AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA TERAPÊUTICA DE UMA NOVA MODALIDADE DE FOTOTERAPIA UTILIZANDO DIODO EMISSOR DE LUZ - LED
BIANCA DE MORAES REGO MARTINS
RIO DE JANEIRO JUNHO, 2006
FUNDAÇÃO OSWALDO CRUZ
INSTITUTO FERNANDES FIGUEIRA
PÓS-GRADUAÇÃO EM SAÚDE DA CRIANÇA E DA MULHER
AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA TERAPÊUTICA DE UMA NOVA MODALIDADE DE FOTOTERAPIA UTILIZANDO DIODO EMISSOR DE LUZ - LED
BIANCA DE MORAES REGO MARTINS
ORIENTADOR
Dr. Manoel de Carvalho
CO-ORIENTADOR
Dra. Maria Elizabeth Lopes Moreira Dr. Saint Clair S Gomes Jr
Dissertação de Mestrado Apresentada à Pós Graduação em Saúde da Criança e da Mulher para obtenção de título de Mestre
JUNHO, 2006
Dedicatória Dedico este trabalho à minha família.
À minha mãe e meu pai, pela minha formação, pelo incentivo e pelo apoio (alicerce da minha vida).
Aos meus irmãos Pedro e Bruna, pelo amor que nos une.
Ao meu sobrinho João, pela felicidade que me proporciona.
Agradecimentos
Ao Instituto Fernandes Figueira, que me permitiu conhecer e me interessar pela pesquisa acadêmica de qualidade.
Ao meu orientador, Dr Manoel de Carvalho, por todo conhecimento, pela oportunidade de ter realizado esta obra e pela compreensão durante o período do mestrado.
À Dra Maria Elisabeth Lopes Moreira, minha co-orientadora, pelas opiniões e pelo apoio.
Ao Saint Clair S Gomes Jr, meu co-orientador, pela grande ajuda na estatística.
Ao Dr José Maria de Andrade Lopes, pelo incentivo.
Ao Dr Alan Araújo Vieira, que também foi fundamental na análise estatística inicial.
Aos residentes e plantonistas da Clínica Perinatal Laranjeiras, pela colaboração na coleta dos dados.
Aos meus irmãos Pedro e Bruna, pela ajuda na informática.
Aos amigos do Departamento de Neonatologia do Instituto Fernandes Figueira, pelo estímulo.
A todos que de maneira direta ou indireta contribuíram tornando possível a finalização desta obra.
Resumo
Objetivo: Avaliar a eficácia terapêutica de um sistema de fototerapia microprocessada que utiliza diodos emissores de luz de alta intensidade (SuperLEDs) como fonte de luz azul para o tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal de recém nascidos prematuros com peso de nascimento maior do que 1000g e compará-la com a fototerapia que utiliza lâmpada halógena (Bilispot®).
Material e Métodos: Trata-se de um estudo prospectivo, randomizado e controlado, utilizando a fototerapia SuperLED no grupo experimental e duas fototerapias halógena no grupo controle. Foram incluídos recém nascidos prematuros com peso de nascimento maior do que 1000g, internados em UTI neonatal, com indicação de receber fototerapia,segundo critérios de Bhutani et al de 2004. Foram excluídos os pacientes com teste de Coombs positivo, equimoses extensas, malformações ou infecção congênita. A duração da fototerapia e a queda nos níveis séricos de bilirrubina total nas primeiras 24 horas de tratamento foram os principais desfechos analisados.
Resultados: Foram estudados 88 recém nascidos, 44 no grupo da fototerapia SuperLED e 44 no grupo da fototerapia halógena. As características demográficas da população foram semelhantes nos dois grupos. O nível sérico médio inicial de bilirrubina no grupo submetido à fototerapia SuperLED (10,1 ± 2,4 mg%) foi semelhante ao do grupo submetido à fototerapia halógena (10,9 ± 2,0 mg%). A queda percentual na concentração sérica de bilirrubina total nas primeiras 24 horas de tratamento foi significativamente maior (27,9% vs 10,7%, p<0,01) e a duração do tratamento foi significativamente menor (36,8 h vs 63,8 h, p< 0,01) no grupo do SuperLED quando comparado ao grupo submetido à fototerapia halógena. Após 24 horas de tratamento, um número significativamente maior de recém nascidos recebendo fototerapia
SuperLED atingiu níveis sericos de bilirrubina que permitiram a suspensão deste tratamento(23 vs 10, p<0,01).
Conclusões: Os resultados sugerem que a eficácia da fototerapia SuperLED é significativamente maior do que a da fototerapia halógena no tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal de recém nascidos prematuros com peso de nascimento maior do que 1000g.
Abstract
Objectives: To evaluate the efficacy of a micro processed phototherapy (PT) system with high intensity gallium nitride light emitting diode (Super LED) in the treatment of neonatal hyperbilirubinemia of premature infants with birth weight more than 1000g and compare it with a halogen spotlight phototherapy.
Design/Methods: This is a prospective, randomized, controlled clinical trial using a Super LED phototherapy in the study group and two halogen spotlight phototherapy in the control group. We included in this study premature infants with birth weight (BW) more than 1000g admitted to a neonatal intensive care unit who had criteria for phototherapy, according with Bhutani et al, 2004. We excluded patients with positive Coombs test, extensive extra vascular blood (bruising and cephalohematoma), birth defects or congenital infections. The duration of phototherapy and the rate of decrease of total serum bilirubin (TSB) concentration in the first 24 hours of treatment were the main outcome measures.
Results: We studied 88 infants, 44 in the Super LED PT group and 44 in the halogen spotlight PT group. The demographic characteristics of the patients were similar in both groups. The mean initial serum bilirubin levels of infants in the SuperLED group (10, 1
± 2, 4 mg %) was similar to those receiving halogen spotlight (10, 9 ± 2, 0 mg %). The decrease in total serum bilirubin levels after 24 hours of treatment was significantly greater in the Super LED group (27, 9 vs 10, 7%, p<0, 01) and the duration of phototherapy was significantly shorter in this group (36,8h vs 63, 8 h, p<0, 01). After 24 hours of treatment, a significantly greater number of patients receiving SuperLED phototherapy reached serum bilirubin concentrations to allow withdraw of treatment (23 vs 10, p < 0, 01).
Conclusions: The results suggest that the efficacy of Super LED phototherapy was significantly better than the halogen phototherapy in treating hyperbilirubinemia of premature infants with BW more than 1000g.
Nota
Esta dissertação apresenta, inserida no seu conteúdo, um artigo que será submetido à publicação “Avaliação da eficácia terapêutica de uma nova modalidade de fototerapia utilizando diodo emissor de luz - LED”.
A autora seguiu o regulamento da Pós-graduação do Instituto Fernandes Figueira/ FIOCRUZ formatando essa dissertação conforme as normas do Caderno de Saúde Pública do ano de 2004. Foi utilizada a opção do regulamento da Pós-graduação do Instituto Fernandes Figueira/ FIOCRUZ, que diz que os candidatos têm o direito de incluir como parte da tese o texto de um ou mais artigos submetidos ou a serem submetidos à publicação na língua original em que foram escritos.
Sumário
I - Introdução ... XI
II - Referencial Teórico ... 13
Histórico ... 13
Mecanismo de Ação ... 15
Eficácia ... 18
Tipos de Fototerapia ... 35
III- Justificativa ... 45
IV - Objetivos:... 46
V - Materiais e Métodos ... 47
VI – Artigo submetido à publicação:... 54
VII – Considerações Finais... 72
VIII - Referências Bibliográficas: ... 73
IX - Apêndice I... 81
X - Apêndice II... 83
I - Introdução
A população de pacientes vista nas unidades de tratamento intensivo (UTI) neonatais de hoje é muito diferente daquela de 30-40 anos atrás. Existe um número elevado de bebês prematuros e/ou doentes que agora sobrevivem em decorrência dos avanços científico e tecnológico (Hansen, 1996).
Apesar da mudança no perfil desses pacientes, a icterícia neonatal continua tendo freqüência elevada e representa um desafio para o neonatologista (Kopelman et al, 2004).
