EFEITOS DA FISIOTERAPIA RESPIRATÓRIA EM PACIENTES VENTILADOS POR MAIS DE 48 HORAS EM UNIDADE DE TERAPIA INTENSIVA

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1 UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE UNESC CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO MESTRADO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE FERNANDO SCHMITZ DE FIGUEIREDO EFEITOS DA FISIOTERAPIA RESPIRATÓRIA EM PACIENTES VENTILADOS POR MAIS DE 48 HORAS EM UNIDADE DE TERAPIA INTENSIVA CRICIÚMA, 2010.

2 1 FERNANDO SCHMITZ DE FIGUEIREDO EFEITOS DA FISIOTERAPIA RESPIRATÓRIA EM PACIENTES VENTILADOS POR MAIS DE 48 HORAS EM UNIDADE DE TERAPIA INTENSIVA Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde para obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde. Orientadora: Prof.ª Dra. Cristiane Ritter CRICIÚMA, 2010.

3 2 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação F475e Figueiredo, Fernando Schmitz de. Efeitos da fisioterapia respiratória em pacientes ventilados por mais de 48 horas em unidade de terapia intensiva. / Fernando Schmitz de Figueiredo ; orientadora: Cristiane Ritter. Criciúma : Ed. do Autor, f. : il. ; 30 cm. Dissertação (Mestrado) - Universidade do Extremo Sul Catarinense, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Criciúma, Exercícios respiratórios Uso terapêutico. 2. Respiradores (Medicina). 3. Desmame do respirador. 4. Unidade de tratamento intensivo. I. Título. CDD. 21ª ed Bibliotecária Eliziane de Lucca CRB 1101/14ª - Biblioteca Central Prof. Eurico Back - UNESC

4 3

5 4 RESUMO A utilização de fisioterapia respiratória para pacientes com uma variedade de doenças pulmonares é um padrão de atendimento médico, inclusive em Unidade de Terapia Intensiva (UTI). Neste contexto, é amplamente aceito o uso rotineiro de fisioterapia em diversas situações dos cuidados intensivos, tais como o cuidado de pacientes graves que necessitem ou não de suporte ventilatório e na assistência durante a recuperação pós-operatória, apesar de estudos recentes demonstrarem efeitos desfavoráveis da fisioterapia. Atualmente recomendações definitivas não podem ser feitas a respeito do uso da fisioterapia respiratória para reduzir desfechos clínicos relevantes em pacientes graves que necessitam de ventilação mecânica, assim, o objetivo deste estudo foi investigar se a prestação de padronização regular de intervenções de fisioterapia respiratória, além da rotina médica e cuidados de enfermagem, facilita o desmame e diminui o tempo da ventilação mecânica, diminui tempo de internação em UTI, reduz a mortalidade hospitalar em pacientes clínicos e cirúrgicos internados em UTI. Foi realizado em um único centro, em uma UTI de um hospital geral universitário, um ensaio clínico randomizado e controlado. Foram incluídos 139 pacientes com idade superior a 18 anos, internados na UTI que necessitam de ventilação mecânica por mais de 48 horas. Os fisioterapeutas forneceram terapia apropriada em um grupo de intervenção (P) com a intensidade e freqüência baseado na sua avaliação e benefício do provável tratamento. Pacientes do grupo controle (C) receberam apenas aspiração, cuidados de decúbito e mobilização geral. Desfechos primários foram mortalidade na UTI e hospitalar, independentemente da causa da morte. Resultados secundários foram: tempo de internação em UTI, tempo de ventilação mecânica, desmame e extubação. Os pacientes do grupo P atingiram com maior freqüentemente os parâmetros para iniciar o desmame, mas não houve diferenças significativas entre os grupos P e C no desmame e extubação, tempo de ventilação mecânica e tempo de internação na UTI. Houve uma menor mortalidade hospitalar no grupo P, mas não a mortalidade na UTI. Em conclusão, nós demonstramos que a fisioterapia respiratória diminui a mortalidade hospitalar e sugere que este efeito foi, em parte, secundárias ao efeito da intervenção sobre o desmame da ventilação mecânica. Palavras-chave: UTI, Fisioterapia Respiratória, Ventilação Mecânica, Desmame.

6 5 ABSTRACT The use of respiratory therapy for patients with a variety of lung disease is a standard in medical care, including in the Intensive Care Unit (ICU) setting. In this context, it is widely accepted the routine use of physical therapy in several situations in the intensive care, such as the care of critically ill patients not requiring ventilatory support, assistance during the postoperative recovery and the assistance to critically ill patients requiring ventilatory support. Despite of these, recent studies have shown unfavorable effects of physiotherapy. At present definitive recommendations cannot be made regarding the use of respiratory physiotherapy for decreasing relevant clinical outcomes in critical ill patients requiring mechanical ventilation, thus the aim of this study was to investigate if the provision of standardised regular respiratory physiotherapy interventions, in addition to routine medical/nursing care facilitates the weaning of the mechanical ventilation, decreased length of mechanical ventilation and ICU stay, reducing hospital mortality in clinical and surgical ICU patients. We conducted a single-centre, randomised, controlled trial in a university hospital general intensive care unit (ICU). 139 patients aged more than 18 years, admitted to the ICU needing mechanical ventilation for longer than 48 hours were included. Physiotherapists provide group intervention (P) with the intensity and frequency of therapy they felt appropriate based on their assessment of the likely treatment benefit. Control patients (group C) only received suctioning, decubitus care and general mobilisation. Primary outcomes were ICU and hospital mortality regardless of the cause of death. Secondary outcomes were length of ICU and hospital stay, length of mechanical ventilation, weaning and extubation failure. Patients in the P group more frequently achieved parameters to start weaning, but there were no significant differences between P and C groups on weaning and extubation failure, length of mechanical ventilation and length of ICU stay. There was fewer hospital, but not ICU, mortality in the P group. In conclusion, we demonstrated that respiratory physiotherapy decrease hospital mortality and suggest that this effect was, in part, secondary to the effect of the intervention on weaning from mechanical ventilation. Keywords: ICU, Chest Physiotherapy, Mechanical Ventilation, Weaning.

