O papel da fisioterapia nos casos de oxigenação por membrana extracorpórea (ECMO)

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Autor:
Natália Coronel de Lima Lages
Instituições de origem
1 Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE), Serviço de Cirurgia Cardíaca,
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil;
2 AmericanCor Hospital (ACH), Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil;
3 Programa de Pós-Graduação em Terapia Intensiva do Centro Universitário
Augusto Motta (UNISUAM), Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil;
Autor correspondente
Natália Coronel de Lima Lages
Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE), Serviço de Cirurgia Cardíaca,
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
Boulevard 28 de Setembro, 77 – Vila Isabel, 20551-030, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil.
E-mail: nataliacoronellages@gmail.com
ORCID
NCL –https://orcid.org/0000-0001-5121-9123

Resumo

A Oxigenação por Membrana Extracorpórea (ECMO) é indicada quando o paciente desenvolve falência cardíaca ou respiratória hipoxêmica ou hipercápnica refratárias às estratégias convencionais de resgate.
A manutenção de determinadas condições, tais como a relação da pressão parcial de oxigênio com a fração inspirada de oxigênio ( PaO2 /FiO2 ) < 50 mmHg por 3 horas, ( PaO2 /FiO2 ) < 80 mmHg por 6 horas e/ou pH < 7,2 com pressão parcial de dióxido de carbono (PaCO2 ) > 60 mmHg por 6 horas tem sido utilizadas, por centros especializados, como critérios para indicação para a ECMO. A ventilação mecânica dos pacientes em ECMO deve sempre objetivar proteção pulmonar e diafragmática e a estratégia ventilatória deve ser individualizada.

Palavras-chave: Fisioterapia; Ventilação Mecânica; ECM

Introdução

A ECMO é uma modalidade de suporte de vida extracorpóreo que possibilita suporte temporário à falência da função pulmonar e/ou cardíaca, refratária ao tratamento clínico convencional (ventilação mecânica invasiva, estratégia protetora e/ou ventilação prona). O primeiro relato do uso com sucesso de um dispositivo de assistência circulatória extracorpórea data de 1954, durante uma cirurgia cardíaca e, apenas em 1972, foi utilizado no contexto de falência ventilatória na terapia intensiva. O primeiro estudo multicêntrico e randomizado que avaliou o emprego da ECMO no contexto de insuficiência respiratória foi publicado em 1979. Desde as primeiras descrições desta técnica, melhorias significativas ocorreram no dispositivo, no manejo e, consequentemente, nos desfechos dos pacientes em ECMO1 .

Diversos estudos descrevem a utilização de ECMO em pacientes com choque cardiogênico refratário, síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) refratário ao suporte clínico convencional, ou ainda em parada cardiorrespiratória, sendo as indicações de instalação e manuseio descritas nas Orientações da ELSO (Extracorporeal Life Support Organization) para insuficiência cardíaca e respiratória do adulto (www.elso.org)1,2.

Muitos algoritmos para o tratamento da SDRA foram adaptados e podem ser úteis para a decisão clínica, como o apresentado na Figura 13.

SDRA = síndrome do desconforto respiratório agudo; PaO2 /FiO2 = relação entre pressão parcial de oxigênio no sangue arterial e fração inspirada de oxigênio; PEEP = pressão positiva no final da expiração; ECMO = oxigenação por membrana extracorpórea; PaCO2 = pressão parcial do dióxido de carbono no sangue arterial. 1 Considerar aumento na frequência respiratória para até 35 incursões por minuto (ipm) e parâmetros ventilatórios ajustados para manter uma pressão de platô ⩽30 cmH2O. 2Considerar bloqueio neuromuscular. 3Não existe consenso quanto a contraindicação absoluta, exceto doença pulmonar terminal sem possibilidade de transplante pulmonar; critério de exclusão utilizado no estudo EOLIA4 pode ser uma abordagem conservadora nas contraindicações de ECMO. 4 Exemplos: bloqueio neuromuscular, estratégia com PEEP elevada, vasodilatador pulmonar inalatório, manobra de recrutamento alveolar. 5 Recomendação precoce de ECMO baseada nos critérios do estudo EOLIA.
Fonte: Adaptado de ELSO Guidance Document: Use of ECMO in Covid-19 patients during the pandemic3

Figura 1: Algoritmo para manejo da síndrome do desconforto respiratório agudo.

