O VENTILADOR MECANICO

O VENTILADOR MECANICO

 

CARLOS ALBERTO CAETANO AZEREDO

INTRODUÇÃO

A ventilação mecânica é um procedimento terapêutico invasivo, antifisiológico, de alta complexidade técnica,  que mobiliza recurso profissional e tecnológico da mais variada ordem e grandeza.

O ventilador mecânico e o efetor desta terapia e o Terapeuta o responsável por todos os procedimentos que envolvam a assistência ventilatória do paciente em todas as suas etapas: 

1- A indicação;

2- A adaptação do paciente ao ventilador;

3- O suporte ventilatório propriamente dito;

4- O desmame do ventilador.

O tema ventilação mecânica e polemico por suas controvérsias ao nível das experiências pessoais e na literatura atual.

Dentre as controvérsias existentes e bastante discutido a questão relativa ao desempenho e  características básicas dos ventiladores mecânicos ora comercializados em nosso Pais.

Até o presente momento não existe nenhum estudo publicado no Brasil, direcionado para a normalização dos equipamentos utilizados na assistência ventilatória dos pacientes criticamente enfermos.

Neste capitulo, não queremos de forma alguma propor normas que possam predispor a criação de um ranking nacional de ventiladores mecânicos.

Ainda que pese a grande  disputa mercadológico entre as diversas empresas que comercializam os ventiladores mecânicos, e, nossa intenção firmar opinião e tomar uma posição no sentido de que seja entendido que o Terapeuta tem o direito da livre escolha e opção por qualquer ventilador mecânico que se enquadre dentro das suas necessidades clinica, econômica e funcional, independente de qual seja a marca, o modelo, o fabricante, seu custo, a nacionalidade e a sua geração.

Os órgãos governamentais, as associações e as empresas fabricantes ou simples distribuidoras, não podem interferir nesta decisão soberana pois ela parte de quem realmente entende tecnicamente e clinicamente do tema.

Entretanto, e importante trazer a tona a questão das características básicas dos ventiladores mecânicos, qualificando-os primariamente por gerações e atestando a qualidade dos recursos técnicos apresentados por cada modelo.

Algumas questões são levantadas com bastante freqüência em Congressos, Seminários e Cursos como por exemplo:

a-     Qual o melhor ventilador mecânico atualmente no mercado ?

b-     O ventilador microprocessado pode influir no prognostico clinico dos nossos

     pacientes ?

c-      Ha comprovação efetiva de que os modos de ventilação não convencional apresentam melhores resultados do que os modos convencionais ?

d-     A relação custo / beneficio clinico e maior quando utilizamos o ventilador microprocessado ?

e-     O uso rotineiro do ventilador microprocessado pode diminuir a taxa de mortalidade dos pacientes submetidos a ventilação mecânica ?

Com estas questões , podemos ter a idéia do quanto controvertido ainda e para o próprio usuário a definição de regras mínimas que classifiquem os ventiladores mecânicos e o que cada um deles pode realmente fornecer em termos de recursos de real e efetivo interesse clinico para o suporte ventilatório moderno.

VENTILADOR MECANICO IDEAL ?

Parece haver um consenso universal de que o ventilador mecânico ideal seja aquele com quem estamos mais familiarizados. Entretanto, do ponto de vista técnico, e possível criterizarmos algumas variáveis que possam apontar um ventilador mecânico ideal para a terapia respiratória.

Resumimos a opinião distinta de três estudiosos, que levam em conta na eleição do ventilador mecânico ideal diversas variáveis.

Em 1984, Tisi propôs uma classificação ate certo ponto aceita pela literatura, levando em conta para a eleição do ventilador mecânico ideal as seguintes variáveis:   

a- Características operacionais básicas;

b- Alarmes;

c- Mecanismo de controles automáticos;

d- Monitorização direta.

