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Titulação de PEEP por manobra rápida
versus lenta utilizando tomografia de
impedância elétrica, e estabilidade da
função pulmonar com estratégia
ventilatória protetora em modelo suíno
de síndrome do desconforto respiratório
agudo
Tatiana de Arruda Ortiz
Tese apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade se São Paulo para obtenção do título de Doutor em Ciências
Programa de Pneumologia
Orientador: Prof. Dr. Marcelo B. P. Amato
Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo
INTRODUÇÃO
• Infiltrado bilateral observado na
radiografia de tórax
• Hipoxemia refratária
• Complacência pulmonar reduzida
Ashbaugh et al Lancet, 1967.
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
G
R
A
V
I
D
A
D
E
EDEMA
COLAPSO
INTRODUÇÃO
Pulmão Heterogêneo
HYPERDISTENTION
Tidal recruitment
COLLAPSE
Adaptado de Barbas et al, 2005
INTRODUÇÃO
Ajuste adequado da PEEP
Baixo volume corrente
Pressão de VA menor do que 30cmH2O
INTRODUÇÃO
Estratégia Protetora
Amato et al, 1998; Barbas et al, 2005 ; ARDSNET , 2000
Ajuste adequado da PEEP
Baixo volume corrente
Pressão de VA menor do que 30cmH2O
INTRODUÇÃO
Estratégia Protetora
Amato et al, 1998; Barbas et al, 2005 ; ARDSNET , 2000
A redução da “driving pressure”
= Pplatô inspiratória final – PEEP
INTRODUÇÃO
Estratégia Protetora
N Engl J Med 2015;372:747-55.
Associada a diminuição na mortalidade
Manobra de recrutamento alveolar
Kackmarek, 2006; Richard JC, 2001; Meade OM, et al,2008; Mercat A, et al, 2008.
Aumento transitório da Ptp de modo a
vencer a pressão crítica de abertura dos
alvéolos já colapsados
PEEP 0 PEEP 19
INTRODUÇÃO
Implicações da PEEP
Pressão Positiva Expiratória Final elevada
Hiperdistensão pulmonar
Instabilidade hemodinâmica
Rouby JJ, 2002; Rouby JJ, 2003; Fan, E, 2008
aumento pressão no
VD e diminuição do
diâmetro do VE
DC e hipotensão
INTRODUÇÃO
Papadakos e Lachmann, 2007
Encontrar a PEEP ótima para cada paciente
ainda é um desafio na prática clínica
INTRODUÇÃO
Estratégia Protetora
INTRODUÇÃO
Qual é a
PEEP ótima? - PEEP mínima com colapso ≤10% guiado pela TIE
(Costa, EL; Lima, RG; Amato, MPB, 2009)
- Colapso ≤5% guiado pela TC (Suarez-Sipmann, et al., 2007)
- 2cmH2O acima do ponto de inflexão inferior
(Amato, et al.,1998)
- Um passo acima de uma queda de PaO2 > 20% (Badet, et al., 2009)
Qual é a PEEP ótima?
INTRODUÇÃO
PEEP alta x baixa
JAMA. 2008;299(6):637-645
N Engl J Med 2004;351:327-36.
JAMA. 2008;299(6):646-655
INTRODUÇÃO
JAMA. 2010;303(9):865-873
Qual é a PEEP ótima?
PEEP alta x baixa
Estratégia protetora associada a
PEEP alta melhorou a sobrevida de
pacientes com SDRA moderada e
grave
Melhor complacência do sistema respiratório
Titulações da PEEP
INTRODUÇÃO
Curva Pressão - Volume
Pressão esofágica
Tomografia Computadorizada de RX
Tomografia de Impedância Elétrica
Critical care medicine. 2007; 35(1):214-21.
American journal of respiratory and critical care medicine. 2006; 174(3):268-78.
N Engl J Med. 2008;359(20):2095-104.
Intensive care medicine. 2009; 35(6):1132-7.
The New England journal of medicine1998;338:347-54.
The Journal of clinical investigation 1997;99:944-52.
Tabelas PEEP X FIO2
The New England journal of medicine 2000;342:1301-8.
