Ventilação MecânicaVersão Original:

Kathleen Donnelly, MDAlbany Medical College Albany, NY

Michael Kelly, MDMaimonides Medical Center Brooklyn, NY

Versão Portuguesa:

Vera Silva, MD

José Ramos, MDUnidade de Cuidados Intensivos Pediátricos – H. D. Estefânia

Lisboa - Portugal

Introdução

• Indicações

• Anatomia básica e fisiologia

• Modos de ventilação

• Selecção do modo e parâmetros

• Problemas comuns

• Complicações

• Retirada e extubação

Indicações

• Insuficiência respiratória– Apneia/Paragem respiratória

– Ventilação inadequada (aguda vs. crónica)

– Oxigenação inadequada

– Insuficiência respiratória crónica com atraso do crescimento

Indicações

• Insuficiência cardíaca– Eliminar o trabalho respiratório

– Reduzir o consumo de oxigénio

• Disfunção neurológica– Hipoventilação central/apneia frequente

– Coma, Escala Coma Glasgow (ECG) < 8

– Incapacidade de proteger a via aérea

Anatomia Básica• Via aérea superior

– Humidifica os gases inalados– Local de maior resistência ao fluxo aéreo

• Vias aéreas inferiores– Vias de condução (espaço morto

anatómico)– Bronquíolos respiratórios e alvéolos (trocas

gasosas)

Fisiologia Básica• Circuito de pressão negativa

– Gradiente entre a boca e o espaço pleural constitui a pressão de condução

– Necessita de vencer a resistência

– Manter os alvéolos abertos• Vencer as forças de retracção

– Balanço entre as forças de retracção da parede e do pulmão

Fisiologia Básica

http://www.biology.eku.edu/RITCHISO/301nãoes6.htm

Curvas normais de pressão-volume pulmonares

http://physioweb.med.uvm.edu/pulmonary_physiology

Ventilação

• Dióxido de carbonoPaCO2= k * Produção metabólica

Ventilação minuto alveolar

Vm (Volume minuto alveolar) = FR* volume corrente efectivo.

V corrente (Vc) Efectivo = Vc - espaço morto

Espaço morto = Esp. anatómico + Esp. fisiológico

Oxigenação• Oxigénio:

– Volume minuto é o volume de gás fresco entregue aos alvéolos num minuto

– Pressão parcial de oxigénio no alvéolo (PAO2) é a pressão necessária para forçar as trocas gasosas através da barreira alvéolo capilar

– PAO2 = ({Pressão atmosférica -vapor de água}*FiO2) - PaCO2 / RQ

– Boa perfusão do alvéolo que está bem ventilado– Hemoglobina totalmente saturada no 1/3 inicial do

trajecto capilar

Oxigenação

http://www.biology.eku.edu/RITCHISO/301nãoes6.htm

CO2 vs. O2

Alteração das trocas gasosas

• Hipoxémia devida a:– hipoventilação– DesacoplamentoV/Q

shunt– alteração da difusão

• Hipercápnia devida a:– hipoventilação– DesacoplamentoV/Q

Devido às diferenças entre o oxigénio e o CO2 nas suas respectivas curvas de solubilidade e dissociação, o shunt e as alterações da difusão não resultam em hipercápnia.

Trocas gasosas• Hipoventilação e desacoplamentoV/Q são as

causas mais comuns de alteração das trocas gasosas na UCIP

• Pode-se corrigir a hipoventilação aumentando a volume minuto

• Pode-se corrigir desacoplamentoV/Q aumentando a quantidade de pulmão que é ventilado ou melhorando a perfusão das áreas que são ventiladas

Ventilação mecânica• O que pode ser manipulado……

– volume minuto (aumentar a frequência respiratória, volume corrente)

– gradientes de pressão = A-a equação (aumentar pressão atmosférica e FiO2, aumentar ventilação, alterar RQ)

– superfície alveolar = volume pulmonar disponível para ventilação (aumente o volume aumentando pressão da via aérea)

– Solubilidade? = perfluorcarbonos?

Ventilação mecânica

Ventiladores entregam gás ao pulmão com pressão positiva a uma determinada frequência. A quantidade de ar entregue pode ser limitada pelo tempo, pressão ou volume. A duração pode ser ciclada pelo tempo, pressão ou fluxo.

