Artigo Original Avaliação de Fatores que Influenciam no Desmame de Pacientes em Ventilação Mecânica Prolongada após Cirurgia Cardíaca Emília Nozawa, Eliane Kobayashi, Marta Erika Matsumoto, Maria Ignêz Zanetti Feltrim, Maria José Carvalho Carmona, José Otávio Costa Auler Júnior São Paulo, SP Objetivo - Analisar parâmetros de mecânica respiratória, oxigenação e alterações cardiovasculares envolvidos no desmame da ventilação mecânica prolongada em pacientes traqueostomizados após cirurgia cardíaca. Métodos - Estudados 45 pacientes em pós-operatório de cirurgia cardíaca que estavam sob ventilação mecânica por mais de 10 dias submetidos à traqueostomia, após insucesso de retirada da ventilação mecânica. Foram realizadas medidas de mecânica respiratória, oxigenação e analisados os fatores: tipo de procedimento cirúrgico, presença de disfunção cardíaca, tempo de circulação extracorpórea e presença de lesões neurológicas. Resultados - Dos 45 pacientes estudados, 22 obtiveram sucesso e 23 insucesso no desmame da ventilação mecânica. Não houve diferença entre os grupos em relação a complacência pulmonar estática (p=0,23), resistência das vias aéreas (p=0,21) e relação espaço morto/volume corrente (p=0,54). Também não houve diferença quanto às variáveis PaO 2 (p=0,86), índice de respiração rápida e superficial (p=0,48) e pressão arterial de dióxido de carbono (p=0,86). A disfunção cardíaca e o tempo de circulação extracorpórea foram parâmetros que apresentaram diferença significante. Conclusão - Os dados de mecânica respiratória e oxigenação não foram parâmetros de sucesso ou insucesso do desmame. No entanto, disfunção cardíaca e tempo de circulação extracorpórea interferiram de forma significativa no sucesso do desmame de ventilação mecânica. Palavras-chave: cirurgia cardíaca, desmame, ventilação mecânica prolongada Instituto do Coração do Hospital das Clínicas FMUSP. Correspondência: Emília Nozawa - Rua Mateus Grou, 539/71-05430-015 - São Paulo, SP. Recebido para publicação em 6/2/02 Aceito em 30/4/02 Os parâmetros de mecânica respiratória e oxigenação são comumente utilizados no desmame de pacientes sob ventilação mecânica prolongada 1-4. Fatores, como idade avançada, sexo feminino, tempo de circulação extracorpórea, disfunção cardíaca e baixo débito cardíaco podem levar o paciente à ventilação mecânica prolongada 5-8. No entanto, há poucos relatos sobre a utilização conjunta de parâmetros de mecânica respiratória, oxigenação e de alterações cardiovasculares, como fatores envolvidos no sucesso do desmame de pacientes submetidos à cirurgia cardíaca sob ventilação mecânica prolongada. Pacientes em pós-operatório de cirurgia cardíaca são, geralmente, extubados tão logo cesse o efeito anestésico, tendo a modalidade ventilatória pouco impacto na decisão da extubação 9. Entretanto, aproximadamente 3 a 6% dos pacientes podem necessitar de ventilação mecânica prolongada devido à complexidade das doenças cardíacas, pulmonares ou por outros problemas sistêmicos 10. Nesses casos, os critérios habituais de extubação, como análise dos gases arteriais, determinação da capacidade vital e do volume minuto, muitas vezes, falham em prever o sucesso da extubação 11. A quantidade de recursos materiais e financeiros consumidos por esses pacientes em ventilação mecânica prolongada são altos, havendo estudos na tentativa de reduzir os custos 5. Nosso estudo teve como objetivo analisar parâmetros de mecânica respiratória, oxigenação e alterações cardiovasculares e verificar os fatores envolvidos no sucesso ou insucesso do desmame da ventilação mecânica de pacientes traqueostomizados, submetidos à ventilação mecânica prolongada após cirurgia cardíaca. Métodos Foram estudados 45 pacientes sob ventilação mecânica prolongada após cirurgia cardíaca, sendo 34 do sexo masculino e 11 do sexo feminino, no período de agosto/97 a Arq Bras Cardiol, volume 80 (nº 3), 301-5, 2003 301
