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RBTI / ARTIGO REVISÃO
Ventilação de Alta Freqüência no RN: Alternativa de
Tratamento na Falha da Ventilação Convencional
High Frequency Ventilation: Alternative Treatment
When Conventional Ventilation Fails
Claudio Ribeiro Aguiar
ABSTRACT
High Frequency Ventilation (HFV), with frequencies much higher than the physiologic ones, can be very useful
in the treatment of respiratory disorders of the Newborn. HFV can be obtained by the delivery of jet pulses, the
oscillation of a membrane/piston or through the interruption of gas flow at the edge of the expiratory limb of the
ventilator circuit.
There is not sufficient evidence leading to the early indication of HVF in Respiratory
Distress Syndrome (RDS). Nevertheless its use in a rescue strategy, when the Conventional Ventilation fails, is yet
established. The HFV is also indicated in serious forms of air leak syndromes, even before the failure of the
conventional ventilation.
The HFV should be used with a high volume strategy, applying high distension pressures in order to keep the
alveoli opened. This strategy promotes the alveolar recruitment, diminishes intra-pulmonary shunts and reduces
the barotrauma.
Key words: High frequency ventilation, respiratory failure in the newborn, mechanical ventilation of the newborn, RDS treatment.
utilização da Ventilação de Alta Freqüência
(VAF) em recém-nascidos (RN) teve enorme
crescimento no decorrer dos anos 801,2. Tal
crescimento ocorreu pela expectativa que esta seria a
solução para controlar uma verdadeira “epidemia” de
Displasia Broncopulmonar (DBP) que vinha ocorrendo
nos principais centros de neonatologia do mundo. O grande entusiasmo pelo uso dessa nova técnica surgiu após a
percepção de que a DBP era provocada por excessivas
variações de volume nos alvéolos. Como com a VAF
conseguia-se boas trocas gasosas com volumes correntes muito baixos, a agressão ao pulmão seria menor.3,4
Este entusiasmo foi interrompido pela publicação em
1989 de um grande estudo multicêntrico, o estudo HIFI.5
Este estudo comparava resultados da ventilação de alta
freqüência (VAF) com os da ventilação convencional
(VC) no tratamento da doença da membrana hialina.
Ele não mostrou diminuição da incidência da DBP nem
redução na mortalidade no grupo sob VAF, como se
esperava. Pior ainda, nesse mesmo grupo houve aumento da incidência de hemorragia intraventricular. A
partir daí, o receio do comprometimento do sistema nervoso central praticamente interrompeu o uso de VAF
no prematuro, que continuou a ser empregada apenas
A
em RN a termo,6-11 menos sujeitos a essa hemorragia.
Nessa mesma época, estudos em animais4, 12 mostraram a importância de uma estratégia ventilatória na VAF
que mantivesse o pulmão bem insuflado, através da
aplicação de altas pressões de distensão. 13 É a chamada estratégia de alto volume ou estratégia de recrutamento alveolar. Esta estratégia, além de eficiente, se
mostrou também mais segura, pois os alvéolos não precisam ser “reabertos” a cada inspiração, o que também
provocaria dano pulmonar.
Os bons resultados obtidos nestes estudos, somados
às críticas14 que surgiram ao estudo HIFI (os maus resultados da VAF seriam devidos à não utilização da estratégia de alto volume e a utilização de tempo inspiratório
muito longo15, com relação I:E = 1:1) reacenderam o
interesse pela utilização da VAF no RN prematuro. Foram realizados diversos estudos 16-23 controlados e
randomizados que também comparavam o uso da VAF
com a VC no tratamento da doença da membrana hialina.