Nomenclatura• Pressão na via aérea

– Pico de pressão inspiratória (PIP)– Pressão expiratória final positiva (PEEP)– Pressão acima do PEEP (PAP ou ΔP)– Pressão média na via aérea (MAP)– Pressão Positiva Continua na via aérea (CPAP)

• Tempo inspiratório ou relação I:E • Volume corrente: gás entregue a cada respiração

Modos• Ventilação controlada:

– A respiração é totalmente suportada pelo ventilador

– Nos modos de controlo clássicos, o doente só pode respirar à frequência determinada

– Nas modalidades recentes o ventilador controla e assiste. Há uma frequência mínima controlada, inspirações extra são apenas assistidas.

Modos• IMV : ventilação mandatória intermitente – as

respirações “acima” da frequência estabelecida não são assistidas

• SIMV: ventilação sincronizada intermitente Ventilador sincroniza-se com o esforço do doente

• Pressão de Suporte: ventilador fornece pressão de suporte mas não estabelece a frequência; pressão assistida pode ser fixa ou variável (volume de suporte, volume garantido, etc)

Modos

Sempre que a respiração é suportada pelo ventilador,

independentemente do modo ventilatório, o limite

do suporte é determinado pela pressão ou volume

pré-estabelecidos.

– Volume Limitado: volume corrente pré-estabelecido

– Pressão Limitada: PIP ou PAP pré-estabelecido

Ventilação mecânica

Se o volume é estabelecido, a pressão varia…..se pressão é estabelecida, o volume varia…..

….de acordo com a compliance…...

COMPLIANCE =

Volume / pressão

Compliance

Burton SL & Hubmayr RD: Determinants of Patient-Ventilator Interactions: Bedside Waveform Analysis, in Tobin MJ (ed): Principles & Practice de Intensive Care Monitoring

Volume Controlado-assistido,

Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB, Scmidt GA, & Wood LDH(eds.): Principles de Critical Care

IMV, volume-controlado

Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB, Scmidt GA, & Wood LDH(eds.): Principles de Critical Care

SIMV, volume-limitado

Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB, Scmidt GA, & Wood LDH(eds.): Principles de Critical Care

Controlado vs. SIMVModos controlados• Cada respiração é suportada

independentemente do “trigger”

• Não se pode desmamar diminuindo a frequência

• O doente pode hiperventilar se agitado

• Possível assincronia doente / vent e pode necessitar de sedação +/- paralisia

Modos SIMV• Vent. tenta sincronizar com

o esforço do doente

• O doente tem a sua própria frequência (+/- PS)

• Potencial aumento do trabalho respiratório

• Pode haver assincronia doente / ventilador

Pressão vs. Volume

• Pressão Controlada– controlo FiO2 e MAP

(oxigenação)

– Influencia a ventilação frequência,

PAP

– Fluxo desacelerado (PIP baixo para o mesmo Vc)

• Volume controlado– controlo volume minuto

– Influencia a oxigenação FiO2, PEEP, I/E

– Padrão de fluxo em onda quadrada

Pressão vs. Volume

• Pressão - Riscos– Volume corrente

modificação súbita com variação da compliance

– hipoventilação ou hiperexpansão do pulmão

– TET subitamente obstruído diminuirá o volume corrente

• Volume – PIP não limitada per se

• (O ventilador estará limitado)

– Padrão de fluxo em onda quadrada (constante)

• PIP elevado para o mesmo volume corrente quando comparado com os modos de pressão

Trigger

• Como é que o ventilador sabe quando desencadear uma respiração - “Trigger”

• Esforço do doente

• Tempo decorrido

• O esforço do doente pode ser “sentido” por variações na pressão ou no fluxo do circuito

Precisa de Ajuda?Pressão de Suporte• Necessita de uma certa quantidade de trabalho por

parte do doente• Pode-se reduzir o trabalho respiratório fornecendo

um fluxo durante a inspiração nos ciclos desencadeados pelo doente.