7 6 SUMÁRIO PARTE I - INTRODUÇÃO Unidade de Terapia Intensiva Ventilação Mecânica Desmame da Ventilação Mecânica Técnicas de Fisioterapia Respiratória Posicionamento Aspiração Traqueal Vibrocompressão Drenagem Postural Compressão Brusca do Tórax Hperinsuflação Manual (HM) Expansão/reexpansão pulmonar Fisioterapia Respiratória no Paciente Críticamente Enfermo PARTE II - OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivo ESpecífico PARTE III - RESULTADOS Artigo PARTE IV - DISCUSSÃO REFERÊNCIAS ANEXOS... 43

8 7 PARTE I INTRODUÇÃO 1. Unidade de Terapia Intensiva (UTI) A UTI também denominada Unidade de Cuidados Intensivos Respiratórios, possui registros de sua existência desde o século XIX. Porém, eles se tornaram mais evidentes a partir de 1969 quando se verificou a necessidade de criação de uma unidade de cuidados específicos para pacientes críticos. A taxa de mortalidade de indivíduos que sofriam de insuficiência respiratória aguda era alta, 63%. (ROGERS, 1972 apud TEIXEIRA, 2006). Com a instituição da unidade, a taxa de mortalidade diminuiu para 30%, entre os pacientes em ventilação mecânica (VM), sendo o maior índice de causamorte desses pacientes representado por complicações respiratórias. Nos doentes em VM, eram administradas várias terapias adjuntas, como por exemplo, a fisioterapia pulmonar, com procedimentos como: drenagem postural, aspiração nasotraqueal e posicionamento (ROGERS, 1972 apud TEIXEIRA, 2006). 2. Ventilação Mecânica A VM constitui um dos pilares terapêuticos da UTI. Desde o início do seu uso em 1952, por ocasião da epidemia de Poliomielite em Copenhagem, ela vem se mostrando como uma das principais ferramentas no tratamento de pacientes graves, em especial, os que apresentam insuficiência respiratória (DAMASCENO, DAVID, SOUZA E COL. 2006) Um ventilador mecânico é um dispositivo projetado para aumentar ou substituir respiração espontânea. É utilizado para recuperação de uma crise

9 8 respiratória aguda e/ou de longo prazo como terapêutica para os doentes com hipoventilação crônica (BRAVERMAN, 2001) 3. Desmame da Ventilação Mecânica O termo desmame refere-se ao processo de transição da ventilação artificial para a espontânea nos pacientes que permanecem em ventilação mecânica invasiva por tempo superior a 24 h (GOLDWASSER, 2007) O processo de suspensão ou retirada da ventilação mecânica é uma importante questão clínica e a prática atual do desmame mostra que o empirismo é insuficiente e inadequado. Os pacientes são geralmente submetidos a intubação traqueal e colocados sob ventilação mecânica quando a capacidade ventilatória e/ou a troca gasosa se encontram alteradas e prejudicadas devido a uma variedade de doenças (ASSUNÇÃO, MACHADO, ROSSETI E COL, 2006; OLIVEIRA, JOSÉ, DIAS E COL. 2006) O desmame dos pacientes sob VM é uma das etapas críticas da assistência ventilatória em terapia intensiva, é um processo cujo início jamais deve ser adiado, tendo em vista as complicações associadas à VM e aos custos relacionados com esse processo (FREITAS E DAVID, 2006) Apesar de ser uma intervenção importante no paciente com insuficiência respiratória aguda, a VM pode induzir diversas complicações, que podem aumentar a morbimortalidade de um paciente grave, portanto, é importante abreviar o tempo no qual o paciente está sob ventilação artificial invasiva, restabelecendo a ventilação espontânea tão logo seja possível (OLIVEIRA, JOSÉ, DIAS E COL. 2006) Em pacientes submetidos à ventilação mecânica invasiva através de um tubo endotraqueal ocorre danos ao epitélio ciliar e alterações no transporte

10 9 mucociliar, podendo acarretar hipotermia, espessamento das secreções e atelectasias (GALVÃO, 2006). Qualquer anormalidade que altere a potência das vias aéreas, a função mucociliar ou eficácia do reflexo da tosse pode comprometer a depuração das vias aéreas e causar a retenção de secreções. Além disso, algumas intervenções terapêuticas, especialmente aquelas utilizadas na terapia intensiva (como o uso de sedativos), podem acarretar uma depuração anormal (SCANLAN, 2000). Em geral, quando um paciente começa a se estabilizar e inverter a doença respiratória subjacente, a consideração para a interrupção da ventilação mecânica deve começar (MACINTYRE, 2007). Macintyre (2007) recomenda que o paciente deve ser considerado um candidato para a retirada da ventilação se a lesão pulmonar é estável ou resolvida, a fração de oxigênio inspirada (FiO 2 ) está adequada com baixa pressão positiva expiratória final (PEEP) por exemplo, PEEP de 5 a 8 cm H 2 O; FiO 2 de 0,4 a 0,5 e as variáveis hemodinâmicas estão estáveis (por exemplo, sem necessidades significativas de terapia com vasopressores) e se existe a capacidade de iniciar respiração espontânea. Carlucci (2009) tem sugerido que a razão entre freqüência respiratória e volume corrente (f / VT) possam dar uma estimativa da capacidade de sustentar um prova de respiração espontânea. Este índice foi descrito em 1991 por Yang e Tobin e é chamado de índice de respiração rápida superficial (IRRS) integrando dois dados de fácil aferição: o volume corrente espontâneo e a frequência respiratória. Uma relação menor que 80 indica alta probabilidade de extubação bem sucedida e um valor maior que 105

