Fisioter Bras. 2023;24(6):812-25

doi: 10.33233/fb.v24i6.5511

ARTIGO ORIGINAL

Efeito do breath stacking em pacientes em ventilação mecânica internados em Unidade de Terapia Intensiva

Effect of breath stacking in mechanically ventilated patients admitted to the Intensive Care Unit

 

Thays Roberta Pessoa de Freitas1, Fabiana Della Via1,2, Silvia Lanziotti Azevedo da Silva1, Vanessa Sampaio dos Santos Milani2, Carolina Kosour1

 

1Universidade Federal de Alfenas, MG, Brasil

2Hospital e Maternidade Galileo, Valinhos, SP, Brasil

 

Recebido em: 21 de julho de 2023; Aceito em: 17 de novembro de 2023

Correspondência: Fabiana Della Via, fabianadv@yahoo.com.br

 

Como citar

Freitas TRP, Via FD, Silva SLA, Milani VSS, Kosour C. Efeito do breath stacking em pacientes em ventilação mecânica internados em Unidade de Terapia Intensiva. Fisioter Bras. 2023;24(6):812-25. doi: 10.33233/fb.v24i6.5511

 

Resumo

Objetivo: Comparar dois métodos da manobra de breath stacking, com utilização de ventilador mecânico e reanimador manual, em pacientes em ventilação mecânica internados em unidade de terapia intensiva. Métodos: Trata-se de estudo clínico, não randomizado composto por 32 pacientes. Os sujeitos foram submetidos inicialmente à técnica de breath stacking com ventilador mecânico ocluindo o ramo expiratório do circuito durante 20 segundos. A técnica foi realizada seis vezes consecutivas com intervalo de dois minutos entre as manobras. Após 24 horas foi realizada a segunda técnica de breath stacking com reanimador manual com 20 segundos de insuflações com a válvula fechada, sendo realizadas 10 vezes consecutivas com pausas de 1 minuto entre as aplicações. Resultados: Observou-se que a manobra de breath stacking, quando analisadas variáveis hemodinâmicas, não houve alterações significativas após aplicação das técnicas, portanto, foi segura sem alteração dos sinais vitais. Na análise das variáveis pulmonares: frequência respiratória, saturação periférica de oxigênio, volume corrente e complacência estática, não tiveram variações significativas após aplicação das técnicas. Nas variáveis: pressão de pico (p = 0,02) e driving pressure (p = 0,03), pode-se observar que a pressão de pico e a driving pressure foram melhores em ambos os outros, no entanto, no grupo breath stacking com ventilador mecânico, houve uma superioridade da técnica em relação ao breath stacking com reanimador manual. Conclusão: A técnica breath stacking com ventilador mecânico comparada com breath stacking com reanimador manual foi mais efetiva na expansão pulmonar sendo manobra segura e eficaz na mecânica respiratória de pacientes em ventilação mecânica invasiva.

Palavras-chave: Fisioterapia; unidades de terapia intensiva; respiração artificial.

 

Abstract

Objective: To compare two methods of the Breath Stacking maneuver, using a mechanical ventilator and a manual resuscitator, in patients on mechanical ventilation admitted to the intensive care unit. Methods: This is a non-randomized clinical study consisting of 32 patients. The subjects were initially submitted to the breath stacking technique with a mechanical ventilator, occluding the expiratory branch of the circuit for 20 seconds. The technique was performed six consecutive times with a two-minute interval between maneuvers. After 24 hours, the second breath stacking technique was performed with a manual resuscitator, with 20 seconds of insufflations with the valve closed, being performed 10 consecutive times with 1-minute pauses between applications. Results: The breath stacking maneuver, when analyzing hemodynamic variables, did not show significant changes after applying the techniques, therefore, it was safe without changing vital signs. In the analysis of pulmonary variables: respiratory rate, peripheral oxygen saturation, tidal volume and static compliance, there were no significant variations after application of the techniques. In the variables: peak pressure (p = 0.02) and driving pressure (p = 0.03), the peak pressure and driving pressure were better in both others, however, in the breath group stacking with a mechanical ventilator, this technique was better when compared to breath stacking with a manual resuscitator. Conclusion: The breath stacking technique with a mechanical ventilator compared to breath stacking with a manual resuscitator was more effective in lung expansion, being a safe and effective maneuver in the respiratory mechanics of patients on invasive mechanical ventilation.

