Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC mtymZq8mBVDwxTyXXLD8xNk S0066-782X2024000200302 00302 10.36660/abc.20230350 Artigo Original Relação entre a Complacência Pulmonar Estática e a Falha de Extubação em Pacientes Pós-Operatório de Cirurgia Cardíaca 0000-0003-4429-4189 Ramos Thais Bento Rudge Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados Análise e interpretação dos dados Análise estatística Obtenção de financiamento e Redação do manuscrito Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 1 Figueiredo Luciana Castilho Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados Análise e interpretação dos dados 1 Martins Luiz Claudio Análise e interpretação dos dados Análise estatística Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 1 Falcão Antonio Luis Eiras Obtenção de dados Análise e interpretação dos dados Análise estatística Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 1 0000-0002-2095-8625 Ratti Lígia dos Santos Roceto Análise e interpretação dos dados Análise estatística Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 1 Petrucci Orlando Obtenção de dados 1 Dragosavac Desanka Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados Análise e interpretação dos dados Análise estatística Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 1 Universidade Estadual de Campinas Campinas SP Brasil Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP – Brasil Correspondência: Thais Bento Rudge Ramos • Universidade Estadual de Campinas – cirurgia - Zerafino Vaz, 3000. CEP 13083-872, Campinas, SP- Brasil E-mail: thaisbentto@gmail.com

Potencial conflito de interesse

Não há conflito com o presente artigo

 23 02 2024 2024 121 2 e20230350 22 05 2023 06 10 2023 08 11 2023 This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License Resumo Fundamento:

Pouco explorada na decisão de extubação no pós-operatório de cirurgia cardíaca, a complacência pulmonar estática seriamente afetada no procedimento cirúrgico pode levar à insuficiência respiratória e à falha na extubação.

 Objetivo:

Avaliar a complacência pulmonar estática no pós-operatório de cirurgia cardíaca e relacionar sua possível redução aos casos de falha na extubação dos pacientes submetidos ao método fast-track de extubação.

 Métodos:

Foram incluídos pacientes que realizaram cirurgia cardíaca com uso de circulação extracorpórea (CEC) em um hospital universitário estadual admitidos na UTI sob sedação e bloqueio residual. Tiveram sua complacência pulmonar estática avaliada no ventilador mecânico por meio do software que utiliza o least squares fitting (LSF) para a medição. No período de 48 horas após a extubação os pacientes foram observados respeito à necessidade de reintubação por insuficiência respiratória. O nível de significância adotado para os testes estatísticos foi de 5%, ou seja, p<0,05.

 Resultados:

Obtiveram sucesso na extubação 77 pacientes (75,49%) e falharam 25 (24,51%). Os pacientes que falharam na extubação tiveram a complacência pulmonar estática mais baixa quando comparados aos que tiveram sucesso (p<0,001). Identificamos o ponto de corte para complacência por meio da análise da curva Receiver Operating Characteristic Curve (ROC) sendo o ponto de corte o valor da complacência <41ml/cmH2O associado com maior probabilidade de falha na extubação (p<0,001). Na análise de regressão múltipla, verificou-se a influência da complacência pulmonar (dividida pelo ponto de corte da curva ROC) com risco de falha 9,1 vezes maior para pacientes com complacência <41ml/cmH2O (p< 0,003).

 Conclusões:

A complacência pulmonar estática <41ml/cmH2O é um fator que compromete o sucesso da extubação no pós-operatório de cirurgia cardíaca.

 Palavras-chave: Complacência Pulmonar Cuidados Pós-Operatórios Cirurgia Cardíaca Introdução

A falha na extubação está associada a maior morbimortalidade, maior tempo de ventilação mecânica e retardo da recuperação do paciente, prolongando sua permanência hospitalar. De 4% a 20% dos pacientes extubados falham na extubação, ou seja, são reintubados nas primeiras 42 a 72 horas pós-extubação.1 Segundo estudos, a falha na extubação em pacientes submetidos a cirurgia cardíaca pode ser prevista por diversas variáveis como a história médica pregressa dos pacientes, dados laboratoriais, índice de respiração rápida e superficial (RSBI), variáveis cirúrgicas como complexidade e duração da cirurgia e tempo de circulação extracorpórea (CEC).2,3 No entanto, outros preditores potenciais não foram adequadamente considerados, sendo generalistas e pouco consensuais os protocolos utilizados para identificar se o paciente estava apto para assumir e manter a ventilação de maneira adequada.4

Comparação entre a complacência pulmonar estática e a falha de extubação em pacientes em pós-operatório de cirurgia cardíaca. Ponto de corte para a complacência pulmonar como preditor de falha de extubação.

A partir do início dos anos 1990, os pacientes pós-cirurgia cardíaca passaram a ser extubados tão logo se estabilizasse a hemodinâmica, o nível de consciência e a capacidade ventilatória espontânea. O método conhecido como “fast track” visa reduzir as complicações pulmonares ligadas à ventilação mecânica, acelerar a recuperação, diminuir o tempo de permanência na UTI e os custos hospitalares.5 Não há na literatura um consenso em relação ao tempo para a extubação, o período varia de duas horas até doze horas após o fim da cirurgia, outros estudos defendem a extubação ainda no centro cirúrgico, o que ficou conhecido como “ ultra-fast-track”.6 O sucesso da extubação tem lugar pela manutenção da ventilação espontânea pelo período de 48 horas após a extubação.7

A cirurgia cardíaca, sobretudo com uso da CEC, compromete o sistema pulmonar podendo causar atelectasia, infecções pulmonares e diminuição da força muscular respiratória, isso consequentemente reduz a complacência pulmonar estática, a capacidade ventilatória e compromete a adequada troca gasosa.8

Na literatura encontramos estudos pouco consistentes que norteiem a avaliação da mecânica pulmonar no pós-operatório de cirurgia cardíaca e apontem sua repercussão no resultado da extubação.9 O objetivo deste estudo é avaliar o comportamento da mecânica pulmonar no pós-operatório de cirurgia cardíaca por meio da complacência pulmonar estática e relacionar sua possível redução aos casos de falha na extubação dos pacientes submetidos ao método fast-track.

 Métodos Implicações éticas do estudo

Essa pesquisa está devidamente aprovada pelo Comitê de Ética e Pesquisa (CEP) (Parecer número: 1.867.312) e em conformidade com a resolução 466/12 do Conselho Nacional de Saúde (CNS). Ao se enquadrar nos fatores de inclusão da pesquisa, o paciente foi informado sobre sua realização e assinou o termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) antes da cirurgia. Todas as decisões referentes ao tratamento clínico dos pacientes foram realizadas pelos médicos responsáveis, sem interferência dos pesquisadores.

 Pacientes

No período de agosto de 2017 a agosto de 2019, 170 pacientes foram submetidos à cirurgia cardíaca em um hospital universitário estadual, destes, 68 pacientes não preencheram os critérios de inclusão (Figura 1). Foram selecionados para o estudo 102 pacientes com idade maior ou igual a 18 anos, de ambos os sexos que realizaram a cirurgia cardíaca eletiva com utilização de CEC, encaminhados para a UTI, sob sedação e bloqueio neuromuscular residual, intubados e acoplados ao ventilador mecânico Hamilton Raphael Silver®, com parâmetros ventilatórios ajustados previamente, seguindo as diretrizes da instituição: Modalidade assisto-controlada a volume: Volume corrente: 500; Frequência ventilatória: 12; Tempo inspiratório: 1:2; Fio2 50%, PEEP de 5, sem incursões respiratórias espontâneas ou sinais de desconforto respiratório, com dados completos em seu prontuário clínico, pacientes estáveis hemodinamicamente (pressão arterial média entre 70 e 110 mmHg; frequência cardíaca < 90 bpm, índice cardíaco > 1,8 l/min/m²; pressões de enchimento normais, afebril, com diurese presente), submetidos à extubação no período de até 8 horas após a admissão. Foram excluídos da amostra pacientes que não assinaram o TCLE, não foram acoplados ao ventilador mecânico utilizado na pesquisa, foram submetidos a reintubação devido à reabordagem cirúrgica, apresentavam instabilidade hemodinâmica, foram extubados no centro cirúrgico e aqueles que sofreram cirurgias pulmonares e pleurais previas como: lobectomia total, pneumectomia, pleuroscopia ou toracoscopia.

