APRV para SDRA: as complexidades de uma modalidade e como ela afeta mesmo os melhores ensaios

APRV é uma modalidade de ventilação mecânica que gerou controvérsia suficiente para alimentar uma guerra. Um grande desafio tem sido a falta de estudos de controle aleatórios sobre a aplicação de APRV em pacientes com SDRA. Todos os dados preexistentes não abordaram a questão para a qual o APRV estava sendo promovido, ou seja, que o APRV deveria ser usado como modo inicial de ventilação mecânica para pacientes com SDRA. Vários relatos e estudos em animais e humanos não ajudaram a responder a esta questão. Não só existe escassez no número de ensaios de alta qualidade em humanos, mas existe uma falta de consistência sobre como o APRV é aplicado (1,2).

Recentemente, Zhou e colegas (3) publicaram, talvez a melhor (e primeira) evidência, sobre o uso do APRV em pacientes com SDRA. Eles estudaram 138 pacientes com diagnóstico de SDRA, e os randomizaram em 48 horas para ventilação convencional de baixo volume corrente (LTV) com uma estratégia de baixa pressão expiratória final positiva (PEEP) versus APRV com um protocolo de implementação claramente definido. Os métodos do estudo são transparentes e claramente relatados. O seu resultado primário, dias livres de ventilação foi mediana de 19 dias (IQR 8-22 dias) no grupo APRV vs. 2 dias (IQR 0-15 dias) no grupo LTV. Isto, juntamente com vários resultados secundários relevantes (melhor complacência do sistema respiratório, melhor troca de gases, menos dias na UTI) faria com que soasse como um golpe direto: alguns o chamarão de home run.

Elogiamos o Dr. Zhou e colegas (3) pelo seu trabalho, pois este é o tipo de pesquisa que nos ajuda a avançar no campo. Os médicos muitas vezes interpretam um estudo positivo como uma afirmação da eficácia e efetividade de um tratamento. No entanto, o papel deste editorial é dissecar este estudo no contexto da literatura atual disponível, preocupações fisiológicas e questões tecnológicas. Isto é importante, pois precisamos utilizar as melhores evidências disponíveis, tomadas no contexto adequado, para tomar nossas decisões clínicas.

Validade externa

O estudo de Zhou et al. (3) é um estudo de eficácia realizado em um único centro, onde a equipe foi treinada no uso do APRV e seguiu um protocolo detalhado. O estudo foi bem alimentado para alcançar o resultado primário. Os resultados demonstram uma diferença impressionante na mediana dos dias livres de ventilação mecânica. Os dias do grupo LTV no ventilador (15 dias) e os dias livres de ventilação mecânica (2 dias) foram piores do que os relatados em vários grandes estudos da SDRA (Tabela 1). Por que seria este o caso? Há três fatores importantes que podem ter afetado a duração da ventilação mecânica:

• A população estudada tinha uma proporção maior (58-69%) de SDRA por causas extra-pulmonares (sepse, pancreatite, trauma e cirurgia) em comparação com outros estudos recentes sobre SDRA (8,9). Embora as causas pulmonares versus extra-pulmonares da SDRA não tenham demonstrado afetar a mortalidade (4,10), a resposta às estratégias de pressão positiva e ventilação pode ser bem diferente dependendo da causa, e esta questão ainda precisa ser estudada prospectivamente (11). Isto é importante devido ao número relativamente pequeno de pacientes neste estudo. Mesmo com a randomização, os grupos foram desequilibrados em algumas variáveis de linha de base que poderiam ter afetado os resultados primários e secundários. Por exemplo, o grupo LTV teve uma maior incidência de pneumonia como causa da SDRA juntamente com mais co-morbidades (DPOC, disfunção renal e malignidade), e um percentual maior desses pacientes estava em vasopressores (68,7% vs. 56,3%). A presença de condições pré-existentes, choque e diferentes etiologias podem obviamente afetar os resultados de qualquer estratégia de ventilação mecânica.
• A taxa de sucesso da extubação no grupo LTV foi baixa, 38,8% (ou seja, >60% dos pacientes foram reintubados!). A extubação fracassada não foi definida no manuscrito. Assumindo a definição clássica de falha na extubação (necessidade de reintubação dentro de 48-72 horas após a extubação), uma falha na extubação de 60% parece muito alta em comparação com a média relatada em outros estudos (15%). A falha na extubação está associada ao aumento da mortalidade, dias de ventilação e, tempo de internação na UTI/Hospital (12). A incidência de traqueostomia no grupo LTV (29,9%) foi superior aos 13% relatados no estudo Lung Safe (8), número comparável aos 12,7% do grupo APRV. Curiosamente, os critérios utilizados pela equipe do estudo para realizar uma traqueostomia estiveram relacionados à patência das vias aéreas, estado mental ou expectativas dos médicos em relação à VM prolongada. A falha no desmame ou ventilação mecânica prolongada, a causa mais comum de traqueostomia na SDRA, não está listada.
• A sedação no grupo LTV não foi titulada pelos terapeutas respiratórios como foi para o grupo APRV, criando assim potencialmente um viés de tratamento. O grupo VLT teve uma necessidade significativamente maior de sedação em relação ao grupo VPA, ao contrário de um estudo anterior que mostrou uma tendência de aumento da necessidade de sedação para o paciente tratado com VPA (13). A sedação, naturalmente, é outra variável importante associada à ventilação mecânica prolongada. A profundidade dos protocolos de sedação e sedação está associada aos resultados da ventilação mecânica. Quanto, ainda está por determinar, mas diferentes práticas de sedação podem introduzir um viés não reconhecido (14-16). Mais importante, pelo menos nos EUA, os terapeutas respiratórios não titulam analgésicos e sedativos. Recomendamos Zhou et al. (3) pelo treinamento avançado e privilegiado de seus terapeutas respiratórios.

Tabela 1 Comparação de resultados
Tabela completa

Assim, os resultados deste estudo devem ser tomados com cautela antes de generalizar para nossa população de pacientes e prática clínica. É um estudo de centro único, de eficácia, com uma população de estudo pequena e um protocolo de pesquisa muito rigoroso. Do ponto de vista científico, este estudo necessita de replicação em populações maiores e mais centros antes que o APRV possa ser considerado como um padrão de cuidados.

Performance do ventilador

Em termos de performance do ventilador, esta é uma grande área de cautela para o entusiasta do APRV. Zhou et al. (3) utilizaram um PB 840 para fornecer a versão de APRV da Medtronic. Este ventilador tem alguns problemas específicos que temos de considerar. Os autores mediram cuidadosa e adequadamente a conformidade estática e a resistência, e utilizaram isto para calcular a constante de tempo. Inicialmente, definiram o Tlow para 1-1,5 vezes a constante de tempo. Em seguida, ajustaram o Tlow para atingir um pico de fluxo expiratório de terminação de ≥50%. As questões técnicas são: (I) o PB 840 não mede o pico do fluxo expiratório final ou o fluxo expiratório final (terminal) enquanto na ventilação BiLevel, portanto, os cálculos devem ser feitos tentando ler na tela do ventilador o pico e o fluxo expiratório terminal, o que é difícil e pode facilmente levar a erros. (II) O PB840 tem um recurso de sincronização, que sincroniza a transição de Phigh para Plow com a fase expiratória de uma respiração espontânea (se presente) que ocorre no final da Coxa. Isto leva a uma variável Tlow apesar de Tlow estar predefinida (ou seja, a função de sincronização anula a configuração). Este fenômeno foi descrito em um estudo do modo BiLevel no ventilador PB 84 (17). O estudo observou que o ventilador PB 840 é projetado para ciclo de respiração obrigatória (i.e., Phigh, Thigh) antecipadamente se uma exalação espontânea for detectada em uma janela de sincronização no final da Coxa. Como resultado, os valores reais de Tlow (durante a ventilação simulada de um paciente com SDRA com esforços espontâneos) não foram os definidos nas configurações do ventilador. A implicação é que o uso de valores muito curtos para Tlow tornou a geração de PEEP total imprevisível. Os volumes correntes eram excessivos (média de 12,4 mL/kg) e a PEEP total não era controlável usando Tlow neste modelo (Figura 1). Estes resultados foram realmente confirmados no material suplementar do estudo Zhou et al. (Figura 2) demonstram a variável Tlow.