Arq Bras Cardiol fevereiro/99 na Unidade de Terapia Intensiva Cirúrgica do Instituto do Coração do HC/FMUSP. Todos os pacientes incluídos no protocolo foram submetidos à cirurgia cardíaca sob circulação extracorpórea, que permaneceram em ventilação mecânica prolongada por mais de 10 dias após falha no desmame, sendo, então, submetidos à traqueostomia. Excluíram-se pacientes com diagnóstico de sepsis, mediastinite ou com temperatura acima de 38 0 C ou abaixo de 35 o C. Após a traqueostomia, os pacientes foram sedados com midazolam intravenoso e o relaxamento muscular foi obtido com indução de brometo de pancurônio para as medidas de mecânica respiratória. Utilizou-se respirador (Veolar-Hamilton, Suíça) ajustado com os parâmetros em modalidade ventilatória de volume controlado para garantir volume corrente igual a 8ml/kg, onda de fluxo inspiratório do tipo quadrada, pausa inspiratória de 0,5s, sendo a fração inspirada de oxigênio e pressão positiva final da expiração ajustadas para manter uma saturação periférica de oxigênio 95%, até o limite inferior de concentração de oxigênio de 40% e pressão positiva final da expiração de 5cmH 2 O. Após o ajuste do ventilador mecânico foram coletados os valores de volume corrente, pico de pressão inspiratória, volume minuto, freqüência respiratória, pressão de platô inspiratório, pressão positiva final da expiração e fluxo inspiratório diretamente do painel do respirador. Para a avaliação da mecânica respiratória retirou-se o umidificador do circuito do respirador 12. Foram realizados medidas de complacência estática (ml/cmh 2 O), resistência das vias aéreas (cmh 2 O/l/m), relação espaço morto/volume corrente, índice de respiração rápida superficial, relação PaO 2 e PaCO 2. A complacência estática total foi obtida dividindo-se o volume corrente pela pressão de platô subtraída do valor do pressão positiva final da expiração. A resistência das vias aéreas total foi calculada dividindo-se a diferença entre o pico de pressão inspiratória e a pressão platô pelo fluxo inspiratório. A relação espaço morto/volume corrente (Cosmo Plus-9, Dixtal, São Paulo - Brasil) foi obtida colhendo-se gasometria arterial com concentração de oxigênio a 100%. Após a descurarização espontânea e quando as condições clínicas do paciente permitiam, desconectava-se o tubo endotraqueal do respirador e media-se o índice de respiração rápida e superficial no primeiro e quinto minuto. Compararam-se os parâmetros de mecânica respiratória e oxigenação com os valores normais 13. Foram analisados o tipo de procedimento cirúrgico, tempo de circulação extracorpórea, presença de disfunção miocárdica e alterações neurológicas. O tempo de circulação extracorpórea foi considerado maior ou menor que 120min. A disfunção cardíaca foi definida como índice cardíaco <1,8 l/min/m 2 em pacientes recebendo drogas inotrópicas e/ ou que apresentavam fração de ejeção <50% analisados pela ecocardiografia. Foram consideradas como alterações neurológicas aquelas lesões avaliadas clinicamente e confirmadas por tomografia computadorizada de crânio, e excluídas as lesões neurológicas progressivas. Os distúrbios eletrolíticos presentes foram corrigidos prontamente e a nutrição foi realizada por via enteral ou parenteral, conforme as condições clínicas e avaliação nutricional. Todos os pacientes foram submetidos ao protocolo de desmame padronizado na UTI cirúrgica do InCor. Os parâmetros de avaliação utilizados para o desmame do respirador foram estabilidade hemodinâmica, freqüência respiratória <25rpm, PaO 2 >200; pressão arterial de dióxido de carbono entre 35 e 45mmHg, pressão inspiratória máxima >25cmH 2 O, VC >5ml/kg mantendo a SaO2 >93%. O desmame consistiu em diminuir gradativamente os parâmetros do respirador, como freqüência respiratória (f), ventilação com pressão suporte (PSV), pressão