Comparativo entre os sistemas de umidificação e aquecimento: HME e Umidificador Aquecido na ventilação mecânica

PROGRAMA DE APRIMORAMENTO PROFISSIONAL Secretaria de Estado da Saúde

Coordenadoria de Recursos Humanos

Fundação do Desenvolvimento Administrativo - Fundap

SAMANTHA MARIA NYSSEN

Comparativo entre os sistemas de umidificação e aquecimento:

HME e Umidificador Aquecido na ventilação mecânica

Ribeirão Preto

2010

PROGRAMA DE APRIMORAMENTO PROFISSIONAL Secretaria de Estado da Saúde

Coordenadoria de Recursos Humanos

Fundação do Desenvolvimento Administrativo - Fundap

SAMANTHA MARIA NYSSEN

Comparativo entre os sistemas de umidificação e aquecimento:

HME e Umidificador Aquecido na ventilação mecânica

Monografia apresentada ao Programa de Aprimoramento Profissional/CRH/SES-SP e FUNDAP, elaborada no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo – USP/ Departamento de Cirurgia e Anatomia

Área: Fisioterapia Cardiorrespiratória em Cirurgia Torácica

Orientador(a): Viviane dos Santos Augusto

Supervisor(a) Titular: Prof. Dr. Paulo Roberto Barbosa Évora

Ribeirão Preto

2010

AGRADECIMENTOS

A Deus por ter nos dado forças e iluminando nosso caminho para que pudessemos concluir mais uma etapa de nossas vidas;

Aos nossos pais, por todo amor e dedicação que sempre tiveram conosco, homens pelo qual temos maior orgulho de chamar de pai, nosso eterno agradecimento pelos momentos em que estiveram ao nosso lado, nos apoiando e nos fazendo acreditar que nada é impossível, pessoas que seguimos como exemplo, pai dedicado, amigo, batalhador, que abriu mão de muitas coisas para nos proporcionar a realização deste trabalho;

As nossas mães, por ser tão dedicada e amiga, por ser a pessoa que mais nos apóia e acredita em nossa minha capacidade, nosso agradecimento pelas horas em que ficaram ao nosso lado não nos deixou desistir e nos mostrando que somos capazes de chegar onde desejamos, sem dúvida foi quem nos deu o maior incentivo para conseguirmos concluir esse trabalho;

Aos nossos irmãos pelo carinho e atenção que sempre tiveram conosco, sempre nos apoiando em todos os momentos, enfim por todos os conselhos e pela confiança depositada nosso imenso agradecimento;

Aos amigos e também aquelas amizades que fizemos durante o aprimoramento, pela verdadeira amizade que construímos em particular aqueles que estavam sempre ao nosso lado por todos os momentos que passamos durante esse ano nosso especial agradecimento. Sem vocês essa trajetória não seria tão prazerosa;

A nossa orientadora e também amiga, Viviane dos Santos Augusto e ao nosso orientador Prof.Dr. Paulo Roberto Barbosa Évora pelos ensinamentos e dedicação dispensados no auxilio à concretização dessa monografia;

Por fim, gostaríamos de agradecer aos meus amigos e familiares, pelo

carinho e pela compreensão nos momentos em que a dedicação aos estudos foi

exclusiva, a todos que contribuíram direta ou indiretamente para que esse

trabalho fosse realizado nosso eterno AGRADECIMENTO.

RESUMO

Introdução: Quando a intubação endotraqueal é necessária, durante o suporte ventilatório, os mecanismos fisiológicos de aquecimento e umidificação do ar inspirado são suprimidos, sendo então imprescindíveis o condicionamento dos gases inspirados com o objetivo de proporcionar conteúdo de água e calor similar ao usualmente proporcionado pelas vias aéreas superiores. As tarefas de umidificação e aquecimento podem ser realizados por meio de trocadores de calor (HME) ou umidificadores aquecidos (UA).

Objetivo: Realizar uma revisão bibliográfica comparando o uso dos dois sistemas (UA e o HME), atualmente, utilizados para umidificação e aquecimento em pacientes submetidos à ventilação mecânica, uma vez que na Unidade de Pós-Operatório de Cirurgia Cardiovascular e Cirurgia Torácica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (HCFMRP) não existe um protocolo que estabeleça a utilização quanto ao tipo de dispositivo para aquecimento e umidificação.

Materiais e Métodos: A revisão bibliográfica baseou-se na busca de estudos através de palavras-chave e em sua gradação conforme níveis de evidência.

As palavras-chave utilizadas para a busca foram: mechanical ventilation, umidification e heated.

Discussão/ Resultados: Os sistemas UA e HME são distintos em sua engenharia e método de ação tendo em vista os mesmos objetivos de promover umidificação e aquecimento na ventilação mecânica. Ao se utilizar qualquer um desses dispositivos temos que ter em mente vantagens e desvantagens do uso de cada um deles. Em relação aos UA, temos como grande conflito a necessidade de pessoas com treinamento para manipulação e funcionamento correto, o uso inadequado pode levar a hipotermia ou hipertermia que por sua vez acarretam lesões térmicas ou pouca fluidificação.

