Avaliação da Pré-carga e Preditores de Resposta à Expansão Volêmica durante a Ventilação Mecânica*

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1 Avaliação da Pré-carga e Preditores de Resposta à Expansão Volêmica durante a Ventilação Mecânica* Preload Evaluation and Predictors of Volume Expansion Responsiveness during Mechanical Ventilation Raquel Hermes R. Oliveira 1, Guilherme Schettino 2 SUMMARY BACKGROUND AND OBJECTIVES: Fluid infusion is the main therapeutic strategy for circulatory shock and it aims to reverse shock and maintain adequade tissue perfusion. However, volume expansion may have adverse effects, mainly in patients with acute respiratory failure, and positive-pressure mechanical ventilation may difficult the volemia evaluation in these patients. The objectives of this paper are to introduce static (CVP, PAOP, RVEDV) and dynamic (dpp, dsp, ddown/up) hemodynamic variables of ventricular preload evaluation. CONTENTS: Critical analysis of each hemodynamic variable advantages, limitations, clinical use perspectives and predictive value of cardiac output increase after fluid infusion in critically ill patients receiving mechanical ventilation. CONCLUSIONS: the dynamic variables have higher predictive value for cardiac output increase after fluid infusion in patients receiving mechanical ventilation than classic static variables of ventricular preload evaluation still in use. More studies are necessary to standardize and automate acquisition techniques of dynamic variables in order to better interpretation. We need to understand the real benefit of cardiac output increase in the different shock settings and justify incorporating these new techniques in clinical practice. Key Words: cardiac index, intensive therapy, mechanical ventilation, monitorization A infusão de fluidos é a intervenção terapêutica inicial durante a reanimação do choque circulatório devendo ser iniciada tão logo se identifique a condição de choque, concomitante ou mesmo antes da definição da sua etiologia 1. Essa abordagem justifica-se pela alta freqüência de hipovolemia absoluta ou relativa nos estados de hipoperfusão tecidual mesmo na ausência de hipotensão. O objetivo principal da infusão de fluidos é aumentar o débito cardíaco (DC) e o transporte de oxigênio para atingir a demanda metabólica dos tecidos. Na presença de choque, diante da suspeita de hipovolemia, recomenda-se infundir 500 a 1000 ml de solução cristalóide isotônica ou 300 a 500 ml de solução colóide em 30 minutos. Não havendo melhora da hipotensão, ou na persistência de sinais de hipoperfusão tecidual, deve-se repetir a reposição volêmica, a menos que o diagnóstico de hipovolemia tenha se tornado menos provável, ou ocorram efeitos adversos relacionados à reposição volêmica, tais como edema pulmonar, hemodiluição ou hipotermia 2. O efeito hemodinâmico da expansão volêmica ocorre através do aumento do volume sistólico (VS) do ventrículo esquerdo (VE) e, conseqüentemente do DC. No entanto, a relação entre a pré-carga do VE e o VS não é linear e sim, curvilínea como descrito por Frank e Starling 3 há quase noventa anos (Figura 1). Sendo assim, o aumento da pré-carga levará a um aumento significativo do VS quando o ventrículo estiver trabalhando na fase ascendente da curva, ou seja, na condição de dependência entre pré-carga e VS. Quando o ventrículo encontra-se na porção mais plana da curva, o Figura 1 Curva de Frank-Starling A: porção ascendente onde há dependência de pré-carga B: porção plana; independência de pré-carga incremento da pré-carga não mais propicia aumento do VS. Durante a ventilação mecânica com pressão positiva, ocorrem mudanças na relação entre pré-carga e VS devido à variação da pressão intratorácica a cada ciclo respiratório. Essa variação de pressão, transmitida ao espaço pericárdico e aos 1. Médica Intensivista, Assistente da UTI do HCRP, Pós-Graduanda de Pneumologia da FMUSP. 2. Coordenador Médico da UTI do Hospital Sírio Libanês, São Paulo; Médico Assistente da UTI Respiratória do HC da FMUSP. Recebido em 22 de setembro de 2005 Aceito para publicação em 18 de novembro de 2005 *Recebido do Instituto de Ensino e Pesquisa do Hospital Sírio Libanês, São Paulo, SP Endereço para correspondência: Hospital Sírio Libanês, UTI, 1º andar Bloco C. Rua Adma Jafet 91, Bela Vista São Paulo, S.P Fone/fax: raquelhermes@yahoo.com.br Volume 17 - Número 4 - Outubro/Dezembro

2 vasos intratorácicos e intrapulmonares, juntamente com a variação do volume pulmonar fazem com que ocorra alteração do volume sangüíneo intratorácico, além de determinar variação tanto da pré-carga quanto da pós-carga dos ventrículos direito e esquerdo. Vale a pena salientar que o aumento do DC é uma estratégia benéfica para pacientes com evidência de má perfusão tecidual. Por outro lado, não está claro o benefício do seu aumento isolado em pacientes sem evidências de déficit de perfusional, independentemente do valor do débito cardíaco ou da pressão arterial. Serão discutidos nesta revisão como as variáveis hemodinâmicas classicamente utilizadas para a avaliação da précarga (medidas estáticas) se comportam durante a ventilação mecânica com pressão positiva, e também como as alterações hemodinâmicas causadas pela ventilação mecânica (medidas dinâmicas) podem ser utilizadas para a avaliação da volemia de pacientes críticos, particularmente como preditores do aumento do débito cardíaco após a infusão de volume. 