Tisi, conceitua como ventilador mecânico ideal, aquele que possa  oferecer ao Terapeuta as seguintes características:

a-     Deve ser ciclado a volume ou a tempo;

b-     Se ciclado a volume deve apresentar as seguintes capacidades volumétricas:

10 a 200ml para a ventilação infantil;

50 a 500ml para a ventilação pediátrica;

200 a 2.000ml para a ventilação do adulto.

c-      Deve ter fluxo com taxa variável de ate 150 litros por minuto;

d-     Deve ter uma relação I : E bastante flexível;

e-     Deve ter limite de pressão na faixa de 40 a 80 cmH20;

f-       Deve ter incorporado os seguintes modos de ventilação:

    AMV – A/C – CMV – SIMV

g-     Apresentar a possibilidade de aplicação da PEEP e da CPAP com variação pressórica de ate 50 cm.H20;

h-     A freqüência respiratória no modo controlado deve ter variabilidade de ate 60 ciclos respiratórios por minuto para ventilar pacientes adultos;

i-       Deve permitir o manuseio da pausa inspiratória dinâmica de ate 2 segundos;

j-       Deve permitir a realização de retardo expiatório;

k-     Alarmes de mínima e máxima pressão nas vias aéreas;

l-       Alarme para concentração de oxigênio;

m-  Alarme para temperatura do gás inspirado;

n-     Alarme para o nível do reservatório e água do umidificador;

o-     Alarme para falha de eletricidade e pneumática;

p-     Monitorização para pressão da via aérea;

q-     Monitorização da freqüência respiratória;

r-      Monitorização do volume corrente do paciente;

s-      Monitorização da temperatura do gás inspirado;

t-       Ser leve, versátil e de fácil manuseio operacional.

Em 1991, Gonçalves propõe para opção do ventilador mecânico ideal as seguintes características operacionais dividindo-as em primarias, essenciais e não essenciais:  3

PRIMARIAS

1- Possuir sistemas de alarmes auditivos e visuais;

2- Fornecer uma adequada umidificação do gás inspirado;

3- Fornecer variação da fração inspirada de oxigênio;

4- Fornecer suspiro mecânico;

5- Seja silencioso;

6- Seja de fácil limpeza, esterilização e manutenção.

ESSENCIAIS:

1- Forneça os modos ventilatórios AMV, AC e CMV;

2- Permita controle efetivo do volume e da pressão;

NAO ESSENCIAIS:

1- Forneça IMV;

2- Forneça o modo Pressão de Suporte;

3- Forneça CPAP.

Em 1993, Barbas e Amato relatam que em face da filosofia atual da ventilação mecânica no sentido de preservar a microestrutura pulmonar e atender as demandas ventilatórias dos pacientes, as características mais importantes a serem  analisadas em um ventilador mecânico são:    

1-     Sua capacidade de gerar pressão e fluxo rapidamente;

2-     Dispor da capacidade de obter fluxos de ate 200 litros por minuto;

3-     Bom nível de sensibilidade e rapidez de disparo;

4-     Apresentar baixo nível de resistência interna;

5-     Disponibilidade de vários modos de ventilação;

6-     Sistemas de segurança para os diferentes modos de ventilação assistida, caso o paciente entre em apnéia;

7-     Disponibilidade de sistema de alarmes e monitorização.

O VENTILADOR MECANICO MICROPROCESSADO

Desde a década de 60, que os ventiladores mecânicos existem sob a forma de ventilação com pressão positiva ( VPPI ), o que os torna do ponto de vista da mecânica cardiorespiratória antifisiológicos.

Os problemas decorrentes do uso da VPPI são muito bem conhecidos, sendo os mais graves, o seu caráter invasivo e a sua possível contribuição para o barotrauma pulmonar.

E inegável que apesar dos efeitos colaterais e na atualidade estudos demonstrarem que uma ventilação inadequada pode trazer sérios prejuízos a clinica do paciente, ela tem permitido em todo mundo salvar vidas. 

Tanto a medicina como a engenharia atuais, tem dado uma maior atenção aos avanços tecnológicos no sentido de minimizar os efeitos deletérios resultantes da aplicação da VPPI.