Os resultados destes estudos foram avaliados em diversas metaanálises24-27 que chegaram a conclusões semelhantes: a mortalidade era equivalente nos dois grupos
(VAF e VC) quando se excluía das análises o estudo
HIFI, mantendo-se apenas os trabalhos nos quais foi uti-
Médico Chefe da UTI Neonatal do Hosp. Universitário – Universidade de Taubaté - Coordenador médico das UTIs Neonatal e Pediátrica
do Hosp. São Lucas de Taubaté. - Assistente estrangeiro da Universidade de Lyon – França - Especialista em Terapia Intensiva
Pediátrica (AMIB-SBP-AMB) - Especialista em Neonatologia (SBP-AMB) - Membro do Departamento de Neonatologia da SPSP Membro do Departamento de Neonatologia da SBP - Correspondência: Dr. Claudio Ribeiro Aguiar - R. N.S. da Glória n° 106 Centro
- CEP: 12120-000 Tremembé SP - e-mail: [email protected] - Telefones para contato: Resid: (12) 272-1550 - Hosp: (12)
232-4268 ou 3634-9100 ramal 9154
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lizada a estratégia de alto volume. Na mesma situação,
no grupo de VAF havia uma tendência à diminuição da
incidência de DBP e não havia aumento da incidência
de hemorragia intra e periventricular.
Outra diferença, é que hoje, ao contrário do ocorrido no estudo HIFI, a maioria dos prematuros tratados
com VAF recebe surfactante exógeno. 19-23 Esta medida melhora ainda mais o recrutamento alveolar tornando o tratamento com VAF mais eficaz e provavelmente
diminuindo o trauma pulmonar. Estudos em prematuros16, 20, 23,33mostravam também, que quando a VC se
mostrava ineficaz, a mudança do tratamento para VAF
era geralmente acompanhada de bons resultados.
DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO
VAF pode ser definida como uma forma de ventilação pulmonar em que a freqüência utilizada é superior
à fisiológica, sendo habitualmente medida em Hertz (1
Hz = 60 ciclos por segundo). Na VAF utiliza-se geralmente freqüências situadas entre 5 e 20 Hz (300 a 1200
ciclos/min) com volume corrente em torno de 2 ml/kg,
inferior, portanto ao espaço morto fisiológico.
Existem três tipos de equipamentos de VAF, que
utilizam métodos diferentes para obter a variação de
pressão: ventiladores por jatos de alta freqüência (VJAF),
os ventiladores oscilatórios de alta freqüência (VOAF)
e os ventiladores de alta frequencia por interrupção de
fluxo (VAFIF) 28-32.
Nos VJAF o fluxo inspiratório é gerado em um recipiente pressurizado que libera pequenos jatos de gás. O
uso desse tipo de VAF está em declínio e a maioria dos
serviços de neonatologia brasileiros que utiliza VAF
optou por um dos dois outros métodos.
Os VOAF obtêm o fluxo de gás pela movimentação
de um pistão ou de um diafragma ou membrana semelhante a um autofalante. Isso faz com que a expiração
também ocorra de forma ativa, com o gás sendo aspirado do circuito do respirador e das vias respiratórias pelo
vácuo criado pelo retrocesso do pistão ou da membrana. A expiração ativa é importante pois evita o acúmulo
de gás que pode ocorrer devido ao tempo expiratório
muito curto. Este é o método de VAF mais utilizado
nos EUA. Tem como desvantagens seu alto preço, o
ruído excessivo, a necessidade de grande área livre ao
lado do RN além de ser um aparelho exclusivamente
para VAF, não podendo ser usado como ventilador convencional.
Os VAFIF operam de maneira semelhante aos ventiladores convencionais. Um dispositivo no final do
ramo expiratório abre e fecha a passagem da mistura
gasosa na freqüência e relação inspiração/expiração
programada. Uma válvula Venturi aplicando vácuo no
ramo expiratório do ventilador determina a expiração
ativa. Alguns autores consideram este equipamento
como um oscilador de alta freqüência22 devido às características semelhantes das ondas de pressão e por ter
fase expiratória ativa. Este sistema de alta freqüência é
muito utilizado em países europeus e é o mais empregado em nosso meio. Além de eficiente e de fácil manejo apresenta a possibilidade de também operar no
modo VC. Tem, entretanto, a desvantagem de ser menos “potente” que os osciladores verdadeiros, dificultando seu uso em crianças maiores. (Tabela 1)
Não existem estudos comparando diretamente os
resultados dos diferentes tipos de equipamento disponíveis para VAF e assim não se pode afirmar que algum deles seja superior aos demais. Para a obtenção de
bons resultados com a VAF, é necessário que o médico
tenha ampla experiência com a técnica e conheça bem
o equipamento que está utilizando.