Tomografia computadorizada de RX
É o método padrão ouro para avaliar colapso e
quantidade de tecido aerado pulmonar
INTRODUÇÃO
Produção da imagem: % de radiação absorvida
pelo volume pulmonar
Tomografia de Impedância Elétrica
• Método sem radiação
• Não-invasivo
• Beira-leito
• Mede em tempo real mudanças nos volumes pulmonares
• Identifica colapso e hiperdistensão
Tecnologia de imagem capaz de quantificar o
colapso e hiperdistensão de alvéolos recrutáveis
INTRODUÇÃO
Victorino, et al, 2004
Costa, EL; Lima, RG; Amato, MPB, 2009
Tomografia de Impedância Elétrica
Aplicação de corrente elétrica
contínua de alta frequência e
baixa voltagem no tecido
pulmonar
TIE capta sinal da distribuição regional
da ventilação
Variação de volume Pulmonar =
variação de impedância
INTRODUÇÃO
Produz 50 imagens /seg
Victorino, et al, 2004
Costa, EL; Lima, RG; Amato, MPB, 2009
Na inspiração a impedância aumenta e
na expiração ela diminui
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
Titulação Decremental da PEEP
Padrão (4 minutos por passo)
PEEP ótima: menor que 10% de
colapso de tecido pulmonar guiado
pela TIE
INTRODUÇÃO
Respiratory Care • July 2009 Vol 54 no 7
10 minutos a cada passo da titulação
Crit Care Med 2007 Vol. 35, No. 1
INTRODUÇÃO
PEEP ótima: Passo de PEEP acima de uma queda de PaO2 > 20%
PEEP ótima: menor que 5% de colapso de tecido pulmonar na TC
5 minutos a cada passo da titulação
INTRODUÇÃO
PEEP ótima: passo acima de uma queda de PaO2 menor que 5%
PEEP ótima: guiada pela TC
PEEP ótima: guiada pela TC
2 minutos a cada passo da titulação
INTRODUÇÃO
Manutenção
da PEEP
INTRODUÇÃO
Respiratory Care • July 2009 Vol 54 no 7
INTRODUÇÃO
ARDSnet ( n = 8)
OLA ( n = 8)
P < 0.001
INTRODUÇÃO
Timenetsky et al, AJRCCM– Abstract Issue: A4677
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
1. Verificar a concordância da PEEP titulada através da tomografia de
impedância elétrica por titulação lenta e rápida e comparar dados
hemodinâmicos e de trocas gasosas durantes as duas titulações;
3. Avaliar a estabilidade pulmonar (shunt, PaO2, complacência) e
hemodinâmica (débito cardíaco), durante 1 hora de ventilação mecânica
com 3 níveis de PEEP definidos pela TIE:
i. PEEP TIT para PEEP titulada com colapso de tecido pulmonar inferior
a 1%;
ii. PEEP TIT +2 quando for acrescida mais 2 cmH2O à PEEP titulada com
colapso de tecido pulmonar inferior a 1%;
iii. PEEP TIT -2 quando for subtraído 2 cmH2O à PEEP titulada com
colapso de tecido pulmonar inferior a 1%.
2. Comparar, através da tomografia computadorizada de RX e tomografia
de impedância elétrica, o colapso recrutável durante as titulações
decrescentes de forma lenta e rápida;
MÉTODOS
• Local: UTI de animais LIM09 FMUSP e na
sala de autópsia PISA-FMUSP
• Tipo de estudo: experimental, cruzado
• Amostra: 25 Suínos da raça Landrace,
fêmeas, peso entre 30 e 35kg
PREPARO LESÃO PULMONAR
Etapa Titulação da
PEEP
Etapa Estabilidade
Etapa Tomografia
Computadorizada
1° Passo: Sedação, intubação e monitorização
MÉTODOS
Realizados acessos venosos periféricos e centrais
Realizados acesso de artéria femoral
Realizados traqueostomia e cistostomia
1° Passo: Homogeneização pulmonar
1° Passo: Gasometria arterial de exclusão