Figura 1 Respiração espontânea sobreposta a uma respiração obrigatória durante o modo BiLevel com um ventilador PB 840. Quando a Coxa se desliga em sincronia com uma expiração espontânea, o Tlow real torna-se mais longo do que o Tlow ajustado, resultando num volume e pressão pulmonar expiratória inferior. Patm, pressão atmosférica; TEF, fluxo expiratório terminal; PEF, pico de fluxo expiratório.

Figura 2 O material suplementar do papel de Zhou et al. mostra exatamente este resultado também (captura de tela do material suplementar rotulado como Figura S1 Caso Um). Esta captura de tela do PB 840 em modo BiLevel com ajustes de ARPV mostra que a primeira respiração tem um Tlow ajustado em 0,41 s, como indicado na legenda da figura. Entretanto, a forma de onda de fluxo para a segunda respiração mostra que devido à sincronização do ciclo respiratório obrigatório com uma expiração espontânea, o Tlow é consideravelmente maior.

Premissas fisiológicas

Finalmente, a questão com a fisiologia; um ponto importante neste estudo é a rápida melhora nas trocas gasosas e nas características do sistema respiratório com APRV. Elogiamos os autores pelos métodos precisos que utilizaram para registrar esses resultados. Gostaríamos de fazer alguns pontos aqui. O primeiro está relacionado ao conceito de pressões de “liberação” versus pressões de “inflação”, implicando que estas são, de alguma forma, não relacionadas. Esta noção é um equívoco. Ela obscurece o fato de que o APRV é idêntico a outros modos, na medida em que as “liberações” não são nada além da última metade das respirações controladas por pressão obrigatória. A cada “repressurização”, o pulmão inicia a primeira metade da respiração obrigatória, expondo os alvéolos ao aumento de volume e ao risco de danos por esforço. Enfatizando apenas a porção de exalação de tal respiração que o APRV tem menor probabilidade de ferir o pulmão, e que as oscilações de volume corrente e pressão não são de nenhuma conseqüência. Pelo contrário, o risco de lesão está associado com aquela porção da curva pressão-volume dos pulmões em que ocorre o volume corrente, que depende não apenas dos ajustes do ventilador no APRV, mas do esforço inspiratório do paciente e, portanto, da alteração total da pressão transpulmonar (18).

O segundo é destacar a preocupação com a presença de respirações espontâneas durante uma Coxa. A presença de pressão muscular respiratória durante uma Coxa expõe o pulmão a pressões transpulmonares mais elevadas. No cenário de lesão pulmonar heterogênea, o potencial para pressões transpulmonares locais muito elevadas, aumenta o potencial para mais lesão pulmonar (19). Talvez estas oscilações possam ser melhoradas com algumas estratégias de ventilação (20,21), mas o método ainda tem que ser determinado. Outra questão importante é a intensidade e a quantidade de ventilação por minuto suportada por respirações espontâneas. Zhou et al. apresentaram uma nova estratégia, na qual as RTs controlavam o nível de sedação para manter um nível específico de esforço respiratório. Essa estratégia pode minimizar essas oscilações de pressão transpulmonar. Evidentemente, mais estudos são necessários aqui.

O estudo de Zhou et al. fornece imagens, características respiratórias e trocas gasosas consistentes com o recrutamento pulmonar. Isto é provavelmente devido ao fato de que a pressão média das vias aéreas foi maior nos pacientes com APRV, como esperado. O grupo com TVSVE recebeu a tabela ARDSnet de PEEP baixa, e isso somado a menores razões I:E levou a menores pressões médias das vias aéreas e piores marcadores de recrutamento. Agora, isto levanta duas questões: se o grupo com VLT tivesse as mesmas pressões médias das vias aéreas, os resultados seriam semelhantes? E, isso importa? A literatura sobre o uso de PEEP mais elevado e, portanto, pressões médias das vias aéreas mais elevadas, mostrou melhor troca de gases e talvez uma diminuição nas terapias de resgate, mas nenhuma diferença na mortalidade na UTI ou hospitalar (5,6,22). Mais importante ainda, nem todos os pacientes respondem de forma semelhante à PEEP, e ainda trabalhamos na tentativa de definir qual é o nível ideal. Com isto em mente, alertamos os leitores sobre a conclusão do sucesso geral diante da simples melhoria da troca gasosa.