11 10 aponta uma grande probabilidade de insucesso neste procedimento (FREITAS E SALGUEIRO, 2004). Além dos índices preditivos, as condições de organização, os dados clínicos extrapulmonares (estabilidade hemodinâmica, balanço hídrico), dados laboratoriais envolvidos na capacidade contrátil muscular (como níveis séricos de potássio e fósforo), e aspectos radiológicos diversos devem ser levados em consideração (FREITAS E SALGUEIRO, 2004). Caso o julgamento clínico e os dados preditivos de desmame sejam satisfatórios, e caso o paciente suporte um determinado período de tempo em peça- T, pode-se considerar a extubação. O teste de respiração espontânea com tubo T (método de interrupção da ventilação mecânica) é a técnica mais simples, estando entre as mais eficazes para o desmame. É realizado permitindo-se que o paciente ventile espontaneamente através do tubo endotraqueal, conectado a uma peça em forma de T, com uma fonte enriquecida de oxigênio (FREITAS E SALGUEIRO, 2004; GOLDWASSER, 2007). 4. Técnicas de Fisioterapia Respiratória 4.1 Posicionamento O posicionamento, neste contexto, descreve o uso da posição do corpo como uma técnica de tratamento específico. O posicionamento de pacientes internados em UTI pode ser utilizado com o objetivo de otimizar o transporte de oxigênio através dos seus efeitos de melhorar a ventilação/perfusão (V/Q)

12 11 aumentando os volumes pulmonares, reduzindo o trabalho respiratório, minimizando o trabalho do coração, e reforçando clearance mucociliar (STILLER, 2000). 4.2 Aspiração Traqueal É a retirada passiva das secreções, com técnica asséptica, por um cateter conectado a um sistema de vácuo, introduzido na via aérea artificial. É usada com o objetivo de eliminar secreções das vias aéreas centrais e estimular a tosse (STILLER, 2000; JERRE E BERALDO 2007). 4.3 Vibrocompressão É o procedimento manual aplicado sobre o tórax, que busca transmitir uma onda de energia através da parede torácica e favorecer o deslocamento de secreções. Podem ser aplicadas manualmente por meio de vibração, agitação, ou comprimindo a parede torácica durante a expiração (STILLER, 2000; JERRE E BERALDO 2007). 4.4 Drenagem Postural É o posicionamento do corpo do paciente, de modo que o segmento pulmonar a ser drenado seja favorecido pela ação da gravidade. A justificativa para a drenagem postural repousa no pressuposto de que as forças gravitacionais adicionais irão reforçar o transporte vertical de muco no posicionamento dos brônquios (SCHANS 1999; JERRE E BERALDO 2007). 4.5 Compressão Brusca do Tórax É a compressão vigorosa do tórax, no início da expiração espontânea ou da fase expiratória da ventilação mecânica, a fim de obter um aumento do fluxo

13 12 expiratório. A compressão brusca do tórax deve ser realizada em pacientes com ausência ou diminuição do reflexo de tosse e em pacientes com dificuldade de mobilizar secreção, especialmente aqueles com disfunção neuromuscular (JERRE E BERALDO, 2007). 4.6 Hiperinsuflação Manual (HM) Jerre e Beraldo (2007) descrevem como a desconexão do paciente do ventilador, seguida de insuflação pulmonar com um ressuscitador manual, aplicandose volume de ar maior do que o volume corrente utilizado. Freqüentemente, realizase inspiração lenta e profunda, seguida de pausa inspiratória e uma rápida liberação, a fim de obter um aumento do fluxo expiratório. A hiperinsuflação manual potencializa as forças de recolhimento elástico pulmonar, promovendo um aumento do pico de fluxo expiratório e, conseqüentemente, favorecendo o deslocamento de secreção acumulada nas vias aéreas. Está indicada em pacientes que apresentem acúmulo de secreção traqueobrônquica. 4.7 Expansão/reexpansão pulmonar É o uso de procedimentos que aumentem a pressão e/ou volume alveolar, promovendo expansão de unidades alveolares colabadas. Pode ser utilizada com o uso da técnica de pressão positiva ao final da expiração (PEEP) ou pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) para promover expansão de unidades alveolares colabadas (JERRE E BERALDO, 2007). 5. Fisioterapia Respiratória em Pacientes Criticamente Enfermos

14 13 A primeira referência de fisioterapia respiratória data de 1901, quando Willian Ewart descreveu os benefícios de algumas técnicas do tratamento de fisioterapia em pacientes com bronquiectasia. Com os avanços tecnológicos, principalmente os relacionados à VM, os cuidados aos pacientes em estado grave passaram a ter um enfoque multiprofissional. Essa necessidade criou uma especialização, o fisioterapeuta intensivista, que consiste de seu papel na UTI, atua não visando apenas o binômio ventilação-perfusão, como também a preservação da estrutura pulmonar (GAMBAROTO, 2006). Jerre e Beraldo (2007) afirmam que a atuação da fisioterapia é extensa e se faz presente em vários segmentos do tratamento intensivo, tais como o atendimento a pacientes críticos que não necessitam de suporte ventilatório; assistência durante a recuperação pós-cirúrgica, com o objetivo de evitar complicações respiratórias e motoras; assistência a pacientes graves que necessitam de suporte ventilatório. Nesta fase, o fisioterapeuta tem importante participação, auxiliando na condução da VM, desde o preparo e ajuste do ventilador artificial à intubação, evolução do paciente durante a VM, interrupção e desmame do suporte ventilatório e extubação. A fisioterapia respiratória é um método aceito para aumentar volumes pulmonares, remover secreções e reexpandir atelectasia pulmonares e seu uso está indicado nos cuidados gerais de pacientes com vários problemas pulmonares. O objetivo da fisioterapia respiratória em pacientes ventilados é de melhorar volumes pulmonares para faclitar o recrutamento alveolar e remover secreções brônquicas para reduzir o risco de súbita ou progressiva oclusão (TEMPLENTON E PALAZZO, 2007; KIRILLOFF E COL.1985).