Além de necessitarem de energia elétrica para sua funcionalidade. Ainda

como inconveniente temos o alto custo deste, e a necessidade de reposição

constante do suprimento de água, podendo se tornar um meio de cultura para

proliferação de bactérias levando a infecções respiratórias. Em relação ao

sistema HME temos uma aparelhagem relativamente mais barata que não necessita de eletricidade, tendo um circuito ventilatório simplificado, porém existem para o mesmo, contra-indicações relativas para o seu uso, sejam elas anatômicas (fistula broncopleural), fisiológicas (secreção espessa e abundante, secreção sanguinolenta, baixa reserva respiratória), entre outras (durante tratamento com aerossol).

Conclusão: A eficácia real de ambos os sistemas são semelhantes, tendo sempre atenção no melhor mecanismo para cada paciente, de acordo com seu histórico, quadro clínico e contra-indicações. Além disso, percebe-se também que existe grande falha em verificar a eficácia da umidificação, pois muitas vezes não é viável, ou não se sabe a devida importância desta.

Palavras-chave: ventilação mecânica, umidificação e aquecimento.

ABSTRACT

Introduction: When tracheal intubation is necessary during ventilatory support, the physiological mechanisms of heating and humidifying the inspired air are suppressed, so it is vital the preconditioning of the inspired gases with the goal of offering water and heat contents similar to those normally provided by the upper airways. These tasks of humidification and heating can be accomplished through the use of heat and moisture exchangers (HMEs) or heated-water humidification.

Objective: Conducting a review comparing the use of both systems (UA and HME), currently used for heating and humidification in patients undergoing mechanical ventilation, since the Postoperative Unit of Cardiovascular and Thoracic Surgery, Hospital of the Medical School of Ribeirão Preto (HCFMRP) there is no protocol setting out the use of the type of device for heating and humidification.

Materials and Methods: The literature review was based on studies by the search for keywords and their gradation levels as evidence. The keywords used for searching were: mechanical ventilation, umidification and heated.

Discussion/ Results: The UA and HME systems are distinct in their

engineering and method of action in order to promote the same goals in

humidification and heating ventilation. When using any of these devices have

to bear in mind the advantages and disadvantages of using each. Regarding

the UA, we have as great conflict with the need for people training for handling

and proper operation, improper use can lead to hypothermia or hyperthermia,

which in turn cause thermal injury or poor fluidization. Besides needing

electricity for their functionality. Yet as we have the inconvenience of high cost

and the need for constant replenishment of the water supply is and may

become even culture medium for bacteria and may progress to respiratory

infections. With respect to the HME have a relatively cheaper equipment that

requires no electricity, with a simplified ventilatory circuit, but there for the

same, relative contraindications to its use, either anatomical (bronchopleural

fistula), physiological (thick secretion and abundant, bloody discharge, low

respiratory reserve), among others (during treatment with aerosol).

Conclusion: The real effectiveness of both systems are similar, keeping attention on the best mechanism for each patient according to their history, clinical presentation and contraindications. In addition, we also realize that there is a great failure in checking the effectiveness of humidification, and which often does not happen, or do not know the full weight of it.

Key-word: mechanical ventilation, umidification and heated.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Ventilador mecânico com sistema de UA... 4

Figura 2 - Paciente ventilado com sistema HME ... 4

Figura 3 - HME higroscópico ... 5

Figura 4 - HEM hidroscópico ... 5

Figura 5 - HME misto ... 6

LISTA DE ABREVIAÇÕES E SIGLAS

VAS - Vias aéreas superiores VAI - Vias aérea inferiores UA - Umidificadores aquecidos

HME - Trocadores de calor e umidade VNI - Ventilação não invasiva

HCFMRP - Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto PAV - Pneumonia associada à ventilação

DPOC - Doença pulmonar obstrutiva crônica

SARA - Síndrome da angústia respiratória aguda

UTI - Unidade de Terapia Intensiva

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO... 1

2. OBJETIVOS... 7

3. MATERIAIS E MÉTODOS... 7

4. DISCUSSÃO / RESULTADOS... 8

5. CONCLUSÃO... 14

6. REFERÊNCIAS... 16

1

1. INTRODUÇÃO

As vias aéreas superiores (VAS) têm por função filtrar, aquecer e umidificar os gases inalados

. Desta forma, o intercâmbio de calor e umidade é função primária do trato respiratório superior, principalmente do nariz. A mucosa que reveste os seios, a traquéia e os brônquios também auxiliam no aquecimento e umidificação dos gases inspirados

.

Além de aquecer e umidificar o ar inspirado, as VAS também exercem importante papel de filtro, pois apresentam uma superfície irregular e um fluxo de ar turbulento, de tal forma que as partículas maiores do que 5 μm dificilmente atingem a traquéia

.

O revestimento mucoso nasal é mantido úmido por secreções oriundas das glândulas mucosas, das células caliciformes e da transudação de líquido através da parede celular. A intensa vascularização da mucosa nasal permite o aquecimento e a transferência eficaz de calor para o ar inalado. Na respiração normal, o fluxo turbulento através do nariz assegura o contato adequado entre o ar inspirado e a mucosa

.

Quando a VAS funciona apropriadamente, o ar ambiente (21°C e umidade relativa de 50%) é aquecido a 34°C e a umidade relativa aumenta para 80 a 90%

ao passar através do nariz

.