A icterícia é resultado do desequilíbrio entre a produção e a eliminação de bilirrubina sanguínea. Ocorre em praticamente todos os recém-nascidos (RN) prematuros (Vreman et al, 2004) e estes são mais vulneráveis aos efeitos deletérios neurotóxicos das altas concentrações de bilirrubina sanguínea (Bhutani et al, 2004).
O tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal é feito, na maioria dos casos, com fototerapia, mas algumas vezes a exsanguineotransfusão é necessária (Hansen, 1996). A fototerapia se usada apropriadamente é capaz de controlar os níveis séricos de bilirrubina em quase todos os RN prematuros, com exceção dos casos de eritroblastose fetal e naqueles com hematomas extensos (Maisels, 2003).
Desde a introdução da fototerapia em 1958 (Cremer et al, 1958), investigações clínicas e laboratoriais têm se concentrado na busca da melhoria da sua eficácia.
Existem diversas modalidades de fototerapia, que utilizam diferentes fontes de luz (fluorescente, halógena e LED-light emitting diode).
A fototerapia LED foi lançada nos Estados Unidos no final da década de 90 e os estudos, tanto in vitro (Vreman et al, 1998; Rosen et al, 2005), como in vivo (Seidman et al, 2000,2003) sugerem sua eficácia terapêutica no tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal.
A fototerapia LED convencional não está disponível no Brasil, mas um aparelho de fabricação nacional, utilizando SuperLED como fonte de luz azul (Bilitron®), foi desenvolvido .Sua potência irradiante é ainda maior do que o LED convencional.
O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia clínica desta nova modalidade de fototerapia no tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal de recém nascidos prematuros com peso de nascimento maior do que 1000g e compará-la a fototerapia halógena..
II - Referencial Teórico
O quadro teórico que vem adiante é referente à fototerapia. Isso inclui um breve histórico, seu mecanismo de ação, fatores que interferem na sua eficácia e tipos de aparelhos disponíveis no mercado brasileiro. Foi dado maior destaque ao LED e à nova fototerapia LED, Bilitron®. Não entramos em detalhes sobre a fisiopatologia da icterícia ou outras formas de tratamento.
HISTÓRICO:
A descoberta da influência da luz no tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal aconteceu no ano de 1956, após a observação da enfermeira J. Ward, chefe da unidade de prematuros do Rochford General Hospital, em Londres, de que os recém-nascidos ictéricos, quando expostos à luz solar, apresentavam-se menos amarelados nas áreas expostas ao sol do que nas não expostas. Nessa mesma época, uma amostra de sangue de um recém nascido ictérico foi deixada acidentalmente exposta à luz solar no laboratório deste hospital e observou-se uma redução significativa dos níveis séricos de bilirrubina após esse período (Dobbs e Cremer, 1975; McDonagh, 2001).
Esses dois acontecimentos estimularam Cremer e colaboradores a investigar mais cuidadosamente os efeitos da luz solar no metabolismo da bilirrubina. Eles conduziram um estudo em recém nascidos ictéricos e observaram que a exposição à luz do sol realmente diminuía os níveis séricos de bilirrubina nesses pacientes. A partir daí, realizaram inúmeras análises laboratoriais e verificaram que o mesmo efeito poderia ser alcançado com a luz fluorescente azul. Construíram então o primeiro aparelho de fototerapia para o tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal, composto com oito
lâmpadas fluorescentes azuis montadas em uma calha de alumínio refletora (Cremer et al, 1958).
Apesar da comprovada eficácia e da publicação em uma revista médica de prestígio,em 1958, a fototerapia só foi universalmente aceita após a publicação dos estudos da literatura americana, de Lucey et al, dez anos mais tarde.
Desde então, inúmeros trabalhos demonstraram a eficácia e a segurança da fototerapia para o tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal. Isso pode ser visto pela dramática redução no número de exsanguineotransfusões após a introdução da fototerapia em diferentes instituições (Maisels, 2001).
A fototerapia se consagrou como a forma de tratamento mais utilizada para hiperbilirrubinemia neonatal (Fanaroff, 1992).
MECANISMO DE AÇÃO:
O mecanismo de ação da fototerapia é a utilização de energia luminosa na transformação da bilirrubina em produtos mais hidrossolúveis (Ennever, 1986). O sucesso da fototerapia depende da transformação fotoquímica da bilirrubina nas áreas expostas à luz.
Sob a ação da luz, a molécula de bilirrubina pode sofrer três tipos de reação fotoquímica (Figura 1):
1- Foto-oxidação: Acreditava-se, inicialmente, que esse era o processo responsável pela eliminação de bilirrubina do recém nascido ictérico.
Entretanto, sabe-se hoje em dia, que a foto-oxidação é um processo muito lento e que contribui muito pouco para o catabolismo da molécula de bilirrubina. (Fanaroff, 1992; Ennever, 1986)
2- Isomerização configuracional ou geométrica: O isômero geométrico forma-se rapidamente, mas a sua excreção é extremamente lenta e ele é reversível à molécula de bilirrubina que lhe deu origem. Sua formação depende do comprimento de onda (cor) da luz utilizada para irradiação. De uma maneira geral, quanto maior o comprimento de onda da luz utilizada, menor é a formação do fotoisômero geométrico. A intensidade de luz (irradiância) da fototerapia não interfere na sua formação (Costarino e col, 1984; Ennever, 1986).
3- Isomerização estrutural ou lumirrubina: A formação do isômero estrutural, também chamado de LUMIRRUBINA, é mais lenta do que a do isômero geométrico. Contudo, ele é rapidamente excretado pela bile e, principalmente, pela urina sem a necessidade de conjugação hepática e essa reação é irreversível.
A formação da lumirrubina é considerada, atualmente, o principal mecanismo pelo qual a fototerapia diminui os níveis séricos de bilirrubina em recém nascidos ictéricos (Ennever, 1987).
Ao contrário do que ocorre com o isômero geométrico, a formação da lumirrubina é influenciada pela irradiância emitida pela fototerapia e não pelo comprimento de onda. Quanto maior a irradiância, maior a formação do isômero estrutural.
Figura 1 - Reação fotoquímica da molécula de bilirrubina.
Deve-se notar, contudo, que nem todo fóton tem a mesma probabilidade de ser absorvido pela bilirrubina. Essa probabilidade depende do seu comprimento de onda (cor) e do espectro de absorção de luz pela molécula de bilirrubina.
Bilirrubina
Isomeração
(configuração) Isomeração (estrutural)
Foto-oxidação
LUZ
O espectro de absorção de luz pela bilirrubina compreende a faixa de 400 a 500nm, com pico o redor de 460nm (Brown e Mc Donagh, 1980) (Figura 2).
Comprimento de Onda (nm)
Absorção
Comprimento de Onda (nm)
Absorção
Figura 2 - Curva do espectro de absorção de luz pela bilirrubina
Portanto, a luz mais efetiva na isomerização da bilirrubina é aquela que emite luz num comprimento de onda relativamente estreito (400 a 500nm).
.
VARIÁVEIS DO RECÉM NASCIDO
CONCENTRAÇÃO SÉRICA INICIAL DE
BILIRRUBINA TIPO DE LUZ
EFICÁCIA DA FOTOTERAPIA
DOSE DE IRRADIÂNCIA DISTÂNCIA ENTRE A
FONTE LUMINOSA E O PACIENTE
VARIÁVEIS DO RECÉM NASCIDO
CONCENTRAÇÃO SÉRICA INICIAL DE
BILIRRUBINA TIPO DE LUZ
EFICÁCIA DA FOTOTERAPIA
DOSE DE IRRADIÂNCIA DISTÂNCIA ENTRE A
FONTE LUMINOSA E O PACIENTE
EFICÁCIA:
A eficácia da fototerapia depende de uma série de fatores (Figura 3):
Figura 3 – Fatores que interferem na eficácia da fototerapia
- Concentração sérica inicial de bilirrubina
A eficácia da fototerapia depende da concentração sérica inicial de bilirrubina antes do tratamento.
Cremer, já no seu primeiro artigo sobre a influência da luz na hiperbilirrubinemia dos recém nascidos, observou que quanto mais alto era o nível sérico inicial de bilirrubina, maior e mais rápida era a sua queda (Cremer et al, 1958).