Esquema da seleção da amostra. TCLE: Termo de consentimento livre e esclarecido. Fonte: Autor Coleta e monitoramento dos dados

A coleta e organização dos dados foram efetuadas por meio de uma ficha elaborada pelos pesquisadores, avaliada e aprovada pelo comitê de ética em pesquisa do Hospital. As variáveis coletadas no prontuário médico envolvem dados demográficos como: Número de matrícula, idade, gênero, peso, altura índice de massa corpórea (IMC), tabagismo, Acute Physiology and Chronic Health disease Classification System II (APACHE II), European System for Cardiac Operative Risk Evaluation(EUROSCORE) e o Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) de admissão, dados referentes à cirurgia como: tipo de cirurgia realizada, tempo de CEC, necessidade de hemoderivados, PaO2, SpO2 e relação PaO2/Fio2. Em referência à extubação, foi coletado o tempo de ventilação mecânica após a cirurgia e em caso de reintubação dados referentes à data, horário, quanto tempo após a extubação ocorreu a reintubação, causa da reintubação, tempo de permanência do paciente na ventilação mecânica e informação do desfecho referente à alta, ou óbito. O valor da complacência pulmonar estática foi coletado diretamente no ventilador acoplado ao paciente no momento de sua admissão na UTI com ele já monitorado e estável hemodinamicamente, em decúbito dorsal e cabeceira elevada a 30º. O ventilador mecânico Hamilton Raphae Silverl® realizou a medição da complacência estática ventilatória em toda incursão respiratória em todos os modos mandatórios, sem a necessidade de interrupção na ventilação, fluxo inspiratório especial ou padrões e manobras de oclusão, isso devido a seu software que utiliza o método estatístico chamado least squares fitting (LSF) para a medição.10 Previamente à extubação foi avaliado o índice de oxigenação pulmonar por meio da gasometria arterial. No período de 48 horas após a extubação, os pacientes foram observados respeito as suas condições ventilatórias e necessidade de reintubação por insuficiência respiratória.

Coletadas as variáveis necessárias para análise, descrevemos a casuística comparando as variáveis sociodemográficas, clínicas, cirúrgicas e pulmonares em dois grupos: pacientes que falharam versus os que obtiveram sucesso na extubação. Avaliamos um ponto de corte para a complacência pulmonar estática que melhor discriminasse os pacientes que falharam ou não na extubação, e por fim comparamos as variáveis entre os pacientes de acordo com o ponto de corte obtido para a complacência pulmonar.

 Análise estatística

Para descrever o perfil da amostra segundo as variáveis em estudo, foram feitas tabelas de frequência das variáveis categóricas, com valores de frequência absoluta (n) e percentual (%), e estatísticas descritivas das variáveis contínuas, em mediana e intervalo interquartil. Para comparação das variáveis categóricas entre os 2 grupos (com e sem falha) foi utilizado o teste Qui-Quadrado de Pearson, ou o Teste exato de Fisher, na presença de valores esperados menores que 5%. Para comparação das variáveis numéricas entre os 2 grupos foi utilizado o Teste de Mann-Whitney, devido à ausência de distribuição normal da maioria das variáveis. O teste de Kolmogorov-Smirnov foi usado para verificar a normalidade dos dados. Para avaliar um ponto de corte para a complacência pulmonar que melhor discriminasse entre os pacientes com e sem falha de extubação foi usada a análise da curva ROC. Para estudar os fatores relacionados com a falha de extubação foi usada a Análise de regressão de Cox, univariada e múltipla, com critério Stepwise de seleção de variáveis. O nível de significância adotado para os testes estatísticos foi de 5%, ou seja, p<0.05.

 Resultados Visão geral da população estudada

Foram incluídos na amostra 102 indivíduos. Suas características demográficas clínicas e cirúrgicas são apresentadas na Tabela 1. A população é formada por maioria do sexo masculino com média de idade de 59 anos, não tabagistas e apresentando sobrepeso. Os procedimentos mais realizados foram a revascularização do miocárdio, seguido das trocas valvares. A necessidade de hemoderivados (plasma fresco congelado e concentrado de hemácias) ocorreu na maioria dos casos. A probabilidade de óbito do paciente na sua primeira hora na UTI verificado pelo score SAPS foi mediana, assim como o índice de gravidade desse paciente nas primeiras 24 horas de internação verificado pelo score APACHE III que indicou uma probabilidade de óbito de 15%. No Score SOFA realizado no momento da admissão do paciente na UTI, todos apresentaram algum grau de disfunção orgânica. Em relação às variáveis ventilatórias, o índice de oxigenação pulmonar verificado por meio do cálculo da Pao2/Fio2 foi considerado moderado de acordo com a classificação das Recomendações Brasileiras de Ventilação Mecânica de 2013.7 A média da complacência pulmonar estática verificada na admissão do paciente na UTI foi de 42,55 cmH2O.

Características demográficas, clínicas, cirúrgicas e ventilatórias da população do estudo (n=102)
Variável Resultado
Sexo masculino % (n) 56,86 (58)
Sexo feminino % (n) 43,14 (44)
Idade (anos) 61,50 (52,00-69,00)
Média do Indice de massa corpórea (Kg/m²) 25,30 (22,60-28,40)
Tabagistas % (n) 47,06 (48)
Não Tabagistas % (n) 52,94 (54)
Dados cirúrgicos
Revascularização do miocárdio % (n) 48,04 (49)
Troca de válvula aórtica % (n) 16,67 (17)
Troca de válvula mitral % (n) 13,73 (14)
Transplante cardíaco % (n) 6,86 (7)
Prótese aórtica % (n) 8,82 (9)
Fechamento de comunicação intra valvar 2,94 (3)
Outras cirurgias % (n) 3,00 (3)
Tempo de circulação extracorpórea (min) 88,50 (104,00-75,00)*
Necessidade de hemoderivados % (n) 52,94% (54)
Scores
APACHE 13,00 (16,00-10,00)
SAPS* 38,00 (32,00-43,00)
SOFA* de admissão 5,00 (4,00-7,00)
Dados Ventilatórios
Relação ventilação perfusão ( Pao2/ Fio2) 169,00 (145,00-243,00)
Complacência pulmonar estática ( cmH2O) 40,00 (35,00-49,00)

APACHE II: Acute Physiology and Chronic Health disease Classification System; SOFA: Sequential Organ Failure System; SAPS: Simplified Acute Physiology Score. Teste estatístico Kolmogorov-Smirnov foi usado para verificar a normalidade dos dados; valor de referência p<0.05. Descrição: mediana e intervalo interquartil.

Observamos na Figura 2 a proporção entre os grupos de sucesso e de falha na extubação.

Gráfico referente ao desfecho nas extubações, entre os dois grupos: sucesso e falha na extubação no período de 48 horas. Fonte: Autor Análise comparativa entre os grupos: Falha na extubação versus Sucesso na extubação

A Tabela 2 fornece a comparação das variáveis demográficas, clínicas, e cirúrgicas entre os dois grupos estudados. Pelos resultados, se verificou diferença significativa entre os com e sem falha de extubação no sexo feminino, que apresentou mais falha do que o masculino. Os pacientes reintubados apresentaram de média a alta probabilidade de óbito na aplicação dos escores APACHE e SAPS e com elevada disfunção orgânica predita pelo escore SOFA.