15 14 Tem sido muito discutido a fundamentação das técnicas manuais (recursos manuais) empregadas na fisioterapia respiratória bem como as questões relativas a diversidade terminológica que essas técnicas adquirem, com o passar do tempo, para cada profissional da área. Isso provavelmente ocorre pela escassez de bibliografias básicas, assim como pela ausência de estudos científicos que fundamentem o assunto (COSTA, 1999). Stiller (2000) relata que na maioria dos hospitais nos países desenvolvidos, a fisioterapia é vista como uma parte integrante da gestão de pacientes em UTI. Segundo Teixeira (2006) no Brasil, as funções do fisioterapeuta em uma UTI estão aumentando, principalmente no que compete a parte respiratória do doente. Porém, há limites funcionais sobre a abordagem da fisioterapia nessa área, sendo ainda os estudos encontrados na literatura insuficientes para determinar com clareza a atividade fisioterápica em UTI. Azeredo (1993) defende a fisioterapia dizendo que a atuação do fisioterapeuta na VM é gerenciar a função muscular respiratória. Esta estará submetida a sobrecargas na ventilação artificial, devido à inatividade durante a ventilação controlada prolongada, fraqueza e inabilidade ao trabalho durante o período de desmame. Considerando que como meta final da VM seja o desmame, podemos correlacionar a atuação do Fisioterapeuta como facilitador do mesmo. Schettino e col (2004) complementa dizendo que um estudo de Kollef e colaboradores mostraram que a implementação de um protocolo guiado por enfermeiros e fisioterapeutas reduziu em até 30 horas o tempo de VM. Segundo Stiller (2000) muitos estudos têm investigado o efeito de curto prazo da multimodalidade da fisioterapia respiratória (por exemplo, posicionamento,

16 15 percussão, vibrações, hiperinsuflação manual e sucção) sobre a função pulmonar dos doentes entubados UTI recebendo VM. O autor completa ainda relatando que outros estudos também têm demonstrado melhorias significativas após fisioterapia na complacência pulmonar, valores na PO 2 arterial e do shunt intrapulmonar. Schans (2007) relata que a fisioterapia respiratória é uma intervenção amplamente utilizada em pacientes com doenças das vias respiratórias. O principal objetivo é melhorar a retirada do muco, para diminuir o risco de infecção pulmonar, o lento declínio da função pulmonar, e melhorar a qualidade de vida. A fisioterapia respiratória convencional é usada em pacientes estáveis com doença pulmonar obstrutiva, para evitar complicações no período perioperatório e, em alguns criticamente doentes, tais como aqueles que recebem VM. Por outro lado, estudos recentes tem mostrado resultados desfavoráveis a fisioterapia. Templenton e Palazzo (2007) relatam em uma pesquisa onde dois grupos foram separados, um que recebia fisioterapia e outro grupo que recebia apenas aspiração. De acordo com suas conclusões, os autores relatam que os pacientes que tiveram apenas aspiração tiveram 4 dias a menos de ventilação comparado com o grupo que recebeu fisioterapia. Por essa discussão ainda não estar totalmente esclarecida, de o quanto a fisioterapia é benéfica para o paciente que necessita de cuidados intensivos e sob VM, é que surge a proposta de identificar os benefícios da fisioterapia respiratória em pacientes ventilados por mais de 48 horas em Unidade de Terapia Intensiva.

17 16 PARTE II OBJETIVOS 1 Geral Determinar a eficácia da intervenção da fisioterapia respiratória como tratamento auxiliar de pacientes ventilados por mais de 48 horas na UTI do Hospital São José. 2 Específicos Comparar as taxas de sucesso de desmame e reintubação entre intervenção da fisioterapia respiratória e grupo controle Verificar a relação entre a intervenção fisioterapêutica e grupo controle com a permanência na UTI e nas taxas de mortalidade.

18 17 PARTE III RESULTADOS Artigo 1 Artigo submetido ao periódico Intensive Care Medicine Beneficial effects of respiratory physiotherapy in critically ill patients ventilated for more than 48 hours: a randomized, controlled trial Fernando Schmitz de Figueiredo, Juliano Farias Jozwiak, Talita Tuon, Cristiane Damiani Tomasi, Rodrigo Grandi, Felipe Dal-Pizzol, Cristiane Ritter

19 18 Abstract Objective: This study aimed to determine the impact of providing chest physiotherapy on the duration of mechanical ventilation, intensive care length of stay, intensive care and hospital mortality in mechanically ventilated patients. Design and setting: Single-centre, randomised, controlled trial in a university hospital general intensive care unit (ICU). Patients: 139 patients aged more than 18 years, admitted to the ICU needing mechanical ventilation for longer than 48 hours Interventions: Physiotherapists provide group intervention (P) with the intensity and frequency of therapy they felt appropriate based on their assessment of the likely treatment benefit. Control patients (group C) only received suctioning, decubitus care and general mobilisation. Measurements and main results: Primary outcomes were ICU and hospital mortality regardless of the cause of death. Secondary outcomes were length of ICU and hospital stay, length of mechanical ventilation, weaning and extubation failure. Patients in the P group more frequently achieved parameters to start weaning, but there were no significant differences between P and C groups on weaning and extubation failure, length of mechanical ventilation and length of ICU stay. There was fewer hospital, but not ICU, mortality in the P group. Conclusions: We demonstrated that respiratory physiotherapy decrease hospital mortality and suggest that this effect was, in part, secondary to the effect of the intervention on weaning from mechanical ventilation. Keywords Mechanical ventilation, Chest physiotherapy, Ventilator weaning, Outcome