294 MEDIDAS ESTÁTICAS Pressão de Oclusão da Artéria Pulmonar (POAP) A POAP é obtida insuflando-se o balonete da extremidade distal do cateter de artéria pulmonar. Estima-se a pressão do átrio esquerdo como pré-carga do VE. Para tanto, assume-se uma complacência ventricular fixa, ausência de doença valvar mitral e que o volume diastólico final do VE (VDFVE) seja proporcional à pressão diastólica final do VE (PDFVE) e, esta, à pressão média do átrio esquerdo (PAE). Nessas condições, havendo perfeita transmissão de pressão, a POAP equivaleria à PAE 1. Porém, em pacientes críticos, freqüentemente há alteração da complacência e do relaxamento ventricular esquerdo devido ao choque ou isquemia miocárdica, alterações de contratilidade por uso de inotrópicos e vasopressores e alterações da pressão intratorácica causadas pela ventilação mecânica com pressão positiva. Sendo assim, a POAP nem sempre reflete a pré-carga do VE 1,4. A curva da POAP oscila com a curva de pressão de vias aéreas quando o paciente encontra-se sob ventilação mecânica (VM) em pressão positiva. Para minimizar a influência da pressão alveolar gerada durante a inspiração, o cateter de artéria pulmonar deve ser posicionado em zona 3 de West, onde a pressão arterial pulmonar é maior que a pressão alveolar, e a POAP deve ser medida durante o final da expiração. Estudos clínicos mostraram que a POAP tem valor preditivo baixo em relação à resposta à expansão volêmica 4-7. Apenas três estudos relataram diferença significativa entre os valores de POAP em respondedores e não respondedores à expansão volêmica. Diebel e col. encontraram POAP 14 ± 7 mmhg nos respondedores e 7 ± 2 mmhg nos não respondedores, ou seja, paradoxalmente valores mais elevados nos pacientes que responderam à infusão de fluido 8. Tousignant e col. 9 e Wagner e col. 10 encontraram valores mais baixos no grupo dos respondedores (12 ± 3 versus 16 ± 3 mmhg e 10 ± 3 versus 14 ± 4 mmhg, respectivamente). No último estudo, também foi possível correlacionar o valor inicial da POAP com o aumento do volume sistólico após a expansão. Mas nenhum dos estudos foi capaz de determinar um valor de corte para guiar a infusão de fluidos. Pressão Venosa Central (PVC) e Pressão de Átrio Direito (PAD) A PVC e a PAD sofrem as mesmas limitações já descritas para a POAP apesar de serem medidas amplamente utilizadas como estimativas de pré-carga durante a monitorização de pacientes críticos. Vale lembrar que a tendência da mudança dos valores diante das intervenções terapêuticas é mais importante como guia para o tratamento do que o valor numérico absoluto dessas variáveis 1. Estudos recentes confirmaram o baixo valor preditivo da PVC ou da PAD à expansão volêmica 5-7,11. Apenas dois estudos encontraram valores significativamente inferiores entre os respondedores 10,12 (7 ± 3,5 versus 10 ± 4 mmhg e 7 ± 1 versus 11 ± 1,5 mmhg, respectivamente). No entanto, houve grande superposição individual dos valores, o que impediu a identificação de um valor de corte para discriminá-los. Volume Diastólico Final do VD (VDFVD) Nos anos 80, foi desenvolvido o cateter de artéria pulmonar volumétrico. Esse cateter calcula a fração de ejeção do VD e o VDFVD por termodiluição. Essas variáveis fornecem melhor estimativa da pré-carga do VD. Sua acurácia foi correlacionada com a ventriculografia, ecocardiografia e estudos cintilográficos mostrando boa concordância 1. Estudos comparativos com a PVC e a POAP revelaram que o VDFVD foi o melhor indicador de pré-carga em pacientes cirúrgicos, em vítimas de trauma e pacientes críticos 7,13,14. Entretanto, em estudos clínicos, o VDFVD não foi capaz de identificar previamente pacientes respondedores à infusão de fluidos e o seu valor é influenciado pela presença de refluxo tricúspide, fato comum em pacientes críticos com aumento da pressão arterial pulmonar Diebel e col. 8-14, em dois estudos distintos, encontraram maior taxa de resposta à expansão volêmica quando o índice do VDFVD foi menor que 90 ml/ m 2, e valor acima de 138 ml/m 2 indicou ausência de resposta. Porém, para valores entre 90 e 138 ml/m 2, não houve como discriminar os respondedores 8,14. Wagner e col. 10, estudando o comportamento do VDFVD em nove pacientes, encontraram resposta positiva à expansão volêmica em quatro pacientes com índice acima de 138 ml/m 2 e ausência de resposta em três pacientes com índice abaixo de 90 ml/m 2 10 contrapondo-se aos valores de corte definidos por Diebel e col 8,14. Área Diastólica Final do VE (ADFVE) A ADFVE medida através de ecocardiografia transesofágica (ETE) também tem sido utilizada para estimar o VDFVE por ser a ETE um método pouco invasivo e de melhor resolução visual que a ecocardiografia transtorácica (ETT), permitindo melhor mensuração da área ventricular e cálculo dos volumes ventriculares. A ADFVE por ETE tem melhor correlação com o VS ou IC em pacientes com função ventricular preservada que as pressões de enchimento POAP e PAD 15. Diferentes estudos têm relatado resultados conflitantes RBTI - Revista Brasileira Terapia Intensiva