Weise, através de fórmula matemática, demonstrou que a dose de fototerapia necessária para diminuir a concentração sérica de bilirrubina de 20 para 7 mg% foi a mesma para promover a queda de 10 para 5 mg% (Weise e Ballowitz, 1984).
- Dose de irradiância
Irradiância é a potência óptica da luz emitida pela fototerapia, ou seja, é a quantidade de energia luminosa incidente sobre o recém-nascido. A unidade usual de medida é o microwatts por centímetro quadrado (µW/cm²).
Quando a irradiância é medida sobre uma determinada porção do espectro de radiação (por exemplo, a do espectro azul é de aproximadamente 425 a 475 nm), ela é chamada de irradiância espectral e a unidade de medida é µW/cm²/nm. Considera-se poder ou potência espectral a média da irradiância espectral em uma determinada superfície corporal e sua unidade de medida é mW/nm (Maisels, 1996).
Não existe consenso a respeito dos valores que definiriam um aparelho de fototerapia como eficiente, quanto à sua irradiância, variando desde níveis extremamente baixos como 4 e 6 µW/cm²/nm até valores extremamente altos (60 a 80 µW/cm²/nm) (Facchini, 2001).
Radiômetro é o equipamento utilizado para medição da irradiância dos aparelhos de fototerapia. O mais utilizado é o de faixa fixa, que se compõe basicamente de um sensor com filtro que deixa passar apenas a energia que se deseja medir. A leitura do radiômetro é feita em irradiância espectral (µW/cm²/nm).
É importante que haja a maior correspondência possível entre a faixa de emissão de energia que pretendemos medir e a captada pelo radiômetro. Como, até o momento, a faixa aceita como ideal para a interação da luz com a molécula de bilirrubina é a situada entre 425 e 475 nm, seria desejável que todos os radiômetros lessem a energia emitida nesse intervalo do espectro. Na prática, tal fato infelizmente não ocorre (Facchini, 2001). Radiômetros com faixas de leituras muito largas assinalam energia não transformadora de bilirrubina e outros, com bandas muito estreitas, deixam de registrar energia que pode ser utilizada na fotoisomerização da mesma. Por isso, radiômetros
com faixas de leituras diferentes podem atribuir irradiâncias diferentes a um mesmo aparelho de fototerapia. O ideal seria que se pudesse adotar um radiômetro de referência, com uma tabela de conversão da irradiância obtida com diferentes radiômetros.
A eficácia da fototerapia está na dependência direta da quantidade de energia liberada na faixa de onda correspondente a absorção da bilirrubina. Inúmeros trabalhos demonstram que quanto maior é a energia luminosa nessa faixa, maior e mais rápida é a queda na concentração sérica de bilirrubina. (Mims et al, 1973; Tan,1977; Maisels, 1996).
Baseado nesse conceito tem-se procurado desenvolver aparelhos de fototerapia que emitam altas doses de irradiância. Porém, deve-se ter em mente que a irradiância não depende somente da potência da fonte óptica, mas também da distância entre a luz e o paciente. Ela diminui rapidamente com o aumento da distância (Maisels, 1996).
- Distância entre a fonte luminosa e o paciente
Aproximando-se a fonte luminosa do paciente, aumenta-se a quantidade de energia que atinge o recém-nascido e, desta forma, a eficácia da fototerapia. Entretanto, a aproximação da fonte luminosa faz com que a irradiância seja distribuída de forma heterogênea, de maneira que o centro receba irradiância consideravelmente maior do que a periferia (Eggert P et al, 1984) e, nem todos os tipos de luz podem ser colocados próximos ao paciente, pelo risco de queimaduras.
- Superfície corporal exposta à luz
Como a fototerapia age na pele do recém nascido, pode-se deduzir que a superfície corporal exposta à luz é uma determinante importantíssima na sua eficácia.
Quanto maior a área irradiada, maior a eficácia terapêutica (Maisels, 2001; Vreman, 2004).
Uma maneira de aumentar a superfície corporal exposta à luz é a utilização de focos adicionais de fototerapia (fototerapia dupla).
Um estudo realizado por De Carvalho comparou a eficácia da fototerapia convencional com lâmpada fluorescente com uma fototerapia de fibra óptica (Biliblanket®) que utiliza lâmpada halógena de tungstênio de alta intensidade de luz e verificou equivalência clínica entre os aparelhos. Apesar da irradiância emitida pelo Biliblanket® ser 4,5 vezes maior do que a da fototerapia convencional, a luz incide numa área de superfície corporal significantemente menor. Como a dose total de luz que um recém nascido recebe em fototerapia é igual ao produto da irradiância pela área corporal exposta, pode-se concluir que a dose total de luz foi semelhante em ambos os grupos (De Carvalho et al,1992; Weise e Ballowitz, 1982).
O mesmo autor, em 1993, realizou um estudo prospectivo e randomizado, comparando a resposta terapêutica em recém nascidos de risco, ictéricos, tratados com um ou dois aparelhos de fototerapia halógena. Demonstrou que a fototerapia dupla foi mais eficaz em reduzir os níveis séricos de bilirrubina, já que a área de superfície corporal exposta à luz era bem maior nos pacientes que recebiam fototerapia dupla do que nos que recebiam fototerapia única (De Carvalho et al, 1993).
A superfície corporal exposta à luz e a irradiância emitida pelo aparelho de fototerapia, em associação com o tipo de luz, são os principais fatores que interferem na eficácia da fototerapia. Por isso, faz mais sentido expressar a dose de fototerapia em relação ao poder espectral que alcança o paciente. Ele é o produto da superfície corporal exposta à luz com a irradiância espectral nessa área corporal (Maisels, 1996).
- Tipo de luz
A luz, segundo o físico James Maxwell, é uma modalidade de energia radiante que se propaga através de ondas eletromagnéticas.
O espectro eletromagnético (conjunto de ondas eletromagnéticas) apresenta vários tipos de ondas eletromagnéticas: ondas de rádio, microondas, radiação infravermelha, luz visível, ultravioleta, raios x e raios gama. As ondas diferem entre si pela freqüência e o comprimento de onda e se propagam com a mesma velocidade da luz no vácuo.
O espectro de luz visível pode assumir diversas cores, desde violeta até vermelho, em função do comprimento de onda: violeta (380-440nm), azul (440-490nm), verde (490-565nm), amarelo (565-590nm), laranja (590-630nm) e vermelho (630- 780nm) (Figura 4).
Figura 4 - Espectro eletromagnético
O evento primário da fototerapia é a absorção da luz pela molécula de bilirrubina. A luz mais efetiva na isomerização da bilirrubina é aquela que emite luz num comprimento de onda relativamente estreito (400 a 500nm), com pico ao redor de 460nm.
Portanto, a eficácia da fototerapia vai depender do comprimento de onda (cor) da luz utilizada. Por exemplo, a luz com comprimento de onda de 450nm (luz azul) tem uma alta probabilidade de interagir com a bilirrubina e a luz com 510nm (luz verde) tem uma probabilidade um pouco menor. (Ennever, 1993).
A maioria dos estudos sugere que a luz azul é aquela que mais se aproxima do espectro de absorção da bilirrubina e por isso espera-se que seja a mais eficaz na fotoisomerização da bilirrubina (Vreman et al, 2004).
Tan, em 1988, realizou um estudo comparativo entre três tipos de lâmpadas fluorescentes (azul especial, branca e verde) e observou que a queda dos níveis séricos de bilirrubina foi significantemente maior no grupo exposto à luz azul.
O inconveniente da luz fluorescente azul é que ela pode causar tonteira, náusea e vômitos, após exposição prolongada, na equipe de saúde. Além disso, o recém nascido parece intensamente cianótico quando sob essa luz, o que dificulta sua avaliação clínica.
A luz verde, apesar de ter comprimento de onda maior do que o da absorção da molécula de bilirrubina, parece ser eficaz na sua fotoisomerização.
A explicação para esse fato é que os estudos de absorção da luz pela bilirrubina foram feitos in vitro, no qual a bilirrubina encontra-se ligada a albumina e a situação in vivo é um pouco diferente (Ennever, 1986).