20 19 INTRODUCTION The use of respiratory therapy for patients with a variety of lung disease is a standard in medical care 1, including in the Intensive Care Unit (ICU) setting 2. In this context, it is widely accepted the routine use of physical therapy in several situations in the intensive care, such as the care of critically ill patients not requiring ventilatory support, assistance during the postoperative recovery and the assistance to critically ill patients requiring ventilatory support. 3 The main goals of respiratory physiotherapy include promotion of adequate oxygenation, clearance of airway secretions, maintenance of chest-wall mobility, and enhancement of mobility. Stiller (2000) reports that in most hospitals in developed countries, the respiratory therapy is seen as an integral part of the management of ICU patients and that studies have investigated the effect of short-term multimodality respiratory therapy (eg, positioning, percussion, vibration, manual hyperinflation and suction) on pulmonary function in intubated ICU patients receiving mechanical ventilation, concluding that there was a significant improvement after physical therapy in lung compliance values and in arterial PO 2. 2 In addition, Ntoumenopoulos (2002) demonstrated that respiratory physiotherapy reduced ventilator associated pneumonia (VAP) in general ICU patients. Despite of these positive results recent studies have shown unfavorable effects of physiotherapy. Templenton and Palazzo (2007) in a randomized clinical trial reported that the use of respiratory physiotherapy was associated with longer periods of mechanical ventilation and no reduction of VAP incidence, length of ICU stay or mortality. 4 In this way, in adults with acute brain injury the regular use of respiratory physiotherapy did not prevent VAP, reduce length of mechanical ventilation or ICU stay 5 At present definitive recommendations cannot be made regarding the use of respiratory physiotherapy for decreasing relevant clinical outcomes in critical ill patients requiring mechanical ventilation, thus the aim of this study was to investigate if the provision of standardised regular respiratory physiotherapy interventions, in addition to routine

21 20 medical/nursing care facilitates the weaning of the mechanical ventilation, decreased length of mechanical ventilation and ICU stay, reducing hospital mortality in clinical and surgical ICU patients. METHODS This randomized clinical trial was conducted at a 20-bed general ICU in a teaching hospital, São José Hospital. The study was approved by the local ethics committee. Population and sample Patients aged more than 18 years, admitted to the ICU needing mechanical ventilation for longer than 48 hours were included in the study after consent from the patient or from patient relative. Patients with ventilatory failure due to neuromuscular dysfunction likely to impair ability to wean were excluded. Patients (n = 139) were divided into two groups P - respiratory physiotherapy (intervention group n = 77) and C - control group (n = 62). Psychiotherapists were all aware of patient randomisation. Patients were routinely assessed by physiotherapists twice a day and their treatments and decisions were documented, facilitating continuity of care. Physiotherapists provide group P with the intensity and frequency of therapy they felt appropriate based on their assessment of the likely treatment benefit. Group-C patients were also routinely assessed twice daily by physiotherapists but were only allowed to receive suctioning, decubitus care and general mobilisation. Nursing and medical staff were blind to whether a patient had been recruited to the study. All patients were allowed rescue physiotherapy (need for manual hyperinflation and suctioning) for sudden sustained de-saturation due to mucus plugging, outside the times of routine visits.

22 21 Rescue therapy was provided by bedside nurses or physiotherapist. Rescue events were recorded for the duration of patient ventilation. Physiotherapeutic care includes thoracic and pulmonary expansion by positioning, manual pulmonary hyperinflation with a Waters bag circuit, rib springing and general mobilisation. Secretion removal techniques included manual pulmonary hyperinflation with vibration, positioning and drainage with tracheal suctioning. Patients received medical treatment according to requirements defined by ICU staff. Weaning criteria was identical in the two groups and followed a pre-defined ICU protocol, that includes blood electrolytes were in the normal range, PaO 2 /FiO 2 ratio > 250 mmhg kpa, and PaCO 2 was normal for the patient. Ventilatory support was reduced using pressure support mode and extubation was undertaken in awake patients who had reached pressure support 10 cm water, PEEP < 10 cm water, respiratory rate < 25/m and secretions could be expectorated by coughing. Ventilator-free status was reached at extubation. Unconscious patients with a tracheostomy were judged ventilator-free once breathing spontaneously in a T-tube circuit. Weaning failure was defined as the incapacity to follow weaning protocol to reach a ventilator-free status. Extubation failure was defined as the needing of re-ventilation in the next 24 hours after ventilator-free definition was achieved. The primary outcomes of interest were ICU and hospital mortality regardless of the cause of death. Secondary outcomes were length of ICU and hospital stay, length of mechanical ventilation, weaning and extubation failure. Statistical Analysis Standard descriptive statistics were used to describe the study population. Continuous variables were reported as mean + standard deviation or median (25% 75% interquartile range [IQR]). Univariate analysis was used to identify factors associated with ICU and

23 22 hospital mortality. For categorical variables with multiple levels, the reference level was attributed to the one with the lowest probability of the dependent variable. Variables yielding p <.2 by univariate analysis and those considered clinically relevant were entered in the coxregression analysis to estimate the independent association of each covariate with the dependent variable. Survival curves were constructed with the Kaplan-Meier method and compared with the logrank test. Two-tailed p <.05 was considered statistically significant. To the probability of 90 percent that the study will detect a treatment difference at a two sided 5.0 percent significance level, if the true difference between the treatments is 0.8 times the standard deviation a total of 124 patients was calculated to enter in the study. RESULTS One hundred and sixty-three patients were evaluated for the study. One hundred and thirtynine patients entered the study between September 2008 and July 2009, 77 randomized to therapy (P group) and 62 to control (C Group). Twenty-four patients were excluded from the study: twelve with confirmed brain death, 2 had therapy withdrawn due to overwhelming illness, 3 younger than 18 years and 7 with neuromuscular dysfunction. Patient clinical characteristics are shown in Table 1. There were no significant differences between groups in these characteristics, nor to reasons to ICU admission (Table 2). As expected, patients in the P group required fewer rescue therapy when compared to the C group (1.3% vs 21% respectively) (Table 3). In addition, patients in the P group more frequently achieved parameters to start weaning when compared to C group (81% vs 61% respectively p <0.05) (Table 3). Despite of this, there were no significant differences between P and C groups regarding weaning and extubation failure, needing for tracheostomy, length of mechanical ventilation and length of ICU stay (Table 3). During the ICU stay there was a trend to a higher mortality in the C group when compared to the P group (45% vs 31% p =