3 sobre sua utilidade em predizer a resposta à infusão de fluidos em pacientes sob ventilação mecânica 9, Apenas Reuter e col. 19 encontraram maior valor preditivo da ADFVE em relação a PAD, POAP e variação do volume sistólico (VVS). Deve-se lembrar que a estimativa da pré-carga é limitada quando há alteração de mobilidade segmentar do VE e que é necessária equipe treinada para manusear a ETE. Doppler Transesofágico Recentemente, a ETE tem sido utilizada juntamente com o Doppler para monitorização hemodinâmica e avaliação da pré-carga ventricular esquerda. O transdutor posicionado no esôfago avalia o formato da onda de fluxo da aorta descendente e infere o VS, DC, enchimento ventricular, resistência vascular sistêmica dentre outras variáveis hemodinâmicas. O DC derivado do Doppler tem mostrado correlação satisfatória com o adquirido por termodiluição 20,21. Esta técnica tem sido utilizada para detecção precoce de complicações cardíacas em pacientes críticos, monitorização e guia para infusão de fluidos em pacientes cirúrgicos de moderado e alto risco. O transdutor permanece no esôfago para monitorização contínua do VS e do tempo de fluxo sistólico aórtico corrigido para a freqüência cardíaca (TFc), que estima a pré-carga do VE, sem necessidade de alguém treinado para manusear o aparelho. Pode-se, dessa maneira, otimizar o VS durante o período operatório. Um TFc menor que 0,35 seg parece predizer o aumento do VS após a infusão de fluidos, mas seu valor preditivo ainda não foi avaliado de forma sistemática. Contudo, o emprego dessa técnica foi capaz de reduzir o tempo de internação hospitalar e o tempo para alimentação de pacientes submetidos a grandes cirurgias provavelmente por evitar isquemia da região esplâncnica durante o período perioperatório 22,23. Recentemente, o TFc foi avaliado como preditor da resposta à expansão volêmica em pacientes críticos. O valor de 0,277seg foi preditivo do aumento de pelo menos 15% do VS após a infusão de 500 ml de solução fisiológica com sensibilidade de 55% e especificidade de 94% 24. Em resumo, tanto as pressões de enchimento cardíaco (PVC, PAD, POAP) como as medidas ecocardiográficas utilizadas à beira do leito para avaliar a pré-carga do VE não se mostraram capazes de identificar de maneira confiável os pacientes que responderão a uma expansão volêmica com aumento do DC, questão de suma importância em pacientes críticos. O uso do Doppler transesofágico parece ser um método promissor para guiar a reposição volêmica em pacientes cirúrgicos de alto risco. MEDIDAS DINÂMICAS A ventilação mecânica com pressão positiva provoca alterações cíclicas na pré-carga e pós-carga dos ventrículos e, por conseguinte, nos seus volumes sistólicos. Durante a fase inspiratória ocorre aumento da pressão pleural, redução do retorno venoso para o átrio direito e diminuição da pré-carga do VD. Paralelamente, ocorre aumento da pressão transpulmonar (diferença entre a pressão alveolar e pressão pleural) e da pós-carga do VD. A diminuição da pré-carga e o aumento da pós-carga levam à redução do VS do VD, com valor mínimo ao final da fase inspiratória. Após dois a três batimentos cardíacos, devido à redução do VS do VD, ocorre também a redução do enchimento do VE. Assim, a queda da pré-carga do VE induz a uma diminuição do seu VS, cujo valor mínimo ocorre durante a fase expiratória. Essa variação do volume ejetado pelo VE causa variação similar na pressão arterial sistêmica com oscilações cíclicas na pressão sistólica (dps) e na pressão de pulso (diferença entre pressão sistólica e diastólica, dpp) Existem outros fatores que podem contribuir para as oscilações cíclicas do VS do VE. Durante a insuflação pulmonar pode ocorrer a compressão dos capilares alveolares com aumento transitório do enchimento do VE, principalmente em estados de hipervolemia. Também há redução da pós-carga de VE facilitando sua ejeção. Dessa maneira, ocorre aumento do VS do VE na fase inspiratória. Estudos experimentais apontam que esse fato tem papel irrisório na determinação da alteração do VS causada pela ventilação mecânica 28,29. Entretanto, Vieillard-Baron e col. 30 estudaram as oscilações hemodinâmicas durante a ventilação mecânica em pacientes com lesão pulmonar aguda (LPA) e síndrome da angústia respiratória aguda (SARA) empregando a ETE e demonstraram que durante a insuflação pulmonar havia aumento das áreas do átrio e ventrículo esquerdos, do VS do VE, da pressão arterial sistêmica e da pressão de pulso arterial. Em contrapartida, houve redução do VS do VD. Em estudo posterior, onde foram avaliadas as variações hemodinâmicas com ETE, os autores concluíram que o aumento do VS do VE durante a fase inspiratória da ventilação mecânica resulta principalmente de um maior enchimento ventricular esquerdo 31. O quadro 1 resume os principais eventos cardiovasculares que colaboram para a variação cíclica da pressão arterial durante a ventilação mecânica em pressão positiva. Ventrículo direito Ventrículo esquerdo Pressão arterial Sistólica Quadro 1 Eventos Cardiovasculares Decorrentes da Ventilação Mecânica em Pressão Positiva Inspiração Diminuição do retorno venoso Aumento da pós-carga