In vivo, ácidos graxos ligam-se à albumina e este complexo liga-se, por sua vez, a bilirrubina. A ligação de ácidos graxos faz com que o espectro de absorção da luz pela molécula de bilirrubina se incline na direção de comprimentos de onda maiores, isto é,
em direção à porção verde do espectro visível de luz. Além disso, a penetração da luz através da pele aumenta à medida que se aumenta o comprimento de onda (Ennever, 1986).
Embora, em menor freqüência do que as lâmpadas fluorescentes azuis, as lâmpadas verdes podem causar eritema no recém nascido, além de náuseas e tonteiras nos profissionais de saúde.
A luz branca, muito utilizada nos aparelhos de fototerapia convencionais brasileiros, tem espectro de emissão muito amplo (380 a 770nm) e a irradiância emitida na faixa correspondente a absorção da bilirrubina é baixa.
Diversos estudos clínicos têm demonstrado a baixa eficácia de fototerapias convencionais equipadas com lâmpadas fluorescentes tipo luz do dia nacionais (De Carvalho, 1991, 1992).
Existem alguns aparelhos de fototerapia disponíveis no mercado brasileiro e a principal diferença entre eles é a fonte de luz utilizada. A seguir é feita uma breve explicação do tipo de lâmpada e o funcionamento de cada uma delas.
- Lâmpada fluorescente
É um tubo de vidro que contem argônio e vapor de mercúrio rarefeitos no seu interior. Em cada extremidade do tubo há um eletrodo sob a forma de filamento, revestido com um óxido (Figura 5). Quando se liga a lâmpada, os filamentos se aquecem e emitem elétrons, que provocam a ionização do gás e produção de radiação ultravioleta. A radiação ultravioleta ao se chocar com o revestimento do tubo (fósforo), produz luz visível. A tonalidade da coloração emitida dependerá da mistura aplicada à camada de fósforo.
A vida útil dessa lâmpada é de dez a vinte mil horas.
Figura 5 - Lâmpada fluorescente
A lâmpada fluorescente azul especial é a mais utilizada nos aparelhos de fototerapia dos Estados Unidos (Vreman et al, 2004). No Brasil ela não está disponível e por isso, a mais utilizada é a lâmpada fluorescente branca. Entretanto, emite irradiância bem menor do que a da luz azul.
Luz visível
Luz ultra violeta
filamento fósforo
elétron átomo
- Lâmpada halógena
Ela é um bulbo de vidro com filamento de metal (geralmente tungstênio) no seu interior e condutores em cada extremidade (Figura 6). A corrente elétrica aquece o filamento, emitindo calor e luz visível.
Seu funcionamento segue o mesmo princípio da lâmpada incandescente, da qual é considerada uma versão mais evoluída. A diferença está no fato de que o gás halogênio no interior do bulbo devolve ao filamento as partículas de tungstênio que se desprendem com o calor. Assim, ela ganha estabilidade de fluxo luminoso e um aumento de durabilidade que pode chegar a 5 mil horas.
A lâmpada dicróica é uma lâmpada halógena com um refletor de material dicróico, que reflete parte da radiação e absorve a parte infravermelha. Ela emite menos calor para o ambiente.
Figura 6 - Lâmpada halógena/ dicróica
A vida útil dessa lâmpada é de 500 a 800 horas.
- LED
LED é a sigla em inglês de light emitting diode, um tipo especial de diodo semicondutor, que emite luz quando conectado a um circuito elétrico.
O processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte elétrica de energia é chamado eletroluminescência.
O que existe dentro de um LED?
Diodo é um dispositivo constituído pela junção de dois materiais semicondutores, impregnados ou dopados com impurezas para criar uma estrutura chamada junção p-n. O material do tipo p tem predomínio de cargas elétricas positivas, enquanto o do tipo n tem predomínio de cargas elétricas negativas (Figura 7). A corrente elétrica flui facilmente da região p ou anodo (A), para a região n ou catodo (K), mas não na direção inversa (fenômeno de retificação). Diferente das lâmpadas fluorescente e incandescente, a maior parte da energia emitida está no espectro visível de luz e praticamente não gera calor.
Figura 7 - Desenho de um LED
O que faz o LED emitir luz e o que determina a cor da luz?
Quando uma quantidade suficiente de energia é aplicada ao semicondutor a corrente de fluxo acontece e os elétrons da região p têm energia necessária para atravessarem em direção à região n. A movimentação desses elétrons resulta na produção de luz num determinado comprimento de onda.
A luz emitida é monocromática e a sua cor depende do material semicondutor inorgânico que forma a junção p-n.
LEDs são construídos a partir de uma variedade da materiais semicondutores, produzindo as seguintes cores:
- arsenieto de gálio e alumínio - vermelho e infravermelho - fosfeto de gálio e alumínio - verde
- fosfeto de gálio - vermelho, amarelo e verde - nitreto de gálio - verde e azul
- nitreto de gálio e índio – azul - diamante - ultravioleta
Os LEDs existem numa variedade de tamanho, formas e cores (Figura 8). Todas as dimensões são em milímetros.
Eles operam com voltagens relativamente baixas, aproximadamente entre 1 e 4 volts, e já que não tem filamento para queimar, como os outros tipos de lâmpada, têm meia-vida bem maior (50000 horas).
Figura 8 – LEDs de diferentes cores e tamanhos
Como foi o desenvolvimento do LED?
Os primeiros diodos emissores de luz comerciais foram desenvolvidos no começo da década de 60 e eram capazes apenas de produzir a luz invisível, infravermelha. Foram utilizados em sensores e nas aplicações foto - elétricas.
Em seguida, vieram os LEDs visíveis (vermelhos), produzidos ainda na década de 60. Na década de 70 os LEDs verde e amarelo passaram a ser disponíveis, mas tinham pouco brilho.
Na década de 80, foi feita a primeira linha de diodos emissores de luz super- brilhantes, inicialmente em vermelho, a seguir em amarelo e finalmente em verde.
Os primeiros LEDs com emissão de luz azul apareceram na década de 90.
Quais as aplicações do LED?
Inicialmente os LEDs tinham um brilho suficiente somente para serem usados como indicadores ou no display de antigas calculadoras e relógios digitais (Figuras 9 e10). Mais recentemente o processo de produção foi melhorado e agora existem LEDs com luz mais brilhante, nas cores de todo o espectro possível e com uma variedade de aplicações. Muito em breve, os diodos emissores de luz serão brilhantes o bastante para iluminar também nossas casas, escritórios e mesmo nossas ruas.
Figura 9 - LED em controle-remoto Figura 10 - LED no display de relógios digitais
A tecnologia LED é brilhante o bastante para permitir seu uso na indústria do entretenimento. É a solução para iluminação em estúdios de filmes, teatros, cenários, boates e parques temáticos. A iluminação do chão, das molduras e colunas também é completamente possível. Combina potencialidades da cor com segurança, vida longa e permitem soluções inovadoras por serem menores.
LEDs também têm sido cada vez mais utilizados na fabricação de semáforos de trânsito, na iluminação interna de automóveis e em uma série de outros aparelhos de sinalização (Figuras 11 e 12).
A tecnologia em estado sólido do LED oferece muitas vantagens sobre outras tecnologias de iluminação: não contêm nenhum tubo de vidro e por isso, não existe o problema da ruptura causada pelo tempo, pelo transporte e pelo vandalismo; operam em baixas tensões, seguras contra fogo, e são fáceis de instalar.
Figura 11 – LED em indicações luminosas de rodovias
Figura 12– LED em semáforos de trânsito
O LED é ideal para suprir as diversas aplicações de luz portáteis (Figura 13). A tecnologia do estado sólido resulta em uma luz extremamente forte e o seu tamanho pequeno permite o projeto de um produto compacto. Pode ser usado em lanternas, nas
lâmpadas de bicicleta, de controles remotos e em sensores de movimento, como mouse de computadores.