Os fabricantes de ventiladores mecânicos no mundo todo, vem se preocupando de forma constante com o desenvolvimento de projetos que permitam o estabelecimento mais racional dos métodos de ventilação artificial, assim como uma maior capacidade de monitorização invasiva e não invasiva do paciente submetido a mesma.

O objetivo principal de tantos projetos e tentar tornar a aplicação da VPPI mais segura, mais fisiológica e menos invasiva.

Com esta evolução tecnológica presente a cada momento, o Terapeuta envolvido diretamente com a ventilação mecânica passa a dispor hoje de equipamentos da maior qualidade e sofisticação possíveis.

Desde de 1960, que os ventiladores mecânicos vem passando por constantes modificações em seus sistemas operacionais, o que nos permite hoje conceitualmente classifica-los por gerações.

Ate o presente momento são conhecidas pela evolução cronológica e tecnológica, algumas gerações de ventiladores mecânicos ciclados a pressão positiva.

Alguns estudos classificam os ventiladores microprocessados como sendo de quarta geração, sendo que ao nosso ver preferimos uma classificação mais simples e menos extensiva a saber:

VENTILADOR DE PRIMEIRA GERAÇÃO

São os ventiladores ciclados a pressão constante, sem nenhuma possibilidade de monitorização direta, sem alarmes e oferecendo os modos de: IPPV, CPPV e IMV.

VENTILADOR DE SEGUNDA GERAÇÃO

São os ventiladores ciclados a volume constante, com possibilidade de monitorização direta, dotados de alarmes e oferecendo os modos de: IPPV, CPPV, CPAP, SIMV.

VENTILADOR DE TERCEIRA GERAÇÃO

São os ventiladores microprocessados.

Sem duvida que, os ventiladores microprocessados são os mais completos e sofisticados, permitindo por suas características especiais uma assistência ventilatória global mais racional, segura e eficiente do que a obtida com os ventiladores de gerações anteriores.

Estudos recentes relatam que segundo a tendência mundial dos fabricantes já estamos nos preparando para o convívio com os ventiladores mecânicos de quarta geração ou quinta para os estudiosos que adotam um outro tipo de classificação.

Mas afinal de contas, o que este ventilador apresenta que o torne tão necessário e superior aos demais ?

Não e difícil responder a esta pergunta, na medida que do ponto de vista operacional, funcional, técnico e cientifico, um ventilador para ser classificado como de terceira geração deve apresentar como recursos a maior parte dos recursos a seguir apresentados.

RECURSOS BASICOS DO VENTILADOR DE ULTIMA GERACAO

Os recursos técnicos esperados no ventilador de ultima geração, podem ser sumarizados da seguinte forma:

1-   Ser totalmente MICROPROCESSADO;

2-   Realizar  " AUTO CHECK " ;

3-   Apresentar mecanismos valvulares de alta precisão e rápida resposta;

4-   Oferecer o maior numero de opções nos " MODOS DE VENTILACAO " ;

5-   Oferecer completo sistema de alarme e vigilância;

6-   Ter um efetivo " DISPLAY " ;

7-   Monitorizar amplamente a mecânica respiratória;

8-   Monitorizar " AUTO PEEP " ;

9-   Monitorizar " PRESSAO DE OCLUSAO " ;

10- Ter automatismo operacional;

11- Permitir " EXPANSAO " futura;

12- Realizar auto compensação pressórica;

13- Ter válvulas de segurança;

14- Ter adequado sistema de umidifacação e aquecimento do gás inspirado;

15- Ter sistema de nebulização para medicamentos;

16- Permitir interface com outro ventilador;

17- Capacidade de ventilar adultos e crianças;

18- Permitir a realização de suspiros mecânicos;

19- Ter reserva para gerar fluxos de ate 200 litros por minuto;

20- Compensar a Fi02 pré e pós aspirações traqueais;

21- Dispor de uma maior variedade de modulação da onda de fluxo.

Uma pergunta poderia ser feita neste momento. Será que tantos itens são absolutamente necessários ?

A resposta será dada progressivamente na medida que for sendo explicado item por item dos recursos citados anteriormente.