Diminuição do volume de ejeção Maior retorno de sangue dos capilares pulmonares Aumento do enchimento Aumento do volume sistólico Aumento Expiração Aumento do retorno venoso Aumento do volume de ejeção Redução do retorno venoso Diminuição do enchimento Queda do volume sistólico Diminuição O principal determinante da variação cíclica da pressão arterial durante a ventilação em pressão positiva é a redução da pré-carga do VE causada pela queda do retorno venoso e aumento da pós-carga do VD na fase inspiratória. As variações são mais amplas quando os ventrículos encontram-se na porção ascendente da curva de Frank-Starling, ou seja, quando há dependência de pré-carga para que haja aumento do VS (Figura 1). Devido a essas considerações, as variações hemodinâmicas durante o ciclo respiratório em VM têm sido utilizadas para avaliar a pré-carga ventricular e a resposta à expansão volêmica. Volume 17 - Número 4 - Outubro/Dezembro

4 Variação da PAD Magder e col. 32,33 demonstraram em pacientes cirúrgicos sob ventilação mecânica com ciclos espontâneos que uma diminuição da PAD maior que 1 mmhg durante o esforço inspiratório foi capaz de predizer o aumento do DC após infusão tanto de solução fisiológica como de albumina a 25%. Em seus dois estudos de avaliação da performance da variação da PAD como preditor de resposta à expansão volêmica em pacientes em ventilação espontânea durante o pós-operatório de cirurgia cardíaca, os autores encontraram resultados satisfatórios, com valores preditivos positivos de 77% e 84% e valores preditivos negativos de 81% e 93%. Apesar dos resultados apresentados, ainda é necessário um cateter de artéria pulmonar para aquisição da variação da PAD e não há estudos em pacientes em UTI sob VM com pressão positiva. Variação da Pressão Sistólica (dps) Estudos que correlacionam a variação da pressão arterial com a volemia datam de mais de duas décadas Coyle e col. 36, em 1983, usaram a diferença entre a pressão arterial sistólica (PAS) máxima e a mínima durante um ciclo respiratório como indicador de hipovolemia e identificaram o componente de variação superior (dup) e inferior (ddown) comparando a PAS máxima e a mínima com o seu valor basal ao final da expiração. A figura 2 ilustra esse conceito. Figura 2 Variação de Pressão Arterial Sistólica de acordo com a Pressão de Vias Aéreas durante a Ventilação Mecânica em Pressão Positiva. Em 1987, Perel e col. 37 passaram a utilizar o termo variação de pressão sistólica (dps) calculando a média da diferença entre a PAS máxima e mínima de cinco ciclos respiratórios consecutivos. No seu estudo de hemorragia controlada em cães, a dps aumentou à medida que aumentava o volume de sangue retirado. Rooke e col. 38 confirmaram o valor da dps como indicador de hipovolemia em pacientes cirúrgicos. Os estudos seguintes ratificaram que a dps era capaz de predizer a resposta à expansão volêmica 17, Ao mesmo tempo, notou-se que o componente ddown da dps também se correlacionava com hipovolemia. A ddown corresponde ao valor da PAS basal subtraído da PAS mínima. A PAS basal é obtida desconectando-se o pacientes da VM, através de pausa expiratória de 6 a 30 segundos, ou considerando-se o valor da PAS ao final da expiração 17, Assim, Tavernier e col. 17 conseguiram estabelecer o valor de 5 mmhg de ddown como preditor de aumento de pelo menos 15% do índice do VS em pacientes sépticos após infusão de 500 ml de hidroxietilamida a 6% com valores preditivos positivo e negativo de 95% e 93%, respectivamente. Por outro lado, Denault e col. 44 avaliaram os fatores determinantes da dps durante a VM utilizando a ETE em pacientes submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica. Os autores não encontraram correlação entre a dps e a área sistólica, que estima o VS do VE (calculada pela diferença entre as áreas ao fim da diástole e da sístole), e constataram queda significativa da dps depois da abertura do mediastino. A oscilação da PAS foi atribuída ao aumento da pressão pleural durante a ventilação mecânica e à pressão intratorácica e não à variação do VS do VE. Apesar desse resultado isolado, estudos posteriores correlacionaram a dps e a ddown com o estado volêmico e demonstraram que estas foram superiores às pressões de enchimento, PAD e POAP, em predizer a resposta à expansão volêmica 43,45. Variação da Pressão de Pulso (dpp) A pressão de pulso, definida como a diferença entre a PAS e a diastólica precedente, é diretamente proporcional ao VS do VE. Assim sendo, as variações hemodinâmicas cíclicas decorrentes da ventilação mecânica se refletem na pressão de pulso arterial periférica como já demonstrado por Robotham e col. 34 e Jardin e col. 35 em Diferentemente da dps, a dpp não sofre influência da pressão pleural porque esta afeta tanto a pressão sistólica quanto a diastólica, sendo dependente apenas da pré-carga do VE e da complacência arterial. Expandindo esse conceito, Michard e col. 39 demonstraram que a dpp se correlacionou com a diminuição do índice cardíaco (IC) e da pressão arterial sistêmica durante o uso de pressão positiva ao final da expiração (PEEP) de 10 cmh 2 O em pacientes com LPA. A dpp foi calculada pela seguinte fórmula: dpp(%) = PP máxima PP mínima (PP máxima + PP mínima) / 2 PA: pressão arterial, PS Mín: pressão sistólica mínima, PS Máx: pressão sistólica máxima, DDown: componente inferior de variação da pressão sistólica, DUp: componente superior de variação da pressão sistólica, dps: variação de pressão sistólica, PPMín: pressão de pulso mínima, PPMáx: pressão de pulso máxima, Pva: pressão de vias aéreas. 