Durante a inspiração, calor e umidade são adicionados aos gases, enquanto que na expiração, são retidos no trato respiratório superior. Essa troca de calor é necessária para a função normal das vias aéreas. A perda de água através do trato respiratório é um fenômeno esperado, definido clinicamente como perda insensível de água

.

O gás expirado transfere o calor de volta para a mucosa traqueal e nasal por convecção. O gás saturado é resfriado e conserva menos vapor de água.

Ocorre condensação sobre as superfícies mucosas e a água líquida é reabsorvida

pelo muco (re-hidratação). Portanto, na expiração, o ar transita pela traquéia a

uma temperatura de 34º C e, à medida em que se dirige ao exterior, vai

transferindo calor para a mucosa respiratória, que recupera, assim, quantidades

significativas de calor e de água na fase expiratória

.

2 O suporte ventilatório mecânico tem por finalidade prover, com menor dano e custo possível, a melhor ventilação e oxigenação capazes de suprir a demanda do paciente. Assim, é essencial assegurar a integridade das vias aéreas através da umidificação e aquecimento dos gases medicinais em pacientes que necessitam da utilização deste suporte, seja ela realizada através de tubo orotraqueal ou traqueostomia

.

O desenvolvimento da ventilação mecânica nos últimos 30 anos como forma de suporte no tratamento de insuficiência respiratória de várias etiologias criou situações que levam à necessidade de modificação dos mecanismos fisiológicos de manutenção de calor e umidade do ar inspirado.

Com a utilização da via aérea artificial, o epitélio das VAS, que desempenha diversas e relevantes funções na homeostase do organismo, fica excluído

, não podendo contribuir com a troca de calor natural e a umidade no processo de inspiração desses gases

. Os gases medicinais inspirados (se não condicionados) são aquecidos e umidificados pelas vias aéreas inferiores (VAI) com uma grande perda de aquecimento e umidade da mucosa respiratória, levando a modificações desses mecanismos fisiológicos. Esse condicionamento feito pelas VAI causa danos severos para o epitélio respiratório, alterações nas funções respiratórias e perda de aquecimento

.

Diversas são as conseqüências causadas por alterações da umidade e aquecimento do ar inspirado quando os mecanismos naturais de aquecimento e umidificação do ar estão suprimidos devido à utilização de vias aéreas artificiais.

Distúrbios estruturais e funcionais podem ocorrer após um período de apenas 10 minutos de ventilação com gás seco

.

A falta de aquecimento do gás inspirado pode gerar hipotermia no paciente

e está associada à desidratação das vias aéreas, principalmente nos pacientes

neonatais e pediátricos ou naqueles cujos mecanismos termorregulatórios se

encontrem comprometidos. Podem ocorrer destruição e desorganização do

epitélio ciliar, espessamento do muco e ulceração da mucosa levando à retenção

de secreção e atelectasia

. Distúrbios na umidificação, seja ela insuficiente ou

excessiva, podem ocasionar alterações na mecânica respiratória conduzindo a

hipoxemia

.

3 Em casos de excesso de calor podem ocorrer hipertermia no paciente, aquecimento e até queimadura do trato respiratório. O aumento da temperatura ocasiona um aumento na quantidade de vapor de água contido no gás inspirado, provocando alteração na viscosidade do muco e aumento no volume das secreções. A atividade do surfactante diminui rapidamente, podendo ocorrer inibição na sua produção, inativação ou substituição por fluido intra-alveolar, ou ainda possibilidade de diluição do surfactante pela água condensada

.

Sendo assim, o controle da umidificação e do aquecimento dos gases inspirados realizado por dispositivos artificiais são necessários para prevenir os efeitos indesejados do frio e dos gases secos no epitélio traqueobrônquico, durante a ventilação mecânica

.

Os gases utilizados pelos ventiladores mecânicos provem de circuitos centrais ou cilindros de ar comprimido e oxigênio, com ausência de qualquer umidificação e aquecimento levando aos prejuízos citados acima, dentre outros.

Com o intuito de reverter essa situação, vêm-se desenvolvendo e utilizando-se artifícios que revertam essa situação, como os umidificadores aquecidos (UA) e os trocadores de calor e umididade (HME), conhecidos também como “nariz artificial”

.

Os UA têm como princípio básico fazer passar o gás seco e frio através de

uma câmara preenchida parcialmente com água aquecida onde, através da

evaporação, o vapor d´água é misturado ao gás, elevando sua temperatura e

umidade

. Seu uso deve, porém, ser controlado, o uso incorreto do mesmo pode

causar aquecimento e umidificação excessivos ou insuficientes, podendo levar a

hipertermia ou hipotermia, lesão térmica de via aérea ou pouca fluidificação da

secreção

.

4 Figura 1. Ventilador mecânico com sistema de UA

Os filtros HME são dispositivos que combinam propriedades de umidificação com propriedades de retenção bacterianas através de membranas que, desta forma, protegem pacientes mecanicamente ventilados

.

OS HMEs são colocados entre o tudo endotraqueal e a peça Y do ventilador mecânico

. São umidificadores de ação passiva, que basicamente retêm a umidade e o calor durante a expiração do paciente e então os liberam para o ar seco inspirado, retornando o aquecimento e a umidade para as vias aéreas do paciente

.