Devemos ressaltar que tudo que diremos a partir
daqui se refere à VOAF e à VAFIF, muitas vezes não se
aplicando à ventilação por jatos de alta freqüência.
HEMATOSE NA VAF
Os mecanismos físico-químicos que determinam a
hematose na respiração espontânea ou na ventilação
convencional não explicam a eficiência com que ocorrem as trocas gasosas na VAF. Assim presume-se que
outros fenômenos físico-químicos estejam envolvidos
no processo. Seriam eles, a dispersão de Taylor (aumento da turbulência do fluxo gasoso em virtude das
Tabela 1- Características dos diversos tipos de ventiladores de alta freqüência.
Freqüência (Hz)
Expiração
Geração do Fluxo inspiratório
Tempo inspiratório (relação i:e)
VJAF
4-11
Passiva
Válvula pneumática
Ajustável
VOAF
5-50
Ativa
Pistão ou diafragma
Ajustável
VAFIF
2-22
Ativa (Venturi)
Válvula solenóide ou válvula rotativa
Fixo i : e = 1: 2
VJAF= Ventilação por jatos de alta freqüência
VOAF=Ventilação oscilatória de alta freqüência
VAFIF=Ventilação de alta freqüência por interrupção de fluxo
I:E= relação tempo inspiratório/tempo expiratório
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ramificações sucessivas da árvore brônquica) e o movimento pendular dos gases (fluxo de gás entre alvéolos adjacentes devido a diferenças na constante de tempo) 28-32. Como na VAF ocorre mudança da fase
inspiratória para fase expiratória (e vice versa) diversas
vezes por segundo, estes fatores são potencializados,
aumentando a velocidade de difusão dos gases e assumindo papel importante na hematose.
Na VAF, ao contrário do que ocorre na ventilação
convencional, o tubo traqueal e as vias respiratórias
funcionam como “filtro de pressão” e assim esta vai
sofrendo uma substancial redução conforme o fluxo de
gás progride pela árvore brônquica29. Ao chegar ao alvéolo a pressão está substancialmente reduzida e provoca um aumento do volume alveolar muito menor que
o que ocorreria na ventilação convencional, causando
assim menos dano ao alvéolo. Este “efeito filtro” é proporcional à freqüência em Hz e assim, quanto maior a
freqüência menor será o volume corrente.
INDICAÇÕES DE VAF NO RN
Até o momento, não há evidência científica que indique o uso precoce de VAF nos casos de doença da membrana hialina. Nos diversos estudos publicados, a VAF
com a utilização da estratégia de alto volume e com tempo inspiratório baixo (relação I:E = 1:2) se mostrou eficiente e segura, mas não levou à redução da mortalidade.
Além disso, a diminuição da incidência da DBP embora
sugerida não ficou totalmente comprovada.
Os grandes serviços de neonatologia dos países
mais desenvolvidos já vem há alguns anos utilizando
rotineiramente esta técnica. A VAF nos RN prematuros, da mesma forma que nos RN a termo, está indicada
quando utilizada como “tratamento de resgate” 16,20,23,33,
ou seja, quando independentemente da doença básica, não se consegue o controle da insuficiência respiratória com a VC.
Até alguns anos atrás, a indicação de VAF só se fazia quando para a obtenção de trocas gasosas adequadas, eram necessários parâmetros perigosamente altos
na VC18-22 A tendência atual é considerar “falha da ventilação convencional” situações menos extremas 23,33,34.
A VAF está indicada quando, após a administração de
surfactante (se for o caso), ainda é necessária pressão
de pico acima de 25 cm H2O e/ou pressão média de
vias aéreas superior a 10 cm H2O. Índice de oxigenação
(pressão média de vias aéreas multiplicada pela concentração de oxigênio administrado, dividido pela PaO2)
superior a 20, também pode ser utilizado como critério
para se iniciar a VAF. (Tabela 2)
Outra indicação para a VAF no RN é a síndrome de
Volume 15 - Número 2 - Abril/Junho 2003
Tabela 2- Indicação para mudança de
ventilação convencional (VC) para ventilação
de alta freqüência (VAF) após instilação traqueal
de surfactante (quando houver indicação).