PREPARO
MÉTODOS
2° Passo: Lavagem +VILI
PaO2 ≤ 150
VILI 1h
VILI TABLE VILI 2 h
VILI TABLE
VILI 3h
VILI TABLE
PaO2 ≤ 55 PaO2 ≥65 PaO2 (55-65mmHg)
VILI TABLE
Gomes Data, 2014
LESÃO PULMONAR
MÉTODOS
3° Passo: Etapa Titulação da PEEP: 25 animais
3° Passo: Etapa Estabilidade Pulmonar: 11 animais
3° Passo: Etapa Tomografia Computadorizada: 6
animais
MRA MRA
Titulação da PEEP
Lavag
em
+ V
ILI
Basal
Esta
bil
ização
2523
2119
1715
1311
PEEP
PEEP
11
25
Tempo (minutos)
Pre
ssão
(cm
H2O
)
Esta
bil
ização
R
A
N
D
O
M
I
Z
A
Ç
Ã
O
Titulação da PEEP
PEEP
11
2525
2321
1917
1513
11
PEEP
R
A
N
D
O
M
I
Z
A
Ç
Ã
O
MÉTODOS
VM por 1 hora
R
A
N
D
O
M
I
Z
A
Ç
Ã
O
PEEP TIT
PEEP
TIT+2
PEEP
TIT-2
MRA
Esta
biliz
ação
Titulação
Rápida
Final
Tempo (minutos)
Pre
ssão
(cm
H2O
)
MÉTODOS
MÉTODOS
25
50
55
25
5
10
15
20
30
35
40
45
23 21 19
17 15
13 11
60
Tempo
Pre
ssão
(cm
H2O
)
Ventilação Mecânica
por 1 hora
VCV, Vt=5mlLkg, f=30ipm, Fluxo=30L/min, Pausa=0,3seg.
MRA MRA
Passo 1: PEEP 25 cm H₂O, ∆P 15 cm H₂O (30 seg).
Passo 2: PEEP 35 cm H₂O, ∆P 15 cm H₂O (30 seg).
Passo 3: PEEP 45 cm H₂O, ∆P 15 cm H₂O (1 min).
MRA
TP
E
TP
PCV, ∆P 15 cm H₂O , PEEP=25 cm H₂O ,f=50ipm, TI=0,6 seg E
3° Passo Etapa
Titulação da PEEP
3° Passo Etapa
Titulação da PEEP
Métodos
3° Passo Etapa
Estabilidade Pulmonar
Métodos
VM 1 hora: PCV mínimo ∆P8 ou ∆P que ventilasse com Vt=5ml/kg, FR25=30ipm
Métodos
3° Passo: Etapa
Tomografia Computadorizada
Análise Estatística: Desfecho 1
• Concordância entre as titulações lenta x rápida
através da TIE
•Estudo de comparação de métodos
•Análise Bland Altman
• Comparação entre as TCs e TIE •Teste Anova de medidas repetidas
•Comparação da titulação rápida primeiro e
lenta primeiro e comparação de primeira vs
segunda •Teste T pareado
Métodos
Análise Estatística: Desfecho 2
Métodos
• Evolução ao longo do tempo
•Teste Anova de medidas repetidas
•Nas análises post hoc foi utilizado a
correção de Sidak para comparações
múltiplas
• Foram usados os softwares GraphPad
Prisma 6 e SigmaPlot
• Considerou-se significante, para todos os
testes, um valor de p˂0,05.
Resultados
Resultados
Resultados
Características dos Animais
PaO2= pressão arterial de oxigênio, PAM= pressão arterial média, FC= frequência cardíaca, PAP=
pressão de artéria pulmonar, VC= volume corrente, EtCO2 = pressão parcial de dióxido de carbono
no final da expiração.
Resultados
1. Concordância entre
Manobra de Titulação
Rápida versus Lenta
Resultados
Porcentagem de colapso estimado pela TIE
durante as titulações lenta e rápida
* p˂0.01 para a diferença entre a manobra rápida e lenta nos passos 13 e 11cmH2O ( análise post
hoc ).
Resultados
Gráfico de Bland e Altman para concordância
entre a PEEP titulada pela Titulação Rápida e
Lenta
Resultados
Complacência pulmonar global durante as
titulações Lenta e Rápida
* p˂0.01 para a diferença de complacência entre a manobra rápida e lenta nos passos 17 até
11cmH2O ( análise post hoc ).
Resultados
2. Comparação entre a
Tomografia dinâmica e
volumétrica em dois
valores de PEEP
Resultados
Massa pulmonar não aerada estimada por TC Vol. e
TC Din., no início da manobra de titulação da PEEP e
ao final da manobra
* p˂0.05 para a diferença entre manobra rápida e lenta na PEEP 10 cmH2O.