24 ), despite the P group did not spent lower time on mechanical ventilation or did not have fewer weaning and extubation failures. When determining hospital mortality there was a significant difference between groups (66% vs 40% p=0.004). (Table 3 and Figure 1). In the univariate analyses factors associated with death besides being allocated in the P group were age, APACHE II score and SOFA score at admission group (Table 4). Including all these variables in a cox regression model none only age was independently associated with outcome. Since there was a significant higher number of patients in the control group that did not reach criteria to start weaning when compared to physiotherapy group we performed a sub-group analyses including only patients that did reach criteria to start weaning. In table 5 it was demonstrated that both ICU and hospital death was not significantly different between control and physiotherapy in this sub-group analyses. In the Kaplan-Meier curve it was observed a trend to lower hospital mortality in the physiotherapy group, but this difference did not reach statistical significance (Figure 2, p=0.17). In addition, analyzing the Kaplan-Meier curve it was observed that after 20 days it seems that exist a benefit from the P group. Thus it was analyzed the subgroup of patients with hospital stay higher than 20 days, and is possible to detect a significant benefit of physiotherapy in this sub-group (Figure 3, p=0.002). DISCUSSION To the best of our knowledge this is the one of few randomized controlled trial to explore the effect of respiratory physiotherapy in mechanically ventilated patients that determined clinically relevant outcomes. Despite the intervention did not have an observable effect on length of mechanical ventilation and ICU stay it was observed a trend toward lower ICU mortality and a significant benefit on hospital mortality. Observing the Kaplan-Meier curve we suggest that there was two time period that the P group presented lower mortality when compared to the C group, at earlier study entry and after 20 days. This early effect seemed

25 24 to be secondary, at least in part, to the small proportion of patients in the P group that did not reach criteria to weaning the mechanical ventilation when compared to the C group. When excluding these patients the benefit of P was not statistically significant, suggesting that a significant part of the observed effect is due to this fact. In addition, we observed a significant effect in the sub-group of patients with hospital stay higher than 20 days, and at this time more than 70% of patients in both groups were discharged from the ICU, suggesting that other benefits from physiotherapy that were maintained even after ICU discharge could be of particular interest. In this study it was not possible to determine which benefits are responsible to this effect. It is demonstrated that respiratory physiotherapy improves several physiologic parameters associated with ventilation, mainly in the critical ill patients under mechanical ventilation These would be expected to accelerate the weaning, decreasing VAP incidence, decreasing mortality in ICU patients, but to date few studies were performed to address physiotherapy effects on major clinical outcomes. A well designed randomized clinical trial have shown that the average time to be free from mechanical ventilation was 4 days longer for those who received chest physiotherapy compared to a control group 4, differently from our study that did not observed a significant difference between groups on mechanical ventilation duration. In addition, in patients with acute brain injury respiratory physiotherapy did not decreased VAP incidence, mechanical ventilation duration and ICU length of stay. In contrast, Ntoumenopoulos et al. in non-randomized study observed that only 8% of patients in the intervention group developed VAP, compared with 39% in the control group 17. We here demonstrated that not reach weaning condition was more frequent in the C group as previously demonstrated, reinforcing previous data on the role of physiotherapist in the conduction of protocols for patients for weaning from mechanical ventilation 18. Curiously, despite of this patients in the P group did not have fewer extubation failures, nor did spent lower time in the mechanical ventilation or in the ICU.

26 25 Some limitations must be observed when interpreting our results. Despite there were no significant differences in clinical characteristics between groups, when performing a coxregression model that includes APACHE II, admission SOFA, age and experimental group only age was independently associated with outcome, thus the positive effect of respiratory physiotherapy must be interpreted with caution. The sub-group analyses presented here suggest that on of the main effects of respiratory physiotherapy is to allow patients initiate weaning from mechanical ventilation. Several variables are necessary to be achieved to reach weaning criteria, some not related to respiratory parameters (i.e. blood electrolytes, homodynamic stability). Thus, despite groups were similar at baseline, and during the first 10 days there were no significant differences on daily SOFA score, we can not ascertain that the beneficial effect observed here is truly related to respiratory physiotherapy. In addition, the effect observed in patients whose hospital stay was higher than 20 days could not solely be explained by decreased ICU deaths, thus a non-determined beneficial effect of chest physiotherapy seemed to exist after ICU discharge, and the protocol did not allow us to determine this. CONCLUSION This study examined the impact of physical therapy in patients requiring ventilation for more than 48 hour. We demonstrated that respiratory physiotherapy decrease hospital mortality and suggest that this effect was, in part, secondary to the effect of the intervention on weaning from mechanical ventilation. In addition, it seems that the beneficial effects were prolonged even after ICU discharge. We proposed that a large, multicenter study, must be performed to confirm the results from this study.