Comparação categórica e numérica das características demográficas, cirúrgicas e clínicas entre sucesso versus falha na extubação
Variáveis Falha da extubação (n=25) Sucesso da extubação (n=77) Valor-p*
% (n) % (n)
Sexo Masculino 32,00 (8) 35,06 (27)
Sexo Feminino 68,00 (17) 64,94 (50)
Teste Qui-quadrado: X2=8,35; GL=1; p=0,004
Tabagistas 60,00 (15) 42,86 (33)
Não tabagistas 40,00 (10) 57,14 (44)
Teste Qui-quadrado: X2=2,23; GL=1; p=0,136
Necessidade de hemoderivados 64,00 (16) 49,35 (38)
Teste Qui-quadrado: X2=2,23; GL=1; p=0,136
Cirurgia realizada
Revascularização do miocárdio 36,00 (9) 51,95 (40)
Troca válvula aórtica 20,00 (5) 15,58 (12)
Troca válvula mitral 12,00 (3) 14,29 (11)
Transplante cardíaco 8,00 (2) 6,49 (5)
Prótese de aorta 16,00 (4) 6,49 (5)
Teste exato de Fisher: p=0,463
Idade (anos) 62,00 (53,00-69,00) 61,00 ( (52,00-68,00) 0,864
Indice de massa corpórea (Kg/m²) 25,50 (23,80-26,40) 25,00 (22,40-28,70) 0,741
APACHE II 15,00 (12,00-18,00) 12,00 (9,00-14,00) 0,004
SAPS III 41,00 (38,00-47,00) 37,00 (31,00-42,00) 0,027
SOFA admissão 6,00 (5,00-8,00) 5,00 (3,00-6,00) 0,011
Tempo de CEC (min) 91,00 (70,00-104,0) 88,00 (78,00-103,0) 0,861

Valor-p referente ao teste de Mann-Whitney para comparação dos valores entre os 2 grupos. APACHE II: Acute Physiology and Chronic Health disease Classification System; SOFA: Sequential Organ Failure System; SAPS: Simplified Acute Physiology Score.

A Tabela 3 e a Figura Central apresentam a comparação dos dois grupos quanto ao valor da complacência pulmonar estática, sendo este significantemente reduzido nos pacientes que falharam na extubação. Quanto à capacidade pulmonar de oxigenação, os dois grupos apresentam valores que indicam oxigenação moderada.

Variáveis pulmonares entre falha e sucesso de extubação
Variáveis Falha na extubação Sucesso na extubação Valor-p*
Complacência pulmonar estática 35,00 (30,00-40,00) 43,00 ( 38,00-43,00) <0,001
Relação Pao2/Fio2 156,0 (245,0-196,0) 183,0 (148,0-247,0) 0,161

Valor-p referente ao teste de Mann-Whitney para comparação dos valores entre os 2 grupos. Relação PaO2/ Fio2: Pressão parcial de oxigênio pela fração inspirada de oxigênio.

 Análise da curva ROC para a complacência pulmonar estática <italic>versus</italic> falha na extubação

A Tabela 4 fornece o resultado da análise da curva ROC (Receiver Operating Characteristic curve) (Figura 3) para avaliar um ponto de corte para a complacência pulmonar como preditor de falha de extubação. Pelos resultados, verificou-se que a complacência pulmonar obteve área sob a curva significativa, sendo o ponto de corte o valor da complacência <41,0 cmH2O associado com maior probabilidade de falha de extubação.

Resultado da análise da curva ROC para complacência pulmonar versus falha de extubação
Complacência pulmonar estática <41ml/cmH2O
Variáveis Falha na extubação Sucesso na extubação Total
% (n) 22,55% (23) 33,33% (34) 55,88% (57)
Ponto de corte (Linha) 40,35 59,65
Probabilidade de falha (Coluna) 92,00 44,16
Complacência pulmonar estática ≥41ml/cmH2O
% (n) 1,96% (2) 42,16% (43) 44,12 (45)
Ponto de corte (Linha) 4,44 95,56
Probabilidade de falha (Coluna) 8,00 55,84

Sensibilidade (IC95%): 92,00% (72,50; 98,60) Especificidade (IC95%): 55,84% (44,10; 67,00) Valor preditivo positivo (IC95%): 40,35% (27,84; 54,16) Valor preditivo negativo (IC95%): 95,56% (83,64; 99,23) Acurácia (IC95%): 64,71% (54,55; 73,74) .Teste Qui-Quadrado: X2=17,52; GL=1; p<0,001.

ROC= Receiver Operating Characteristic Curve

 Área sob a curva: AUC=0,799 (EP: 0,047); p<0,001. IC95%: (0,706; 0,892) Ponto de Corte: Complacência < 41,0cmH2O. Fonte: Próprio autor Análise de Regressão de Cox para a falha na extubação

As Tabelas 5 e 6, a seguir, apresentam os resultados das análises de Regressão de Cox para estudar os fatores relacionados com a falha de extubação. Inicialmente, foi realizada a análise univariada, e depois a análise múltipla com critério Stepwise de seleção.

Resultados da análise de regressão de Cox univariada para falha de extubação (n=102)
Variável Categorias Valor-p H.R.* IC 95% H.R.*
Idade Variável contínua 0,731 1,006 0,974 – 1,039
Gênero Masculino (ref.) --- 1.00 ---
Feminino 0,016 2,80 1,21 – 6,49
IMC Variável contínua 0,950 1,002 0,936 – 1,073
Relação PaO2/FiO2 Variável contínua 0,235 0,996 0,990 – 1,002
Tempo CEC Variável contínua 0,916 0,999 0,981 – 1,017
Complacência pulmonar Variável contínua <0,001 0,953 0,929 – 0,977
Complacência pulmonar (ponto de corte curva ROC) ≥41 (ref.) --- 1,00 ---
<41 0,003 9,08 2,14 – 38,50

HR (Hazard Ratio): Razão de risco para falha; (n=77 sem falha e n=25 com falha). IC95% HR: Intervalo de 95% de confiança para a razão de risco. Ref.: nível de referência. IMC: índice de massa corpórea; Relação PaO2/ Fio2: pressão parcial de oxigênio pela fração inspirada de oxigêni; CEC: circulação extracorpórea; ROC: Receiver Operating Characteristic Curve.

 Resultados da análise de regressão de Cox múltipla para falha de extubação (n=102)
Variável Categorias Valor-p H.R.* IC 95% H.R.*
1. Complacência pulmonar(ponto de corte curva ROC) ≥41 (ref.) --- 1,00 ---
<41 0,003 9,08 2,14 – 38,50

HR (Hazard Ratio): Razão de risco para falha; (n=77 sem falha e n=25 com falha). IC 95% HR: Intervalo de 95% de confiança para a razão de risco. Critério Stepwise de seleção de variáveis. Ref.: nível de referência.

Pelos resultados da análise múltipla, verificou-se a influência do seguinte fator na falha de extubação: a complacência pulmonar (dividida pelo ponto de corte da curva ROC) apresenta risco de falha 9,1 vezes maior para os pacientes com complacência < 41 cmH2O.