Figura 13 - LED em indicadores luminosos
Fianalmente, o LED pode ser utilizado em aparelhos de fototerapia. Estudos com LEDs como fonte de luz para o tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal começaram a ser realizados no final da década de 90. Inicialmente, foi conduzido um experimento in vitro para determinar e comparar a eficácia entre LEDs de diferentes comprimentos de onda (azul, azul-verde, verde e branco) e as lâmpadas fluorescente e halógena na isomerização da molécula de bilirrubina. A figura 14 mostra o espectro de emissão das várias fontes de luz utilizadas: os LEDs azul, azul-verde e verde têm estreito espectro de emissão de luz, enquanto o LED branco tem um largo espectro de luz. O espectro de emissão de luz das lâmpadas fluorescente azul especial e branca também é largo, com um pico de emissão de mercúrio. O espectro de absorção da bilirrubina é fornecido para que se possa fazer comparações.
Os resultados mostraram que o LED azul foi o mais eficaz na fotoisomerização da bilirrubina, seguido pelo LED azul-verde (Vreman et al, 1998).
Figura 14 – Espectro de emissão de várias fontes de luz de fototerapia: A= LED azul, B= LED azul-verde, C= LED verde, F= LED branco, D= lâmpada fluorescente branca, E= lâmpada fluorescente azul especial.
-G= espectro de absorção de luz pela bilirrubina
A partir desses resultados, foi desenvolvido um aparelho de fototerapia com seis focos de luz, contendo 100 LEDs azul cada, gerando uma irradiância maior do que 100 µW/cm²/nm quando colocada a uma distância de 20cm do paciente.
Um estudo prospectivo e randomizado com recém nascidos a termo foi realizado com o objetivo de avaliar a eficácia terapêutica da fototerapia LED (Seidman et al, 2003). Para poder emitir irradiância semelhante à fototerapia convencional com lâmpada halógena (5-8 µW/cm²/nm), a fototerapia LED foi colocada a 50 cm do
paciente. Foram analisados 114 recém nascidos e não houve diferença estatística significante entre a duração do tratamento e a queda dos níveis séricos de bilirrubina total nos dois grupos. O aparelho de fototerapia com LED azul foi tão eficaz quanto o convencional na isomerização da bilirrubina.
Depois desse estudo, outros utilizando fototerapia com LED azul com irradiâncias maiores mostraram-se mais eficazes em diminuir os níveis séricos de bilirrubina quando comparados com a fototerapia com lâmpada halógena (Chang et al, 2005; Rosen et al, 2005).
Quais as vantagens do LED?
- Emissão de luz no espectro desejado, dispensando o uso de filtros para radiações indesejáveis.
- Meia-vida longa, maior do que qualquer outra fonte de luz, já que não tem filamento para queimar.
- Maior durabilidade, já que é construído com material sólido. É resistente à vibração e choques.
- Menor tamanho
- Menor consumo de energia - Praticamente não gera calor
Quais as desvantagens do LED?
A principal desvantagem é o custo, que é relativamente alto. Entretanto, deve - se levar em consideração todas as vantagens listadas anteriormente, já que é em longo prazo que as economias são feitas.
TIPOS DE FOTOTERAPIA:
Desde a introdução da fototerapia para o tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal, em 1958, diversos aparelhos têm sido desenvolvidos com o objetivo de melhorar a sua eficácia terapêutica. Atualmente, os aparelhos de fototerapia disponíveis no mercado brasileiro são:
1- Fototerapia Convencional
Usualmente composta de 6 a 7 lâmpadas fluorescentes posicionadas a 35 cm do paciente (Figura 15).
Figura 15 – FototerapiaConvencional
A luz fluorescente branca (daylight) tem espectro de emissão de luz muito amplo (380 a 770nm) e a irradiância emitida na faixa correspondente a absorção da molécula de bilirrubina é baixa (cerca de 4 µW/cm²/nm). A área de superfície corporal exposta à luz, apesar de grande, não compensa essa baixa irradiância.
Quando equipada com lâmpada fluorescente azul especial, a fototerapia emite irradiância, medida sobre a pele do recém nascido, em torno de 24 µw/ cm²/nm.
Entretanto, como essa lâmpada não é fabricada no Brasil, poucos serviços a utilizam.
Diversos estudos clínicos têm demonstrado a baixa eficácia de fototerapias convencionais equipadas com lâmpadas fluorescentes nacionais (De Carvalho et al, 1991 1992a, 1992b). A explicação para tal fato deve-se ao número insuficiente de lâmpadas que equipam os aparelhos comercializados no Brasil e à própria característica da lâmpada fluorescente nacional, que emite uma irradiância cerca de 25% menor na faixa do azul do que similares internacionais.
A fototerapia convencional poderia ser colocada mais próxima do paciente para aumentar a sua irradiância, mas existem alguns inconvenientes: bloqueio da visão do paciente pelo profissional de saúde, dificuldade no manuseio do recém nascido, sobre aquecimento e o fato do recém nascido não poder estar na incubadora, uma vez que a cúpula da incubadora (32 cm) é um fator limitante.
2- Fototerapia equipada com lâmpada fluorescente posicionada muito próxima do paciente (Biliberço®)
É uma fototerapia de alta intensidade que utiliza sete lâmpadas fluorescentes brancas (daylight) dispostas na base de um berço de acrílico (60cm de comprimento/35cm de largura). Para se aproveitar a luz periférica que normalmente seria perdida, existe na abertura superior a sobreposição de uma lâmina arqueada de acrílico, com a superfície interna também recoberta por um filme refletor de modo a jogar a luz que normalmente escaparia e se perderia de volta para o corpo do paciente (Figura 16).
Figura 16 - Biliberço®
O calor gerado por esse conjunto de lâmpadas é dissipado através de um sistema de ventiladores e exaustores.
A irradiância direta emitida por esse aparelho é de cerca de 19µW/cm²/nm.
Um estudo realizado por De Carvalho et al,em 1998, demonstrou que a eficácia do Biliberço® é semelhante à de fototerapias que utilizam lâmpada fluorescente azul especial importada, específica para o tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal, e é significativamente maior do que aquelas fototerapias convencionais equipadas com lâmpadas fluorescentes brancas (daylight).
Esse tipo de fototerapia não é adequado para o RN de muito baixo peso, que não consegue manter sua temperatura corporal fora da incubadora. Mas uma grande vantagem deste aparelho é a possibilidade de utilizá-lo em associação à fototerapia superior convencional ou halógena, pois aumenta a superfície corporal exposta á luz e, consequentemente, a eficácia da fototerapia.
3- Fototerapia halógena
Sua fonte de luz é a lâmpada de quartzo-halógena com refletor dicróico (Figura 17). A luz é emitida em forma de spot ou foco com diâmetro de 18 cm, quando colocada a 50 cm do paciente. O facho luminoso atravessa um filtro para ondas infravermelho e ultravioleta e a irradiância emitida na faixa do azul é alta (25-35µW/cm²/nm).
Entretanto, a distribuição da energia radiante não é uniforme e decresce significativamente do centro para periferia do foco (De Carvalho et al, 1993).
Figura 17 -Bilispot®
Quando esse tipo de lâmpada produz luz, também gera calor. Para evitar problemas de aquecimento e queimaduras, a fototerapia halógena não pode ser colocada próxima ao paciente. Recomenda-se que esse tipo de fototerapia seja posicionado a 50 cm do recém nascido (Maisels, 2001).
Devido ao intenso calor gerado pelo filamento, estas lâmpadas têm vida média ao redor de 500 a 800 horas, quando a queda na irradiância emitida é de 35%.
Em 1993, De Carvalho demonstrou que para o tratamento da hiperbilirrubinemia em recém-nascidos com peso inferior a 2500g, fototerapias com lâmpada de quartzo- halógena, são mais eficazes do que fototerapias convencionais, especialmente com os recém-nascidos de muito baixo peso. Nesses recém nascidos a área de superfície corporal iluminada pela fototerapia halógena englobava quase todo o corpo, o que tornou a sua eficácia ainda maior (De Carvalho et al, 1993).
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4- Fototerapia equipada com LED (Bilitron®)
A fototerapia LED convencional não está disponível no Brasil, mas a indústria nacional desenvolveu uma fototerapia que utliza um conjunto de LEDs com composição físico-química diferenciada (nitreto de índio e gálio) que emitem luz azul de alta intensidade. A adição do índio ao elemento semicondutor conferiu a este LED potência irradiante significativamente superior aquelesque utilizam apenas o nitreto de gálio.