296 Além de a dpp ter se correlacionado fortemente com a variação do IC causada pela PEEP (r = 0,91 p < 0,001), nos seis pacientes que apresentaram diminuição acima de 10% do IC, a infusão de 500 ml de hidroxietilamida a 6% em 30 minutos reduziu o valor da dpp 39. Posteriormente, o mesmo grupo demonstrou que o valor de corte de 13% de dpp discriminou o aumento de 15% do IC num grupo de 40 pacientes sépticos, sedados e sob ventilação mecânica. Os valores preditivos positivo e negativo de 94% e 96%, respectivamente foram superiores aos da dps, POAP e PAD quando comparadas as áreas sob a curva ROC (Figura 3). A redução da dpp após expansão volêmica se correlacionou linearmente com o aumento do IC (r 2 = 0,85 p < 0,001) 40. RBTI - Revista Brasileira Terapia Intensiva

5 Sensibilidade % Figura 3 Curva ROC comparando dpp, dps, PAD e POAP como Preditores de Resposta à Infusão de Fluídos (aumento do IC maior que 15%). A área sob a curva da dpp foi maior que as demais (p < 0,01). Adaptado de Michard e col Especificidade % dpp: variação de pressão de pulso, dps: variação de pressão sistólica, PAD: pressão de átrio direito, POAP: pressão de oclusão de artéria pulmonar Estudos recentes avaliaram a performance da dpp em situações diversas como hiper e hipovolemia em cães 43, pacientes sépticos 39,40 e cirúrgicos 42,45 antes e depois da toracotomia 46,47. Os resultados apontaram a dpp como um índice confiável de avaliação de volemia, preditor de resposta à expansão volêmica, com forte correlação com o aumento do IC, VS e índice de volume diastólico final global e superior a dps por não sofrer influência da pressão pleural. A facilidade de se obter a medida através de um cateter em artéria radial ou femoral, torna promissor o uso da dpp para avaliação do estado volêmico em pacientes sedados, sob ventilação mecânica, comumente encontrados em centros cirúrgicos e UTI. Variação do Volume Sistólico (VVS) Recentemente, foram desenvolvidas técnicas pouco invasivas para monitorização do VS e do DC através da análise do contorno do pulso arterial. Existem dois sistemas atualmente no mercado. O sistema PiCCO (Pulse Contour Continuous Cardiac Output) analisa a área abaixo da curva de pressão arterial sistêmica para calcular o VS. Para sua utilização, é necessário calibrar o sistema determinando-se o DC por termodiluição. Administra-se solução glicosada ou fisiológica em cateter venoso central e a curva de termodiluição será registrada por um termistor localizado no cateter na artéria femoral ou axilar para determinação do DC. Após a calibração, o sistema calcula o VS a cada batimento integrando a área sob a curva da pressão arterial sistêmica. O sistema LiDCO (Lithium Dilution Cardiac Output) analisa a onda da pressão arterial sistêmica e a transforma em medida de volume para chegar ao VS. A sua calibração é feita injetando-se uma solução de cloreto de lítio (0,002-0,004 mmol/kg) numa veia central ou periférica para gerar a curva de concentração de lítio em relação ao tempo registrada por um eletrodo acoplado ao cateter arterial sensível exclusivamente ao lítio. A curva gerada permite o cálculo do DC e a calibração do sistema. Ambas as técnicas fornecem o VS a cada batimento e sua variação durante o ciclo respiratório em pressão positiva pode ser acompanhada e calculada conforme a fórmula descrita, semelhante à que define a dpp: VVS(%) = VS máximo VS mínimo (VS máximo + VS mínimo) / 2 A VVS também tem se mostrado um bom preditor da resposta à expansão volêmica em estudos experimentais em cães 43, em pacientes sépticos sob ventilação mecânica 48, durante cirurgia cardíaca 19,49, inclusive com tórax aberto e neurocirurgia 46,47,50. A VVS altera-se tanto com a hipovolemia como com a hipervolemia, sendo um indicador confiável do estado volêmico 43. Há forte correlação com o índice de volume diastólico final global avaliado por ETE e com o aumento do IC induzido pela expansão volêmica, com performance semelhante à da dpp. Num trabalho realizado em pacientes submetidos à neurocirurgia eletiva, o valor de VVS de 9,5% foi capaz de definir um aumento de pelo menos 5% do VS com sensibilidade de 79% e especificidade de 93% 50. Tanto o sistema PiCCO como o LiDCO fornecem em suas telas a dpp, a dps e a VVS de maneira automática. Apesar dos valores de DC dos dois sistemas já terem sido comparados com o DC por termodiluição e validados em pacientes, as variáveis dinâmicas automáticas fornecidas pelo monitor não foram comparadas com o cálculo manual. De qualquer maneira, ambos os sistemas facilitarão o uso da VVS, da dpp e dps à beira do leito. Variação do Pico de Fluxo Sangüíneo Aórtico (VFAo) O fluxo sangüíneo aórtico é diretamente proporcional ao VS do VE e, em pacientes dependentes de pré-carga, seu valor varia com o aumento da pressão pleural provocada pela VM assim como a PAS, o VS e a pressão de