Pressão de pico na VC
≥ 25cm H2O no pré termo
menor que 1.0 kg
Pressão média de
vias aéreas (VC)
> 10cm H2O
Índice de Oxigenação
>20
≥ 28cm H2O nos demais RN
extravasamento de ar 15,16,35,36, principalmente o
enfisema intersticial pulmonar e o pneumotórax grave.
Nas duas situações a VAF deve ser iniciada precocemente, antes que ocorra falha da VC.
CONTROLE DO CO2 E DA OXIGENAÇÃO
A VAF é uma técnica muito eficaz para a eliminação de CO2. Durante a aplicação de VAF cuidado permanente tem que ser tomado para evitar a hipocapnia
com seus possíveis efeitos deletérios, principalmente
para o SNC 19-23,33.
Na VAF, a eliminação de CO2 diminui com o aumento da freqüência. Assim em situações de hipercapnia
devemos diminuir a freqüência e na hipercapnia aumenta-la, ao contrário do preconizado na ventilação
convencional.
Na instalação da VAF geralmente utilizamos freqüências entre 10 e 15 Hz. As freqüências menores são
geralmente utilizadas na DMH e as maiores nas
síndromes de extravasamento de ar. Modificações posteriores dependem da evolução da PaCO2. (Tabela 3)
Tabela 3- Recomendações para ajustes iniciais
(VOAF e VAFIF).
FIO2
Igual ao que se usava na VC. Considerar acréscimo de 0,1 (10%) até estabilização
Pressão média
2 cmH2O maior que o que se utilizava na VC exceto nas síndromes de
escape de gás quando se utiliza inicialmente mesma pressão
Freqüência
15 Hz na DMH ou pneumonia
neonatal10 Hz nas síndromes de escape de gás
Tempo inspiratório
33% (relação I:E= 1:2)
Amplitude
Iniciar com nível mínimo. Aumentar
gradativamente até visualizar claramente vibrações no tórax do RN
VOAF = Ventilação oscilatória de alta freqüência
VAFIF = Ventilação de alta freqüência por interrupção de fluxo
FIO2 = Fração inspirada de oxigênio
VC = Ventilação convencional
DMH= Doença da Membrana Hialina
I:E = Relação tempo inspiratório/tempo expiratório
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Outro parâmetro que tem papel na eliminação de
CO 2, influenciando o volume corrente, é a amplitude ou pressão de oscilação (correspondente na VAF
à pressão de pico da VC). Ao se instalar a VAF devese escolher uma amplitude (pressão de oscilação)
suficiente para promover vibração visível no tórax
do RN.
Na VAF, a oxigenação arterial depende da FiO2 e
da pressão alveolar média. A pressão média alveolar
na VAF é determinada quase que exclusivamente pela
pressão de distensão. As oscilações (picos de pressão) sofrem uma “filtragem” durante o caminho até
o alvéolo e chegam aí em níveis muito reduzidos tendo efeito desprezível na pressão alveolar média.
Quando utilizamos a VAF como “tratamento de
resgate” escolhemos inicialmente uma pressão média cerca de 2 cm de H2O superior aquela que vinha
sendo utilizada na VC 19-23,33. Quando utilizamos a
VAF para tratamento de síndromes de extravasamento
de ar, a pressão média inicial deve ser igual àquela
que se usava na VC.
Verificamos se a pressão média escolhida é adequada, através de uma radiografia de tórax tomada
pouco após o início da VAF. Observamos se o pulmão está bem insuflado com o diafragma na altura
do 8º espaço intercostal. Cuidado especial deve ser
tomado para se detectar rapidamente a aplicação de
pressão média excessiva (radiograma de tórax com
hiperinsuflação pulmonar) que pode provocar distúrbios no retorno venoso com insuficiência cardíaca de baixo débito.