Além disso, através da nanotecnologia, foi possível agrupar diversos destes LEDs em pequenas cápsulas de cerca de 1cm2. A esta cápsula convencionou-se chamar de SuperLED.
Figura 18 - Comparação do Super LED com o LED convencional
Esta nova modalidade de fototerapia, Bilitron®, é composta de 5 cápsulas SuperLED, controladas por tecnologia microprocessada e agrupadas numa pequena caixa com 11cm de largura, 23cm de comrimento e 5cm de altura.
A curva de irradiância espectral do SuperLED, feita no Laboratório de Óptica do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo, apresentou isenção de radiações ultravioleta e infravermelho, concentrando seu espectro de radiação justamente na faixa de 400 a 500nm (simetricamente distribuída em torno de 450 nm), faixa da luz azul, altamente benéfica para e eficácia do tratamento da hiperbilirrubinemia (Figura 19).
Curva de Irradiância para Bilitron
0,00E+00 5,00E-03 1,00E-02 1,50E-02 2,00E-02 2,50E-02 3,00E-02 3,50E-02 4,00E-02
280 300
320 340
360 380
400 420
440 460
480 500
520 540
560 580
600 Comprimemto de onda (nm)
Irradiância E (W/cm2 nm)
Figura 19 - Curva de irradiância espectral da fototerapia SuperLED
Sendo um componente eletrônico com irradiação centrada no espectro de 450nm, o consumo de energia do Bilitron® é pequeno, pois toda luz produzida é aproveitada para o tratamento.
O Bilitron®, diferentemente dos aparelhos com LED convencional, que são construídos com cerca de 300 lâmpadas (Figura 20), utiliza apenas cinco SuperLEDs como fonte irradiante de luz azul. Dessa forma, seu custo é menor e tem um tamanho extremamente reduzido (Figuras 21 e 22).
Figura 20 - Fototerapia equipada com LED convencional (Neo Blue LED Phototherapy, comercializada nos Estados Unidos).
Figura 21 - Fototerapia equipada com SuperLED (Bilitron®).
Figura 22 - Vista anterior e posterior do módulo com 5 SuperLED
A fototerapia Bilitron® proporciona um foco de luz com intensidade média de 30 µW/cm²/nm a uma distância de 50 cm da fonte em seu ponto mais intenso e com foco elíptico de aproximadamente 50 x 40 cm (Figura 23).
Distância refletor- paciente
D(mm)
Radiação (centro do foco luminoso-µW/cm²/nm)
foco elíptico
Distância Radiação A(mm) B(mm)
300 40-50 380 270
400 35-40 400 300
500 20-35 500 370
Figura 23 – Irradiância e dimensões do foco luminoso do Bilitron® de acordo com a distância entre a fonte luminosa e o paciente.
Para o melhor aproveitamento da luz sobre o paciente recomenda-se que o foco luminoso seja ajustado para se obter uma forma elíptica, ou seja, a luz deverá incidir desde o tórax até a raiz das coxas do recém nascido.
A vida média esperada de uma lâmpada eletrônica SuperLED é de cerca de 50.000 horas, mas recomenda-se o constante acompanhamento da sua irradiância.
Um estudo comparativo entre a curva de absorção de luz pela molécula de bilirrubina e as curvas de absorção da luz emitida pelo SuperLED e pela fototerapia halógena, demonstrou que a curva do SuperLED praticamente se sobrepõe à da bilirrubina. Entretanto, grande parte da energia luminosa produzida pela fototerapia halógena encontra-se fora do espectro de absorção de luz pela molécula de bilirrubina (Figura 24).
Figura 24 - Comparativo entre o espectro de emissão de luz emitida pela fototerapia SuperLED e Halógena
Certificações Técnicas do Bilitron - Registro da ANVISA: 10224620049 - Registro INPI: 8302354-2
- Marca registrada: 82616777-2
400 550
SuperLED Halógena
Curva de absorção de luz pela bilirrubina
460 A
B S O R Ç Ã O
COMPRIMENTO DE ONDA nm
III-
JustificativaA freqüência elevada da icterícia no período neonatal, as conseqüências danosas que o aumento excessivo da bilirrubina pode causar ao sistema nervoso dos recém nascidos e a descoberta da fototerapia para o seu tratamento têm proporcionado e estimulado diversos estudos sobre o tema.
A fototerapia é a modalidade terapêutica mais utilizada para o tratamento da icterícia neonatal (Maisels, 1996). Desde sua descoberta, novos e mais eficazes aparelhos têm sido introduzidos no mercado.
O Brasil tem contribuído para o estudo desses aparelhos desde a década de 60, com as pesquisas do professor Zacarias de Carvalho utilizando fototerapia com lâmpadas fluorescentes. Na década de 80 foi desenvolvido o Bilispot®, aparelho de fototerapia que utiliza lâmpada halógena dicróica como fonte de luz e na década de 90 foi desenvolvido o Biliberço®, fototerapia de aproximação que utiliza lâmpadas fluorescentes como fonte de luz (De Carvalho et al, 1983, 1998). Estes aparelhos representaram grandes avanços para o tratamento fototerápico nacional.
Recentemente, foi lançada no mercado brasileiro uma fototerapia construída com tecnologia nacional, o Bilitron®, que utiliza SuperLED (light emitting diode) como fonte de luz. Apesar de ter registro na ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária), no INPI (Instituto Nacional de Produtos Industriais) e já estar sendo usado em algumas UTIs, não existem estudos clínicos analisando a sua eficácia.
O propósito desse trabalho é descrever essa nova modalidade de fototerapia, avaliar sua eficácia no tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal de recém nascidos prematuros, que são mais suscetíveis aos efeitos deletérios da bilirrubina no sistema nervoso central (Bhutani et al, 2004), e compará-lo com a fototerapia halógena (Bilispot®)
IV - Objetivos:
-Geral: Avaliar a eficácia terapêutica de uma nova modalidade de fototerapia utilizando diodos emissores de luz (SuperLED/Bilitron®) como fonte de luz no tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal de recém nascidos prematuros com peso de nascimento maior do que 1000g.
-Específico:
1. Comparar a eficácia terapêutica da fototerapia SuperLED (Bilitron®) com a fototerapia halógena.
2. Determinar a queda na concentração sérica de bilirrubina total após 24 horas de tratamento.
3. Determinar o tempo total de tratamento.
V -
Materiais e MétodosV.1- Local do Estudo
O estudo foi realizado na UTI neonatal da Clínica Perinatal Laranjeiras (CPL), uma maternidade privada, com cerca de 4500 partos/ano, localizado na cidade do Rio de Janeiro.
V.2 - População do Estudo
- Critérios de Inclusão: recém nascidos prematuros com peso de nascimento (PN) >1000g que necessitassem de fototerapia.
Foi escolhida essa faixa de peso como ponto de corte, pois, em geral, os recém nascidos com PN<1000g são submetidos à fototerapia de forma profilática neste serviço.
Os critérios utilizados para indicação da fototerapia estão na Tabela 1 e são baseados na concentração sérica de bilirrubina total para diferentes faixas de peso de nascimento (Bhutani et al, 2004).
Tabela 1 - Níveis séricos de bilirrubina indicativos de fototerapia Peso nascimento (g) Bilirrubina total (mg%)
1000-1500 6 a 8
1501-2000 8 a 10
2001-2500 10 a 12
>2500(prematuro) 12 a 14
>2500(a termo) >15
Fonte: Seminars in Perinatology 2004; 28: 319-25.
- Critérios de Exclusão: recém nascidos mal formados, com infecção congênita, com icterícia hemolítica (teste Coombs positivo), colestase (bilirrubina direta >2mg%) ou equimoses extensas.
V.3 - Tipo de Estudo
Foi realizado um ensaio clínico, prospectivo, controlado e randomizado (Altman et al, 2001). A randomização foi feita em blocos, utilizando envelopes selados. Cada bloco era formado por quatro indivíduos, dois recebiam o tratamento experimental e dois recebiam o tratamento controle, de tal forma que houvesse um número igual de participantes em cada grupo:
- grupo experimental = submetidos à fototerapia com Super LED- Bilitron®, colocada a 30 cm do paciente.