pulso. Feissel e col. 51, em 2001, demonstraram em 19 pacientes sépticos que a VFAo basal avaliada pela ETE era maior em respondedores à infusão de 8 ml/kg de hidroxietilamida e definiram que 12% de variação da VFAo indicava aumento de pelo menos 15% do IC com valor preditivo positivo de 91% e negativo de 100% 51. Slama e col. 52, avaliaram a VFAo com Doppler transesofágico, a dps e a dpp em coelhos submetidos à sangria e retransfusão. Houve correlação entre o volume de sangue retirado e as três variáveis estudadas. No entanto, a VFAo obteve a melhor correlação; 19% ou mais de variação determinou a perda de no mínimo 10% de volemia com 100% de sensibilidade. Mais recentemente, Monnet e col. 24 identificaram o valor de 18% de VFAo em pacientes críticos como preditor do aumento de 15% do fluxo aórtico, que é proporcional ao volume sistólico, com sensibilidade de 90% e especificidade de 94%. Além dos poucos estudos utilizando a VFAo, a técnica que utiliza o Doppler transesofágico para sua avaliação pre- Volume 17 - Número 4 - Outubro/Dezembro

6 cisa ser bem estabelecida para que mais esta medida venha a servir para monitorização à beira do leito. 298 Variação do Diâmetro da Veia Cava Superior (VCS) Vieillard-Baron e col. 53 observaram que um enchimento insuficiente da VCS gera uma tendência ao colapso durante a inspiração em VM com grande variação do diâmetro do vaso a ETE durante o ciclo respiratório em pressão positiva. Sendo assim, o colapso da VCS indicaria hipovolemia relativa à situação de aumento da pressão pleural. Para testar essa hipótese, os autores reavaliaram a variação do diâmetro da VCS após a rápida infusão de fluidos, constatando diminuição significativa da variação. Recentemente, o valor de 36% de colapsibilidade da VCS (diferença entre o maior e o menor diâmetro dividida pelo maior diâmetro) foi proposto como preditivo de aumento de pelo menos 10% do IC após expansão volêmica com sensibilidade de 90% e especificidade de 100% 54. Para ser futuramente incorporada à rotina dos serviços que dispõem de ETE, a técnica de avaliação do diâmetro da VCS precisa ser realizada de maneira criteriosa por pessoas treinadas, pois é comum o deslocamento do vaso para a direita durante o ciclo respiratório, o que pode simular colapso 55. Variação do Diâmetro da Veia Cava Inferior (VCI) Em 2004, dois estudos clínicos avaliaram a variação do diâmetro da VCI através do ecocardiograma subcostal. O diâmetro da VCI é determinado por sua pressão transmural que depende da PAD e da pressão intra-abdominal 56. O aumento da pressão pleural durante a VM eleva a PAD e a pressão da VCI. A pressão transmural da VCI aumenta durante a inspiração e o vaso tende a dilatar. Feissel e col. 57, concluíram que uma variação de diâmetro da VCI acima de 12% identifica pacientes que terão aumento de pelo menos 15% do DC após 8 ml/kg de hidroxietilamida com valores preditivos acima de 90%, enquanto Barbier e col. 58, determinaram um ponto de corte de 18% com sensibilidade e especificidade de 90%. A facilidade da técnica dá-se pelo uso de ETT, porém necessita de operador treinado para realizar as medidas no modo M. Sua utilização estaria limitada nos casos de aumento da pressão intra-abdominal, em presença de disfunção ventricular direita e de hipertensão pulmonar grave. Variação do Período Pré-Ejeção (PEP) O período pré-ejeção (PEP) corresponde ao tempo entre o início da despolarização e ejeção ventricular no eletrocardiograma. É um intervalo de tempo sistólico que permite avaliar a função ventricular. Apesar do PEP depender da contratilidade cardíaca e discretamente da pós-carga, seu valor sempre diminui quando há aumento de pré-carga. Recentemente, observou-se que, durante a VM, os valores do PEP variavam durante a inspiração e a expiração assim como a curva da PAS 59. Por analogia ao conceito de VVS e dps induzida pela VM, Bendjelid e col. 45 estudaram a variação do PEP como preditor de resposta à expansão volêmica comparando-o com a dpp, dps e ddown em 16 pacientes após cirurgia cardíaca, ventilados com PEEP zero e, após 30 minutos, com PEEP de 10 cmh 2 O. A PAD e a POAP não tiveram valor preditivo. Todas as medidas dinâmicas estudadas se correlacionaram com a queda do IC provocada pela PEEP de 10 cmh 2 O e com o aumento do VS após a infusão de 500 ml de solução fisiológica. Os autores concluíram que a variação do PEP foi um bom preditor da resposta hemodinâmica a PEEP e um preditor confiável do aumento do IC em resposta à infusão de fluidos em pacientes com função ventricular preservada. Limitações e Perspectivas As medidas dinâmicas preditoras da resposta à infusão de fluidos têm se mostrado confiáveis, acuradas e definitivamente superiores às clássicas pressões de enchimento cardíaco obtidas de forma estática. No entanto, a grande maioria dos estudos foi realizada em animais ou pacientes sedados, algumas vezes curarizados, sem movimentos respiratórios espontâneos, sem disritmia cardíaca ou disfunção ventricular. Portanto, seu real valor para uso nas condições do dia-a-dia ainda depende de validação. Primeiramente, ainda não há padronização de valor de corte das diferentes variáveis descritas. Como cada estudo define de maneira diferente o que seria