Keywords: physical therapy; intensive care units; artificial respiration.

 

Introdução

 

Pacientes internados em Unidades de Terapia Intensiva (UTI) submetidos ao uso de sedativos, bloqueadores neuromusculares (BNM) e ventilação mecânica (VM), podem apresentar algumas disfunções de troca gasosa pulmonar e de mecânica ventilatória devido a microatelectasias [1]. O uso prolongado da VM está associado a maior incidência de assincronia paciente-ventilador em até 80% dos casos, podendo levar a lesão pulmonar e lesão do diafragma por contração excêntrica [2]. Essas complicações podem acarretar aumento do risco de mortalidade nesses pacientes [3,4]. A utilização de técnicas fisioterapêuticas para reexpansão pulmonar vem sendo cada vez mais utilizadas nessas unidades com o objetivo de minimizar as disfunções adquiridas, tais como alterações do padrão respiratório, atelectasia, diminuição da expansibilidade torácica, disfunção expiratória pulmonar e aumento de secreção devido ao uso prolongado do ventilador mecânico [5-7].

A manobra de Breath Stacking (BS) tem sido considerada estratégia para melhora da expansão pulmonar de pacientes internados em Unidade de Terapia Intensiva. É definida como empilhamento respiratório descrita por Marini em 1986 [8], utilizando-se de válvula unidirecional com o ramo expiratório ocluído, acoplada a interface como máscara ou bocal ao rosto do paciente. A técnica consiste em realizar insuflações consecutivas sem exalar, e posteriormente, o ramo expiratório é liberado; podendo ser realizada de maneira voluntária, na qual o paciente está responsivo e orientado e irá realizar inspirações consecutivas até a liberação do ramo expiratório da máscara utilizada; como também em pacientes desacordados e não-responsivos, utilizando-se o acoplamento em ventilador ou manualmente utilizando bolsa de ressuscitação Artificial Maintenance Breath Unit (reaminador manual - AMBU®) [3].

Diversos efeitos fisiológicos são obtidos pela aplicação da manobra de Breath Stacking, como o aumento de volume inspiratório com possível aumento do pico de fluxo da tosse, portanto, auxiliando na eliminação de secreções, reduzindo assim infecções como pneumonias, evitando o aumento do trabalho respiratório. E, também, pelo aumento do volume inspiratório e melhora da mobilidade torácica pode prevenir o aparecimento de atelectasias [5-7]. Esses efeitos podem ser observados em diferentes populações. Pacientes com doenças musculares que apresentam mecânica respiratória restritiva, tem se beneficiado dos efeitos na mecânica respiratória após aplicação da técnica [6]. Outras aplicações da técnica em pacientes em pós-operatórios de cirurgia cardíaca e abdominal [9,10], pacientes com Parkinson em estágio leve e moderado [11] e pacientes que sofreram Acidente Vascular Cerebral (AVC) [5] tem surgido bons resultados na higiene brônquica e expansão pulmonar após aplicação da manobra.

A aplicação da técnica vem sendo realizada em pacientes responsivos, clinicamente estáveis e com respiração espontânea, no entanto, não há evidências que comparem a eficácia de diferentes procedimentos da técnica de Breath Stacking com utilização do ventilador mecânico e AMBU em pacientes graves e não responsivos em Unidade de Terapia Intensiva. Com o exposto, o presente estudo teve como objetivo analisar a eficácia da técnica de BS com a utilização do ventilador mecânico em relação a manobra realizada com uso do AMBU, avaliando-se a superioridade de um em relação ao outro, quanto a segurança, proteção pulmonar e suas repercussões nos parâmetros ventilatórios de pacientes submetidos a ventilação mecânica em Unidades de Terapia Intensiva.