Apesar dos HMEs, de uma maneira geral, funcionarem adequadamente, existem situações onde eles estão contra-indicados, podendo em determinados casos colocar em risco a saúde do paciente em decorrência de uma umidificação insuficiente

.

Figura 2. Paciente ventilado com sistema de HME

5 Podemos dividir os HMEs em três categorias: os higroscópios, os hidrofóbicos e os mistos

.

O HME higroscópico é constituído de camadas de material com baixa condutividade térmica, papel ou espuma, impregnado com um sal higroscópico (normalmente cloreto de lítio ou cálcio). Durante a expiração ocorrem condensação e retenção da água aquecida no elemento higroscópico e durante a inspiração o gás é umidificado e aquecido com a água previamente retida

.

Figura 3. HME higroscópico

Os HMEs hidrofóbicos apresentam uma superfície recoberta por material repelente a água, que ao invés de absorvê-la, impede sua passagem para o meio externo; o gás inspirado é umidificado e aquecido com a água retida, durante a expiração, na superfície interna do filtro

.

Figura 4. HME hidrofóbico

Os HMEs mistos (hidrofóbicos e higroscópicos) apresentam tanto a

propriedade de filtro contra bactérias como satisfatória capacidade de

umidificação

.

6 Figura 5. HME misto

Quando se usa ventilação não invasiva (VNI), onde a pressão positiva é fornecida através de máscaras ajustadas ao rosto dos pacientes, a função de umidificação das vias aéreas superiores está preservada

, não sendo obrigatória a utilização de umidificação externa

. Porém, da mesma forma que ocorre nos pacientes intubados, o ar utilizado durante a VNI é seco e pode causar desconforto nas vias aéreas de alguns pacientes. Segundo LELLOUCHE et al.

(2002), ao usar a VNI também deve haver a preocupação em realizar adequada umidificação dos gases

.

Diante do exposto, as principais características de um umidificador ideal

incluem: capacidade de promover adequados níveis de umidificação; baixa

resistência ao fluxo de ar; pequeno espaço morto; promover proteção microbial ao

paciente, aos equipamentos de anestesia ou ventilador mecânico; manter

temperatura corporal; segurança e facilidade de uso; ser econômico.

7 2. OBJETIVO

O estudo em questão tem com objetivo, realizar uma revisão bibliográfica comparando o uso dos dois sistemas, atualmente, utilizados para umidificação e aquecimento em pacientes submetidos à ventilação mecânica: UA e o HME, uma vez que na Unidade de Pós-Operatório de Cirurgia Cardiovascular e Cirurgia Torácica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (HCFMRP) não existe um protocolo que estabeleça a utilização quanto ao tipo de dispositivo para aquecimento e umidificação.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

A revisão bibliográfica baseou-se na busca de estudos através de palavras-chave e em sua gradação conforme níveis de evidência. As palavras- chave utilizadas para a busca foram: ventilação mecânica (mechanical ventilation), umidificação (umidification) e aquecimento (heated).

Foram considerados relevantes para esta revisão, um total de 39 estudos,

dentre eles, Consensos, artigos, Teses de doutorado e mestrado. As principais

fontes de buscas, foram sites da PubMed, Medline, Google e Chest Online

(Official publication of American College of Chest Physicians).

8 4. DISCUSSÃO/ RESULTADOS

A temperatura e umidade necessária para manter adequadas condições nas vias aéreas de pacientes intubados são temperaturas entre 32 e 34°C com 80 a 95% de umidade relativa

. Caso esses níveis normais não sejam atingidos, poderá haver lesão traqueobrônquica ou o trato respiratório será forçado a compensar com maior gasto energético. Quanto maior o tempo de exposição a uma inadequada umidificação e aquecimento, maiores serão os efeitos adversos

. O uso de temperaturas elevadas pode causar hipertermia e queimaduras nas vias aéreas. Esse hiperaquecimento ocasiona um aumento na quantidade de vapor de água contido no gás inspirado, o que gera uma deficiência na atividade do muco ciliado, devido à produção de grande quantidade de muco, excedendo a capacidade dessas estruturas, ou pela diminuição da viscosidade do muco que compromete sua capacidade de transporte

.

A umidificação insuficiente do gás inspirado pode resultar em perda de calor pelo trato respiratório, resultando em hipotermia. Além disso, a perda de umidade do trato respiratório pode ser intensa e suficiente para refletir no peso corporal. Essa insuficiência pode alterar a mecânica respiratória que leva o paciente a hipoxemia, devido à redução da capacidade residual funcional, da complacência estática e aumento da diferença da tensão de oxigênio alveolar- arterial

.

Com o intuito de reverter estas situações, vêm-se desenvolvendo e utilizando sistemas que realizem as tarefas de umidificação e aquecimento dos gases inspirados, que podem ser realizadas tanto ativamente, através de UA, como passivamente, por meio dos trocadores de calor e umidade, os HME

.

Segundo BRANSON (1993)18 e THIERY (2003)

, os UA têm sido utilizados por muitos anos devido às suas habilidades em promover adequado aquecimento e umidificação, porém, apesar de bastante eficazes na umidificação e aquecimento dos gases inspirados, os UA apresentam algumas desvantagens, tais como: alto custo quando comparados aos HMEs

, necessidade de

pessoas treinadas para seu manuseio e de energia elétrica, necessidade de

reposição constante do suprimento de água e possibilidade de acumular água

9 condensada no circuito, que pode ser colonizada por bactérias, aumentando o risco de infecção para o paciente

.