Finalmente, devemos abordar a definição do conceito Tlow. Como afirmado no estudo de Zhou et al., “a fase de liberação breve (Tlow) poderia permitir apenas a perda parcial do volume pulmonar na fase de liberação, evitar o colapso cíclico dos alvéolos, e fornecer homogeneidade dinâmica”. Esta afirmação tem continuado a permear a literatura. Nos últimos anos, estudos muito detalhados (23,24) examinando os efeitos da fixação de Tlow sobre APRV demonstraram que o descrutamento ocorre muito rapidamente em modelos pulmonares de SDRA em animais. Na verdade, para manter o recrutamento da população de alvéolos lesionados é necessário um Tlow muito curto, menos de 0,2 seg . Assim, o APRV permanece um modo com potencial para expor o pulmão a altas pressões transpulmonares, desrecrutamento cíclico e volumes correntes potencialmente altos, juntamente com a possibilidade de superconfiança diante da melhora da oxigenação (26).

Então, em geral, o artigo de Zhou e colegas acrescenta à literatura vários itens. Primeiro, é o protocolo APRV mais bem descrito aplicado aos pacientes com SDRA até o momento. Segundo, ele descreve um protocolo onde os terapeutas respiratórios ajustaram o nível de sedação para alcançar objetivos de ventilação claramente delineados. Finalmente, levanta o potencial para que uma estratégia com APRV seja estudada em um grupo maior. No mesmo fôlego destacaremos as principais preocupações com APRV e SDRA que terão que ser levadas em conta em qualquer ensaio futuro. Que o desempenho do ventilador não é homogêneo entre plataformas e softwares, que cada ventilador tem uma implementação diferente de APRV e que nos faltam dados claros sobre como otimizar as configurações do ventilador tanto para o APRV quanto para o grupo de controle. Além disso, enfatizamos que a melhoria na troca gasosa não é igual à melhoria da morbidade e mortalidade, que estudos futuros devem combinar práticas de sedação entre os grupos experimental e controle, e que precisamos aprender mais sobre APRV e lesão pulmonar na respiração espontânea.

Acknowledgements

None.

Footnote

Conflicts of Interest: Eduardo Mireles-Cabodevila e Siddharth Dugar não têm conflitos de interesse a declarar. Robert L. Chatburn é consultor da IngMar Medical and Drive Medical.

