AVALIAÇÃO DO PICO DE PRESSÃO INSPIRATÓRIA FORNECIDA PELO BALÃO AUTO-INFLÁVEL NEONATAL EM UM MODELO DE PULMÃO ARTIFICIAL

ASSESSMENT PEAK INSPIRATORY PRESSURE PROVIDED BY NEONATAL SELF INFLATABLE BAG IN ARTIFICIAL LUNG MODEL

Duarte, Alessandra P.I; Lopes, Rodrigo GrossiII; Raimundo, Rodrigo DaminelloIII

I Fisioterapeuta. Graduada, FMU, São Paulo, SP.
II Fisioterapeuta. Especializando em Fisioterapia Cardiorrespiratória, Santa Casa de Misericórdia, São Paulo, SP.
III Fisioterapeuta. Mestrando em Ciências da Saúde, FMABC, São Paulo, SP. Especialista em Fisioterapia Respiratória, HSNL, São Paulo, SP. Professor e Supervisor de Estágio, FMU, São Paulo, SP.

alessandrapduarte@hotmail.com

RESUMO

Objetivo: O objetivo do estudo foi de verificar o desempenho da válvula limitadora de pressão do balão auto-inflável (BAI) neonatal em aliviar a pressão quando esta atingisse o limite de 40 cmH2O a partir de dados obtidos através de um pulmão artificial.
Métodos: O estudo foi realizado na Faculdades Metropolitanas Unidas em Parceria com a Takaoka Ind. e Com. onde participaram cinco voluntários sem prática em manusear o BAI neonatal. Cada participante comprimiu cinco vezes um BAI neonatal conectado a um modelo de pulmão artificial neonatal. Um computador foi ligado ao pulmão artificial e este forneceu os picos de pressão inspiratória (PIP) que eram geradas a cada compressão do balão através de um Software.
Resultados: A mediana da PIP fornecida pelo balão foi de 44,66 cmH2O no total de 25 curvas analisadas, em 44% das vezes em que o balão foi comprimido este gerou pressões acima de 40±5 cmH2O, existe diferença estatisticamente com p-valor de 0,016.
Conclusão: A hipótese levantada foi confirmada, comprovando que a válvula limitadora de pressão não corresponde corretamente ao valor descrito em seu rótulo o que aumenta os riscos de lesões pulmonares.

Palavras-chave: Recém-nascidos, válvulas limitadoras de pressão, ventilação pulmonar.

ABSTRACT

Objectives: The objective was to verify the performance of the valve limiter pressure of the neonatal self inflatable bag in other to alleviate the pressure when it reached the limit of 40 cmH2O based on information taken from an artificial lung.
Methods: The study was realized on the Faculdades Metropolitanas Unidas in Partnership with Takaoka industry and commerce (Manufacturer Company of medical products) where five volunteers participated in practice without handle neonatal self inflatable bag. Each participant compressed five times a neonatal self inflatable bag connected an artificial neonatal lung model. A computer was connected to an artificial lung which provided the peak inspiratory pressure created in each compression of the balloon through a Software.
Results: The median of PIP provided by the balloon was 44,66 cmH2O total of 25 curves analyzed, in 44% of the time in which the balloon was compressed this meant pressures above 40±5 cmH2O, there is statistical difference with p-value of 0,016.
Conclusion: The hypothesis was confirmed, showing that the valve limiter pressure is not properly described in its value to the label which increases the risk of pulmonary lesions.

Keywords: Newborns, valve limiter pressure, pulmonary ventilation.