O sistema de umidificação dos respiradores mecânicos tem sido apontado por DIAS (1997)

como importante fonte de bactérias, principalmente a água que permanece dentro dos circuitos. A colonização da água pode provir do paciente ou de outras fontes, pois nem sempre os germes são coincidentes.

Tentativas para reduzir a condensação nos circuitos utilizados com os UA têm sido realizadas, como a utilização do heated wire em ambos ramos do circuito ventilatório

; apesar disso, RICARD et al. (2003)

observaram que mesmo com a utilização deste tipo de dispositivo a condensação da água ocorreu em mais de 50% dos pacientes ventilados.

A adequação do nível da água no umidificador é necessária para não ocorrer ressecamento ou hiper-hidratação das secreções, a mesma deverá ser trocada diariamente e sempre que for preciso para manter o nível adequado. É importante ressaltar que o nível da água não deve ser complementado, e sim, ser completamente substituída, pois pode tornar-se um meio de cultura para microorganismos resistentes, além disso deve-se estar atento à temperatura de aquecedores e alarmes

.

Juntamente com as infecções cirúrgicas, sepses e infecções urinárias, as pneumonias estão, entre os quatro tipos de infecções mais freqüentes, perfazendo aproximadamente 10% de todas as infecções hospitalares. A pneumonia é a segunda infecção em termos de incidência e a mais freqüente em unidades de terapia intensiva

, ocasionando um aumento considerável nos custos hospitalares.

Diversos estudos têm sido realizados associando o tipo de dispositivo

utilizado durante a ventilação mecânica e a incidência de pneumonia relacionada

a mesma. KIRTON et al. (1997)

observaram que a maior incidência de

pneumonia associada à ventilação (PAV) ocorreu com o uso do UAq e LORENTE

et al. (2006)

quando comparado ao uso do HME; no entanto, outros estudos

sugerem que o método de umidificação não interfere na incidência da PAV

.

Apesar do aperfeiçoamento dos equipamentos respiratórios e dos vários estudos

a respeito, o impacto dos dispositivos de umidificação na ocorrência de PAV ainda

10 é uma questão a ser estabelecida. Atualmente as recomendações existentes quanto ao tipo de dispositivo de umidificação a ser usado e a diminuição dos casos de PAV ainda não são conclusivas.

BRANSON (1993)

e THOMACHOT (2002)

, consideram que os HMEs representam uma alternativa mais barata que os UA sem os riscos associados com a contaminação do vapor de água condensado. Além disso, há uma simplificação do circuito do ventilador e não é necessária uma fonte de energia elétrica adicional

.

Segundo LUCATO (2005)

, diversos estudos relatam que algumas

situações se apresentam como contra-indicações relativas para o uso dos HMEs,

e portanto sendo o uso do UA indicado, dentre elas: a) Presença de secreção

espessa, abundante e sanguinolenta, pois pode levar a oclusão do filtro levando

ao aumento da resistência e hiperinsuflação pulmonar; b) Pacientes que

apresentam fistula broncopleural volumosa ou pacientes com ausência ou

problemas de vazamento ao redor do balonete do tubo endotraqueal, pois o

funcionamento do HME se baseia no calor e umidade expirado, assim qualquer

alteração que permita um escape do gás expirado sem passar pelo filtro reduzirá

sua eficácia; c) Pacientes hipotérmicos, temperatura abaixo de 32°C, pois o HME

funciona passivamente retornando somente o calor e umidade exalados, desta

forma não proverá aquecimento adequado; d) Pacientes com grandes volumes

correntes ou volume minuto pois diminuem a eficácia de umidificação; e)

Pacientes em tratamento com aerossóis, quando o nebulizador é colocado no

circuito do ventilador, pois o vapor d´água e as drogas ficam retidas no filtro HME

aumentando a resistência; f) Pacientes debilitados e doentes críticos podem

apresentar fadiga muscular respiratória ou interferir no desmame do ventilador

com a introdução de um HME, por adicionar excessiva carga resistiva,

especialmente se um alto fluxo é associado com uso prolongado; g) Pacientes

com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) necessitam de uma maior

atenção, pois a alta resistência das vias aéreas somadas à resistência ao fluxo de

ar imposta pelo HME podem contribuir para a hiperinsuflação dinâmica; h)

Pacientes com Síndrome da angustia respiratória aguda (SARA) que necessitam

11 ser ventilados com volumes correntes baixos podem com a presença do HME, devido ao aumento do espaço morto, agravar a hipercapnia.

Dentre outras possíveis complicações citadas por IOTTI (1997)

e MORGAN-HUGHES (2001)

decorrentes do uso dos trocadores de calor e umidade estão o aumento do trabalho resistivo da respiração e a hipoventilação levando à hipercapnia devido ao aumento do espaço morto.

