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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
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Introdução
• Indicações
• Anatomia básica e fisiologia
• Modos de ventilação
• Selecção do modo e parâmetros
• Problemas comuns
• Complicações
• Retirada e extubação
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Indicações
• Insuficiência respiratória– Apneia/Paragem respiratória
– Ventilação inadequada (aguda vs. crónica)
– Oxigenação inadequada
– Insuficiência respiratória crónica com atraso do crescimento
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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
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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)
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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
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Fisiologia Básica
http://www.biology.eku.edu/RITCHISO/301nãoes6.htm
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Curvas normais de pressão-volume pulmonares
http://physioweb.med.uvm.edu/pulmonary_physiology
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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
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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
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Oxigenação
http://www.biology.eku.edu/RITCHISO/301nãoes6.htm
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CO2 vs. O2
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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.
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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
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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?
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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.
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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
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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.
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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)
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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
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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
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Compliance
Burton SL & Hubmayr RD: Determinants of Patient-Ventilator Interactions: Bedside Waveform Analysis, in Tobin MJ (ed): Principles & Practice de Intensive Care Monitoring
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Volume Controlado-assistido,
Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB, Scmidt GA, & Wood LDH(eds.): Principles de Critical Care
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IMV, volume-controlado
Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB, Scmidt GA, & Wood LDH(eds.): Principles de Critical Care
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SIMV, volume-limitado
Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB, Scmidt GA, & Wood LDH(eds.): Principles de Critical Care
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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
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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
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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
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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
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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
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Modos Avançados
• Volume controlado regulado por pressão (PRVC)
• Volume de suporte
• Ventilação com Relação invertida (IRV)
• “Airway-pressure release ventilation” (APRV)
• “Bilevel”
• Alta frequência
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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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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 ?
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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
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Ajustamentos
• Para alterar a oxigenação, ajustar:
– FiO2
– PEEP
– Rel I/E
– PIP
• Para alterar a ventilação, ajustar:
– Frequência
respiratória
– Vol. correnteMAP
MV
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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
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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
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Problemas• Está a funcionar?
–Olhar para o doente!!–Auscultar o doente!!– SpO2, Gasimetria, EtCO2
– Radiografia do tórax– Verificar o ventilador (PIP; Vc expirado;
alarmes)
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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
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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?
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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?
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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)
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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
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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%
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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
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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
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Complicações
• Lesão pulmonar induzida pelo ventilador – Toxicidade do oxigénio– Barotrauma / Volutrauma
• Pico de pressão• Patamar de pressão• Lesão de estiramento (volume corrente)• PEEP
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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)
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Complicações
• Outras Complicações– Pneumonia associada ao ventilador– Sinusite– Sedação– Riscos dos dispositivos associados
(CVCs, linhas arteriais)– Extubação acidental
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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?
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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….
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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