No Quadro 1 apresentamos os critérios utilizados pelo estudo EOLIA4 e sugeridos pela ELSO3 , com as condições a serem avaliadas na indicação de ECMO. É importante ressaltar que tais condições não representam indicações absolutas e devem ser ajustadas de acordo com a capacidade de cada serviço. A elegibilidade de pacientes para ECMO pode ser individualizada à critério dos centros especializados e vale destacar que não existe consenso quanto a contraindicação absoluta, exceto doença pulmonar terminal sem possibilidade de transplante pulmonar.

Quadro 1: Indicações para ECMO. 1,3,4,6 .

INDICAÇÕES DE ECMO
Idade <65 anos
VMI < 7 dias
Pplatô < 30 cmH2O
PaO2 /FiO2 < 50 mmHg por 3h ou
PaO2 /FiO2 < 80 mmHg por 6h
pH < 7,20 com PaCO2 > 60 mmHg por 6h
VMI = ventilação mecânica invasiva; Pplatô = pressão de platô; PaO2 = pressão arterial de oxigênio; FiO2 = fração inspirada de oxigênio; PaO2 /FiO2 = relação da pressão arterial de oxigênio e fração inspirada de oxigênio; PaCO2 = pressão arterial de dióxido de carbono.

Configurações e componentes do circuito de ECMO

O circuito de ECMO será configurado de acordo com o tipo de suporte indicado para o paciente2:

Suporte veno-arterial (V/A):

– Indicação primária para falência circulatória.
– Configuração necessária para suporte circulatório, além de ser apropriada para suporte respiratório.

Suporte artério-venoso (A/V):

– Indicação primária exclusiva para remoção de CO2 .
– Dispositivo limitado a um baixo fluxo sanguíneo.
– Utilizado apenas para remoção de CO2.

Após a canulação para ECMO, o paciente deve estar sedado e sob bloqueio neuromuscular para ajustes iniciais de parâmetros ventilatórios e titulação de PEEP. Não é recomendado permitir ventilação espontânea nas primeiras 48 horas de ECMO. Além disso, primeiramente deverá ser reduzida a FiO2 do ventilador mecânico e, posteriormente, a da membrana, para manutenção da SpO2 (saturação periférica de oxigênio) entre 90 e 96% 4-7 . Membrana ou oxigenador é a porção do circuito onde ocorre a oxigenação do sangue e remoção de CO2 . Um esquema conceitual do sistema de oxigenação por membrana extracorpórea está representado na Figuras 2.

Figura 2: Esquema conceitual do sistema de oxigenação por membrana extracorpórea (ECMO). Fonte: Adaptado de Chaves e Cols., 20191.

Uma estratégia ventilatória ultra protetora pode ser empregada em pacientes em uso de ECMO, uma vez que a membrana do dispositivo é capaz de manter as taxas de oxigênio e gás carbônico dentro de valores desejados. Volumes pulmonares reduzidos são recomendados, entretanto, aumentam as áreas de atelectasia, gerando maior desequilíbrio da relação ventilação/perfusão. Desta forma, conclui-se que níveis elevados de PEEP geralmente são recomendados, entretanto, o paciente deve ser avaliado de forma individualizada e suas limitações cardíacas e hemodinâmicas devem ser consideradas nesse ajuste7.

Manejo ventilatório em ECMO

ECMO permite ventilação mecânica protetora, além de proteção diafragmática, possibilitando a ventilação espontânea precoce com um esforço inspiratório dentro dos limites fisiológicos aceitáveis6 . O manejo inadequado da ventilação mecânica pode proporcionar ainda mais danos aos pulmões (injúria pulmonar induzida pelo ventilador, do inglês ventilator-induced lung injury – VILI) e o esforço muscular inadequado, seja ele insuficiente (P0.1 – pressão inspiratória erada em 100 ms < 2,0 cmH20) ou excessivo (P0.1 > 4,0 cmH2 0), pode levar à atrofia diafragmática ou miotrauma, respectivamente6 . A monitorização do drive ventilatório e do esforço do paciente são fundamentais para minimização da P-SILI (do inglês patient self inflected lung injury, lesão pulmonar auto-infligida pelo paciente) durante a respiração espontânea. O suporte ventilatório em ECMO é ainda um tópico em debate e diversas estratégias ultra protetoras vem sendo propostas para reduzir a VILI, dentre elas, a minimização de pressão de platô (Pplat), pressão de distensão ou “driving pressure” (DP), poder mecânico (do inglês mechanical power – MP), frequência respiratória (FR) e volume corrente (V T ). Como consenso, temos apenas a garantia de troca gasosa adequada com menor MP possível6.

O manejo ventilatório e dos gases da ECMO deve ser conduzido por profissional especialista em ECMO, fisioterapeuta ou médico intensivista com experiência em ventilação mecânica. Duas sugestões para manejo ventilatório de pacientes em ECMO são apresentados nos Quadros 2 e 3.