BRANSON et al. (1993)

avaliaram um protocolo para ajuste da umidificação em UTI. Neste estudo foi utilizado um fluxograma para escolha do tipo de dispositivo de umidificação (UA ou HME), baseado no exame físico e no aspecto da secreção traqueal, e estabelecendo situações de contra-indicação para os HMEs. Foram avaliados 120 pacientes, dentre os quais 73% (88 pacientes) usaram HME (em geral, pacientes de pós-operatório, com curtos períodos de ventilação e baixa mortalidade) e 27 % (32 pacientes) utilizaram UA (em geral tinham doença pulmonar pré-existente, apresentando longo período de ventilação e alta mortalidade). Devido ao desenho do estudo, segundo o qual os pacientes que apresentavam secreções espessas não fizeram uso dos HMEs, houve diferença estatisticamente significante no tipo de paciente e índice de mortalidade entre os dois grupos. Dos pacientes que iniciaram no grupo do HME, 10 necessitaram trocar a umidificação com HME para umidificação aquecida depois que apresentaram secreção espessa. Os HMEs eram usados por até 5 dias, trocados a cada 24 horas, sendo a seguir substituído pelo UAq sem realização de troca dos circuitos do ventilador durante esse período. Segundo os autores, o estudo mostrou resultados eficientes na escolha dos dispositivos de umidificação para a população estudada e houve diminuição no custo diário no grupo que utilizou o HME quando comparado àqueles que utilizaram apenas UAq.

Outro resultado encontrado foi a diminuição da contaminação do circuito quando utilizado o HME, porém isso não afetou a incidência de pneumonia nosocomial

.

Os fabricantes dos HMEs recomendam sua troca a cada 24 horas, como

forma de prevenir a ocorrência de infecção, ainda que essa recomendação não

seja sustentada por informações objetivas

, diversos estudos mostraram que,

esse tempo pode ser estendido por até uma semana em determinados grupos de

pacientes sem causar dano ao trato respiratório dos pacientes

. DAVIS et al.

12 (2000)

e BOISSON (1999)

sugerem, que o tempo de troca dos HMEs deve ocorrer em até 48 a 72 horas. MORGAN-HUGHES et al. (2001)

; TURNBULL et al. (2005)

e LUCATO et al. (2005)

observaram que diversos níveis de obstrução nos HMEs (por água, secreção ou sangue), impõem resistência à ventilação mecânica invasiva, devendo haver nestes casos a preocupação em trocar os HMEs ao se observaram obstruções parciais nesses dispositivos.

Os higroscópicos são os mais populares tipos de HMEs, variando enormemente de forma e tamanho

. Esses HMEs têm melhor qualidade de umidificação

, menor volume interno e menor resistência

quando comparados aos HMEs que possuem componente hidrofóbico.

Já nos HMEs hidrofóbicos a área de superfície é aumentada por várias pregas (dobraduras)

. Eles apresentam uma superfície recoberta por material que, ao invés de absorver a água, impede sua passagem para o meio externo; de forma análoga aos higroscópicos, o gás inspirado é umidificado e aquecido com a água retida durante a expiração na superfície interna do HME. Os HMEs hidrofóbicos funcionam também como filtros de bactérias

, porém são relativamente pobres em termos de umidificação, tem sido responsabilizados por oclusão do tubo endotraqueal em relatos anteriores

.

A adição de um componente hidrofóbico ao higroscópico cria os HMEs mistos

. O componente hidrofóbico não funciona bem como um trocador de calor e umidade, mas quando combinado a um elemento higroscópico, parece aumentar a capacidade de umidificação

. Os mistos, como os hidrofóbicos, têm um maior volume interno e maior resistência

.

BRANSON (2006)

aponta 2 desvantagens para o uso dos HMEs em pacientes utilizando a VNI: eles promovem espaço morto adicional, o que pode reduzir a eficiência da VNI pela ocorrência de re-inalação do CO2 e vazamentos ao redor da máscara de VNI podem causar ineficiência do HME devido ao seu mecanismo de funcionamento. JABER et al. (2002)

e LELLOUCHE et al.

(2002)

, relatam que o uso de HME (quando comparado ao umidificador

aquecido) pode reduzir a eficiência da ventilação não invasiva para pacientes com

insuficiência respiratória aguda, pois determina aumento da freqüência e trabalho

13 respiratórios e da PaCO2. Esses trabalhos sugerem o uso preferencial da umidificação aquecida quando necessário.

KOLLEF et al (1998)

relatam em seu estudo que o uso do filtro HME em

pacientes sob ventilação mecânica inicialmente é mais seguro e mais rentável em

comparação com o uso de UA, deve-se, porém, levar em consideração o exame

físico, o aspecto da secreção traqueal, e estabelecendo situações de contra-

indicação para os HMEs. DREYFUSS et al (1995)

e BOOTS et al (1997)

também demonstraram em seus estudos realizados em pacientes internados em

centros de terapia intensiva sob ventilacão, no qual avaliavam a incidência de

PAV, que após 24 h de uso com um umidificador ativo convencional, o tubo de

ventilação está contaminado em 60-80% dos casos.

14 5. CONCLUSÃO

O desconhecimento sobre a importância da umidificação leva muitos profissionais de unidades de terapia intensiva (UTI) a instalarem os dispositivos de umidificação e aquecimento e apenas se preocupar em fazer as trocas estabelecidas pelo serviço, não havendo preocupação em avaliar a eficiência da umidificação.