- grupo controle = submetidos a dois aparelhos de fototerapia com lâmpada halógena - Bilispot® , colocados a 50 cm do paciente, cujos halos luminoso eram dispostos tangencialmente.
O grupo controle foi tratado com dois Bilispot®, procedimento que é rotina neste serviço, e evitou que a área corporal exposta à luz fosse um fator de confundimento no momento da análise, especialmente nos RN maiores de 2500g.
Em ambos os grupos, os recém nascidos receberam fototerapia completamente nus, com exceção de uma pequena fralda descartável cortada de tal maneira que cobrisse apenas a região perineal. Todos receberam uma venda de tecido protegendo os olhos durante o tratamento.
V.4 - Tamanho da Amostra
O tamanho da amostra foi definido considerando uma diferença sérica de bilirrubina total de 25% entre os grupos após 24 horas de tratamento, com nível de significância de 5% e um poder de 80%.
Desta maneira, o número total de recém nascidos foi calculado em 88, sendo 44 em cada grupo.
V.5 - Dosagem sérica de bilirrubina total (BT)
A partir do momento que o recém nascido entrava no estudo, era colhido sangue, por punção do calcanhar, em dois tubos capilares heparinizados de microhematócrito para dosagem da BT, por micrométodo (American Optical UNISAT bilirubinometer).
Nas primeiras 24 horas de tratamento essa coleta era feita a cada 8 horas e após esse período, a cada 12 horas até a interrupção do mesmo.
A maior freqüência da coleta de BT nas primeiras 24 horas de tratamento é decorrente da necessidade do maior controle dos níveis séricos de bilirrrubina nesse período, para avaliar se não estaria havendo um aumento muito rápido a ponto de ser necessário tratamento adicional. Como esse risco diminui com o passar das horas e para evitar o inconveniente de furar/espetar o recém nascido, aumentamos o intervalo de tempo após as primeiras 24 horas de tratamento.
O desenho do estudo é mostrado na figura 25.
Figura 25 – Desenho do Estudo.
V.6 - Determinação da irradiância emitida pela fototerapia
A irradiância foi determinada através de um irradiômetro modelo 2620 da FANEM, que mede a luz na faixa de onda de 400 a 500 nanômetros.
Nos dois tipos de fototerapia a irradiância foi medida sobre a pele do recém nascido, sobre a região torácica anterior, numa área correspondente ao centro do foco de luz do aparelho, pelo menos uma vez durante o tratamento.
V.7 - Suspensão da fototerapia
Não existe na literatura consenso quanto ao nível sérico de bilirrubina para se interromper a fototerapia. Observamos no estudo piloto que quando utilizávamos o valor de bilirrubina 20% menor do que o inicial para suspender o tratamento, a freqüência de rebote (aumento dos níveis séricos de bilirrubina) era grande. Por isso
2 Spot halógeno (n=44)
Super LED (n=44) RN prematuro > 1000g
(indicação de fototerapia)
optamos, no nosso estudo, em suspender a fototerapia quando os níveis séricos de bilirrubina total atingissem um valor 30% menor do que os níveis séricos iniciais.
Determinamos ainda que o tempo mínimo de fototerapia seria de 24 horas para todos os recém nascidos envolvidos no estudo. Isto teve como objetivo evitar um rebote da bilirrubina elevado com necessidade de retorno para fototerapia.
V.8 - Falha do tratamento
Consideramos falha do tratamento quando o nível sérico de BT continuava aumentando, apesar do tratamento, e atingia um valor 20% mais baixo do que o indicativo de exsanguineotransfuão (EXST). Esse também foi um valor arbitrário que determinamos, pois julgamos que nesse momento o risco para o paciente seria maior do que o benefício do estudo. Portanto, o recém nascido sairia do estudo e o neonatologista poderia tomar a conduta clínica que julgasse mais apropriada.
O critério utilizado no estudo para indicação de EXST está na Tabela 2. Ele é baseado no valor de BT em relação ao peso de nascimento (Bhutani et al, 2004).
Tabela 2 - Níveis séricos de bilirrubina total indicativos de Exsanguineotransfusão (EXST)
Peso no Nascimento (g) Bilirrubina Total (mg%)
1000-1250 >13
1251-1500 >15
1501-2000 >17
2001-2500 >19
> 2500 (prematuro ou a termo doente) >20
> 2500 (a termo saudável) >22
Fonte: Seminars in Perinatology 2004; 28:319-25
V.9 - Medidas da eficácia terapêutica
As variáveis utilizadas para determinar a eficácia da fototerapia foram:
- Queda nos níveis séricos de BT nas primeiras 24 horas e ao longo do tratamento (valores absolutos e percentuais)
- Duração do tratamento fototerápico (horas)
- Número de pacientes que necessitaram retornar para fototerapia após a sua suspensão (rebote)
- Número de pacientes com falha de tratamento
As duas primeiras variáveis foram consideradas os desfechos principais.
V.10 - Outras variáveis analisadas:
Construímos uma planilha para coleta de informações a respeito do parto e das condições do recém nascido no momento do início da fototerapia com o objetivo de avaliar fatores que pudessem estar contribuindo/interferindo no desenvolvimento da icterícia, tais como a nutrição e a necessidade de assistência ventilatória (Apêndice 1).
Também fez parte da análise a temperatura axilar e o peso do RN, diariamente, durante o tratamento.
V.11- Análise estatística
Os resultados foram expressos em termos de média e desvio padrão (para características quantitativas) e em percentuais (para características qualitativas). A significância estatística das diferenças observadas para ambos os grupos foi verificada a partir do teste t-Student (variáveis numéricas) e teste Qui-Quadrado (variáveis categóricas). O pacote estatístico SPSS versão 13 foi utilizado para a construção da base de dados e a obtenção dos resultados.
V.12 – Aprovação do Estudo
Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Instituto Fernandes Figueira da Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ). Ele atende aos requisitos fundamentais da resolução do Conselho Nacional de Saúde do Ministério da Saúde 196/96 item VIII-4 onde constam as diretrizes e normas regulamentadoras de pesquisas envolvendo seres humanos. O projeto também foi aprovado pela diretoria da Clinica Perinatal Laranjeiras.
Antes da randomização do recém-nascido no estudo, um dos responsáveis lia e assinava o “Termo de Consentimento Livre e Esclarecido”. Este documento encontra-se na sessão de “Apêndice”.
VI – Artigo submetido à publicação:
“Avaliação da eficácia clínica de uma nova modalidade de fototerapia utilizando diodos emissores de luz -LED”
“Avaliação da eficácia clínica de uma nova modalidade de fototerapia utilizando diodos emissores de luz -LED”
Bianca MR Martins, Manoel de Carvalho, Maria E Moreira Resumo
Objetivo: Avaliar a eficácia de um sistema de fototerapia microprocessada que utiliza diodos emissores de luz azul (SuperLEDs/Bilitron®) de alta intensidade para o tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal de recém nascidos prematuros com peso de nascimento maior do que 1000g e compará-la com a da fototerapia que utiliza lâmpada halógena (Bilispot®).
Material e Métodos: Trata-se de um estudo prospectivo, randomizado e controlado, utilizando a fototerapia SuperLED no grupo experimental e a fototerapia halógena no grupo controle. Foram incluídos recém nascidos prematuros com peso de nascimento maior do que 1000g, internados em UTI neonatal, com indicação de receber fototerapia segundo os criterios de Bhutani et al de 2004. Foram excluídos os pacientes com teste de Coombs positivo, equimoses extensas, malformações ou infecção congênita. A randomização foi realizada em blocos, atraves do sorteio de envelopes selados. A duração da fototerapia e a queda nos níveis séricos de bilirrubina total nas primeiras 24 horas de tratamento foram os principais desfechos analisados.
