Gestão Assistida por Aprendizagem Automática da Hipotensão Intraoperatória para Tratamento Personalizado (HYPOGUARD)

A hipotensão intraoperatória, geralmente definida como uma diminuição da pressão arterial durante a cirurgia, é um evento frequente e clinicamente importante em doentes submetidos a anestesia geral. Numerosos estudos demonstraram que mesmo períodos breves de pressão arterial baixa podem estar associados a perfusão orgânica comprometida e a um risco aumentado de complicações pós-operatórias, incluindo lesão renal aguda, lesão miocárdica, acidente vascular cerebral, internamento hospitalar prolongado e aumento da mortalidade. Apesar da crescente consciencialização do seu impacto clínico, a gestão ideal da hipotensão intraoperatória continua a ser um desafio constante na prática anestésica.

As abordagens atuais para a gestão da pressão arterial intraoperatória baseiam-se largamente em limiares gerais, recomendações de orientações e na experiência individual dos anestesiologistas. Na prática clínica de rotina, a hipotensão é frequentemente tratada com administração de fluidos, agentes vasopressores, fármacos inotrópicos ou combinações destas intervenções. No entanto, a hipotensão não é uma entidade clínica única e uniforme. Pode surgir de diferentes mecanismos fisiológicos subjacentes, como hipovolemia, vasodilatação induzida por anestésicos, depressão miocárdica ou anomalias da frequência cardíaca. Estes mecanismos podem coexistir ou alterar-se dinamicamente durante a cirurgia, tornando a tomada de decisão clínica complexa.

Em muitos casos, estratégias de tratamento semelhantes são aplicadas a doentes com diferentes causas fisiológicas de hipotensão, o que pode levar a respostas de tratamento variáveis. Por exemplo, a administração de fluidos pode ser eficaz em doentes com hipovolemia, mas menos benéfica ou mesmo prejudicial em doentes com vasodilatação predominante ou função cardíaca comprometida. Da mesma forma, a terapia com vasopressores pode restaurar rapidamente a pressão arterial na hipotensão vasodilatadora, mas pode não abordar adequadamente a hipotensão causada por débito cardíaco baixo. Isto realça a necessidade de uma abordagem mais individualizada e baseada na fisiologia para a gestão da hipotensão intraoperatória.

Os avanços recentes na monitorização perioperatória permitiram a gravação contínua e de alta resolução da pressão arterial e de parâmetros hemodinâmicos avançados, como o débito cardíaco, o volume sistólico e a resistência vascular sistémica. Ao mesmo tempo, os desenvolvimentos na aprendizagem automática e na inteligência artificial criaram novas oportunidades para analisar conjuntos de dados grandes e complexos, identificar padrões ocultos e gerar conhecimentos baseados em dados que podem não ser evidentes através de métodos estatísticos tradicionais.

O principal objetivo deste estudo observacional prospetivo é melhorar a compreensão da hipotensão intraoperatória através da integração de monitorização hemodinâmica detalhada com análise baseada em aprendizagem automática. Em vez de se focar num único limiar de pressão arterial ou em variáveis isoladas, este estudo procura caracterizar os episódios de hipotensão como eventos fisiológicos dinâmicos e identificar subtipos distintos de hipotensão com base em padrões hemodinâmicos subjacentes.

Este estudo está concebido como uma investigação não intervencionista e observacional e não altera os cuidados clínicos de rotina. Todas as decisões de gestão da anestesia, incluindo a prevenção e tratamento da hipotensão, serão tomadas pelos anestesiologistas assistentes de acordo com a prática clínica padrão e os protocolos institucionais. A equipa de investigação não fornecerá recomendações em tempo real nem influenciará a tomada de decisão clínica durante a cirurgia. O papel da equipa de investigação limita-se à recolha sistemática de dados, ao processamento de dados e à análise post hoc.

Serão incluídos doentes adultos (≥18 anos de idade) submetidos a procedimentos cirúrgicos eletivos sob anestesia geral. É necessária monitorização invasiva contínua da pressão arterial para inclusão, pois permite uma avaliação precisa, batimento a batimento, da pressão arterial e das variáveis hemodinâmicas derivadas da forma de onda. Cirurgias de emergência, doentes com choque circulatório grave, disfunção cardíaca avançada ou condições que impeçam medições hemodinâmicas fiáveis serão excluídos para garantir a qualidade dos dados e a segurança do doente.