 Discussão

A falha na extubação está entre as complicações frequentes na unidade de terapia intensiva. Segundo o estudo de Ruan et al., 10% das extubações falham e há a necessidade de retorno à ventilação mecânica nas primeiras 48 horas.11 A falha na extubação eleva substancialmente a probabilidade de óbito, além de prorrogar o período de internação na UTI. Scott et al. em seu estudo, concluem que pacientes que falham na extubação têm sete vezes mais chance de evoluir a óbito e são 31 vezes mais propensos a ter uma internação prolongada quando comparados a pacientes que tiveram sucesso na extubação.12 Em nosso estudo, 77 pacientes (75,49%) tiveram sucesso na extubação, enquanto falharam 25 (24,51%), estes índices de sucesso e falha se assemelham a outros estudos como o de Danaga et al. que avaliaram o índice de falha de extubação em uma amostra de 73 pacientes, onde 58 (80,0%) permaneceram extubados e 15 (20,0%) falharam e necessitaram retornar à ventilação mecânica.13 Souza e Lugon avaliaram 109 pacientes, 65 pacientes (59,6%) foram extubados com sucesso porem 36 (33%) foram a óbito (8 pacientes já haviam sido extubados), a taxa de reintubação nesse estudo foi de 10,7%.14 Ainda que tenhamos mais sucesso do que falhas nas extubações, as consequências da reintubação são graves visto o alto índice de morbimortalidade.

A amostra do estudo foi composta predominantemente por homens, característica que acompanha a tendencia de outros estudos como o de Dordetto et al. que avaliaram as características demográficas de 100 pacientes submetidos a cirurgia cardíaca, deles 56,0% eram homens e 44,0% mulheres.15 Isso pode ser justificado pelo fato das doenças cardiovasculares serem mais letais em mulheres. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS) (2018) as cardiopatias correspondem a um terço das causas de morte em mulheres no mundo.16 Isto é devido ao fato de que os sintomas indicativos de doenças cardiovasculares são mais genéricos nas mulheres dificultando o diagnóstico para iniciar o tratamento e impedindo que elas cheguem à cirurgia cardiovascular.17 Apesar da maioria masculina no procedimento, o estudo apontou que as mulheres falharam mais na extubação do que os homens, esse fato pode ser justificado pelo estudo de Pereira et al. que apontaram um padrão respiratório na mulher predominantemente torácico, isso é por ter as costelas superiores mais móveis permitindo assim uma maior expansão apesar de ter a capacidade torácica menor devido ao esterno mais curto e a abertura torácica superior mais oblíqua.18 Sendo assim, devido a toracotomia com ou sem a incisão pleural, a intensidade da manipulação cirúrgica e a quantidade de drenos pleurais, as mulheres tem sua expansibilidade torácica mais comprometida, Ambrozin et al. que pesquisaram os aspectos da função pulmonar em pacientes pós-cirurgia cardíaca, constataram a complacência pulmonar estática reduzida, na maioria em mulheres,19 resultando em uma pior troca gasosa, o que as deixa mais susceptíveis à insuficiência respiratória aguda e a falhar na extubação.

A idade média dos pacientes de 58,7 anos não impactou no resultado da extubação. Este fato pode ser justificado pelo estudo de Rocha et al. que concluíram que pacientes com idade acima dos 70 anos são mais propensos a desenvolver complicações respiratórias no pós-operatório de cirurgia cardíaca devido às alterações fisiológicas que ocorrem no processo de envelhecimento, às alterações no tecido conjuntivo que aumentam a rigidez da caixa torácica e reduzem o componente elástico dos pulmões, influenciando a mecânica respiratória além da diminuição da força muscular respiratória, somado a isso, o comprometimento torácico causado pelo procedimento leva essa população a serem mais susceptíveis a complicações.20,21

O tipo de cirurgia mais realizada foi a revascularização do miocárdio (48,04%), seguida de trocas valvares (30,43%). Segundo o Data SUS (2018) foram realizadas no Brasil cerca de 23 mil cirurgias cardíacas, compreendendo plastias e trocas valvares e a revascularização miocárdica.22 Não encontramos influência do tipo de cirurgia na posterior falha de extubação. No estudo de Assis et. al. que avaliaram a influência do tipo de cirurgia nas complicações pós-operatórias de 57 pacientes, ocorreram apenas duas falhas na extubação, sendo uma em um paciente submetido a revascularização do miocárdio, e a outra em uma revascularização do miocárdio associada a troca valvar,4 o que demonstra que o tipo de cirurgia não é um fator predominante para a falha na extubação.

A obesidade torna mais comum a presença de atelectasias nas regiões basais do pulmão reduzindo sua complacência e a presença de tecido adiposo na região torácica aumenta a resistência aérea.23 Essa condição repercute de maneira negativa no resultado da extubação, Parlow et al. observaram que os pacientes que preencheram os critérios para obesidade (índice de massa corpórea (IMC) acima de 30 falharam 42,4% mais na extubação do que os pacientes com sobrepeso.24 Isso justifica o resultado encontrado em nosso estudo onde a média dos pacientes apresentaram sobrepeso (IMC de 25,91) o que não impactou de maneira significativa no resultado da extubação.

Apesar de não apresentar significância estatística, o tabagismo está relacionado a um maior número de reintubações neste estudo. Ngaage D et al. justificaram esse resultado alegando que tabagistas desenvolvem complicações pulmonares até duas vezes mais do que os não tabagistas ou ex-tabagistas, como consequência, esses pacientes podem permanecer até seis horas a mais em ventilação mecânica no pós-operatório de cirurgia cardíaca.25 Possivelmente a extubação precoce dessa população levou a falha na extubação.

Entre os escores comumente usados nas unidades de terapia intensiva para predizer a gravidade do doente e o risco de óbito temos: APACHE II, SAPS e o SOFA de admissão. Observamos que os piores desfechos preditos pelos escores estão ligados aos pacientes que falharam na extubação, esse resultado corrobora o de Shoji et al. que avaliaram o índice de reintubação em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca, e constataram que 7,3% dos 119 pacientes avaliados em seu estudo foram reintubados na sua permanência na UTI, desses, 40,3% evoluíram a óbito.26

A relação PaO2/FiO2 é utilizada para determinar a capacidade de oxigenação pulmonar do paciente a ser extubado e é um critério que essa relação esteja >200.19 Existe um comprometimento da oxigenação em 20 a 90% dos pacientes submetidos à cirurgia cardíaca com CEC.15 Em nosso estudo a relação PaO2/Fio2 não influenciou de maneira significativa o desfecho da extubação, porém apresentou-se menor em pacientes que falharam na extubação (178,4 ± 64,14) quando comparados àqueles que tiveram sucesso (203,0 ± 83,00).

A complacência pulmonar estática é um fator importante para a avaliação da mecânica pulmonar, a sua redução aumenta o trabalho respiratório e pode evoluir para uma insuficiência respiratória. O comprometimento da complacência pulmonar na cirurgia cardíaca é um fato consensual entre os estudos relacionados ao assunto e é atribuído a fatores inflamatórios e mecânicos no pré, intra e pós-operatórios.27 Segundo o III Consenso de Ventilação Mecânica os valores de complacência considerados normais são de 60 a 100 ml/cmH2O.15 Observamos neste estudo que entre os fatores que influenciaram a falha na extubação está a complacência pulmonar estática criticamente reduzida no momento da admissão. Foi possível identificar como ponto de corte o valor de complacência < 41 ml/cmH2O, como o valor associado com 9,1 vezes maior probabilidade de falha na extubação entre os pacientes. Isso pode ser explicado pelo estudo de Cordeiro et al. que avaliaram o impacto da complacência pulmonar na troca gasosa dos pacientes após a cirurgia cardíaca e concluíram que quanto menor a complacência pulmonar estática do paciente pior é a troca gasosa, gerando a insuficiência respiratória aguda, e aumentando a probabilidade de uma reintubação.28

Na tentativa de antever o sucesso ou falha na extubação, inúmeras variáveis a serem avaliadas previamente foram propostas ao longo dos anos, porém a disparidade entre os estudos dificulta uma avaliação eficiente para encontrar parâmetros de avaliação confiáveis para prever o sucesso da extubação. Baptistella et al. realizaram uma revisão sistemática que incluiu 43 artigos, desses apenas dois artigos abordaram a complacência pulmonar como um parâmetro a ser utilizado na decisão de extubação e nenhum dos estudos teve na população estudada pacientes após cirurgia cardíaca.29 Como é comprovado neste estudo, o comprometimento da complacência pulmonar estática é um fator presente entre os pacientes que falham na extubação, sendo de grande importância inclui-lo na avaliação do paciente pós-operado de cirurgia cardíaca.