É importante ter em mente que na umidificação com uso de HME, diferente do umidificador aquecido (onde pode-se ajustar a temperatura e ter uma avaliação da umidade absoluta), não se consegue avaliar a eficácia à beira do leito de forma objetiva e rotineira.

Atualmente não se conhece o real impacto que o acondicionamento inadequado do ar inspiratório nos pacientes em uso do HME determina para o paciente na rotina de UTI. Isso somente poderá ser mais bem avaliado quando se tiver acesso a dispositivos que monitorizem de forma contínua a umidificação e a temperatura dos gases inspiratórios nos pacientes em ventilação mecânica.

Nesta revisão, foram vistas várias bibliografias que evidenciaram que não há maior benefício entre a utilização de um ou outro sistema. O que se deve ter em mente é necessário estar atentos as peculiaridades de cada aparelho na tentativa de identificar a melhor opção de acordo com a realidade da instituição, assim como o mais adequado para o paciente.

É importante ressaltar que alguns dos pacientes submetidos a cirurgias cardíacas já estão em uso do filtro HME durante o procedimento cirúrgico, porém os critérios para uso de tal dispositivo ainda não foram protocolados no serviço de cirurgia cardíaca do HCFMRP-USP.

A adoção desse dispositivo torna-se atraente à medida que a literatura traz informações importantes relacionadas a segurança do HME, rentabilidade e a isenção de contaminação, como citado por KOLLEF (1998)

em seu artigo e reiterado anteriormente neste trabalho por outros estudos.

Em conjunto a isto, sabe-se ainda, que com o uso do filtro a temperatura

corporal do paciente, após procedimento cirúrgico, se eleva precocemente

quando comparado com o uso do dispositivo de umidificação, facilitando assim

15

uma extubação em menor tempo. Por todas essas considerações acredita-se que

o uso do filtro HME seja mais indicado para esses pacientes em questão.

16 6. REFERÊNCIAS:

1. David, C. M. Ventilação Mecânica. Da Fisiologia à Prática Clínica. Rio de Janeiro: Revinter, 2001. 600p.

2. Scalan, G.; Wilkins, R. L.; Stoller, J. K. Fundamentos de Terapia Respiratória de Egan. 7. Ed. São Paulo: Manole, 2000. 1285p.

3. Nakagawa KN. Efeitos dos sistemas de umidificação artificial em cascata.

Escola Paulista de Medicina da Universidade Federal de São Paulo. São Paulo;

1997. p. 2-16.

4. Gatiboni S, Piva JP, Garcia PCR. Umidificação dos gases inspirados na ventilação mecânica em crianças. Scientia Medica, Porto Alegre, v. 18, n. 2, p.

87-91, abr./jun. 2008

5. Monrigal JP, Granry JC. The benefit of using a heat and moisture exchangers during short operations in young children. Pediatr Anaesth. 1997;7:295-300

6. II Consenso Brasileiro de Ventilação Mecânica. Jornal de Pneumologia, 2000.

26 (slup 2).

7. Ribeiro DC, Lopes CR, Lima RZ, Teixeira YCN. Comparação da resistência imposta pelos filtros artificiais durante a ventilação mecânica. Arq Med ABC 32 (Supl. 2):S42-6.

8. Lorente L. Ventilator-associated pneumonia using a heated humidifier or a heat and moisture exchanger: A randomized controlled trial. Critical Care, v. 4, p.

1-7, 2006.

9. Branson RD. Humidification of respired gases during mechanical ventilation:

mechanical considerations. Respir Care Clin N Am 2006; 12:253-61.

17 10. Shelly MP, Lloyd GM, Park GR. A review of the mechanisms and methods of humidification of inspired gases. Intensive Care Med 1988; 14:1-9.

11. Cinnella G, Giardina C, Fischetti A, et al. Airways humidification during mechanical ventilation: effects on tracheobronchial ciliated cells morphology.

Minerva Anestesiol 2005; 71:585-93.

12. Jaber S, Chanques G, Matecki S. Comparison of the effects of heat and moisture exchangers and heated himidifiers on ventilation and gás Exchange during non-invasive ventilation. Intensive Care Med. 2002; 28:1590-4.

13. Bonassa, J. Umidificação na Ventilação Mecânica. In: CARVALHO, W. B. et al. Atualização em Ventilação Pulmonar Mecânica. São Paulo: Atheneu, 1997.

281 p. p. 17-29.

14. (AARC clinical practice guidline. Humidification during mechanichal ventilation. American Association for Respiratory Care. Respir Care. 1992;

37:887-90)

15. Thomachot, L. et al. Efficacy of heat and moisture exchangers after changing every 48 hours rather than 24 hours. Critical Care Medicine, 1998; 26 (3): 477-81.

16. Lucato JJJ. Avaliação e comparação de diferentes tipos de trocadores de calor e umidade. 2005. 123 p. Tese (Doutorado em Ciências Médicas) – Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2005.

17. Ricard JD, Le Miere E, Markowicz P, et al. Efficiency and safety of

mechanical ventilation with a heat and moisture exchanger changed only once a

week. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161:104-9.

18 18. Branson RD, Davis K Jr, Campbell RS, Johnson DJ, Porembka DT.

Humidification in the intensive care unit: prospective study of a new protocol utilizing heated humidification and a hygroscopic condenser humidifier. Chest 1993; 104:1800-5.