resposta à infusão de fluidos (aumento de 10 a 20% do IC), o valor de corte para cada variável é difícil de ser definido. Como exemplo, Michard e col. 39 encontraram valor de corte de 13% para dpp, enquanto Kramer e col. 42 definiram 11%; Feissel e col. 57 definiram 12% de variação do diâmetro da VCI, enquanto Barbier e col. 58 definiram 18% de distensibilidade da VCI como preditivos de resposta positiva à infusão de fluidos. Não há estudos validando esses valores com maior número de pacientes em diferentes condições clínicas. Em segundo lugar, não existe padronização de como executar as medidas: parâmetros ventilatórios, necessidade de desconexão do ventilador ou tempo de pausa expiratória. A maioria dos estudos utiliza sedação profunda para impedir ciclos respiratórios assistidos ou espontâneos, modo controlado a volume, com PEEP de 5cmH 2 O ou zero (ZEEP) e volume corrente de 8 a 10 ml/kg. Para mensurar a ddown, é preciso ter um valor basal de referência, geralmente obtido através de pausa expiratória de 6 a 30 segundos ou da desconexão do ventilador. Morelot-Panzini e col. 60 compararam medidas da dpp com e sem pausa expiratória do VM. As medidas se correlacionaram fortemente e os autores afirmam que a dpp dinâmica (sem pausa expiratória) pode ser utilizada pelos clínicos para decisão quanto à infusão de fluidos. A única variável estudada foi a dpp, e, portanto, os resultados aplicam-se somente a essa variável. Schwid e Rooke 61 compararam a ddown, dup e dps aferidas durante apnéia com método automatizado onde o monitor identificava o final da expiração para estabelecer a PAS basal. Houve uma diferença entre os dois métodos de 0,2 mmhg tanto para a ddown com para a dup, que foi considerada clinicamente insignificante, permitindo concluir boa concordância entre a dps automática e a obtida durante apnéia. Apenas um estudo incluiu pacientes com disfunção ventricular. Num grupo de 12 pacientes com fração de ejeção RBTI - Revista Brasileira Terapia Intensiva

7 ventricular inferior a 35%, a VVS se correlacionou com o aumento do índice sistólico após infusão de hidroxietilamida com melhor resultado que a POAP e ADFVE 62. Quanto ao volume corrente (VC), Reuter e col. 63 estudaram o efeito de diferentes VCs na VVS e dpp em 20 pacientes antes de serem submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica. Aumentando-se o VC de 5 ml/kg para 10 e 15 ml/kg, houve aumento progressivo dos valores da VVS e da dpp com diminuição após a infusão de hidroxietilamida a 6% até aumento de pelo menos 10% do índice de VS. Mesmo após expansão volêmica, os valores de VVS e dpp foram maiores com VC de 10 e 15 ml/kg, permitindo concluir que o VC influencia os seus valores, devendo-se ter cuidado ao utilizar essas variáveis em pacientes ventilados com altos volumes correntes. Recentemente, De Backer e col. 64 estudaram a influência do VC na medida da dpp. Os 60 pacientes estudados foram divididos em dois grupos: baixo VC (menor que 8 ml/ kg) e alto VC (pelo menos 8 ml/kg). Os valores de corte da dpp de acordo com a área sob a curva ROC para cada grupo foram de 8% e 12%, respectivamente (Figura 4). A sensibilidade e especificidade foram inferiores no grupo de menor VC, 66% versus 88% e 65% versus 89%, respectivamente. Os autores concluíram que há limitação do valor preditivo da dpp em pacientes ventilados com baixo VC. Figura 4 Curva ROC Comparando a dpp em Pacientes Ventilados com Volume Corrente de pelo menos 8 ml/kg com aqueles Ventilados com Volume Corrente Inferior a 8 ml/kg. Sensibilidade APP 12.8% PP 8% 1 - Especificidade TV > 8 ml/kg TV < 8 ml/kg PP: variação de pressão de pulso, TV: volume corrente, Linha cheia: volume corrente de pelo menos 8 ml/kg, Linha pontilhada: volume corrente menor que 8 ml/kg. Adaptado de De Backer e col. 64 Michard e col. 39 avaliaram a dpp em 14 pacientes com lesão pulmonar aguda em ZEEP e PEEP 10 cmh 2 O. O aumento da PEEP provocou, em média, aumento da dpp de 9% para 16%. Os seis pacientes que apresentaram diminuição de mais de 10% do IC durante PPEEP 10 cmh 2 O receberam 500 ml de hidroxietilamida com redução da dpp de 21% para 14% em média. Apesar dos autores concluírem que a dpp pode ajudar a predizer o efeito da expansão volêmica em pacientes ventilados com PEEP, a média do valor após expansão volêmica (14%) foi maior que a média do valor durante a VM sem PEEP (9%). Bendjelid e col. 45 estudaram a dps, ddown e dpp em 16 pacientes com ZEEP e 10 cmh 2 O. Houve correlação entre as três variáveis e as alterações do IC causadas pela PEEP e com o aumento do VS após infusão de solução fisiológica; sendo que a variável que obteve mais forte correlação foi a dpp (r 2 0,83 e p = 0,001). Ainda ponderando sobre as limitações das medidas dinâmicas, Jardin 65 chama atenção que, em presença de disfunção ventricular direita, uma alta dpp pode não predizer uma resposta positiva à infusão de fluidos. A disfunção do VD é relativamente comum em pacientes críticos devido à depressão miocárdica causada pela sepse ou a cor pulmonale agudo por aumento da resistência vascular pulmonar associado ao aumento da pressão pleural durante a ventilação mecânica 66. Nessas circunstâncias, a expansão volêmica não seria capaz de