Limitações do estudo

Este estudo teve algumas limitações. O fato de o estudo ter sido realizado em um único hospital, com cirurgias realizadas por uma mesma equipe médica e cuidados pós-operatórios padronizados, pode não refletir a realidade de outros hospitais, com protocolos e condutas distintas. Nem todos os pacientes operados puderam participar da pesquisa ainda que falhassem na extubação posteriormente, devido ao fato de serem extubados no centro cirúrgico e não ser possível a coleta do valor de complacência no ventilador mecânico, isso limitou o tamanho da amostra.

Os pacientes incluídos na nossa amostra não usavam o Cateter Swan-Ganz, o que impossibilitou a avaliação precisa do perfil hemodinâmico e a identificação do choque cardiogênico por exemplo, como fator indicativo de reintubação, contudo, o que temos é que nenhum paciente apresentou sinais clínicos de instabilidade hemodinâmica pré-extubação nos casos estudados.

 Conclusão

Concluímos que a complacência pulmonar estática quando reduzida é um fator de risco para a falha de extubação em pacientes pós-operados de cirurgia cardíaca, sendo o ponto de corte associado a maior falha, a complacência <41ml/cmH2O, sendo assim, demostramos que essa é uma importante variável a ser avaliada previamente à extubação a fim de evitar uma possível reintubação e todos os riscos dela decorrentes.

Fontes de financiamento

O presente estudo foi financiado pela CAPES.

Vinculação acadêmica

Este artigo é parte de dissertação de mestrado de Thais Bento Rudge Ramos pela Universidade Estadual de Campinas.

Aprovação ética e consentimento informado

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da UNICAMP sob o número de protocolo 1.867.312. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.