INTRODUÇÃO

Em cerca de 85 a 90% dos nascimentos, a adaptação do recém-nascido (RN) do ambiente intra para o extra-uterino ocorre em um período rápido, de maneira fisiológica, atingindo a estabilização. Porém, alguns RN’s podem apresentar intercorrências. O neonato necessita assumir suas funções vitais que, durante a vida intra-uterina, eram realizadas pela placenta. O período de transição fetal para o neonatal representa uma das fases mais dinâmicas e difíceis do ciclo vital humano que demanda a transformação de uma condição de completa dependência para outra de auto-suficiência em relação à oxigenação e nutrição1.
Aproximadamente 3 a 5% dos RN’s (4 a 7 milhões ao ano, no mundo) necessitam de reanimação ao nascimento, fazendo da reanimação neonatal uma das mais freqüentes intervenções médicas; a necessidade de ventilação com pressão positiva (VPP) acontece em 10,6% das reanimações e o balão auto–inflável (BAI) é o instrumento mais freqüentemente empregado2.
A assistência adequada ao RN na sala de parto é fundamental para prevenir o aparecimento das lesões asfíxicas, que levam ao óbito neonatal e, nos sobreviventes, à presença de seqüelas neurológicas, que acarretam prejuízos para a qualidade de vida da criança e de sua família. Além dos aspectos relacionados à fisiopatologia da doença pulmonar nos RN’s que dificultam a otimização da ventilação ao nascimento, um dos pontos mais recentes em discussão refere-se ao material disponível para ventilá-los adequadamente3.
O ponto crítico para o sucesso da reanimação neonatal é o estabelecimento adequado da ventilação. É o procedimento mais simples, importante e efetivo na reanimação do RN em sala de parto. A VPP é indicada quando, após a realização dos passos iniciais em no máximo 30 segundos, o recém-nascido apresenta pelo menos uma das seguintes situações: apnéia e/ou respiração irregular e/ou freqüência cardíaca menor que 100 bpm e/ou cianose persistente, apesar da administração de oxigênio inalatório4.
Como referido, os BAI’s são freqüentemente utilizados como instrumento de reanimação imediata2. O balão desses reanimadores manuais é capaz de se reexpandir após ser comprimido e, portanto, não necessita de uma fonte de fluxo contínuo de gás. Essa característica diferencia os reanimadores manuais com BAI dos reanimadores com balão fluxo-inflável e dos reanimadores com balão alimentado por gás, os quais têm que receber um fluxo contínuo de gás para funcionar adequadamente. Têm duas partes principais: o balão e a porta de conexão do paciente. O balão é a parte que é comprimida pelo operador para fornecer volume de ar ao paciente. O aumento da pressão no balão durante a compressão faz com que a válvula do paciente feche a porta de expiração, permitindo que o ar do balão entre na porta de conexão do paciente. Ao mesmo tempo, a válvula de reenchimento do balão se fecha para evitar a expiração. Quando, dada a sua elasticidade intrínseca, o balão se reexpande, criando uma pressão negativa, ele retrai a válvula do paciente, abrindo a porta de expiração e permitindo que o paciente expire. A maioria dos reanimadores manuais com BAI pode ser conectada a um reservatório de oxigênio que tem uma válvula de reenchimento do balão. A mistura resultante é então fornecida ao paciente5. É usado em atendimento de RN’s em sala de parto; na ressuscitação respiratória, durante parada cardiorrespiratória; nas unidades de emergência; nas unidades de terapia intensiva (UTI); nos centros cirúrgicos; no transporte de pacientes com insuficiência respiratória e; em fisioterapia respiratória6. O manual do Curso de Reanimação Neonatal da Sociedade Brasileira de Pediatria4, que segue as normas do Programa de Reanimação Neonatal da Academia Americana de Pediatria e da Associação Americana de Cardiologia, orienta que o pico de pressão inspiratória (PIP) para RN’s seja próximo de 30 cmH2O, com limites entre 20 e 40 cmH2O.
Nos BAI’s o pico de pressão inspiratória é limitado por uma válvula de alívio de pressão, programada para aliviar a pressão em aproximadamente 40 cmH2O. No entanto, essas válvulas têm demonstrado serem ativadas de maneira inconsistente, algumas com níveis elevados de pressão2.
Segundo American Society for Testing and Materials (ASTM)7 as válvulas de alívio denominadas pop-off devem ser reguladas pelo fabricante para liberarem a pressão quando atingirem 40±5 cmH2O.
Características relacionadas ao uso dos BAI’s têm sido questionadas, pois apesar da reexpansão automática e da facilidade da sua aplicação, não é possível fornecer um pico de pressão inspiratória constante, pois este depende da força e da velocidade da compressão do balão, da quantidade de escape de ar, principalmente entre face e máscara, e da complacência pulmonar. O máximo de pressão inspiratória que pode ser administrado é limitado pela válvula de escape ativada de 30 a 40 cmH2O para evitar o barotrauma, que é causa importante de lesão pulmonar aguda e crônica em pacientes pré-termo3.
O objetivo do estudo foi de verificar o desempenho da válvula limitadora de pressão do BAI neonatal em aliviar a pressão quando esta atingisse o limite de 40 cmH2O a partir de dados obtidos através de um pulmão artificial.