positiva no final da expiração, fração inspirada de oxigênio (FiO 2 ) até atingir os parâmetros mínimos, isto é, f=2rpm, PSV=10cmH 2 O, pressão positiva final da expiração=5cmh 2 O e FiO 2 =0,4. Neste momento, iniciou-se a retirada gradativa do respirador, por um período de 30min em nebulização contínua com suporte de oxigênio, mantendo-se uma saturação de oxigênio >93% no período da manhã e 30min no período vespertino, permanecendo em ventilação mecânica no período noturno. Esse tempo foi aumentado gradativamente até o desmame completo do respirador como mostra o protocolo de desmame na tabela I. O sucesso na retirada da ventilação mecânica foi definido quando os pacientes alcançaram completa autonomia do respirador por um período > 48h, mantendo saturação de oxigênio acima de 93% com suporte de oxigênio e ausência de fadiga do padrão respiratório (taquipnéia, uso da musculatura acessória, movimentos paradoxais ou assincronia da caixa torácica e abdômen). Insucesso foi definido como dependência do respirador por um período maior que oito semanas (56 dias) ou evoluíram a óbito. O estudo foi aprovado pela Comissão Científica do InCor e Comitê de Ética em Pesquisa do HCFMUSP. Todas as variáveis foram descritas com média e desvio padrão. Os dados de sucesso e insucesso foram analisados pelo teste t Student e as variáveis de tempo de circulação extracorpórea e disfunção cardíaca pelo teste exato de Fisher. O nível de significância estatístico foi de p<0,05. Protocolo Tabela I - Protocolo de desmame Tempo de nebulização Período Manhã Tarde Noite 30min 30min Respirador Respirador 1h 1h Respirador F = 2 rpm 2h 2h 1h PSV = 10cmH 2 O 3h 3h 2h FIO2 = 0,4 4h 4h 3h PEEP= 5cmH 2 O 5h 5h 4h 6h 6h 5h 24h 302
Resultados Tabela II - Características demográficas dos pacientes Sucesso (n = 22) Insucesso (n= 23) P Idade (anos) 63,3 ± 12,9 62,9 ± 13,0 0,87 Peso (quilos) 73,2 ± 12,9 72,1 ± 12,8 0,77 IMC (kg/m 2 ) 27,5 ± 06,3 26,4 ± 03,8 0,50 Altura (m) 1,66 ± 0,08 1,62 ± 0,13 0,30 Tabela III - Tipos de procedimento cirúrgico nos 45 pacientes Procedimento cirúrgico Sucesso Insucesso RM do miocárdio 16 5 Procedimento associado 2 9 Troca valvar 1 4 Correção de Aneur. Ao Asc. 2 4 Aneurismectomia do VE 1 1 RM- revascularizações do miocárdio; procedimento associado = revascularização do miocárdio + outro procedimento associado; Aneur. Ao Asc.- aneurisma aorta ascendente; VE- ventrículo esquerdo. Dentre os 45 pacientes estudados, 22 conseguiram independência da ventilação mecânica até o período de oito semanas, recebendo alta da UTI e 23 não obtiveram sucesso no desmame. Desses 23 pacientes, oito permaneceram sob assistência ventilatória por período superior a oito semanas e 15 evoluíram para óbito. As características dos pacientes estão descritos na tabela II e a descrição dos procedimentos cirúrgicos na tabela III. No grupo de pacientes valvares, dos cinco que entraram no protocolo, quatro foram submetidos a cirurgia de troca de valva aórtica e um a troca de valva mitral. As variáveis de mecânica respiratória e oxigenação - complacência estática, resistência das vias aéreas, relação espaço morto/volume corrente, índice de respiração rápida e superficial, relação PaO 2 e PaCO 2, quando comparadas entre os grupos sucesso e insucesso, não apresentaram diferença estatisticamente significante (tab. IV). Dos pacientes estudados, 27 (60%) apresentaram disfunção cardíaca, sendo que 9 (33%) evoluíram para sucesso no desmame e 18 (67%) para insucesso. Dos 18 (40%) pacientes que não apresentaram disfunção cardíaca, 13 (72%) evoluíram para independência da ventilação mecânica, e 5 (28%) para insucesso, sendo esta diferença estatisticamente significante (p=0,02) (fig. 1). Em relação ao tempo de circulação extracorpórea, 23 pacientes tiveram tempo menor que 120min, sendo que 15 (65%) evoluíram para sucesso e 8 (35%) para insucesso do desmame. Dos 