 Referências Ely EW Meade MO Haponik EF Kollef MH Cook DJ Guyatt GH Mechanical Ventilator Weaning Protocols Driven by Nonphysician Health-Care Professionals: Evidence-Based Clinical Practice Guidelines Chest 2001 120 6 Suppl 454S 463S 10.1378/chest.120.6_suppl.454s 1 Ely EW, Meade MO, Haponik EF, Kollef MH, Cook DJ, Guyatt GH, et al. Mechanical Ventilator Weaning Protocols Driven by Nonphysician Health-Care Professionals: Evidence-Based Clinical Practice Guidelines. Chest. 2001;120(6 Suppl):454S-63S. doi: 10.1378/chest.120.6_suppl.454s. Sanson G Sartori M Dreas L Ciraolo R Fabiani A. Predictors of Extubation Failure After Open-Chest Cardiac Surgery Based on Routinely Collected Data. The Importance of a Shared Interprofessional Clinical Assessment Eur J Cardiovasc Nurs 2018 17 8 751 759 10.1177/1474515118782103 2 Sanson G, Sartori M, Dreas L, Ciraolo R, Fabiani A. Predictors of Extubation Failure After Open-Chest Cardiac Surgery Based on Routinely Collected Data. The Importance of a Shared Interprofessional Clinical Assessment. Eur J Cardiovasc Nurs. 2018;17(8):751-9. doi: 10.1177/1474515118782103. Souza LC Lugon JR The Rapid Shallow Breathing Index as a Predictor of Successful Mechanical Ventilation Weaning: Clinical Utility When Calculated from Ventilator Data J Bras Pneumol 2015 41 6 530 535 10.1590/S1806-37132015000000077 3 Souza LC, Lugon JR. The Rapid Shallow Breathing Index as a Predictor of Successful Mechanical Ventilation Weaning: Clinical Utility When Calculated from Ventilator Data. J Bras Pneumol. 2015;41(6):530-5. doi: 10.1590/S1806-37132015000000077. Assis CR Fortino CK Souza Saraiva CA Frohlich LF da Silva RE Omizzollo S. Perfil Clínico e Sucesso na Extubação de Pacientes Pós Cirurgia Cardíaca Rev Pesq Fisio 2020 10 1 25 32 10.17267/2238-2704rpf.v10i1.2619 4 Assis CR, Fortino CK, Souza Saraiva CA, Frohlich LF, da Silva RE, Omizzollo S. Perfil Clínico e Sucesso na Extubação de Pacientes Pós Cirurgia Cardíaca. Rev Pesq Fisio. 2020;10(1):25-32. doi: 10.17267/2238-2704rpf.v10i1.2619. Nogueira TM Monteiro DS Fast Track in Heart Surgery: When and How to Perform Rev Med Minas Gerais 2010 20 (4 Suppl 1) S31 S36 5 Nogueira TM, Monteiro DS. Fast Track in Heart Surgery: When and How to Perform. Rev Med Minas Gerais. 2010; 20(4 Suppl 1): S31-S36. Nguyen J Nacpil N. Effectiveness of Dexmedetomidine Versus Propofol on Extubation Times, Length of Stay and Mortality Rates in Adult Cardiac Surgery Patients: a Systematic Review and Meta-Analysis JBI Database System Rev Implement Rep 2018 16 5 1220 1239 10.11124/JBISRIR-2017-003488 6 Nguyen J, Nacpil N. Effectiveness of Dexmedetomidine Versus Propofol on Extubation Times, Length of Stay and Mortality Rates in Adult Cardiac Surgery Patients: a Systematic Review and Meta-Analysis. JBI Database System Rev Implement Rep. 2018;16(5):1220-39. doi: 10.11124/JBISRIR-2017-003488. Barbas CSV Ísola AM Farias AMC Cavalcanti AB Gama AMC Duarte ACM Recomendações brasileiras de ventilação mecânica 2013 Parte Rev I. Bras Ter Intensiva 2014 26 2 89 121 10.5935/0103-507X.20140017 7 Barbas CSV, Ísola AM, Farias AMC, Cavalcanti AB, Gama AMC, Duarte ACM, et al. Recomendações brasileiras de ventilação mecânica 2013. Parte Rev I. Bras Ter Intensiva. 2014;26(2):89-121. doi: 10.5935/0103-507X.20140017. Lima CA Ritchrmoc MK Leite WS Silva DARG Lima WA Campos SL Impact of Fast-Track Management on Adult Cardiac Surgery: Clinical and Hospital Outcomes Rev Bras Ter Intensiva 2019 31 3 361 367 10.5935/0103-507X.20190059 8 Lima CA, Ritchrmoc MK, Leite WS, Silva DARG, Lima WA, Campos SL, et al. Impact of Fast-Track Management on Adult Cardiac Surgery: Clinical and Hospital Outcomes. Rev Bras Ter Intensiva. 2019;31(3):361-7. doi: 10.5935/0103-507X.20190059. Santos WP Santos PCAB Diniz FL Vieira BCB Oliveira LLC Ferreira LA Avaliação do Novo Protocolo de Extubação em Paciente Submetido a Cirurgia Cardiaca SciGen 2020 1 1 49 55 9 Santos WP, Santos PCAB, Diniz FL, Vieira BCB, Oliveira LLC, Ferreira LA. Avaliação do Novo Protocolo de Extubação em Paciente Submetido a Cirurgia Cardiaca. SciGen. 2020;1(1):49-5. Salomão JM Neto Ventilador para Terapia Intensiva RAPHAEL: Manual do Operador São Paulo FLEXIMED 2010 10 Salomão JM Neto. Ventilador para Terapia Intensiva RAPHAEL: Manual do Operador. São Paulo: FLEXIMED; 2010. Ruan SY Teng NC Wu HD Tsai SL Wang CY Wu CP Durability of Weaning Success for Liberation from Invasive Mechanical Ventilation: an Analysis of a Nationwide Database Am J Respir Crit Care Med 2017 196 6 792 795 10.1164/rccm.201610-2153LE 11 Ruan SY, Teng NC, Wu HD, Tsai SL, Wang CY, Wu CP, et al. Durability of Weaning Success for Liberation from Invasive Mechanical Ventilation: an Analysis of a Nationwide Database. Am J Respir Crit Care Med. 2017;196(6):792-5. doi: 10.1164/rccm.201610-2153LE. Epstein SK Ciubotaru RL Wong JB Effect of Failed Extubation on the Outcome of Mechanical Ventilation Chest 1997 112 1 186 192 10.1378/chest.112.1.186 12 Epstein SK, Ciubotaru RL, Wong JB. Effect of Failed Extubation on the Outcome of Mechanical Ventilation. Chest. 1997;112(1):186-92. doi: 10.1378/chest.112.1.186. Danaga AR Gut AL Antunes LC Ferreira AL Yamaguti FA Christovan JC Evaluation of the Diagnostic Performance and Cut-Off Value for the Rapid Shallow Breathing Index in Predicting Extubation Failure J Bras Pneumol 2009 35 6 541 547 10.1590/s1806-37132009000600007 13 Danaga AR, Gut AL, Antunes LC, Ferreira AL, Yamaguti FA, Christovan JC, et al. Evaluation of the Diagnostic Performance and Cut-Off Value for the Rapid Shallow Breathing Index in Predicting Extubation Failure. J Bras Pneumol. 2009;35(6):541-7. doi: 10.1590/s1806-37132009000600007. Souza LC Lugon JR Índice de Respiração Rápida e Superficial Como Previsor de Sucesso de Desmame da Ventilação Mecânica: Utilidade Clínica Quando Mensurado a Partir de Dados do Ventilador J Bras Pneumol 2015 41 6 530 535 10.1590/S1806-37562015000000077 14 Souza LC, Lugon JR. Índice de Respiração Rápida e Superficial Como Previsor de Sucesso de Desmame da Ventilação Mecânica: Utilidade Clínica Quando Mensurado a Partir de Dados do Ventilador. J Bras Pneumol. 2015;41(6):530-35. doi: 10.1590/S1806-37562015000000077. Dordetto PR Pinto GC Rosa TCSC Pacientes Submetidos à Cirurgia Cardíaca: Caracterização Sociodemográfica, Perfil Clínico-Epidemiológico e Complicações Rev. Fac. Ciênc. Méd. Sorocaba 2016 18 3 144 149 10.5327/Z1984-4840201625868 15 Dordetto PR, Pinto GC, Rosa TCSC. Pacientes Submetidos à Cirurgia Cardíaca: Caracterização Sociodemográfica, Perfil Clínico-Epidemiológico e Complicações. Rev. Fac. Ciênc. Méd. Sorocaba. 2016;18(3):144-9. doi: 10.5327/Z1984-4840201625868. World Organization Technical package for cardiovascular disease management in primary health care: Risk-based CVD management [Internet] Geneva WHO 2020 [cited 2023 Dec 5] Available from https://www.who.int/publications/i/item/9789240001367 16 World Health Organization. Technical package for cardiovascular disease management in primary health care: Risk-based CVD management [Internet]. Geneva: WHO; 2020 [cited 2023 Dec 5]. Available from: https://www.who.int/publications/i/item/9789240001367. Schmidt K Lima ADS Schmitt KR Moraes MA Schmidt MM Stress in Women with Acute Myocardial Infarction: a Closer Look Arq Bras Cardiol 2020 115 4 649 657 10.36660/abc.20190282 17 Schmidt K, Lima ADS, Schmitt KR, Moraes MA, Schmidt MM. Stress in Women with Acute Myocardial Infarction: a Closer Look. Arq Bras Cardiol. 2020;115(4):649-57. doi: 10.36660/abc.20190282. Parreira VF Bueno CJ França DC Vieira DSR Pereira DR Britto RR Breathing Pattern snd Thoracoabdominal Motion in Healthy Individuals: Influence of Age And Sex Rev Bras Fisioter 2010 14 5 411 416 18 Parreira VF, Bueno CJ, França DC, Vieira DSR, Pereira DR, Britto RR. Breathing Pattern snd Thoracoabdominal Motion in Healthy Individuals: Influence of Age And Sex. Rev Bras Fisioter. 2010;14(5):411-6. Ambrozin A Cataneo AJ Aspectos da Função Pulmonar Após Revascularização do Miocárdio Relacionados com Risco Pré-Operatório Braz J Cardiovasc Surg 2005 20 4 408 415 10.1590/S0102-76382005000400009 19 Ambrozin A, Cataneo AJ. Aspectos da Função Pulmonar Após Revascularização do Miocárdio Relacionados com Risco Pré-Operatório. Braz J Cardiovasc Surg. 2005;20(4):408-15. doi: 10.1590/S0102-76382005000400009. Rocha ASC Pittella FJM Lorenzo AR Barzan V Colafranceschi AS Brito JOR A Idade Influencia os Desfechos em Pacientes com Idade Igual ou Superior a 70 Anos Submetidos à Cirurgia de Revascularização Miocárdica Isolada Braz J Cardiovasc Surg 2012 27 1 45 51 10.5935/1678-9741.20120008 20 Rocha ASC, Pittella FJM, Lorenzo AR, Barzan V, Colafranceschi AS, Brito JOR, et al. A Idade Influencia os Desfechos em Pacientes com Idade Igual ou Superior a 70 Anos Submetidos à Cirurgia de Revascularização Miocárdica Isolada. Braz J Cardiovasc Surg. 2012; 27(1):45–51. doi: 10.5935/1678-9741.20120008. Lanza FC Camargo AA Archija LR Selman JP Malaguti C Dal Corso S. Chest Wall Mobility is Related to Respiratory Muscle Strength and Lung Volumes in Healthy Subjects Respir Care 2013 58 12 2107 2112 10.4187/respcare.02415 21 Lanza FC, Camargo AA, Archija LR, Selman JP, Malaguti C, Dal Corso S. Chest Wall Mobility is Related to Respiratory Muscle Strength and Lung Volumes in Healthy Subjects. Respir Care. 2013;58(12):2107-12. doi: 10.4187/respcare.02415. Brasil. Ministério da Saúde Sistema de Informações Hospitalares do SUS (SIH/SUS). Número de internações e óbitos por ano/mês processamento segundo região Brasília, DF DATASUS 2018 [cited 2023 Dec 5] Available from http://tabnet.datasus.gov.br 22 Brasil. Ministério da Saúde. Sistema de Informações Hospitalares do SUS (SIH/SUS). Número de internações e óbitos por ano/mês processamento segundo região. Brasília, DF: DATASUS; 2018 [cited 2023 Dec 5]. Available from: http://tabnet.datasus.gov.br. Santos NP Adriana Kathleen Freitas Rocha Effects of Different Peep Levels on Immediate Postoperative Period in Obese Patients Submitted to Coronary Artery Bypass Graft Rev Assobrafair Ciência 2013 4 3 19 28 23 Santos NP, Adriana Kathleen Freitas Rocha et al. Effects of Different Peep Levels on Immediate Postoperative Period in Obese Patients Submitted to Coronary Artery Bypass Graft. Rev Assobrafair Ciência. 2013;4(3):19-28. Parlow JL Ahn R Milne B. Obesity is a Risk Factor for Failure of “Fast Track” Extubation Following Coronary Artery Bypass Surgery Can J Anaesth 2006 53 3 288 294 10.1007/BF03022217 24 Parlow JL, Ahn R, Milne B. Obesity is a Risk Factor for Failure of “Fast Track” Extubation Following Coronary Artery Bypass Surgery. Can J Anaesth. 2006;53(3):288-94. doi: 10.1007/BF03022217. Ngaage DL Martins E Orkell E Griffin S Cale AR Cowen ME The Impact of the Duration of Mechanical Ventilation on the Respiratory Outcome in Smokers Undergoing Cardiac Surgery Cardiovasc Surg 2002 10 4 345 350 10.1016/s0967-2109(02)00020-0 25 Ngaage DL, Martins E, Orkell E, Griffin S, Cale AR, Cowen ME, et al. The Impact of the Duration of Mechanical Ventilation on the Respiratory Outcome in Smokers Undergoing Cardiac Surgery. Cardiovasc Surg. 2002;10(4):345-50. doi: 10.1016/s0967-2109(02)00020-0. Shoji CY Figuereido LC Calixtre EM Rodrigues CDA Falcão ALE Martins PP Reintubation of Patients Submitted to Cardiac Surgery: a Retrospective Analysis Rev Bras Ter Intensiva 2017 29 2 180 187 10.5935/0103-507X.20170028 26 Shoji CY, Figuereido LC, Calixtre EM, Rodrigues CDA, Falcão ALE, Martins PP, et al. Reintubation of Patients Submitted to Cardiac Surgery: a Retrospective Analysis. Rev Bras Ter Intensiva. 2017;29(2):180-7. doi: 10.5935/0103-507X.20170028. Carvalho CR Toufen C Jr Franca SA Mechanical Ventilation: Principles, Graphic Analysis and Ventilatory Modalities J Bras Pneumol 2007 33 Suppl 2 S54 S70 10.1590/s1806-37132007000800002 27 Carvalho CR, Toufen C Jr, Franca SA. Mechanical Ventilation: Principles, Graphic Analysis and Ventilatory Modalities. J Bras Pneumol. 2007;33(Suppl 2):S54-70. doi: 10.1590/s1806-37132007000800002. Cordeiro ALL Oliveira LFL Queiroz TC Santana VLL Melo TA Guimarães AR Association of Respiratory Mechanics with Oxygenation and Duration of Mechanical Ventilation After Cardiac Surgery Int. Cardiovasc J. Sci 2018 31 3 244 249 10.5935/2359-4802.20180018 28 Cordeiro ALL, Oliveira LFL, Queiroz TC, Santana VLL, Melo TA, Guimarães AR, et al. Association of Respiratory Mechanics with Oxygenation and Duration of Mechanical Ventilation After Cardiac Surgery. Int. Cardiovasc J. Sci. 2018;31(3):244-49. doi: 10.5935/2359-4802.20180018. Baptistella AR Sarmento FJ Silva KR Baptistella SF Taglietti M Zuquello RÁ Predictive Factors of Weaning from Mechanical Ventilation and Extubation Outcome: a Systematic Review J Crit Care 2018 48 56 62 10.1016/j.jcrc.2018.08.023 29 Baptistella AR, Sarmento FJ, Silva KR, Baptistella SF, Taglietti M, Zuquello RÁ, et al. Predictive Factors of Weaning from Mechanical Ventilation and Extubation Outcome: a Systematic Review. J Crit Care. 2018;48:56-62. doi: 10.1016/j.jcrc.2018.08.023. Original Article Relationship between Static Lung Compliance and Extubation Failure in Postoperative Cardiac Surgery Patients 0000-0003-4429-4189 Ramos Thais Bento Rudge Conception and design of the research Acquisition of data Analysis and interpretation of the data Statistical analysis Obtaining financing e Writing of the manuscript Critical revision of the manuscript for important intellectual content 1 Figueiredo Luciana Castilho Conception and design of the research Acquisition of data Analysis and interpretation of the data 1 Martins Luiz Claudio Analysis and interpretation of the data Statistical analysis Critical revision of the manuscript for important intellectual content 1 Falcão Antonio Luis Eiras Acquisition of data Analysis and interpretation of the data Statistical analysis Critical revision of the manuscript for important intellectual content 1 0000-0002-2095-8625 Ratti Lígia dos Santos Roceto Analysis and interpretation of the data Statistical analysis Critical revision of the manuscript for important intellectual content 1 Petrucci Orlando Acquisition of data Analysis and interpretation of the data 1 Dragosavac Desanka Conception and design of the research Acquisition of data Analysis and interpretation of the data Statistical analysis Critical revision of the manuscript for important intellectual content 1 Campinas SP Brasil Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP – Brasil Mailing Address: Thais Bento Rudge Ramos • Universidade Estadual de Campinas – cirurgia - Zerafino Vaz, 3000. Postal Code 13083-872, Campinas, SP- Brazil E-mail: thaisbentto@gmail.com