 

Métodos

 

O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade São Leopoldo Mandic com registro CAAE. O Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) foi obtido por escrito de todos os familiares responsáveis pelos pacientes selecionados para a pesquisa.

Trata-se de estudo clínico, prospectivo, quase-experimental realizado na Unidade de Terapia Intensiva Adulto, e que foram selecionados 32 pacientes no período de fevereiro de 2018 a junho de 2018.

A avaliação de elegibilidade para a participação no estudo obedeceu os seguintes critérios: pacientes com até 72 horas de admissão na Unidade de Terapia Intensiva (UTI) em uso de ventilação mecânica (VM); pacientes de ambos os sexos com idade entre 18 e 80 anos; pacientes com estabilidade hemodinâmica, pressão arterial média (PAM ≥ 60 mmHg), troca gasosa pulmonar com pressão parcial de oxigênio maior ou igual a 60 mmHg (PaO2 ≥ 60 mmHg), fração inspiratória de oxigênio maior ou igual a 60% (FiO2 ≥ 60%), pressão expiratória positiva menor ou igual a 10 cmH2O (PEEP ≤ 10 cmH2O), saturação de oxigênio adequada (SpO2 ≥ 95%), equilíbrio ácido-básico, pacientes sedados ou em desmame ventilatório, TCLE assinado pelo familiar responsável. Foram excluídos os pacientes que apresentaram: fístula broncopleural, tromboembolismo pulmonar, pacientes submetidos pós-operatório cardíaco, plaquetopenia (< 50.000/mm³), traumatismo crânio encefálico grave com hipertensão intracraniana (PIC ≥ 20 mmHg), tórax instável e pneumotórax não drenado.

Foi realizada a coleta de dados de identificação dos pacientes com iniciais do nome, idade, sexo, registro hospitalar, data de admissão; escala de gravidade utilizando Simplified Acute Physiology Score (SAPS) para classificação dos pacientes em UTI conforme a gravidade e risco de mortalidade e Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) que avalia a disfunção orgânica e morbidade; tempo de internação na UTI, tempo de uso na VM e tempo de internação no hospital; dados específicos da hemodinâmica como frequência cardíaca (FC), e pressão arterial média (PAM); dados da ventilação pulmonar como frequência respiratória (FR), volume corrente (VC), volume minuto (VM), complacência estática, resistência de vias aéreas, pressão de pico intratorácica máxima, pressão de platô e drive pressure.

 

Protocolo experimental

Todos os pacientes foram submetidos a ambas as técnicas com mesmo intervalo entre elas. Após o aceite em participar confirmados pelo TCLE, os 32 pacientes foram submetidos à técnica de breath stacking com ventilador mecânico (BSV) e após 24 horas foi realizada a segunda técnica de breath stacking com Airway Maintenance Breathing Unit - AMBU (BSA). A coleta de dados foi realizada antes e após a realização das manobras (BSV e BSA), para quantificar as alterações decorrentes da aplicação de cada uma das técnicas. Previamente à execução das manobras, os pacientes foram submetidos à avaliação fisioterapêutica.

Para realização dos protocolos de ambas as técnicas, cada paciente foi posicionado em decúbito dorsal, com a cabeceira elevada a 30°; após o posicionamento, foram submetidos à higiene brônquica utilizando as manobras de compressão expiratória, vibração e/ou aceleração de fluxo expiratório (AFE). Sendo realizado apenas a aspiração na presença de ruídos adventícios identificados na ausculta pulmonar e alterações na mecânica pulmonar.