aumentar a pré-carga do VE e seu VS. Em um estudo com 66 pacientes sob VM, houve sete falsos positivos para a dpp. Três apresentaram cor pulmonale agudo e, em quatro casos, ocorreu aumento predominante da dpp durante a inspiração quando comparada à diminuição durante a expiração 54. Este fenômeno é causado por aumento da dup e indica hipervolemia 67, e, portanto, não prediz resposta à infusão de fluidos. Ainda existem outros possíveis fatores interferentes na avaliação das medidas dinâmicas: a ocorrência de ciclos espontâneos ou esforço para disparo do ventilador, auto- PEEP, presença de disritmias cardíacas, de esforço expiratório em pacientes com obstrução ao fluxo aéreo e de aumento da pressão intra-abdominal. Essas situações não são incomuns na prática clínica e ainda não foram estudadas adequadamente 29. Rooke e col. 38 não conseguiram determinar com precisão a ddown em pacientes em ventilação espontânea, submetidos à retirada de 1000 ml de sangue, para hemodiluição prévia à cirurgia eletiva e a dps por vezes variou na direção oposta à esperada. Esse resultado sugere a aplicabilidade das medidas dinâmicas apenas em pacientes sedados e curarizados incapazes de disparar ciclos respiratórios. Finalmente, as medidas dinâmicas são capazes de identificar os pacientes que responderão a fluidos, mas isto não significa que esses devam receber fluidos. É necessário lembrar que mesmo diante de novas ferramentas de monitorização, o tratamento dos pacientes deve ser guiado por consensos de manuseio à luz das evidências. Apesar de existirem estados de hipoperfusão ocultos, não se sabe o benefício do aumento do débito cardíaco em pacientes sem evidência de hipoperfusão. Assim, é importante a avaliação da perfusão tecidual diante do contexto completo de cada paciente antes da decisão terapêutica. As medidas dinâmicas têm maior valor preditivo que as clássicas pressões de enchimento cardíaco (PVC e POAP) para resposta à expansão volêmica em pacientes sedados sob VM. O desenvolvimento de equipamentos capazes de automatizar as aferições, o surgimento de novos estudos de padronização das técnicas para aquisição dessas variáveis e o entendimento do real benefício do aumento do débito cardíaco nos diferentes estados de choque ajudarão a incorporação das variáveis dinâmicas na prática clínica diária. Volume 17 - Número 4 - Outubro/Dezembro

8 ABREVIATURAS ADFVE área diastólica final do ventrículo esquerdo DC débito cardíaco DDown variação inferior da pressão arterial sistólica DPP variação da pressão de pulso DPS variação da pressão sistólica DUp variação superior da pressão arterial sistólica ETE ecocardiografia transesofágica ETT ecocardiografia transtorácica IC índice cardíaco LPA lesão pulmonar aguda PAD pressão de átrio direito PAS pressão arterial sistólica PAE pressão média de átrio esquerdo PEEP pressão positiva ao final da expiração PEP período pré-ejeção POAP pressão de oclusão da artéria pulmonar PVC pressão venosa central SARA síndrome da angústia respiratória aguda TFc tempo de fluxo sistólico aórtico corrigido para a freqüência cardíaca UTI unidade de terapia intensiva VC volume corrente VCI veia cava inferior VCS veia cava superior VD ventrículo direito VDFVD volume diastólico final do ventrículo direito VDFVE volume diastólico final do ventrículo esquerdo VE ventrículo esquerdo VFAo variação de fluxo aórtico VM ventilação mecânica VS volume sistólico VVS variação de volume sistólico 300 RESUMO JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A infusão de fluidos é o principal tratamento do choque circulatório visando a sua reversão e a garantia de perfusão tecidual adequada. Entretanto, a expansão volêmica pode ter efeitos adversos, principalmente em pacientes com insuficiência respiratória aguda. Além disso, o uso de ventilação mecânica com pressão positiva pode dificultar a avaliação da volemia nesses pacientes. Os objetivos deste estudo foram apresentação das variáveis hemodinâmicas estáticas (p. ex.: PVC, POAP, VDFVD) e dinâmicas (p. ex.: dpp, dps, ddown/up) para a avaliação da pré-carga ventricular. CONTEÚDO: Análise crítica das vantagens, limitações, perspectivas de uso na prática clínica e do valor preditivo do aumento do débito cardíaco em resposta à infusão de fluidos das variáveis hemodinâmicas estáticas e dinâmicas em pacientes críticos submetidos à ventilação mecânica. CONCLUSÕES: As variáveis dinâmicas têm maior valor preditivo para o aumento do débito cardíaco após a infusão de fluidos em pacientes submetidos à ventilação com pressão positiva quando comparadas com as variáveis estáticas de avaliação da pré-carga ventricular classicamente utilizadas até o momento. Estudos adicionais são necessários para a melhor padronização e automação das técnicas de aquisição das variáveis dinâmicas, assim como para uma melhor interpretação de suas relevâncias fisiológicas e clínicas. É necessário entender o real benefício do aumento do débito cardíaco nos diferentes quadros de choque e assim justificar a incorporação dessas novas técnicas na prática clínica. Unitermos: débito cardíaco, hemodinâmica, monitorização, terapia intensiva, ventilação mecânica. REFERÊNCIAS 01. 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