MÉTODOS

Trata-se de um estudo experimental descritivo que foi realizado na Faculdades Metropolitanas Unidas (FMU) em Parceria com a Takaoka Ind. e Com. (Empresa fabricante de produtos médicos), na qual assinou um termo de compromisso concedendo o uso dos equipamentos do Departamento de Metrologia para a realização dos testes e coleta de dados.
Participaram do estudo cinco voluntários, três do sexo masculino e dois do sexo feminino, dos quais não eram fisioterapeutas, a média de idade total dos voluntários é de 31,2 (variando de 26 à 40 anos de idade).
A ventilação foi feita diretamente na “via aérea” simulando um paciente intubado, para tanto foi utilizado um modelo de pulmão artificial da marca Michigan Instruments 560i (Cuja calibração está rastreada a padrões do National Institute of Standards and Technology (NIST)) para simular o pulmão neonatal com uma complacência de um lactente normal (3 mL/cmH2O), este foi conectado a um BAI neonatal novo da marca Healthcare Partner (Foto 1) interligado a um fluxomêtro ajustado para 5 L/min sem bolsa reservatória de oxigênio.


Entre o pulmão artificial e o BAI colocou-se uma resistência de 50 cmH2O / L/ s, para simular as barreiras de passagem de ar de um tubo endotraqueal normalmente encontrada em lactentes intubados. Um computador foi ligado ao pulmão artificial e este forneceu as informações que eram geradas a cada compressão do balão através do Software Pneuview (Software responsável por ler as informações e gerar gráficos dos dados do pulmão artificial).


Os cinco voluntários não tinham nenhuma prática em manusear o BAI, foi realizado desse modo intencionalmente, pois a idéia principal da pesquisa era que independentemente de ter a prática ou não, a válvula limitadora de pressão deve seguir as normas que preconizam que esta alivie a pressão quando atinge os 40 cmH2O.
Antes da participação dos voluntários, os mesmos assinaram um termo de consentimento autorizando o uso de dados e imagens coletados para o estudo. Os objetivos da pesquisa foram explicados a todos os participantes (pré e pós-procedimentos), bem como a forma como os dados seriam utilizados na divulgação.
A cada participante foi solicitado que manuseasse o BAI neonatal comprimindo-o cinco vezes em seguida e o comando verbal era: “aperte o máximo e o mais forte que puder, segure e solte”. Isso foi feito propositalmente para que o balão atingisse o máximo de pressão.
O computador captou as pressões que eram geradas no pulmão artificial pelo BAI e estas informações eram visualizadas no Software Pneuview (Software próprio do pulmão artificial Michigan Instruments para leitura dos dados, que é instalado no computador e conectado no pulmão artificial), este por sua vez registrou os dados (Figura 1) e gerou gráficos (Figura 2) de cada curva de pressão.


Dados como de: pressão basal (Pep), pico de pressão proximal (Ppp), pico de pressão pulmonar (Plp), volume corrente (Vt), volume minuto (Vm), média de fluxo inspiratório (Fia), pico de fluxo inspiratório (Fip), tempo inspiratório (Ti), relação expiratória (I:E), taxa de respiração (BR), foram coletados, mas somente os dados de pico de pressão pulmonar, ou seja, a PIP, que são de interesse para a pesquisa foram lançados em uma planilha no Software Excel enviados para estatística e realizado os testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney.

RESULTADOS

Para o pulmão artificial neonatal, baseando-se em um total de 25 curvas analisadas, a mediana do PIP foi de 44,66 cmH2O e sua média foi de 44,53 cmH2O. O mínimo de pressão gerada pelo BAI foi 35,07 cmH2O e o máximo atingido foi de 53,04 cmH2O. Em 72% das vezes em que o BAI foi comprimido este gerou pressões acima de 40 cmH2O, considerando o desvio padrão de 40±5 cmH2O segundo as normas da ASTM7 este valor cai para 44%. O primeiro participante manteve a pressão abaixo dos 40 cmH2O durante as cinco compressões, sua mediana e média foram as menores dos cinco participantes sendo respectivamente de 36,18 cmH2O e 36,25 cmH2O. Já o quinto voluntário foi o que atingiu níveis mais elevados em relação aos outros participantes durante as cinco compressões, sendo que a mediana foi de 49,78 cmH2O e média de 47,68 cmH2O.
Utilizou-se o teste de Kruskal-Wallis para comparar os cinco sujeitos. Vale ressaltar que para realizar esta análise teve-se de considerar em cada sujeitos os valores da cinco medições de pressão geradas pelo balão conforme Tabela 1.