O MICROPROCESSADOR

Para que o ventilador mecânico seja classificado como de terceira geração, o mesmo deve ser rigorosamente microprocessado para todas as funções operacionais  que se propõe, como:

a- Terapia;

b- Vigilância;

c- Diagnostico funcional.

Só um potente microprocessador pode integralizar com extrema rapidez e eficiência os sinais provenientes do comando do operador, fornecendo-lhe a partir de então informações continuas a respeito de todas as funções operacionais.

AUTO CHECK

O ventilador mecânico deve ter a capacidade de realizar automaticamente um programa de verificação de todas as suas funções operacionais antes mesmo da sua adaptação ao paciente, contribuindo assim para que o Terapeuta possa reconhecer precocemente possíveis alterações ou falhas em qualquer parte do sistema do ventilador ou no seu circuito paciente, corrigindo-as se possível ou simplesmente optando pela sua substituição.

A depender da marca e do modelo do ventilador, o auto check pode ser realizado de forma rápida ou mais lenta.

MECANISMOS VALVULARES DE ALTA PRECISAO

O ventilador mecânico deve dispor de mecanismos valvulares de alta precisão e que traduzam no seu desempenho uma resposta rápida, permitindo um preciso controle conjugado entre as variáveis: PRESSAO, FLUXO e TEMPERATURA do gás administrado ao paciente.

Transdutores especiais para pressão e fluxo, permitem que o microprocessador detecte e analise todo o tipo de ocorrências, o que já pode ser verificado durante o auto check como no caso de possíveis variações ou flutuações das redes de ar comprimido e oxigênio, fato muito comum nos nossos hospitais.

Os mecanismos valvulares nem sempre são idênticos entre os diversos tipos de ventiladores atualmente disponíveis no mercado, porem, não ha nenhum indicio de que neste item um ventilador supere o outro.

MODALIDADES DE VENTILAÇÃO OFERECIDAS

Este item e da maior importância, já que para atender as necessidades clinicas dos diferentes tipos de pacientes submetidos a ventilação mecânica, o ventilador deve permitir ao Terapeuta a escolha entre o maior numero possível de modos de ventilação, sejam os considerados convencionais mais principalmente os não convencionais.

ALARMES AUDITIVOS E VISUAIS

O ventilador mecânico deve ser dotado da maior capacidade possível de alarmes auditivos e visuais, captando continuamente através de sensores especiais,  as seguintes alterações:

a- Pressão;

b- Fluxo;

c- Volume;

d- Concentração da mistura gasosa;

e- Temperatura do gás.

A monitorização da fração inspirada de oxigênio deve ser integrada ao microprocessador tanto na fase de auto calibração como na fase de sistema dos alarmes automáticos para altas e baixas concentrações fornecidas durante a terapia ventilaria do paciente.

Alem da informação ao Terapeuta por meio de leds e sistema sonoro, o ventilador deve ser capaz de informar por mensagens no display, o motivo de ter sido disparado o alarme.

DISPLAY

O ventilador mecânico deve ser dotado de um sistema integrado de monitorização continua por meio de uma tela de cristal liquido ou similar, permitindo o congelamento das principais curvas e traçados dos modos ventilatórios utilizados em espontânea, assistida e controlada.

Ao nosso ver, a presença do display no ventilador mecânico, e de fundamental importância para o comando operacional e para monitorização funcional do paciente.

O display não e uma sofisticação desnecessária ou uma fantasia do fabricante para tornar o seu equipamento mais bonito e mais caro. Na realidade atual, o display vem revolucionando a assistência ventilatória, na medida em que por seu intermédio, o Terapeuta vivência a cada passo novas experiências clinicas, reconhecendo e corrigindo as possíveis alterações na pressão, no fluxo e no volume, ventilando o paciente com o maior conhecimento da fisiopatologia respiratória. Tal qual o monitor cardíaco, o display e um recurso que também possibilita o diagnostico pulmonar durante a ventilação mecânica.