Quadro 2. Sugestão de parâmetros ventilatórios iniciais para pacientes em ECMO 1,6,7,15,16.

PARÂMETROS VENTILATÓRIO INICIAIS
Volume corrente (VC) = 3 a 4 ml/Kg de peso predito
Pressão de platô ≤ 28 cmH20
Driving Pressure (DP) ≤ 10 cmH20
Frequência respiratória (FR) = 5 – 10 irpm
FiO 2 na membrana de ECMO = 100%
FiO 2 no ventilador mecânico = 50%
PEEP = 10 – 15 cmH20 ou titulação pela menor DP
Relação I:E = 2:1 nas primeiras 24h-48h
(*durante ciclo controlado apenas)
DP = pressão de distensão (driving Pressure); FiO2 = fração inspirada de oxigênio; PEEP = pressão positiva ao final da expiração (positive end-expiratory pressure); Relação I:E = relação entre o tempo inspiratório e o tempo expiratório.

Quadro 3. Sugestão para monitorização na modalidade ventilação mecânica (VM) controlada e na modalidade VM espontânea 1,6,7,14-16.

VENTILAÇÃO CONTROLADAVENTILAÇÃO ESPONTÂNEA
VC = 3 a 4 ml/Kg de peso preditoVC = 4 a 6 ml/Kg de peso predito
FiO2 menor possível para SpO2 entre 92% e 96% ou para PaO2 desejada.FiO2 menor possível para SpO2 entre 92% e 96% ou para PaO2 desejada.
Pressão de platô ≤ 28 ou 25 cmH20Pressão de pico < 25 cmH20
Driving Pressure (DP) ≤ 10 cmH20DP Transpulmonar = 10 a 12 cmH20
DP Esofágico = 4 a 8 cmH20
Frequência respiratória = 5 a 10 irpmFrequência respiratória ≤ 25 irpm
PEEP titulada para menor DPPEEP titulada para menor DP
Relação I:E = 1:2P0.1 = 2,0 a 4,0 cmH20
VC= volume corrente; FiO2 = fração inspirada de oxigênio; SpO 2 = saturação periférica de oxigênio; PaO2 = pressão arterial de oxigênio; DP= pressão de distensão (driving Pressure); PEEP = pressão positiva ao final da expiração (positive end-expiratory pressure); Relação I:E = relação entre o tempo inspiratório e o tempo expiratório; P0.1 = pressão inspiratória gerada em 100 ms.

Manejo ventilatório durante o desmame da ECMO

As decisões sobre o manejo da ECMO e a estratégia ventilatória adequada ao momento do paciente são multidisciplinares. A ventilação mecânica pulmonar é complementar e não pode ser dissociada da estratégia de oxigenação e remoção de CO2 através da membrana. Assim, as ações precisam ser planejadas, executadas e monitoradas de forma simultânea. Por exemplo, se o fluxo de sangue desviado para o dispositivo for reduzido, haverá limitação da troca gasosa pela redução da vazão de sangue a ser arterializado e, neste momento, a estratégia ventilatória deve retornar gradativamente à parâmetros mais fisiológicos 2 . Os esquemas representados pelas figuras abaixo demonstram as estratégias ventilatórias para: Ventilação pulmonar protetora para repouso pulmonar durante suporte pleno pela ECMO (Figura 3); Ventilação pulmonar protetora durante o suporte parcial pela ECMO (Figura 4); Ventilação pulmonar fisiológica para a retirada da ECMO (Figura 5).

Figura 3: Estratégia ventilatória para suporte pleno pela ECMO e repouso pulmonar.

Figura 4: Estratégia ventilatória protetora para suporte parcial pela ECMO.

Figura 5: Estratégia ventilatória para desmame da ECMO.

Considerações finais

A ECMO é uma modalidade de suporte de vida extracorpóreo que possibilita suporte temporário à falência da função pulmonar e/ou cardíaca, refratária ao tratamento clínico convencional (ventilação mecânica invasiva, estratégia protetora e/ou ventilação prona). A ventilação mecânica dos pacientes em ECMO deve sempre objetivar proteção pulmonar e diafragmática por meio do controle do drive ventilatório e do esforço inspiratório e deve-se elaborar uma estratégia ventilatória individualizada 6 . A estratégia ventilatória é complementar e não pode ser dissociada da estratégia de oxigenação e remoção de CO2 através da membrana. No momento do desmame da ECMO os parâmetros ventilatórios devem ser ajustados para que o pulmão seja capaz de assumir com exclusividade a troca gasosa adequada.

Referências

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