Para o BSA, foram realizados 20 segundos de insuflações com a válvula do AMBU fechada. A técnica foi realizada 10 vezes consecutivas com pausas de 1 minuto entre as aplicações. No BSV, foi ocluído o ramo expiratório do circuito do ventilador mecânico durante 20 segundos; em seguida, o ramo expiratório foi liberado permitindo a expiração. A técnica foi realizada seis vezes consecutivas totalizando 120 segundos com intervalo de dois minutos entre as aplicações. Antes, durante e após as realizações das manobras, para garantir a segurança do paciente, foram monitoradas a frequência cardíaca, pressão arterial, frequência respiratória e parâmetros ventilatórios.

 

 

BSA = Breath Stacking com ambu; BSV = Breath Stacking com ventilação mecânica; FR = frequência respiratória; FC = frequência cardíaca; SpO2 = saturação periférica de oxigênio; VT = volume corrente; Cst = complacência estática; PIT = Pressão de Pico

Figura 1 - Fluxograma do protocolo do estudo

 

Análise estatística

 

A análise estatística foi realizada utilizando software R versão 3.5.3. e cegada para o profissional que realizou análise e pesquisador principal. As variáveis com distribuição não-normal foram comparadas pelo teste de Wilcoxon e os com distribuição normal pelo teste T pareado. Para analisar os dados foram calculados os deltas (pós-pré). Valores de p < 0,05 foram considerados significativos.

 

Resultados

A amostra foi constituída por 32 pacientes hospitalizados em Unidade de Terapia Intensiva (UTI), com idade média de 67,75 ± 16,75 anos. Em relação ao gênero, houve predomínio do masculino (68%) comparado ao feminino (32%). Escalas para mensuração da gravidade clínica dos pacientes foram utilizadas no estudo (SAPS e SOFA), SAPS com média de 53,25 ± 12,08 e SOFA 4,70 ± 2,41. Os dados de caracterização da amostra estão demonstrados na tabela I.

 

Tabela I - Características demográficas

 

VM = ventilação mecânica; SAPS = Simplified Acute Physiology Score; UTI = Unidade de terapia intensiva; SOFA = Sequential Organ Failure Assessment; DPOC = Doença pulmonar obstrutiva crônica; PO = Pós-operatório; ICC = Insuficiência cardíaca congestiva; AVEI = Acidente vascular encefálico isquêmico; ACM = Artéria cerebral média; TCE = Traumatismo crânioencefálico; PNM = Pneumonia; TVP = Trombose venosa profunda

 

Ao analisar os sinais vitais, não houve alterações significativas em ambas as técnicas, demonstrando ser seguras na manutenção dos sinais vitais dos pacientes submetidos as técnicas como demonstrado na tabela II.

 

Tabela II - Comparação do delta dos sinais vitais entre os 2 grupos do estudo

 

 

Quando observados os parâmetros ventilatórios e da mecânica pulmonar, ambas as técnicas tiveram efeitos significativos nos parâmetros de Pressão de Pico e Drive Pressure. Entretanto, o delta de BSV foi inferior ao delta de BSA (p-valor 0,02) na Pressão de Pico, assim como no Drive Pressure, o delta de BSV apresentou-se menor que o delta de BSA (p-0,03), portanto mostrou-se mais eficaz quando comparados, já que houve menor distensão pulmonar e maior proteção do parênquima pulmonar durante aplicação da técnica no ventilador mecânico como demonstrado na tabela III.

 

Tabela III - Comparação do delta das variáveis de mecânica pulmonar e parâmetros ventilatórios entre os 2 grupos do estudo

 

Discussão

 

Disfunções pulmonares e declínio funcional causados pelo período prolongado em ventilação mecânica são desafios na prática clínica dentro de Unidades de Terapia Intensiva. A fisioterapia respiratória nos cuidados intensivos tem fundamental importância em minimizar as complicações decorrentes da ventilação mecânica, tais como retenção de secreção brônquica e formação de microatelectasias [1]. A busca por técnicas que melhorem parâmetros ventilatórios e mantenham a proteção pulmonar de pacientes submetidos a ventilação mecânica ainda é escasso na literatura, sendo necessário maiores pesquisas por evidências cientificas em relação as técnicas fisioterapêuticas seguras de expansão pulmonar e suas repercussões nas fisiológicas pulmonares nesses pacientes.