Resultados: Foram estudados 88 recém nascidos, 44 no grupo da fototerapia SuperLED e 44 no grupo da fototerapia halógena. As características demográficas da população foram semelhantes nos dois grupos. O nível sérico médio inicial de bilirrubina total nos pacientes submetido a fototerapia SuperLED (10,1 ± 2,4 mg%) foi semelhante ao dos pacientes submetidos a fototerapia halógena (10,9 ± 2,0 mg%). A queda percentual na concentração sérica de bilirrubina total nas primeiras 24 horas de tratamento foi
significativamente maior (27,9% vs 10,7%, p<0,01) e a duração do tratamento foi significativamente menor (36,8 h vs 63,8 h, p< 0,01) no grupo submetido a fototerapia SuperLED quando comparado ao grupo submetido a fototerapia halógena. Após 24 horas de tratamento um número significativamente maior de recém nascidos recebendo fototerapia SuperLED atingiu níveis de bilirrubina que permitiram a suspensão da fototerapia (23 vs 10, p<0,01).
Conclusões: Os resultados sugerem que a eficácia da fototerapia SuperLED é significativamente maior do que a da fototerapia halógena no tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal de recém nascidos prematuros.
Abstract
Objectives: To evaluate the efficacy of a micro processed phototherapy (PT) system with five high intensity gallium nitride light emitting diode (Super LED) in the treatment of neonatal hyperbilirubinemia of premature infants and compare it with a halogen spotlight phototherapy.
Design/Methods: This is a prospective, randomized, controlled clinical trial using a Super LED phototherapy in the study group and two halogen spotlight phototherapy in the control group. We included in this study premature infants with birth weight (BW) greater than 1000g admitted to a neonatal intensive care unit who had criteria for phototherapy, according with Bhutani et al, 2004. We excluded patients with positive Coombs test, extra vascular blood (bruising and cephalohematoma), birth defects or congenital infections. A blocked randomization was performed. The duration of phototherapy and the rate of decrease of total serum bilirubin (TSB) concentration in the first 24 hours of treatment were the main outcome measures.
Results: We studied 88 infants, 44 in the Super LED PT group and 44 in the halogen spotlight PT group. The demographic characteristics of the patients were similar in both groups. The mean initial serum bilirubin levels of infants in the SuperLED group (10, 1
± 2, 4 mg %) was similar to those receiving halogen spotlight (10, 9 ± 2, 0 mg %). The decrease in total serum bilirubin levels after 24 hours of treatment was significantly greater in the Super LED group (27, 9 vs. 10, 7%, p<0, 01) and the duration of phototherapy was significantly shorter in this group (36,8h vs. 63,8 h, p<0, 01). After 24 hours of treatment, a significantly greater number of patients receiving SuperLED phototherapy reached serum bilirubin concentrations to allow withdraw of treatment (23 vs 10, p < 0, 01).
Conclusions: The results suggest that the efficacy of Super LED phototherapy was significantly better than the halogen phototherapy in treating hyperbilirubinemia in premature infants.
Introdução:
A fototerapia é a modalidade terapêutica mais utilizada para o tratamento da hiperbilirrubinemia neonatal (1). Desde sua introdução, em 1958, investigações clínicas e laboratoriais têm se concentrado na melhoria da sua eficácia (2).
A eficácia terapêutica da fototerapia depende da dose de irradiância emitida pelo aparelho, da emissão espectral da fonte de luz utilizada e da superfície corporal exposta à luz (3,4). O espectro azul da luz visível, por coincidir com o espectro de absorção da bilirrubina, é considerado o mais eficaz para o tratamento da icterícia neonatal (5,6).
Existem vários aparelhos de fototerapia no mercado, os quais utilizam diferentes fontes de luz: lâmpada fluorescente, lâmpada halógena e LED (light emitting diode) (7,8,9,10,11,12).
LED é um tipo especial de diodo semicondutor que emite luz quando conectado a um circuito elétrico. Esta luz geralmente é monocromática e sua cor dependerá do material semicondutor utilizado. Em geral, tem dimensões bem pequenas (0,5 a 1cm de diâmetro) e, comercialmente, são muito utilizadas em display de relógios digitais, calculadoras e sinais luminosos.
A utlização de LED em aparelhos de fototerapia teve início no final da década de 90 e são poucos os estudos clínicos sobre a sua eficácia. Estes aparelhos, já disponíveis no mercado internacional, são compostos de 100 a 300 LEDs que utilizam o nitreto de gálio como material semicondutor.
Recentemente, foi produzido no Brasil uma aparelho de fototerapia que utiliza um conjunto de LEDs com composição físico-química diferenciada (nitreto de gálio e índio) que emitem luz azul de alta intensidade. (13). A adição do índio ao elemento semicondutor conferiu a este LED potência irradiante significativamente superior aqueles que utilizam apenas o nitreto de gálio. Além disso, através da nanotecnologia,
foi possível agrupar diversos destes LEDs em pequenas cápsulas de cerca de 1cm2. A esta cápsula convencionou-se chamar de superLED.
O objetivo desse estudo foi avaliar a eficácia terapêutica deste novo aparelho de fototerapia (Bilitron®) e compará-la com a da fototerapia halógena.
Materiais e Métodos:
Foram estudados recém nascidos prematuros com peso de nascimento maior do que 1000g no período de junho de 2005 a fevereiro de 2006. O critério para indicação de fototerapia foi baseado na concentração sérica de bilirrubina para diferentes faixas de peso de nascimento, segundo Bhutani et al (14). Excluímos do estudo os recém nascidos que apresentaram bilirrubina direta maior do que 2mg%, icterícia hemolítica (teste de Coombs positivo), equimoses extensas, malformações ou infecção congênita.
O tamanho da amostra foi definido considerando uma diferença sérica de bilirrubina total de 25% entre o grupo experimental e o grupo controle após 24 horas de tratamento, com nível de significância de 5% e um poder de 80%.
Os pacientes que preencheram os critérios de entrada para o estudo foram randomizados em blocos (15). Cada bloco era formado por quatro indivíduos, dois recebendo o tratamento experimental e dois recebendo o tratamento controle, de modo que cada grupo fosse composto pelo mesmo número de indivíduos. O sorteio era feito a partir de envelopes selados.
Após a randomização formaram-se dois grupos: os recém nascidos submetidos a fototerapia equipada com SuperLED e os recém nascidos submetidos a dois aparelhos de fototerapia equipados com lâmpada halógena.
O aparelho de fototerapia SuperLED era equipado com uma bateria de 5 SuperLEDs, posicionada a 30 cm do paciente e produzia um foco luminoso elíptico de
38 cm x 27cm de diâmetro. O aparelho de fototerapia halógena era equipado com uma única lâmpada de quartzo-halógena com refletor dicróico, posicionada a 50 cm do paciente e produzia um foco luminoso circular de 18 cm de diâmetro. Como a área de superfície corporal exposta à luz em pacientes recebendo fototerapia SuperLED é quase o dobro daqueles recebendo fototerapia halógena e tendo em vista que isto é um fator importante na eficácia do tratamento, optamos por utilizar dois aparelhos nos pacientes recebendo fototerapia halógena, cujos halos luminosos eram dispostos tangencialmente.
A irradiância emitida pelos dois tipos de fototerapia foi determinada pelo menos uma vez durante o tratamento, utilizando um radiômetro modelo FANEM 2620 que mede luz na faixa de onda de 400 a 500nm. A medida era feita na pele do recém nascido, sobre a região torácica anterior, numa área correspondente ao centro do foco de luz do aparelho.
O nível sérico de bilirrubina total (BT) foi determinado no início do tratamento e a cada 8 horas nas primeiras 24 horas de tratamento. Após esse período, a determinação foi feita a cada 12 horas até a interrupção do tratamento. As amostras de sangue foram colhidas por punção do calcanhar do recém nascido e a dosagem da bilirrubina sérica total foi feita por micro método (American Optical UNISAT Bilirubinometer).
A suspensão da fototerapia ocorria de acordo com a rotina do nosso serviço quando os níveis séricos de bilirrubina total atingiam valores 30 % menores do que os níveis séricos iniciais. Entretanto, independente dos níveis séricos de bilirrubina, o tempo mínimo de tratamento de cada recém nascido era de 24 horas.
Falha de tratamento foi considerada quando o nível sérico de bilirrubina total continuava a subir, apesar do uso da fototerapia e atingia valores 20 % menores do que os indicativos para exsanguineotransfusão. Se isto acontecia, o recém nascido saía do estudo e o neonatologista tomava a conduta que julgasse mais apropriada. O critério