Ajustes posteriores da pressão dependem da evolução da oxigenação. Quando necessário melhorar a
oxigenação, aumenta-se a pressão média ou quando
possível a FIO2. (Tabela 4)
Tabela 4- Ajustes posteriores na VAF
Para melhorar oxigenação:
↑ FIO2
↑ Paw
Para melhorar eliminação CO2:
↓ Freqüência
↑ Amplitude
VAF = Ventilação de alta freqüência
FIO2 = Fração inspirada de oxigênio
Paw = Pressão média de vias aéreas
A estratégia de alto volume pulmonar deve ser
observada mesmo na fase de desmame. Devemos
então ainda priorizar o recrutamento alveolar, diminuindo inicialmente a concentração de O2 e só reduzindo a pressão média de vias aéreas quando a FIO2
estiver abaixo de 0,4.
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COMPLICAÇÕES DA VAF
Lesão de traquéia era a complicação mais temida
nos primórdios da VAF. Ocorria principalmente na
VJAF e era devida a alta velocidade do fluxo de gás
seco injetado na traquéia. A melhoria dos sistemas
de umidificação dos gases praticamente acabou com
esse problema 28-32 .
Ainda na VJAF, o pequeno tempo expiratório e a
fase expiratória passiva, podem provocar retenção
de gás nas vias respiratórias aumentando o risco de
pneumotórax e de enfisema intersticial 28-32. A presença de fase expiratória ativa na VOAF e na VAFIF
diminuiu esse risco.
Atelectasias podem ocorrer na VAF por secreções
espessas. Por outro lado a presença de secreções em
vias aéreas é mais prejudicial na VAF que na VC.
Por isso, a aspiração periódica das vias aéreas deve
ser feita cuidadosamente, se possível com a utilização de sistemas de aspiração fechados, que possam
evitar a diminuição abrupta da pressão de distensão.
Outra possível complicação da VAF é o comprometimento cardíaco por hiperexpansão pulmonar levando a comprometimento do retorno venoso. O RX
não deve mostrar a cúpula diafragmática além do 9°
arco costal posterior. Piora da oxigenação, acompanhada de queda de pressão arterial e má perfusão
periférica pode sugerir esse problema.
Cuidado especial deve ser tomado durante a VAF
no acompanhamento da PaCO2. Hipocapnia e
alcalose respiratória são complicações comuns e devem ser evitadas, através de modificações da freqüência e amplitude do ventilador.
VAF E ÓXIDO NÍTRICO
Em 1997 foi publicado um estudo 37 mostrando
que na hipertensão pulmonar persistente do RN o uso
de VAF associado ao óxido nítrico inalatório é mais
eficiente do que quando o óxido nítrico é associado
à VC. O mesmo autor, em estudo em animais38, confirmou esse efeito sinérgico. A VAF abrindo melhor
o pulmão facilita a entrada do Óxido Nítrico nos alvéolos, otimizando sua chegada à circulação pulmonar onde promove seus efeitos vasodilatadores.
RESUMO
A ventilação de alta freqüência (VAF), com a utilização de freqüências muito superiores às fisiológicas, pode ser muito útil no tratamento das doenças
respiratórias do RN. A VAF pode ser obtida por apliRBTI - Revista Brasileira Terapia Intensiva
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cação de jatos, por oscilação de uma membrana ou
pistão ou por interrupção do fluxo gasoso no final
do ramo expiratório do respirador.
Não existem evidências científicas que determinem a utilização precoce da VAF na doença da membrana hialina (DMH). Entretanto seu uso como “tratamento de resgate” ou seja, quando a Ventilação
Convencional (VC) se mostra ineficaz, tanto na DMH
como em outras patologias respiratórias, está bem
estabelecido. A VAF também está indicada, numa
fase mais precoce, nas formas graves do enfisema
intersticial e do pneumotórax.
Deve-se utilizar na aplicação da VAF a estratégia
de alto volume pulmonar através da aplicação de
grandes pressões de distensão. Esta estratégia promove ótimo recrutamento alveolar, diminui o shunt
intrapulmonar e reduz o trauma ao pulmão.
Unitermos: Ventilação de Alta Freqüência, Insuficiência Respiratória no Recém-Nascido, Assistência Ventilatória no Recém-Nascido, Doença da Membrana Hialina.
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Ventilação de Alta Freqüência no RN: Alternativa de