Existe diferença estatisticamente significante entre os sujeitos para as medições de “Pico de Pressão Pulmonar”. Desta forma, precisa-se comparar todos os sujeitos aos pares para determinar com precisão onde ocorrem as diferenças. A tabela abaixo mostra somente os p-valores destas comparações, através do teste de Mann-Whitney.


DISCUSSÃO

Este estudo testou a segurança de um BAI neonatal, e o PIP atingido variou de 35,07 cmH2O a 53,04 cmH2O. O International Liaison Committee on Resuscitation (ILCOR)8 recomenda que as pressões iniciais de insuflação pulmonar nos RN’s de termo devam ser de 30 cmH20. Nos BAI’s o PIP é limitado por uma válvula limitadora de pressão, programada para aliviar a pressão em 40 cmH2O, porém essas válvulas têm demonstrado funcionarem inadequadamente, ultrapassando o limite recomendado.
Essa variabilidade de valores encontrados na pesquisa deixa claro que a válvula limitadora de pressão do BAI Neonatal Healthcare Partner não funciona adequadamente quando esta atinge pressões elevadas.
Somente um único exemplar de BAI foi testado, representando uma limitação do estudo. Para obter um resultado mais fidedigno de que os BAI’s não funcionam corretamente, este estudo poderia ser complementado testando a competência de outras marcas de BAI’s.
A segurança das válvulas limitadoras de pressão dos BAI’s vem sendo testada por alguns autores como Resende et al6 e Neto2, que demonstra também que há variabilidade nos valores quando testadas, aliviando as pressões em valores diversos e diferentes daqueles definidos pelos fabricantes.
Nesse estudo foram encontrados valores diferentes dos desejados, fácil imaginar que em uma situação real, isso pode provocar lesões estruturais no pulmão.
Está demonstrado que com o uso de pressões positivas de platô superiores a 35 cmH2O surge precocemente edema alveolar com aparecimento de líquido entre a célula alveolar e endotelial. Com o uso prolongado da pressão positiva com altos volumes e grandes pressões há “esgarçamento’’ alveolar com ruptura alveolar e formação de bolhas9.
Segundo Marcondes et al10 o balão deve estar conectado a um manômetro ou uma válvula de escape, regulado para permitir no máximo pressões de 30 a 40 cmH2O, esse cuidado evita o uso de pressões mais elevadas, diminuindo o risco de barotrauma.
Resende et al6, avaliou o desempenho de 15 médicos neonatologistas, experientes em reanimação neonatal, ventilando um simulador pulmonar neonatal de termo e pré-termo utilizando o BAI com a válvula de alívio, e em 29,7% das vezes para pulmão-teste de termo e 33,6% para pré-termo, os médicos ultrapassaram o PIP de 40 cmH2O.
A variabilidade dos valores encontrados nesse estudo guarda semelhança com que Neto2 encontrou quando avaliou o desempenho mecânico de seis balões auto-infláveis neonatais, em condições de ventilação agressiva, com a válvula de alivio de pressão funcionando e bloqueada, cujas válvulas foram calibradas para aliviar a pressão em 40 cmH2O, com a válvula funcionando, as pressões atingiram 60±3,9, 50,8±1,1; 65,2±1,6; 52,1±10,2; 52±9,9 e 44±2,7 cmH2O, respectivamente, com o LIFESAVER®, o AMBU®, o FANEN®, o OXIGEL®, o MERLIM® e o LAERDAL®. Com a válvula bloqueada, as pressões foram 125±0; 122,5±7,8; 107,9±6,3; 119,5±7,9; 63,4±3,7 e 125±0 cmH2O.
Quando o dispositivo de ventilação manual não permite predefinir as pressões, costuma-se adequar a pressão de ventilação avaliando a expansão da caixa torácica e a resistência à expansão, percebida na mão do operador. Na prática, o profissional nem sempre consegue visualizar a expansibilidade torácica de modo contínuo. Ambas as avaliações – expansão torácica e percepção tátil – são subjetivas6.
Devido a dificuldade de controlar a saída de ar e a compressão do balão, as pressões podem variar muito, por isso é tão importante que a válvula funcione corretamente, principalmente em uma situação de emergência, como uma reanimação neonatal, por exemplo, pois independentemente da pressão exercida no balão pelo manuseador, o equipamento deve oferecer segurança respeitando os valores limites de pressão.
Carvalho11 cita que quando se utiliza a pressão positiva há uma inversão de padrão respiratório comparado a ventilação espontânea, este padrão modificado expõe as estruturas intratorácicas a um gradiente pressórico aumentado que repercutirá de forma adversa não só no sistema respiratório, mas também em outros órgãos.
Marcondes et al10 cita também, que o uso de pressão positiva pode prejudicar a ventilação alveolar e a perfusão arterial pulmonar. No RN de pré-termo devido à imaturidade do sistema respiratório, os efeitos indesejáveis são mais freqüentes e de maior gravidade. Quando os picos de pressão nas vias aéreas são muito elevados, ocorrerá hiperinsuflacão alveolar, aumento do espaço morto, diminuição da complacência pulmonar, acúmulo de líquido no pulmão e diminuição do fluxo arterial pulmonar nos capilares dos alvéolos hiperdistendidos. Essas alterações resultam no aparecimento de shunt intrapulmonar. As complicações podem ser de vários tipo: barotrauma, volutrauma, comprometimento da função de outros órgãos e sistemas, problemas relacionados a intubação traqueal e infecção.
Portanto os BAI’s devem ser desenvolvidos a fim de melhorar a administração desses parâmetros e minimizar a lesão pulmonar no início da vida extra-uterina.