Resultados
3. Comparação entre TC
dinâmica e TIE durante a
titulação da PEEP
Resultados
Estimativa do colapso detectado pela TIE
versus TC dinâmica em cada passo da
titulação da PEEP
Figura A mostra a titulação rápida e B titulação lenta;
Não houve diferença entre TIE e TC.
Resultados
4. Análise hemodinâmica e
troca gasosa durante a
titulação da PEEP
Resultados
Dados hemodinâmicos e respiratórios durante
titulação lenta e rápida da PEEP
Dados apresentado como média desvio padrão PAM= pressão arterial média, PAP=pressão de artéria pulmonar,
FC=frequência cardíaca, EtCO2= pressão parcial de dióxido de carbono no final da expiração.
* p˂0.01 para a diferença entre PAM e EtCO2 na titulação lenta versus rápida.
Resultados
Valores individuais de PaCO2 (em A) e PaO2 (em B) na primeira
e segunda titulações (independente de ser rápida ou lenta)
durante o período de estabilização (PEEP =25cmH2O)
As linhas tracejadas representam o valor médio. Não houve diferença para as duas variáveis.
Resultados
Lenta Rápida
Pa
CO
2(m
mH
g)
N=16
30
70
110
150
190
230
Rápida Primeiro Lenta Primeiro
Rápida Primeiro Lenta Primeiro
Lenta Rápida
Pa
O2
(mm
Hg
)
N=160
200
400
600
B
A
Lenta Rápida
Pa
CO
2(m
mH
g)
N=16
30
70
110
150
190
230
Rápida Primeiro Lenta Primeiro
Rápida Primeiro Lenta Primeiro
Lenta Rápida
Pa
O2
(mm
Hg
)
N=160
200
400
600
B
A
Valores individuais de PaCO2 (em A) e PaO2 (em B) nas
titulações lenta e rápida durante o período de estabilização
(PEEP =25cmH2O) mostrando qual tipo de titulação foi a
primeira ou a segunda
As linhas tracejadas representam o valor médio. Não houve diferença para as duas variáveis.
Resultados
PaCO2 durante titulação lenta e rápida em quatro
tempos
# p=0,01 para interação entre tempos e tipo de manobra;
* p=0,01 para a diferença entre as manobras em cada tempo.
Resultados
PaO2 durante titulação lenta e rápida em quatro
tempos
* p˂0,01 para diferença com o período basal;
§ p˂0,01 para diferença entre o período de estabilização e as PEEP 11 e 25 cmH2O para ambas as manobras.
Resultados
5. Estabilidade Pulmonar
Resultados
Evolução da complacência pulmonar (A), PaO2 (B) e Shunt (C)
nas três estratégias de PEEP nos tempos basal, estabilização
(PEEP=25 cmH2O), 1, 15, 30 e 60 minutos
§ p˂0,01 para interação entre tempo e estratégia;
* p˂0,01 para diferença entre as três estratégias nos tempos 1, 15, 30 ou 60 minutos;
# p˂0,01 para diferença em relação ao tempo anterior;
ǁ p˂0,01 para diferença entre a estratégia PEEPTIT-2 e as outras duas estratégias nos tempos
1, 15, 30 ou 60 minutos;
¶ p˂0,01 para diferença entre 1 e 60 minutos para estratégia PEEPTIT-2;
¥ p˂0,01 para diferença entre 1 e 60 minutos para estratégia PEEPTIT+2.
Resultados
Débito cardíaco ao longo do tempo (1, 15, 30 e 60
minutos) nas três estratégias de PEEP
* p˂0,01 para diferença entre o grupo PEEPTIT-2 e as outras duas estratégias nos tempos 1, 15, 30 ou 60
minutos.
Resultados
6. Efeito “carry over” e
comparação da titulação
rápida inicial com a titulação
rápida final
Resultados
Complacência global no início de cada período de 1
hora, mostrando a melhora do pulmão (complacência)
durante o experimento
* p=0,004 para diferença entre primeira versus segunda estratégia;
# p=0,005 para diferença entre primeira versus terceira estratégia.
Resultados
Hiperdistensão (A) e complacência pulmonar (B)
estimada pela TIE durante manobra de titulação
rápida, realizada durante o protocolo e ao final (após
três períodos de 1 hora)
# p˂0,001 para interação entre PEEP e tipo de manobra;
* p˂0,01 para diferença entre as duas titulações rápidas em cada passo de PEEP.