22 pacientes que apresentaram tempo de circulação extracorpórea > 120min, 7 (32%) evoluíram para sucesso e 15 (68%) para insucesso, diferença estatisticamente significante (p=0,04) (fig. 2). No grupo estudado, 15 (33%) dos 45 pacientes apresentaram complicações neurológicas, sendo que nove evoluíram para o sucesso da retirada da ventilação mecânica e seis para insucesso. Discussão Nossos dados mostraram que 46% dos pacientes em ventilação mecânica, que obtiveram sucesso na retirada do suporte ventilatório, são compatíveis com outros relatos descritos na literatura 1,14,15. Pôde-se verificar que as causas da não retirada da ventilação mecânica nesses pacientes estiveram relacionadas sobretudo à presença de disfunção cardíaca e tempo prolongado de circulação extracorpórea. Vários estudos recomendam o uso da complacência pulmonar estática, variável fácil de ser mensurada, não invasiva, demonstrando ser critério útil para prever sucesso no desmame da ventilação mecânica em pacientes pneumopatas 2,13. No entanto, em nosso estudo, embora a complacência pulmonar estática estivesse alterada, apresentando valores abaixo da normalidade, não foi suficientemente sensível para diferenciar a evolução dos pacientes em relação ao desmame da ventilação mecânica. A diminuição da complacência pulmonar estática pode ser devido ao procedimento cirúrgico, como a esternotomia, circulação extracorpórea, manipulação cirúrgica e presença de drenos 16,17. No nosso estudo, a resistência das vias aéreas esteve aumentada em todos os pacientes, porém, não se observou diferença significante entre os pacientes que evoluíram para independência da ventilação mecânica e os que evoluíram para insucesso no desmame. Zanotti e cols. 2, analisando a resistência das vias aéreas em pacientes com DPOC, obtiveram resultados semelhantes. Por outro lado, Tobin 18, Tabela IV - Comparação dos parâmetros de mecânica respiratória e de oxigenação entre os grupos de sucesso e insucesso no desmame da ventilação mecânica prolongada Sucesso Insucesso Valores Normais p Cst (ml/cmh 2 O) 043,1 ± 05,2 37,7 ± 14 50-100 0,23 Raw (cmh 2 O/l/s) 008,7 ± 06,35 7 ± 06 2-5 0,21 Vd/Vt 000,4 ± 00,12 0,3 ± 00,16 0,3 0,54 F/VC (rpm/l) 100,6 ± 52,9 87,6 ± 43 < 100 0,48 PaO 2 248 ± 200 235 ± 185 > 200 0,88 PaCO 2 (mmhg) 37,5 ± 33 36 ± 30,2 35-45 0,86 Valores de complacência estática (Cst) em ml/cmh 2 O; resistência das vias aéreas (Raw) em cmh 2 O/l/s; relação espaço morto/volume corrente (Vd/Vt), índice de respiração rápida e superficial (f/vc) em rpm/l; relação PaO 2 ; PaCO 2 (mmhg) dos grupos sucesso e insucesso do desmame. 303
Arq Bras Cardiol Fig. 1 - Disfunção cardíaca nos grupos sucesso e insucesso do desmame de pacientes em ventilação mecânica prolongada; * p<0,05 para comparação entre os grupos sucesso e insucesso. Fig. 2 - Tempo de circulação extracorpórea (CEC) nos grupos sucesso e insucesso do desmame de pacientes em ventilação mecânica prolongada; * p<0,05 para comparação entre os grupos sucesso e insucesso. em estudo recente, relatou que o aumento da resistência das vias aéreas em pacientes com DPOC dificulta o desmame da ventilação mecânica. O aumento da resistência das vias aéreas observado em nossos pacientes pode ser devido ao edema da parede das vias aéreas, presença de fluidos ou secreções dentro do lúmen das vias aéreas e diminuição do volume funcional do pulmão 16. Quanto à relação espaço morto/volume corrente, há relatos de ser predito no desmame da ventilação mecânica quando associado a um sistema de escore, incluindo dados de mecânica respiratória e oxigenação 1. Nosso estudo revelou que esta variável não foi significativa na previsão do sucesso no desmame da ventilação mecânica, pois ambos os grupos apresentaram valores semelhantes ou próximos da normalidade. A variável índice de respiração rápida e superficial é largamente utilizada para prever o