27 26 REFERENCES 1. KIRILLOFF L H; OWENS G R, ROGERS R M; MAZZOCCO M C. Does chest physical therapy work? Chest 88; STILLER, Kathy. Physiotherapy in Intensive Care: Towards an Evidence-Based Practice. Chest 118: JERRE, G. Fisioterapia no paciente sob ventilação Mecânica. RBTI 19:3: TEMPLENTON M; PALAZZO M G A. Chest physioterapy prolongs duration of ventilation in the critically ill ventilated for more than 48 hours. Intensive Care Med 33: PATMAN S.; JENKINS S.; STILLER K. Physiotherapy does not prevent, or hasten recovery from, ventilator-associated pneumonia in patients with acquired brain injury. Intensive Care Med 35: GORMEZANO J, BRANTHWAITE MA Effects of physiotherapy during intermittent positive pressure ventilation. Changes in arterial blood gas tensions. Anaesthesia 27: MACKENZIE CF, SHIN B, MCASLAN TC. Chest physiotherapy: the effect on arterial oxygenation. Anesth Analg 57: CONNORS AF JR, HAMMON WE, MARTIN RJ, ROGERS RM. Chest physical therapy. The immediate effect on oxygenation in acutely ill patients. Chest 78: MACLEAN D, DRUMMOND G, MACPHERSON C, MCLAREN G, PRESCOTT R. Maximum expiratory airflow during chest physiotherapy on ventilated patients before and after the application of an abdominal binder. Intensive Care Med 15: HODGSON C, DENEHY L, NTOUMENOPOULOS G, SANTAMARIA J, CARROLL S. An investigation of the early effects of manual lung hyperinflation in critically ill patients. Anaesth Intensive Care 28: CIESLA ND. Chest physical therapy for patients in the intensive care unit. Phys Ther 76: KIRILLOFF LH, OWENS GR, ROGERS RM, MAZZOCCO MC. Does chest physical therapy work? Chest 88: CLARKE RC, KELLY BE, CONVERY PN, FEE JP. Ventilatory characteristics in mechanically ventilated patients during manual hyperventilation for chest physiotherapy. Anaesthesia 54:

28 HOLODY B, GOLDBERG HS. The effect of mechanical vibration physiotherapy on arterial oxygenation in acutely ill patients with atelectasis or pneumonia. Am Rev Respir Dis 124: MACKENZIE CF, SHIN B, HADI F, IMLE PC. Changes in total lung/thorax compliance following chest physiotherapy. Anesth Analg 59: STILLER KR, MCEVOY RD. Chest physiotherapy for the medical patient: Are current practices effective? Aust N Z J Med 20: NTOUMENOPOULOS G, PRESNEILL JJ, MCELHOLUM M. Chest physiotherapy for the prevention of ventilator-associated pneumonia. Intensive Care Med 28: ELY EW, MEADE MO, HAPONIK EF. Mechanical ventilator weaning protocols driven by nonphysician health-care professionals: evidence-based clinical practice guidelines. Chest 120:454S-463S

29 28 Table 1 Patient clinical characteristics Control (n=62) Physiotherapy (n=77) p Age (mean + SD) Sex, female (%) 23 (37) 21 (27) 0.21 APACHE II (mean + SD) SOFA D1 (mean + SD) SOFA D3 (mean + SD) Vasopressor need (%) (34) 26 (34) 0.78 Medical admission (%) 35 (56) 45 (58) 0.93 Surgical admission (%) 27 (44) 32 (42)

30 29 Table 2 Reasons for admission Reasons for admission Control (n=62) Physiotherapy (n=77) Post-operative care 3 6 Sepsis Respiratory insufficiency 8 11 Neurological 8 11 Renal / Metabolic 6 1 Cardiovascular 6 11 Politrauma 4 4 Other 16 21

31 30 Table 3 Outcome measures Control (n=62) Physiotherapy (n=77) p Tracheostomy (%) need 24 (38) 25 (32) 0.47 Mechanical ventilation, time, days (mean + SD) Condition to weaning, yes (%) Weaning failure, yes (%) Extubation failure, yes (%) (61) 63 (81) (60) 37 (59) (36) 16 (25) 0.24 Rescue physiotherapy, (%) yes 13 (21) 1 (1.3) < ICU length of stay, days (mean + SD) ICU mortality (%) 28 (45) 24 (31) 0.09 Hospital mortality (%) 41 (66) 31 (40) 0.004

32 31 Table 4 Univariate analyses of factors associated with hospital death Non-survivor (n=72) Survivor (n=67) p value Age (mean + SD) < APACHE II (mean + SD) Admission SOFA (mean + SD)

33 32 Table 5 ICU and hospital death in the sub-group of patients that reach criteria to start weaning Control (n=38) Physiotherapy (n=64) p ICU mortality (%) 4 (10.5) 11 (17.1) 0.4 Hospital mortality (%) 17 (44.7) 18 (28.1) 0.1

34 Figure 1 - The survival of control groups and physiotherapy 33

35 Figure 2 - The survival of physiotherapy and control groups except for patients who did not start weaning from mechanical ventilation 34

36 Figure 3 The survival of control group and the physiotherapy of patients with hospitalization longer than 20 days 35

37 36 PARTE IV DISCUSSÃO Sabemos que estudos relacionados a fisioterapia respiratória e a saída do paciente da VM não são explorados com intensidade. Neste trabalho tivemos como objetivo mostrar o impacto da fisioterapia respiratória no paciente ventilado mecanicamente por um período maior que 48 horas. Em um estudo multicêntrico, verificou-se que aproximadamente 15% dos pacientes não iniciavam uma tentativa de desmame da VM. Este subgrupo de pacientes geralmente requer VM prolongada e, por essa razão, é responsável por cerca 40% do custo total da UTI (CARLUCCI, 2009). Somando se a afirmação acima com estudos anteriores onde Templenton e Palazzo (2007), mostraram que o tempo médio para o paciente sair da VM foi de 4 dias a mais para aqueles que receberam fisioterapia respiratória comparado a um grupo controle temos um resultado nada animador para pacientes ventilados mecanicamente em UTI com aumento o tempo de VM e conseqüentemente os custos Macintyre (2007) relata ainda claramente que o uso do ventilador deve ser destinado a obter do paciente a saída do suporte ventilatório o mais rapidamente possível. Atrasos na descontinuação do suporte ventilatório mecânico expõe os pacientes a riscos desnecessários de infecção, lesão por estiramento, necessidades de sedação, trauma das vias aéreas, e os custos. Em nosso estudo não tivemos diferenças significativas em relação a tempo de ventilação mecânica em dias dos grupos com 10,68 ± 8,1 e 9,69 ± 8,6 respectivamente Grupo controle e Grupo Intervenção (M, ±DP) mostrando que a