• Pode ser dada com respiração espontânea no modo IMV ou como modo autónomo sem estabelecer a frequência

• Ciclado por fluxo

Modos Avançados

• Volume controlado regulado por pressão (PRVC)

• Volume de suporte

• Ventilação com Relação invertida (IRV)

• “Airway-pressure release ventilation” (APRV)

• “Bilevel”

• Alta frequência

Modos Avançados

PRVC

Modo controlado. Fornece um volume corrente estabelecido em cada respiração com um pico de pressão o mais baixo possível. Entrega o gás em fluxo desacelerado, que se considera menos lesivo para o pulmão

Modos Avançados

Volume de Suporte– Equivalente a pressão de suporte com

volume garantido– Estabelece um volume corrente a atingir – A máquina regista o volume administrado e

ajusta a pressão de suporte para atingir o “objectivo” desejado dentro dos limites estabelecidos.

Modos AvançadosAirway Pressure release ventilation

– Ventilação com dois níveis diferentes de CPAP

– Estabelece uma pressão “alta” e uma “baixa” e um tempo de libertação da pressão alta

– O tempo atribuído à pressão mais “alta” é geralmente maior que o atribuído à pressão mais “baixa” (relação invertida)

– Ao “libertar” para a pressão mais baixa permite-se ao volume pulmonar diminuir até à CRF

Modos Avançados

Ventilação com relação invertida– Modalidade em pressão controlada – I:E > 1– Pode aumentar MAP sem aumentar a PIP:

melhora a oxigenação limitando o barotrauma– Risco significativo de hiperinsuflação – O doente necessitará de ser profundamente

sedado e paralisado

Modos AvançadosVentilação de alta frequência oscilatória

– Frequências extremamente altas (Hz = 60ciclos/min)– Volume corrente < espaço morto anatómico– Estabelece uma (MAP) pressão média na via aérea– Amplitude equivalente ao volume corrente– Mecanismo de trocas gasosas pouco claro– Tradicionalmente uma modalidade de resgate– Expiração activa

Modos Avançados

Ventilação de alta frequência oscilatória– O doente tem que ser paralisado– Não permite sucção frequente porque a

desconexão do oscilador resulta em perda do volume pulmonar

– O paciente não pode rodado frequentemente e o decúbito pode ser um problema

– Virar e aspirar o doente 1-2x/dia se tolerar

Modos Avançados

Ventilação com pressão positiva não invasiva

– Ventila em PS e CPAP com máscara bem adaptada

(BiPAP: bi-level positive airway pressure)

– Pode estabelecer uma frequência “de base”

– Pode necessitar sedação

Parâmetros iniciais• Pressão Limitada

– FiO2

– Frequência– Relação I:E – PEEP– PIP ou PAP

• Volume Limitado– FiO2

– Frequência– Relação I:E – PEEP– Volume corrente

Em ventiladores ciclados por tempo.

Ventiladores ciclados por fluxo estão disponíveis mas não são geralmente usados em pediatria.

Parâmetros iniciais• Parâmetros

– Frequência: começar com a frequência considerada normal; i.e., 15 para adolescente/criança, 20-30 para lactente/criança pequena

– FiO2: 100% baixando gradualmente

– PEEP: 3-5

– Controla todos os ciclos (A/C) ou só alguns (SIMV)

– Modo ?

Como escolher• Pressão Limitada

– FiO2

– frequência– Rel I/E– PEEP– PIP

• Volume Limitado– FiO2

– frequência– Volume corrente– PEEP– Rel I/E

Volume corrente (e Vm) varia

PIP ( e MAP) varia

MV

MAP

Ajustamentos

• Para alterar a oxigenação, ajustar:

– FiO2

– PEEP

– Rel I/E

– PIP

• Para alterar a ventilação, ajustar:

– Frequência

respiratória

– Vol. correnteMAP

MV

Ajustamentos

• PEEP

Pode ser usado para prevenir o colapso

alveolar no final da inspiração; também

pode ser usado para recrutar alvéolos

colapsados ou para contrariar as malácias

das via aéreas, mantendo-as abertas

Excepto...• É assim tão simples?

– Aumentando o PEEP pode-se aumentar o espaço morto, diminuir o débito cardíaco, agravar o desacoplamento da V/Q

– Aumentando a frequência respiratória pode levar a uma hiperinsuflação (auto-PEEP), resultando numa pior oxigenação e ventilação

Problemas• Está a funcionar?

–Olhar para o doente!!–Auscultar o doente!!– SpO2, Gasimetria, EtCO2

– Radiografia do tórax– Verificar o ventilador (PIP; Vc expirado;

alarmes)

Problemas• Quando há dúvidas, DESCONECTAR O DOENTE DO

VENTILADOR, e iniciar ventilação com “Ambú”.• Assegurar que ao ventilar com Ambú a FiO2 é de 100%.• Isto elimina o circuito do ventilador como a origem do

problema.• Ventilar com “Ambu” permite avaliar a compliance

Problemas• Primeiro a via aérea: o tubo está no sítio?