resultado da ventilação mecânica. Este índice é considerado válido por vários autores, mostrando que pacientes com valores abaixo de 100rpm/L obtêm independência do suporte ventilatório 18-21. Esta variável é fácil de ser mensurada, é independente da cooperação do paciente, sendo altamente predito quanto ao resultado do desmame 20. No entanto, nossos dados mostram que esta variável não apresentou diferença estatistica- mente significante entre os grupos. Nossa casuística computou sete pacientes que não apresentavam condições clínicas para realização do teste, devido à instabilidade hemodinâmica e/ou sedação; resultados similares também foram encontrados por Nava e cols. 4 em pacientes com DPOC, onde demostraram que este índice não prognosticou sucesso ou falha no desmame. A relação PaO 2 é utilizada rotineiramente em nossa Instituição no pós-operatório de cirurgia cardíaca, como parâmetro de desmame, sendo possível utilizá-la independente das condições clínicas do paciente, embora alterações cardiovasculares possam influenciar no conteúdo venoso de oxigênio e no débito cardíaco 13. Este índice não identificou diferenças significativas em relação a oxigenação em ambos os grupos. A disfunção cardíaca é citada na literatura como um dos fatores que dificulta o desmame da ventilação mecânica em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca 7,8,22. Lemaire e cols. 23 relatam que DPOC e disfunção ventricular esquerda provavelmente são fatores que contribuem para o insucesso no desmame. Verificamos diferença estatisticamente significante na incidência de disfunção cardíaca entre os grupos e verificamos que a presença de choque cardiogênico e da baixa fração de ejeção ventricular são fatores que interferem negativamente no desmame da ventilacão mecânica. O tempo de circulação extracorpórea é um dos principais fatores que retarda o desmame da ventilação mecânica em cirurgia cardíaca, devido ao importante distúrbio fisiológico causado pela resposta inflamatória ao circuito extracorpóreo. Este distúrbio provoca prejuízo na membrana dos capilares pulmonares, levando a um aumento do shunt fisiológico e alterando as trocas gasosas 24. Estudos prévios demonstraram que tempo prolongado de circulação extracorpórea >120min, geralmente, está relacionado com o alto risco cirúrgico 7,8. Nossos dados demonstraram comportamento semelhante em pacientes que permaneceram por mais de 120min em circulação extracorpórea. As alterações neurológicas representam uma das maiores complicações no período pós-operatório de cirurgia cardíaca; os mecanismos envolvidos são multifatoriais, embora aqueles relacionados à circulação extracorpórea estejam especificamente implicados 25. Nossos dados demonstraram que pacientes submetidos à cirurgia cardíaca, apresentando alterações neurológicas e submetidos a ventilação mecânica prolongada não necessariamente evoluíram com insucesso do desmame. Em conclusão, nosso estudo demonstra que em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca, que requerem ventilação mecânica prolongada, os dados de mecânica respiratória e oxigenação não foram fatores envolvidos no sucesso ou insucesso no desmame. Por outro lado, disfunção cardíaca e tempo de circulação extracorpórea influenciaram diretamente no sucesso do desmame. Agradecimentos À Dra. Estela Azeka pela revisão do artigo. 304