Durante o período intraoperatório, a pressão arterial, a frequência cardíaca, o débito cardíaco, o índice cardíaco, o volume sistólico, o índice de volume sistólico, a resistência vascular sistémica e variáveis dinâmicas de pré-carga relacionadas serão registados continuamente em intervalos de tempo predefinidos. A hipotensão será definida como uma pressão arterial média abaixo de um limiar clinicamente relevante mantido durante uma duração mínima. Quando ocorrer hipotensão, o tempo de início, a duração, a gravidade e a frequência de cada episódio serão documentados.

Além dos dados fisiológicos, serão recolhidas informações detalhadas sobre as intervenções terapêuticas. Isto inclui o tipo e a quantidade de fluidos intravenosos administrados, a utilização de agentes vasopressores ou fármacos inotrópicos, as estratégias de dosagem e o momento das intervenções relativamente ao início da hipotensão. A resposta ao tratamento será avaliada medindo o tempo necessário para a pressão arterial regressar a valores-alvo predefinidos e avaliando as alterações noutros parâmetros hemodinâmicos após a intervenção.

Técnicas de aprendizagem automática serão aplicadas ao conjunto de dados recolhido para identificar padrões e agrupamentos dentro dos episódios de hipotensão. Métodos de aprendizagem não supervisionados, como algoritmos de agrupamento, serão utilizados para classificar eventos de hipotensão em subtipos com base em perfis hemodinâmicos. Espera-se que estes subtipos reflitam diferentes mecanismos fisiológicos dominantes, como depleção de volume, vasodilatação, depressão miocárdica ou hipotensão relacionada com a frequência cardíaca.

Em paralelo, modelos de aprendizagem supervisionada serão utilizados para explorar relações entre características do doente, padrões hemodinâmicos, estratégias de tratamento e respostas ao tratamento. Variáveis como idade, sexo, índice de massa corporal, classificação do estado físico, comorbilidades e características cirúrgicas serão analisadas para determinar a sua associação com a ocorrência de hipotensão, distribuição de subtipos e responsividade a intervenções específicas.

Um dos principais objetivos deste estudo é avaliar se certos tratamentos são mais eficazes para subtipos específicos de hipotensão ou perfis de doentes. Ao analisar os tempos de resposta ao tratamento e os padrões de recuperação hemodinâmica, o estudo visa gerar evidências que apoiem estratégias de tratamento mais direcionadas e individualizadas. Estas análises não serão utilizadas para orientar os cuidados ao doente durante o estudo, mas formarão a base para geração futura de hipóteses e investigação interventiva.

Todos os dados recolhidos serão anonimizados e armazenados de forma segura de acordo com os regulamentos de proteção de dados. Apenas membros autorizados da equipa de investigação terão acesso ao conjunto de dados. O estudo seguirá os princípios éticos para investigação clínica, e o consentimento informado será obtido de todos os participantes antes da inclusão.

O objetivo final desta investigação é contribuir para o desenvolvimento de abordagens baseadas em dados e personalizadas para a gestão da pressão arterial intraoperatória. Ao combinar dados fisiológicos de alta qualidade com métodos analíticos avançados, este estudo visa proporcionar uma compreensão mais profunda da hipotensão intraoperatória e da sua natureza heterogénea. A longo prazo, os resultados podem apoiar o desenvolvimento de sistemas de apoio à decisão clínica que auxiliem os anestesiologistas na seleção da estratégia de tratamento mais adequada para cada doente com base em informações fisiológicas em tempo real.

Tais sistemas têm o potencial de melhorar a segurança do doente, reduzir o fardo das complicações pós-operatórias e melhorar a qualidade dos cuidados perioperatórios sem substituir o julgamento clínico. Em vez disso, destinam-se a complementar a perícia dos anestesiologistas, fornecendo conhecimentos objetivos e individualizados derivados de padrões de dados complexos. Este estudo representa um passo importante em direção a uma gestão mais precisa, personalizada e guiada pela fisiologia da hipotensão intraoperatória.