(pode necessitar de laringoscopia directa/EtCO2 para confirmar) Está patente? Está na posição correcta?

• Respiração: o tórax expande? Sons respiratórios presentes e iguais? Gasimetria? Atelectasia, broncospasmo, pneumotórax, pneumonia? (considerar toracocentese)

• Circulação: choque? Sépsis?

Problemas• Bem, isto não está a funcionar…..

– Parâmetros correctos? Modalidade correcta?

– O ventilador necessita de fazer mais trabalho?• O doente é incapaz de o fazer

• Agravamento do processo subjacente (ou novo problema?)

– Fuga de ar?

– O doente necessita de ser mais sedado?

– O doente necessita de ser extubado?

Problemas

• Interacção Doente-ventilador – O ventilador deve reconhecer o esforço

respiratório do doente (trigger)

– O ventilador deve ser responder às necessidades do doente

– O ventilador não deve interferir com o esforço do doente (sincronia)

Problemas• Melhorar a Ventilação e/ou Oxigenação

– Aumentar a frequência respiratória (ou diminuir a frequência se ocorre retenção de ar)

– Aumentar o volume corrente/PAP para aumentar o volume corrente

– Aumentar a PEEP para ajudar a recrutar alvéolos colapsados

– Aumentar a pressão de suporte e/ou diminuir a sedação para melhorar o esforço espontâneo do doente

Baixar as expectativas• Hipercapnia permissiva

– Aceitar PaCO2 mais altas para limitar o pico de pressão via aérea

– Corrigir pH com bicarbonato de sódio ou outro tampão

• Hipoxémia permissiva– Aceitar PaO2 de 55-65; SaO2 88-90% para limitar

FiO2 (<.60) e PEEP

– Pode manter-se o conteúdo de oxigénio mantendo o hematócrito > 30%

Terapêuticas Adjuvantes• Decúbito ventral

– Expande o pulmão dorsal colapsado– A parede torácica tem curva de compliance mais

favorável em decúbito ventral– O coração afasta-se dos pulmões– Há em geral melhoria da oxigenação– Cuidar do doente (aspirar, colocar cateteres,

posicionar), difícil mas não impossível– Resposta não é universal e pode não ser mantida

Terapêuticas Adjuvantes• Óxido Nítrico

– Vasodilatador com semi-vida muito curta que pode ser administrado através do TET

– Vasodilata os vasos sanguíneos que irrigam o alvéolo ventilado melhorando o acoplamento V/Q

– Não tem efeitos sistémicos devido a sua rápida inactivação por se ligar à hemoglobina

– Melhora a oxigenação mas não melhora o prognóstico

Complicações

• Lesão pulmonar induzida pelo ventilador – Toxicidade do oxigénio– Barotrauma / Volutrauma

• Pico de pressão• Patamar de pressão• Lesão de estiramento (volume corrente)• PEEP

Complicações

• Complicações cardiovasculares – Alteração do retorno venoso ao coração direito– Abaulamento do Septo Interventricular– Diminuição da pós-carga do coração esquerdo– Alteração da pós-carga do coração direito

• Diminuição do débito cardíaco (geralmente, não se detecta)

Complicações

• Outras Complicações– Pneumonia associada ao ventilador– Sinusite– Sedação– Riscos dos dispositivos associados

(CVCs, linhas arteriais)– Extubação acidental

Extubação

• Desmame– Terá a causa da insuficiência respiratória

desaparecido ou melhorado?

– Estará o doente bem oxigenado e ventilado?

– Poderá o coração tolerar o aumento do trabalho respiratório?

Extubação• Desmame (cont.)

– diminuição do PEEP (4-5)– diminuição da frequência– diminuição da PIP

• O que se pretende é diminuir o trabalho do ventilador e ver se o doente consegue compensar a diferença….

Extubação

• Extubação– Controlo dos reflexos da via aérea

– Via aérea superior patente (fuga de ar em redor do tubo)

– Necessidades mínimas de oxigénio

– Frequência mínima

– Minimizar a pressão de suporte (0-10)

– “Acordar ” o doente