1. Jain SV, Kollisch-Singule M, Sadowitz B, et al. The 30-year evolution of airway pressure release ventilation (APRV). Intensive Care Med Exp 2016;4:11.
2. Rose L, Hawkins M. Airway pressure release ventilation and biphasic positive airway pressure: a systematic review of definitional criteria. Intensive Care Med 2008;34:1766-73.
3. Zhou Y, Jin X, Lv Y, et al. A aplicação precoce da ventilação por liberação de pressão nas vias aéreas pode reduzir a duração da ventilação mecânica na síndrome do desconforto respiratório agudo. Cuidados Intensivos Med 2017;43:1648-59.
4. Brower RG, Matthay MA, Morris A, et al. Ventilação com volumes correntes inferiores aos volumes correntes tradicionais para lesão pulmonar aguda e a síndrome do desconforto respiratório agudo. N Engl J Med 2000;342:1301-8.
5. Brower RG, Lanken PN, MacIntyre N, et al. Pressões expiratórias finais positivas mais altas versus mais baixas em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo. N Engl J Med 2004;351:327-36.
6. Mercat A, Richard JC, Vielle B, et al. Positive end-expiratory pressure setting in adult with acute lung lung injury and acute respiratory distress syndrome: a randomized controlled trial. JAMA 2008;299:646-55.
7. Ferguson ND, Cook DJ, Guyatt GH, et al. Alta frequência de oscilação na síndrome do desconforto respiratório agudo precoce. N Engl J Med 2013;368:795-805.
8. Bellani G, Laffey JG, Pham T, et al. Epidemiologia, Padrões de Cuidados e Mortalidade de Pacientes com Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo em Unidades de Cuidados Intensivos em 50 Países. JAMA 2016;315:788-800.
9. Cavalcanti AB, Suzumura ÉA, Laranjeira LN, et al. Efeito do Recrutamento Pulmonar e da Pressão Expiratória Final Positiva Titulada (PEEP) versus PEEP Baixa na Mortalidade em Pacientes com Síndrome da Angústia Respiratória Aguda: Um Estudo Clínico Aleatório. JAMA 2017;318:1335-45.
10. Agarwal R, Srinivas R, Nath A, et al. Jindal SK. A mortalidade é maior na SDRA pulmonar versus a SDRA extrapulmonar? Uma meta-análise. Tórax 2008;133:1463-73.
11. Pelosi P, D’Onofrio D, Chiumello D, et al. A síndrome do desconforto respiratório agudo pulmonar e extrapulmonar são diferentes. Eur Respir J Suppl 2003;42:48s-56s.
12. Krinsley JS, Reddy PK, Iqbal A. Qual é a taxa ideal de extubação falhada? Critérios Cuidados 2012;16:111.
13. Maxwell RA, Green JM, Waldrop J, et al. A randomized prospective trial of airway pressure release ventilation and low tidal volume ventilation in adult trauma patients with acute respiratory failure. J Trauma 2010;69:501-10; discussão 511.
14. Ouellette DR, Patel S, Girard TD, et al. Liberation From Mechanical Ventilation in Critically Ill Illust Adults: Um Colégio Americano Oficial de Médicos de Tórax/Sociedade Americana de Prática Clínica Torácica: Aumento da pressão inspiratória durante os ensaios de respiração espontânea, protocolos de minimização da sedação e ventilação não-invasiva imediatamente após a extubação. Tórax 2017;151:166-80.
15. Aitken LM, Bucknall T, Kent B, et al. Sedação dirigida por protocolo versus sedação não dirigida por protocolo para reduzir a duração da ventilação mecânica em pacientes de terapia intensiva ventilados mecanicamente. Cochrane Database Syst Rev 2015;1:CD009771.
16. Kallet RH, Zhuo H, Yip V, et al. Spontaneous Breathing Trials and Conservative Sedation Practices Reduce Mechanical Ventilation Duration in Subjects With ARDS. Respir Care 2018;63:1-10.
17. Haug K, Chatburn RL. Interações entre o volume corrente, tempo expiratório e PEEP total em APRV. Respir Care 2014;59:OF12.
18. Sasidhar M, Chatburn RL. Variabilidade do volume corrente durante a ventilação por liberação de pressão nas vias aéreas: resumo do caso e análise teórica. Respir Care 2012;57:1325-33.
19. Yoshida T, Torsani V, Gomes S, et al. Esforço espontâneo causa pêndulo oculto durante a ventilação mecânica. Am J Respir Crit Care Med 2013;188:1420-7.
20. Morais CCA, Koyama Y, Yoshida T, et al. Esforço Espontâneo de Alta Pressão Positiva Final-Expiratória Não Lesivo. Am J Respir Crit Care Med 2018. .
21. Yoshida T, Roldan R, Beraldo MA, et al. Esforço Espontâneo Durante a Ventilação Mecânica: Lesão Máxima com Pressão Final-Expiratória Menos Positiva. Crit Care Med 2016;44:e678-88.
22. Briel M, Meade M, Mercat A, et al. Pressão expiratória final positiva maior vs menor em pacientes com lesão pulmonar aguda e síndrome da angústia respiratória aguda: revisão sistemática e meta-análise. JAMA 2010;303:865-73.
23. Kollisch-Singule M, Jain S, Andrews P, et al. Effect of Airway Pressure Release Ventilation on Dynamic Alveolar Heterogeneity. JAMA Surg 2016;151:64-72.
24. Kollisch-Singule M, Emr B, Smith B, et al. A ventilação por libertação de pressão das vias aéreas reduz a microdrenagem condutiva das vias aéreas em lesões pulmonares. J Am Coll Surg 2014;219:968-76.
25. Daoud EG, Chatburn RL. Comparando os substitutos de oxigenação e ventilação entre a ventilação por libertação de pressão das vias aéreas e a pressão bifásica das vias aéreas num modelo mecânico de síndrome do desconforto respiratório do adulto. Respir Investig 2014;52:236-41.
26. Chatburn RL, Kallet RH, Sasidhar M. A ventilação por liberação de pressão das vias aéreas pode resultar em Atelectrauma Oculto na SDRA grave. Respir Care 2016;61:1278-80.