CONCLUSÃO

No trabalho descrito avaliou-se uma marca de um BAI e os resultados em relação à hipótese levantada foi confirmada, comprovando que a válvula limitadora de pressão não corresponde corretamente ao valor descrito em seu rótulo, sendo um importante fator para uma situação de emergência ou na sala de parto propriamente dita, pois os riscos de lesões pulmonares aumentam significamente quando a válvula não funciona adequadamente acarretando prejuízos ao paciente.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. FERNANDES, Karina; KIMURA, Amélia F. Práticas assistenciais em reanimação do recém-nascido no contexto de um centro de parto normal. Revista Escola Enfermagem USP, São Paulo, v.39, n.4, dez. 2005.

2. NETO, Ana M.S.R. Pico de Pressão Obtido com Balão Auto-Inflável com e sem Válvula de Alívio. Monografia (Residência Médica em Neonatologia) – Programa de Residência Médica em Neonatologia do Hospital Regional Asa Sul, Distrito Federal, out. 2006.

3. ALMEIDA, Maria F.B.; GUINSBURG, Ruth. A reanimação do prematuro extremo em sala de parto: controvérsias. Jornal de Pediatria, Rio de Janeiro, v.81, n.1, supl.1, mar. 2005.

4. ALMEIDA, Maria F.B.; GUINSBURG, Ruth. Manual de Reanimação Neonatal. Sociedade Brasileira de Pediatria, 2006.

5. GODOY, A.C.F.; VIEIRA, R.J.; NETO, R.J.V. Fluxo de saída de oxigênio fornecido por reanimadores manuais com balão auto-inflável em pacientes com ventilação espontânea. Jornal Brasileiro de Pneumologia, Brasília, v. 4, ed. 4, abr. 2008.

6. RESENDE, J.G. et al. Avaliação do pico de pressão e da freqüência respiratória durante o uso de balão auto-inflável em um modelo de pulmão neonatal. Jornal de Pediatria, Rio de Janeiro, v.82, n.5, set./out. 2006.

7. ASTM F920-93 International. Standard specification for minimum performance and safety requirements for resuscitators intended for use with humans. American Society for testing and materials. USA, Pennsylvania, 1993.

8. KATTWINKEL, J. et al. ILCOR Advisory Statement: Resuscitation of the Newly Born Infant – An Advisory Statement From the Pediatric Working Group of the International Liaison Committee on Resuscitation. American Heart Association, USA, Dallas, 1999.

9. BETHLEM, Newtom. Pneumologia. 4. ed. São Paulo: Atheneu, 2002. Bibliografia comentada: p. 699.

10. MARCONDES, E. et al. Pediatria Básica. 9. ed. São Paulo: Sarvier, 2002. Bibliografia comentada: p. 379/382-383/408/432.

11. CARVALHO, Carlos R.R. Ventilação Mecânica – Volume 1 – Básico. 1. ed. São Paulo: Atheneu, 2006. Bibliografia comentada: p. 182

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