O display e o principal meio de comunicação entre o ventilador e o Terapeuta. Antes, do advento do display, ventilávamos nossos pacientes quase que de forma empírica, pois não tínhamos como reconhecer imediatamente ou continuamente o que ocorria nos pulmões dos pacientes com nossa estratégia de ventilação.

Hoje, não temos mais este problema quando utilizamos um ventilador microprocessado, pois o display nos informa com segurança tudo o que esta acontecendo com a ventilação pulmonar do nosso paciente.

Em alguns ventiladores, o display pode ser considerado opcional, não estando pois incluído na unidade básica do equipamento.

MONITORIZACAO AMPLA DA MECANICA RESPIRATORIA

O ventilador mecânico deve possuir ampla capacidade de monitorização continua da mecânica respiratória, não apenas por informação digital de algumas variáveis, mas sim, por determinação gráfica no display conjugada com a leitura digital.

As mensurações continuas da COMPLACENCIA e da RESISTENCIA das vias aéreas, são tidas hoje como da maior importância para uma eficiente assistência ventilatória.  

A monitorização continua da mecânica respiratória, pode ser utilizada no estabelecimento de índices prognósticos dos pacientes submetidos a ventilação mecânica.   

Em geral os pacientes que são submetidos a ventilação mecânica controlada, apresentam alterações significantes na sua mecânica respiratória.

O gás que insuflamos os pulmões com o ventilador terá que vencer obstáculos principalmente pela modificação da resistência das vias aéreas.

Por esta razão e que pode ser afirmado que o ventilador pode ser perpetuador das lesões pulmonares principalmente se o Terapeuta não dispor no ventilador em uso um amplo sistema de monitorização da mecânica respiratória.   

MONITORIZACAO DA AUTO PEEP, DA PRESSAO DE OCLUSAO E OUTRAS VARIAVEIS

O ventilador mecânico deve permitir a mensuração automática de algumas variáveis de reconhecida importância na fisiologia respiratória atual tal como: auto PEEP, pressão de oclusão, pressão negativa inspiratória e capacidade vital.

Tais parâmetros são de grande aplicabilidade pois estão correlacionados com a assistência ventilatória propriamente dita e a fase de desmame.

A monitorização automática e imprescindível na medida que evita os erros obtidos com a leitura convencional com a técnica de mensuração do auto PEEP por oclusão manual da válvula expiratória. Este procedimento e comum a maioria dos ventiladores mecânicos.

A pressão de oclusão ( P0.1 ) tem significado clinico para o desmame pois traduz o drive neural do paciente e sua resposta ao modo ventilatório utilizado.

Da mesma forma, as manobras para avaliação da pressão negativa inspiratória e da capacidade vital, podem refletir índices estimativos da capacidade do paciente sustentar a sua respiração espontânea necessária para o seu efetivo desmame do ventilador.

Estes parâmetros estão enquadrados dentro da analise da mecânica respiratória mais possuem importância clinica que são relatados neste estudo em separado.

AUTOMATISMO OPERACIONAL

O ventilador mecânico microprocessado deve ser dotado do maior automatismo operacional possível. Para tal e necessário alem de um importante microprocessador que os controles sejam de simples manuseio. Ventiladores mecânicos com muitos controles tornam-se bem mais complicados e cansativos para o Terapeuta.

Os controles devem interagir sob o comando do microprocessador para que no caso do manuseio inadequado em algum comando, o Terapeuta seja alertado visualmente por leds aparecendo no display uma mensagem informativa  sobre o comando alterado.

Na atualidade, temos ventiladores que apresentam um painel de controle extenso, com muitos botões para comanda-lo. Por outro lado temos o ventilador da Infrasonics Adult Satr com apenas um botão giratório para controlar todos os seus comandos operacionais.

Na pratica, ainda e bastante discutida as vantagens operacionais do sistema de um único controle  operacional sobre os demais.

EXPANSAO FUTURA

Por ser microprocessado, o ventilador deve permitir espaço em seu software para futuras expansões. A capacidade de expansão do ventilador deve abranger tanto os parâmetros de monitorização como dos modos de ventilação.