Potential conflict of interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

 Abstract Background:

Static lung compliance, which is seriously affected during surgery, can lead to respiratory failure and extubation failure, which is little explored in the decision to extubate after cardiac surgery.

 Objective:

To evaluate static lung compliance in the postoperative period of cardiac surgery and relate its possible reduction to cases of extubation failure in patients submitted to the fast-track method of extubation.

 Methods:

Patients undergoing cardiac surgery using cardiopulmonary bypass (CPB) at a state university hospital admitted to the ICU under sedation and residual block were included. Their static lung compliance was assessed on the mechanical ventilator using software that uses least squares fitting (LSF) for measurement. Within 48 hours of extubation, the patients were observed for the need for reintubation due to respiratory failure. The level of significance adopted for the statistical tests was 5%, i.e., p<0.05.

 Results:

77 patients (75.49%) achieved successful extubation and 25 (24.51%) failed extubation. Patients who failed extubation had lower static lung compliance compared to those who succeeded (p<0.001). We identified the cut-off point for compliance through analysis of the Receiver Operating Characteristic Curve (ROC), with the cut-off point being compliance <41ml/cmH2O associated with a higher probability of extubation failure (p<0.001). In the multiple regression analysis, the influence of lung compliance (divided by the ROC curve cut-off point) was found to be 9.1 times greater for patients with compliance <41ml/cmH2O (p< 0.003).

 Conclusions:

Static lung compliance <41ml/cmH2O is a factor that compromises the success of extubation in the postoperative period of cardiac surgery.

 Keywords: Lung Compliance Postoperative Care Thoracic Surgery Introduction

Extubation failure is associated with higher morbidity and mortality, longer mechanical ventilation time, and delayed recovery, prolonging the patient's hospital stay. Between 4% and 20% of extubated patients fail extubation, i.e., they are reintubated in the first 42 to 72 hours after extubation.1 According to studies, extubation failure in patients undergoing cardiac surgery can be predicted by several variables, such as the patient's previous medical history, laboratory data, rapid shallow breathing index (RSBI), surgical variables such as the complexity and duration of the surgery and cardiopulmonary bypass (CPB) time.2,3 However, other potential predictors have not been adequately considered, and the protocols used to identify whether the patient is able to take up and maintain ventilation adequately are still general and not widely agreed upon.4

Comparison between static lung compliance and extubation failure in postoperative cardiac surgery patients. Cut-off point for lung compliance as a predictor of extubation failure

Since the early 1990s, post-cardiac surgery patients have been extubated as soon as their hemodynamics, level of consciousness, and spontaneous ventilatory capacity are stabilized. The method known as “fast track” aims to reduce pulmonary complications linked to mechanical ventilation, speed up recovery, and reduce ICU stay and hospital costs.5 There is no consensus in the literature regarding the time for extubation; the period varies from two hours to twelve hours after the end of the surgery, while other studies advocate extubation while still in the operating room, which has become known as “ultra-fast-track”.6 Successful extubation is achieved by maintaining spontaneous ventilation for 48 hours after extubation.7

Cardiac surgery, especially with the use of CPB, compromises the pulmonary system and can cause atelectasis, lung infections, and decreased respiratory muscle strength, which consequently reduces static lung compliance and ventilatory capacity and compromises adequate gas exchange.8

In the literature, we found few consistent studies that guide the evaluation of pulmonary mechanics in the postoperative period of cardiac surgery and point to the repercussions of its impairment on the outcome of extubation.9 The objectives of this study are to evaluate the behavior of pulmonary mechanics in the postoperative period of cardiac surgery through static pulmonary compliance and to relate its possible reduction to cases of extubation failure in patients submitted to the fast-track method of extubation.