Referências 1. Gluck EG, Corgian L. Predicting eventual success or failure to wean in patients receiving long-term mechanical ventilation. Chest 1996; 110: 1018-24. 2. Zanotti E, Rubini F, Lotti G, et al. Elevated static compliance of the total respiratory system: early predictor of weaning unsuccess in severe COPD patients mechanically ventilated. Intensive Care Med 1995; 21: 400-5. 3. Tobin JM, Laghi F. Monitoring respiratory muscle function. In: Tobin JM. Editor. Principles and Practice of Intensive Care Monitoring. New York: MacGraw- Hill, 1998; 497-544. 4. Nava S, Rubin F, Zanotti E, et al. Survival and prediction of successful ventilator weaning in CPOD patients requiring mechanical ventilation for more than 21 days. Eur Respir J 1994; 7: 1645-52. 5. Elpern EH, Larson R, Douglas P, Rosen RL, Bone RC. Long-Term outcomes for elderly survivors of prolonged ventilator assistance. Chest 1989; 96: 1120-4. 6. Bernard F, Denault A, Babin D, et al. Diastolic dysfunction is predictive of difficult weaning from cardiopulmonary bypass. Anesth Analg 2001; 92: 291-8. 7. Rady MY, Ryan TA. Perioperative predictors of extubation failure and the effect on clinical outcome after cardiac surgery. Crit Care Med 1999; 27: 340-7. 8. Wong DT, Cheng DCH, Kustra R, et al. Risk factors of delayed extubation, prolonged length of stay in the intensive care unit, and mortality in patients undergoing coronary artery bypass graft with fast-track cardiac anesthesia. Anesthesiology 1999; 91: 911-4. 9. Butler R, Keenan SP, Inman KJ, Siibbald WJ, Block G. Is there a preferred technique for weaning the difficult to wean patient? A systematic review of the literature. Crit Care Med 1999; 27: 2331-6. 10. Carson SS, Bach PB, BrzozowskiI L, Leff A. Outcomes after long-term acute care. An analysis of 133 mechanically ventilated patients. Am J Respir Crit Care Med 1999; 159: 1568-73. 11. Carmona MJC, Auler Jr JOC. Assistência ventilatória no pós-operatório de cirurgia cardíaca. In: Auler Jr JOC, Amaral RVG. Assistência Ventilatória Mecânica. São Paulo: Atheneu, 1995: 285-97. 12. Oh TE, Pierson DJ, Tyler ML. Resistance of humidifiers, and inspiratory work imposed by a ventilator-humidifier circuit. Br J Anaesth 1991; 66: 258-63. 13. Emmerich JC. Monitorização respiratória: fundamentos. Rio de Janeiro: Revinter 1996: 69-109. 14. LoCícero III J, McCann B, Massad M, Joob AJ. Prolonged ventilatory support after open-heart surgery. Crit Care Med 1992; 20: 990-2. 15. Kurek J, Cohen I, Lambrinos J, Minatoya K, Bootf VM, Chalfin DB. Clinical and economical outcome of patients undergoing tracheotomy for prolonged mechanical ventilation in New York state during 1993: analysis of 6.353 cases under diagnosis-related groups 483. Crit Care Med 1997; 25: 983-8. 16. Auler Jr JOC, Carmona MJC, Barbas CV, Saldiva PHN, Malbouisson LMS. The effects of positive end-expiratory pressure on respiratory system mechanics and hemodynamics in postoperative cardiac surgery patients. Braz J Med Biol Res 2000; 33: 31-42. 17. Van Belle AF, Wesselling GJ, Penn CKM, Wouters EFM. Postoperative pulmonary function abnormalities after coronary artery bypass surgery. Respir Med 1992; 86: 195-9. 18. Tobin JM. Weaning from mechanical ventilation: what have we learned? Respir Care 2000; 45: 418-35. 19. Pierce LNB. Guide to Mechanical Ventilation and Intensive Respiratory Care. Respir. Philadephia: WB Saunders Co., 1995: 34-57. 20. Capdevilla X, Perrigault PF, Ramanataxo M, et al. Changes in breathing pattern and respiratory muscle performance parameters during difficult weaning. Crit Care Med 1998; 26: 79-87. 21. Yang KL, Tobin M. A prospective study of indexes predicting the outcome of trials of weaning from mechanical ventilation. N Engl J Med 1991; 324: 145-50. 22. Hanneman SK. Multidimensional predictors of success or failure with early weaning from mechanical ventilation after cardiac surgery. Nurs Res 1994; 43: 4-10. 23. Lemaire F, Teboul JL, Cinotti L, et al. Acute ventricular dysfunction during unsuccessful weaning from mechanical ventilation. Anesthesiology 1988; 69: 171-9. 24. Westaby S, Parry PA, Reagan DO, et al. Does modern cardiac surgery require conventional intensive care? Eur J Cardiothorac Surg 1993; 7: 313-8. 25. Isgro F, Schmidt, CH, Pohl P, Saggau W. A predictive parameter in patients with brain related complications after cardiac surgery? Eur J Cardiothorac Surg 1999; 116: 640-4. 305