19. Thomachot L, Leone M, Razzouk K, Antonini F, Vialet R, Martin C.

Randomized clinical trial of extended use of a hydrophobic condenser humidifier:

1 vs. 7 days. Crit Care Med 2002; 30:232-7.

20. Flauto MCD, Saito RY, Moreira VA. Avaliação da escolha do tipo de umidificação para pacientes adultos sob ventilação mecânica em UTI. São Paulo; 2004. [Monografia Conclusão de Curso de Pós Graduação Lato Sensu Insuficiência Respiratória e Cardiovascular em UTI: Monitorização e Tratamento- Fundação Antônio Prudente]

21. Lellouche F, Maggiore SM, Deye N, et al. Effect of the humidification device on the work of breathing during noninvasive ventilation. Intensive Care Med 2002; 28:1582-9.

22. Carvalho WB. Atualização em Ventilação Pulmonar Mecânica. Atheneu. São Paulo, 1997.

23. III Consenso Brasileiro de Ventilação Mecânica: Desmame e interrupção da ventilação mecânica. Jornal Brasileiro de Pneumologia. São Paulo, v. 47, p. 156, 2007.

24. Ricard JD, Markowicz P, Djedaini K, Mier L, Coste F, Dreyfuss D. Bedside

evaluation of efficient airway humidification during mechanical ventilation of the

critically ill. Chest 1999; 115:1646-52.

19 25. Thiery G, Boyer A, Pigne E, et al. Heat and moisture exchangers in mechanically ventilated intensive care unit patients: a plea for an independent assessment of their performance. Crit Care Med 2003; 31:699-704.

26. Kirton OC, DeHaven B, Morgan J, Morejon O, Civetta J. A Prospective, randomized comparison of an in-line heat moisture exchange filter and heated wire humidifiers: rates of ventilator-associated early-onset (community-acquired) or late-onset (hospital-acquired) pneumonia and incidence of endotracheal tube occlusion. Chest 1997; 112:1055-9.

27. Kollef MH, Shapiro SD, Boyd V, et al. A randomized clinical trial comparing an extended-use hygroscopic condenser humidifier with heated-water humidification in mechanically ventilated patients. Chest 1998; 113:759-67.

28. Lacherade JC, Auburtin M, Cerf C, et al. Impact of humidification systems on ventilator-associated pneumonia: a randomized multicenter trial. Am J Respir Crit Care Med 2005; 172:1276-82.

29. Dias MD, Pellacine EM, Zechineli CA. Aerossol bacteriano gerado por respiradores mecânicos: estudo comparativo. Revista da Associação Médica do Brasil, 1997; 43(1): 15-20.

30. Ricard JD, Hidri N, Blivet et al. New heated breathing circuits do not prevent condensation and contamination of ventilator circuits with heated humidifiers.

[abstract] Am J Respir Crit Care Med 2003; 167:A861

31. Terzi RGG. Suporte avançado de vida, Série Clinica Brasileira de Medicina Intensiva, RJ Editora Atheneu, 1996.

32. Iotti GA, Olivei MC, Palo A, et al. Unfavorable mechanical effects of heat and

moisture exchangers in ventilated patients. Intensive Care Med 1997; 23:399-

405.

20 33. Morgan-Hughes NJ, Mills GH, Northwood D. Air flow resistance of three heat and moisture exchanging filter designs under wet conditions: implications for patient safety. Br J Anaesth 2001; 87:289-91.

34. Davis K Jr, Evans SL, Campbell RS, et al. Prolonged use of heat and moisture exchangers does not affect device efficiency or frequency rate of nosocomial pneumonia. Crit Care Med 2000; 28:1412-8.

35. Boisson C, Viviand X, Arnaud S, Thomachot L, Miliani Y, Martin C. Changing a hydrophobic heat and moisture exchanger after 48 hours rather than 24 hours:

a clinical and microbiological evaluation. Intensive Care Med 1999; 25:1237-43.

36. Turnbull D, Fisher PC, Mills GH, Morgan-Hughes NJ. Performance of breathing filters under wet conditions: a laboratory evaluation. Br J Anaesth 2005; 94:675-82.

37. Hess DR, Branson RD. Humidification. In: Branson RD, Hess DR, Chatburn RL. Respiratory care equipment. 2a ed. Philadhelphia: Lippincott Williams &

Wilkins; 1999. 101-32

38. Iotti GA, Olivei MC, Braschi A. Mechanical effects ot heat-moisture exchangers in ventilated patients. Crit Care. 1999; R77-82.

39. Cohen IL, Weinberg PF, Fein IA, Rowinski GS. Endotracheal tube occlusion associated with the use of heat and moisture exchangers in the intensive care unit. Crit Care Med. 1988; 16:277-9.

40. Dreyfuss D, Djedaini K, Gros I, et al. Mechanical ventilation with heated

humidifiers or heat and moisture exchangers: effects on patient colonization and

incidence of nosocomial pneumonia. Am J Respir Crit Care Med 1995; 151:986-

92.

21

41. Boots RJ, Howe S, George N, Harris FM, Faoagali J. Clinical utility of

hygroscopic heat and moisture exchangers in intensive care patients. Crit Care

Med 1997; 25:1707-12.