, será utilizada infusão de norepinefrina para manter a pressão arterial média próxima a 65 mmHg, e nenhum bolus de líquido foi administrado durante o protocolo.

Análise estatística O teste de Shapiro-Wilk será realizado para determinar a distribuição das variáveis ​​contínuas, que serão expressas como média, desvio padrão ou mediana e intervalo interquartil conforme apropriado. O teste não paramétrico de Friedman, o teste de postos sinalizados de pares combinados de Wilcoxon e comparações post hoc de Dunn serão realizados para comparar múltiplas variáveis.

Um valor p bicaudal inferior a 0,05 foi considerado estatisticamente significativo.