Desta forma, o ventilador tende a nunca se tornar obsoleto ou desatualizado frente ao constante avanço tecnológico.

Quando for introduzida a quarta geração de ventiladores ele estará também capacitado a mudar de geração.

AUTO COMPENSACAO PRESSORICA

Uma serie de alterações clinicas podem ocorrer durante a assistência ventilatória convencional. O ventilador mecânico deve ter dispositivos capazes de fazê-lo autocompensar a pressão. As perdas e os vazamentos ocasionais no circuito do paciente, como por exemplo nos casos de fistulas broncopleurais, ou vazamento do cuff do tubo endotraqueal. Esta auto compensação diminui assim os riscos dos efeitos da hipopresssão e sua conseqüente hipoventilação alveolar.

Sensores especiais detectam, informam e providenciam automaticamente a compensação pressórica necessária para estabilizar o gradiente pressórico no sistema.

Estas alterações ocorrem com freqüência e são graves principalmente quando ventilamos nosso paciente com ventiladores mecânicos de primeira e segunda gerações.

A auto compensação pressórica e muito  interessante quando ventilamos paciente PEEP dependentes. Poucos são os ventiladores microprocessados que possuem este dispositivo em seu soft apesar da auto compensação ser uma característica da maior importância na clinica diária.

VALVULAS DE SEGURANCA

O ventilador mecânico de terceira geração deve permitir que ocorra liberação de gases em seu circuito com a finalidade de compensar situações de hipopressão no sistema. O aumento súbito da pressão no circuito paciente, e uma ocorrência freqüente geralmente ocasionada pela tosse do paciente, aumento da resistência das vias aérea principalmente por broncoespasmo e situações de oclusão total ou parcial do tubo endotraqueal.

A hiperpressão aumenta o pico pressórico podendo provocar barotraumas, ainda que este fato seja bastante discutido na literatura atual.

UMIDIFICACAO, FILTRACAO E AQUECIMENTO DO GAS INSPIRADO

Um dos problemas crônicos na assistência ventilatória e o ideal controle da fluidificação das secreções brônquicas.

O ventilador mecânico deve ser dotado de um eficiente sistema de umidificação, filtração e aquecimento do gás a ser inspirado pelo paciente.

Para maior segurança, o sistema de termo-umidificação deve estar interligado com a monitorização continua do paciente, a qual deve informar no display possíveis alterações, tipo, reservatório de água vazio e temperatura elevada.

NEBULIZACAO DE MEDICAMENTOS

A administração intermitente de medicamentos por aerossóis e hoje uma necessidade básica na terapia respiratória.

O uso de broncodilatadores já e uma rotina terapêutica bem estabelecida na literatura.

O ventilador deve dispor portanto de uma eficiente sistema de micro nebulização com um eficiente micronebulizador adaptado ao seu sistema para que seja administrado com controle os diversos tipos de broncodilatadores em alguns momentos tão necessário como o próprio regime ventilatório estabelecido.

INTERFACE COM OUTRO VENTILADOR

Embora não seja utilizada com freqüência, existem algumas situações clinicas que podem levar o Terapeuta a optar pela ventilação pulmonar independente usando simultaneamente dois ventiladores mecânicos. Para tal fim, o ventilador deve permitir a interface com um outro ventilador permitindo que a regulagem seja feito por meio de um deles de forma sincronizada.

Alem de todas as características citadas, o ventilador deve ter a capacidade de ventilar crianças e adultos.

O ventilador microprocessado e superior a qualquer outro de geração inferior, entretanto, seu emprego não pode ser considerado como essencial para o sucesso do suporte ventilatório. A qualificação da equipe responsável pela assistência ventilatória deve ser a meta prioritária para o sucesso terapêutico.

De nada adianta uma UTI com 10 leitos dispor de um ventilador microprocessado para cinco de primeira geração. Melhor será se todos os profissionais envolvidos com a ventilação estiverem preparados e qualificados tecnicamente.