Discussão
Discussão
Discussão
1) a titulação rápida teve boa concordância com titulação lenta e
causa menos hipercapnia;
2) a PEEP ótima escolhida por titulação rápida utilizando TIE
(colapso recrutável inferior a 1%) conseguiu manter boa
estabilidade pulmonar e oxigenação durante 1 hora de
monitorização;
3) não houve diferença entre o colapso recrutável estimado pelo
TIE e pela TC dinâmica;
Principais Achados
4) não houve diferença na porcentagem de massa pulmonar
não-aerada estimada pela TC dinâmica e pela TC volumétrica.
Discussão
1) a titulação rápida teve boa concordância com
titulação lenta e causa menos hipercapnia;
• Queda de PEEP entre os passos:
• Badet M, e cols., 2009 e de Matos GF, e cols.,
2012 com queda de 4 e 5cmH2O de PEEP entre
os passos.
• Concordância entre rápida e lenta:
• Nakamura MAM, e cols., 2016;
• Carvalho NS, e cols., 2010;
• Bergamini BC, e cols., 2012.
Discussão
1) a titulação rápida teve boa concordância com
titulação lenta e causa menos hipercapnia;
• Hemodinâmica
• FC e PAP sem diferença entre as manobras
• PAM maior na manobra lenta
• Dose marginalmente maior de norepinefrina
• Manobra rápida
• Menos hipercapnia e maiores valores de PaO2 no
final da manobra rápida.
Discussão
2) a PEEP ótima escolhida por titulação rápida
utilizando TIE (colapso recrutável inferior a 1%)
conseguiu manter boa estabilidade pulmonar e
oxigenação durante 1 hora de monitorização;
• Grupo PEEP TIT
• Complacência pulmonar
• SHUNT
• PaO2
• Melhora da oxigenação e mecânica
• Borges JB, e cols., 2006
• Queda da complacência ao longo do tempo
• Badet M, e cols., 2009
• Kacmarek RM, e cols., 2016
• Camilo LM, e cols., 2014
Discussão
2) a PEEP ótima escolhida por titulação rápida
utilizando TIE (colapso recrutável inferior a 1%)
conseguiu manter boa estabilidade pulmonar e
oxigenação durante 1 hora de monitorização;
• Padrão monótono de ventilação
• Badet M, e cols., 2009
• Camilo LM, e cols., 2014
• Hemodinâmica na estratégia PEEP TIT -2
• Vantagens em algumas situações clínicas
Discussão
3) não houve diferença entre o colapso recrutável
estimado pelo TIE e pela TC dinâmica;
• Boa correlação de ambos os métodos
• Victorino JA, e cols., 2004
• Frerichs I, e cols., 2002
• Wolf SJ, e cols., 2015
Discussão
4) não houve diferença na porcentagem de massa
pulmonar não-aerada estimada pela TC dinâmica e
pela TC volumétrica.
• Houve diferença na PEEP 11 entre as titulações
• Massa pulmonar não-aerada
• Complacência global
• Fator tempo
• Concordância entre os tipos de TC
• Dinâmica (fatia de 19,2mm de espessura)
• Estática (pulmão todo)
Limitações
Limitações
Limitações
1) o tipo de estudo “crossover” pode ter influenciado os
resultados da estabilidade ao longo do tempo, apesar da
seqüência aleatória;
3) TIE representa uma fatia do pulmão
• nesse estudo foi representativa do pulmão todo quando
comparada com a TC dinâmica.
2) claramente o nosso modelo de SDRA melhorou ao longo do
tempo
• melhora da complacência;
• aumento da hiperdistensão;
• menor PEEP TIT.
Conclusões
Conclusões
Conclusões
1) A PEEP titulada pela TIE através da titulação rápida
teve boa concordância com titulação lenta; a titulação
rápida causou menos hipercapnia quando comparada
com a titulação lenta;
3) Contrariando a nossa hipótese, o colapso recrutável
estimado pela TC dinâmica e pela TIE foram
concordantes tanto na titulação lenta quanto na rápida;
2) A PEEP ótima escolhida por titulação rápida
utilizando a TIE (colapso recrutável inferior a 1% de
tecido pulmonar) conseguiu manter boa estabilidade
pulmonar e oxigenação durante 1 hora de
monitorização.
Obrigada