No presente estudo, quanto ao gênero, pôde-se observar o predomínio do sexo masculino (68%) comparado ao sexo feminino (32%). A idade média da população foi de 67,75 ± 16,75 anos. O perfil epidemiológico de pacientes submetidos nessas unidades vem se alterando devido ao envelhecimento populacional [10,12]. Atualmente cerca de 60% dos leitos de UTI são ocupados por pacientes acima de 65 anos com maior predomínio de pacientes do sexo masculino [10]. Fisiologia do envelhecimento, comorbidades, capacidades físicas, cognitivas e gravidade do quadro clínico são fatores que influenciam a resposta quanto aos cuidados intensivos nesses pacientes [21,22], sendo necessário maior gerenciamento de cuidado em relação a proteção da mecânica e função pulmonar em pacientes geriátricos submetidos a ventilação mecânica.

Escores de gravidade analisados no presente estudo apresentaram piores valores dos escores do SAPS com média 53,25 ± 12,08 e SOFA 4,70 ± 2,41, assim como os dados de tempo de internação na UTI 42,09 ± 48, 12 dias, hospitalar 47,09 ± 48, 98 dias, e tempo em ventilação mecânica 29,90 ± 48, 36 dias, tiveram valores altos. Pacientes idosos e gravemente internados nessas unidades, apresentam piores valores do SOFA e SAPS quando comparados a populações mais jovens, sendo a mortalidade intra-hospitalar em idosos acima de 85 anos o dobro quando comparado com pacientes com 29 anos ou menos, sendo 70% e 32% respectivamente [20]. O uso prolongado da VM indica pior prognóstico do paciente sendo que quanto maior for o tempo da sua manutenção, maior a permanência do indivíduo em UTI, portanto, mais riscos de complicações respiratórias importantes [2,13,14].

 

Segurança na realização das manobras de Breath Stacking

 

Pôde-se observar neste estudo, que as manobras de Breath Stacking tanto realizadas com ventilador mecânico quanto com AMBU são seguras, pois não houve alterações significantes de sinais vitais, complacência estática e resistência de vias aéreas nos pacientes envolvidos. Esses achados corroboram as evidências na literatura quanto à segurança da técnica, sendo observada nos parâmetros de sinais vitais em pacientes submetidos a cirurgias abdominais altas, no qual houve melhora dos volumes pulmonares, redução de trabalho respiratório e melhora da oxigenação, como também não induziu alterações de percepção de esforço quanto aos sinais vitais (FR, FC e PA) após aplicação do BS [23]. Assim como em crianças portadoras de doenças neuromusculares, o BS não repercutiu em alterações dos sinais vitais (FC e PA) durante a aplicação da técnica [15].

A aplicabilidade da manobra em diferentes níveis de consciência dos pacientes internados em UTI também é considerada fator importante encontrado em pesquisas utilizando BS. Logo que pacientes submetidos à ventilação mecânica apresentam diminuição do drive respiratório e resposta motora diminuída devido aos níveis de sedação e gravidade do quadro clínico. Quando aplicada a técnica BS em pacientes hospitalizados foi observada melhora do volume inspirado, aumento do volume corrente e melhora da eficácia da tosse em diferentes populações estudadas [8,9,16,17], demonstrando que a técnica é eficaz e segura em pacientes cooperativos e não responsivos.