38 37 fisioterapia não altera tempo de ventilação mecânica do paciente em terapia intensiva não sendo prejudicial como relatado por Templenton e Palazzo. Templenton e Palazzo, (2007) relatam que a fisioterapia respiratória exerce em pacientes ventilados mecanicamente um reforço dos volumes pulmonares para facilitar o recrutamento alveolar e eliminação de secreções brônquicas reduzindo o risco de oclusão súbita ou progressiva. Estes benefícios seriam esperados para acelerar o desmame, no entanto, não há dados controlados quanto ao impacto da Fisioterapia respiratória no desmame da ventilação mecânica. Em nosso estudo os efeitos da fisioterapia no grupo intervenção comparado com o grupo controle tiveram impacto sobre a urgência em atender paciente com baixa saturação (SpO 2 ) através de fisioterapia resgate mostrando uma menor necessidade de resgate para os pacientes que recebiam fisioterapia respiratória (1,3% no grupo intervenção vs 21% no grupo controle; p<0,0001). Nas tentativas de inicio de desmame tivemos 81% dos pacientes do grupo intervenção que tentaram iniciar desmame da ventilação mecânica contra 61% nos pacientes do grupo controle (p=0,008) reforçando o papel importante do fisioterapeuta no desmame da ventilação mecânica. Na mortalidade dos pacientes que tiveram alta da UTI e ficaram internados nos setores hospitalares tivemos 66% dos pacientes do grupo controle com desfecho de óbito contra 40% no grupo intervenção (p=0,004). Ntoumenopoulos (2002) compararam em pequeno estudo controlado, mas não aleatório, fisioterapia respiratória (vibrocompressão e aspiração endotraqueal) com um grupo controle (sem fisioterapia respiratória). Observaram que apenas 8% dos pacientes do grupo intervenção desenvolveram pneumonia associada a ventilação (PAV), comparado com 39% no grupo controle.

39 38 Pode-se especular então que a diminuição de PAV, consequentemente diminuição de secreção (rolhas/plugs) e atelectasias com o uso da Fisioterapia relaciona-se com o menor número de fisioterapia resgate no grupo intervenção Schans (1999) afirma que a fisioterapia respiratória pode ser definida como a aplicação externa de uma combinação de forças para aumentar o transporte de muco. Em um estudo controlado, no qual se comparou a aspiração endotraqueal com e sem a associação da compressão brusca do tórax (por 5 min), evidenciou-se que, no grupo da compressão brusca do tórax, a quantidade de secreção aspirada foi maior do que no grupo que recebeu apenas aspiração endotraqueal, porém sem atingir valor estatisticamente significativo (JERRE E BERALDO, 2007). Takeshi Unoki (2005) descreve uma variedade de técnicas de fisioterapia respiratória tem sido amplamente utilizado com pacientes recebendo VM. Uma delas é Compressão expiratória também conhecida como "Squeezing". Esta técnica consiste em comprimir manualmente a caixa torácica durante a expiração e liberando a compactação no final da expiração, com o objetivo de mobilizar e eliminar secreções pulmonares, facilitando a inspiração ativa, e melhorar a ventilação alveolar. Em um levantamento dos principais hospitais de ensino na Austrália e Nova Zelândia, 75% dos centros relataram o uso de técnicas de fisioterapia destinadas a retirar a secreção das vias aéreas como parte do seu processo de indução de escarro. Técnicas de desobstrução das vias aéreas têm sido mostradas para acelerar a limpeza de secreção em doenças como a fibrose cística e bronquiectasia, onde há retenção substancial de muco com propriedades reológicas

40 39 anormal. Assim, as técnicas de desobstrução das vias aéreas são projetados para desalojar o muco pegajoso e usar o fluxo de ar para movê-lo para a parte mais central, de onde pode ser eliminada com tosse ou técnicas de expiração forçada (ELKINS,2005). Estudos relataram que o risco de falha de extubação é aumentada com tosse ineficaz, uma propensão para a aspiração, e secreções abundantes (FRUTOS- VIVAR, 2006). Frutos-Vivar (2006) destaca a importância da força da tosse e da quantidade de secreção brônquica como fatores relacionados à reintubação. Na análise univariada, identificou-se que as culturas do aspirado traqueal, com resultados positivos foram mais comuns em pacientes que necessitaram de reintubação. Pacientes que eram incapazes a cooperar, e tinham secreções abundantes e uma tosse fraca fazia-se necessário reintubação. Com relação às tentativas de desmame mesmo não havendo diferença significativa no tempo da ventilação Ely e col. (2001) mostraram que o fisioterapeuta tem importante papel na condução de protocolos de triagem de pacientes para interrupção da VM, ocorrendo assim um maior número de tentativas de desmame na tentativa de retirada da ventilação. Carlucci (2009) mostra que o alto número de tentativas de desmame é normal afirmando que uma percentagem de pacientes internados em UTI (cerca de 10% para 15%) pode falhar em várias tentativas de desmame antes de ser transferido para um centro de desmame com o objetivo de alcançar uma liberação definitiva do ventilador. Até 50% destes pacientes podem finalmente ser desmamados após várias semanas.

41 40 No estudo de Templenton e Palazzo (2007), o trabalho da fisioterapia respiratória não teve impacto sobre as taxas de mortalidade. Diferentemente em nosso estudo o impacto sobre a taxa de mortalidade dos paciente que tiveram alta da UTI e ficaram internados nas clínicas do hospital teve uma diferença significativa. Não há estudos que relatam o impacto da fisioterapia na diminuição da mortalidade de pacientes sobreviventes de internações em UTI. Sitille (2000) afirma que a capacidade de fisioterapia de diminuir morbidade e mortalidade não tem sido relatada. Embora recomendações podem ser feitas sobre prática baseada em evidência para a fisioterapia na UTI, estas ainda são limitadas devido à falta de dados para avaliar a eficácia da fisioterapia nesta definição. Há uma necessidade urgente de novas pesquisas para ser conduzidas justificando o papel da fisioterapia na UTI.

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