 

Efeitos das manobras de Breath Stacking

 

No presente estudo, as duas técnicas estudadas (BSA e BSV) demonstraram ser benéficas nos parâmetros ventilatórios. Entretanto, observou-se a superioridade do BSV comparado ao BSA, com valores de pressão de pico (PIT) e Drive Pressure melhores no BSV com PIT -0,28±1,08 e Drive Pressure -0,12±0,97, enquanto o BSA com PIT 0,34±1,45 e Drive Pressure 0,53±1,48. Baixos valores de PIT e DP demonstram distensão pulmonar adequada – indicando que há proteção do parênquima pulmonar, evitando assim hiperinsuflação e possíveis lesões ocasionadas por barotrauma [13,18,19]. Altas pressões por insuflação alveolar promovem estresse vascular nos capilares, podendo desencadear mecanismos inflamatórios induzindo a formação de edema pulmonar [13]. Técnicas de reexpansão pulmonar devem promover recrutamento alveolar e efeitos benéficos nos parâmetros ventilatórios adequados sem induzir o parênquima pulmonar a estresses mecânicos por barotrauma, efeitos estes, encontrados na aplicação do Breath Stacking como observado neste estudo.

Não houve valores estatisticamente significativos de complacência estática (Cst), resistência de vias aéreas (Rva) e saturação de oxigênio arterial (SpO2). Ambas as técnicas tiveram aumento do volume corrente (Vt) promovido após aplicação da técnica, no entanto, não houve diferença significativa entre os grupos. O aumento do volume corrente é considerado efeito encontrado nas investigações realizadas com Breath Stacking [3,9,15,17,23]. A melhora do volume corrente pode resultar no aumento da pressão transpulmonar que permite reexpansão dos alvéolos colapsados, melhorando a ventilação pulmonar [11]. Outro estudo observou que o uso de válvula unidirecional no mecanismo da BS, relaxa a musculatura inspiratória sem a perda da expansão pulmonar, causando maior conforto na mecânica da musculatura respiratória [24].

 

Limitações do estudo

 

Pode-se observar algumas limitações no presente estudo, tais como, curto tempo de análise dos efeitos da técnica e alto número de óbitos devido à gravidade do quadro clínico dos participantes. Maiores investigações dos efeitos do BS podem ser realizadas em futuros estudos, tais como análise dos efeitos do BS nos parâmetros ventilatórios e mecânica pulmonar em médio prazo, análise da influência do uso do Breath Stacking na diminuição do tempo de permanência no ventilador mecânico e uso da ultrassonografia pulmonar como ferramenta para verificação em tempo real do efeito do BS na mecânica pulmonar e respiratória podem contribuir para maiores evidências da utilização da técnica em pacientes críticos em Unidades de Terapia Intensiva.

 

Conclusão

 

A busca por manobras e procedimentos seguros em pacientes graves se faz necessária dentro da Unidade de Terapia Intensiva. O presente estudo concluiu que o uso de ambas as técnicas de Breath Stacking com uso do ventilador mecânico (BSV) e AMBU (BSA) são seguras e eficazes sem alteração de sinais vitais, considerando que a população do estudo são pacientes idosos submetidos em ventilação mecânica e com quadro clínico grave. Além disso, foi possível concluir que a manobra BSV quando comparada com BSA, minimizou as possíveis complicações respiratórias geradas pela intubação, levando à proteção do parênquima pulmonar e mecânica respiratória demonstrados nos valores obtidos na pressão de pico e drive pressure. Com isso, demonstra a importância da realização de técnicas que favoreçam melhores parâmetros respiratórios, assim como, contribuindo com a manutenção e proteção do parênquima pulmonar minimizando assim, riscos de complicações pulmonares no quadro clínico de pacientes em ventilação mecânica.

 

Conflitos de interesse

Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

 

Fontes de financiamento

Não houve fonte financiadora

 

Contribuição dos autores

Desenho da pesquisa: Via FD, Milani VSS; Coleta de dados: Via FD, Milani VSS; Análise e interpretação dos dados: Freitas TRP, Kosour C; Análise estatística: Silva SLA; Redação do manuscrito: Freitas TRP, Kosour C; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Via FD, Freitas TRP, Kosour C

 

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