 Methods Ethical implications of the study

This research was duly approved by the Research Ethics Committee (CEP) (opinion number: 1.867.312) and complied with resolution 466/12 of the National Health Council (CNS). Once they met the inclusion criteria for the study, the patients were informed about the study and signed the Informed Consent Form (ICF) before the surgery. All decisions regarding the patients’ clinical treatment were made by the doctors in charge, without interference from the researchers.

 Patients

From August 2017 to August 2019, 170 patients underwent cardiac surgery at a state university hospital, 68 of whom did not meet the inclusion criteria (Figure 1). The study included 102 patients aged 18 years or older, of both sexes, who underwent elective cardiac surgery using CPB, referred to the ICU, under sedation and residual neuromuscular blockade, intubated and attached to the Hamilton Raphael Silver® mechanical ventilator, with ventilation parameters previously adjusted, following the institution's guidelines: Volume-controlled assisted mode: Tidal volume: 500; Ventilatory frequency: 12; Inspiratory time: 1:2; Fio2 50%, PEEP of 5, with no spontaneous respiratory incursions or signs of discomfort, with complete data in their clinical record, hemodynamically stable patients (mean arterial pressure between 70 and 110 mmHg; heart rate < 90bpm, cardiac index > 1.8 l/min/m²; normal filling pressures, afebrile, with diuresis present) who underwent extubation within 8 hours of admission. Patients who did not sign the informed consent form, who were not connected to the mechanical ventilator used in the study, who underwent reintubation due to surgical reapproach, with hemodynamic instability, who were extubated in the operating room, and those who had undergone previous lung and pleural surgery such as total lobectomy, pneumectomy, pleuroscopy or thoracoscopy.

Sample selection diagram. Caption: ICF: Informed Consent Form. Data collection and monitoring

Data was collected and organized using a form drawn up by the researchers, which was assessed and approved by the hospital's research ethics committee. The variables collected from the medical records include demographic data such as enrollment number, age, gender, weight, height, body mass index (BMI), smoking, Acute Physiology and Chronic Health Disease Classification System II (APACHE II), European System for Cardiac Operative Risk Evaluation (EUROSCORE) and Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) on admission, data regarding surgery such as type of surgery performed, CPB time, need for blood products, PaO2, SpO2 and PaO2/Fio2 ratio. With regard to extubation, the time spent on mechanical ventilation after surgery was collected. In the event of reintubation, data was collected on the date, time, how long after extubation the reintubation took place, the cause of the reintubation, the length of time the patient remained on mechanical ventilation, and information on the outcome - discharge or death. The static lung compliance value was collected directly from the ventilator attached to the patient on admission to the ICU, with the patient already monitored and hemodynamically stable, in the supine position, head elevated to 30º. The Hamilton Raphae Silverl® mechanical ventilator measures static ventilatory compliance throughout the respiratory incursion in all mandatory modes without the need for interrupted ventilation, special inspiratory flow, or occlusion patterns and maneuvers due to its software, which uses the least squares fitting (LSF) statistical method for measurement.10 Prior to extubation, the pulmonary oxygenation index was assessed using arterial gasometry. Within 48 hours of extubation, the patients were observed for their ventilatory conditions and the need for reintubation due to respiratory failure.

Once we had collected the necessary variables for analysis, we described the series, comparing sociodemographic, clinical, surgical, and pulmonary variables in two groups: patients who failed and those who succeeded in extubation. We evaluated a cut-off point for static lung compliance that best discriminates between patients who failed extubation and those who did not. Finally, we compared the variables between patients according to the cut-off point obtained for lung compliance.

 Statistical analysis

In order to describe the profile of the sample according to the variables under study, frequency tables were drawn up for the categorical variables, with absolute frequency (n) and percentage (%) values, and descriptive statistics for the continuous variables, with median and interquartile range. Pearson's chi-square test was used to compare the categorical variables between the two groups (with and without failure) or Fisher's exact test in the presence of expected values of less than 5%. The Mann-Whitney test was used to compare the numerical variables between the 2 groups due to the lack of normal distribution of most of the variables. The Kolmogorov-Smirnov test was used to verify the normality of the data. ROC curve analysis was used to assess a cut-off point for lung compliance that best discriminates between patients with and without extubation failure. To study the factors related to extubation failure, univariate and multiple Cox regression analysis was used, with a stepwise variable selection criterion. The level of significance adopted for the statistical tests was 5%, i.e., p<0.05.

 Results Overview of the study population

A total of 102 individuals were included in the sample. Their demographic, clinical, and surgical characteristics are shown in Table 1. The majority of the population was male, with a mean age of 59, non-smokers, and overweight. The most commonly performed procedures were myocardial revascularization, followed by valve replacement. The need for blood products (fresh frozen plasma and concentrated red blood cells) occurred in the majority of cases. The probability of death in the patient's first hour in the ICU, as measured by the SAPS score, was medium, as was the patient's severity index in the first 24 hours of hospitalization, as measured by the APACHE III score, which indicated a probability of death of 15%. In the SOFA score carried out at the time of the patient's admission to the ICU, all had some degree of organ dysfunction. In relation to the variables ventilation, the pulmonary oxygenation index verified by calculating Pao2/Fio2 was considered moderate according to the classification of the 2013 Brazilian Mechanical Ventilation Recommendations.7 The mean static lung static lung compliance was 42.55 cmH2O on admission to the ICU.

Demographic, clínical, surgical, and ventilatory of the study population (n=102)
Variable Results
Male% (n) 56.86( 58)
Female % ( n) 43.14 (44)
Age (Years) 61.50 (52.00-69.00)
Average body mass index ( Kg/m²) 25.30 (22.60-28.40)
Smokers % ( n) 47.06 (48)
Non-smokers % (n) 52.94 (54)
Surgical data
Coronary artery bypass grafting % ( n) 48.04 (49)
Aortic valve replacement % ( n) 16.67 (17)
Mitral valve replacement % ( n) 13.73 (14)
Heart transplant % ( n) 6.86 ( 7)
Aortic prosthesis % ( n) 8.82 (9)
Closure of intra-valvar communication 2.94 (3)
Other surgeries % ( n) 3.00 (3)
Cardiopulmonary bypass time ( min) 88.50 (104.00-75.00) *
Nees for blood products % (n) 52,94% (54)
Scores
APACHE 13.00 ( 16.00-10.00)
SAPS* 38.00 (32.00-43.00)
SOFA* de admission 5.00(4.00-7.00)
Ventilatory data
Ventilation perfusion ratio ( Pao2/ Fio2) 169.00 (145.00-243.00)
Static lung compliance ( cmH2O) 4000 (35.00-49.00)

APACHE II: Acute Physiology and Chronic Health Disease Classification System; SOFA: Sequential Organ Failure System; SAPS: Simplified Acute Physiology Score. Kolmogorov-Smirnov statistical test was used to verify the normality of the data; reference value p>0.05. Description: median and interquartile range

We observe in Figure 2 the proportion between groups of extubation success and extubation failure.

Graph referring to the outcome of extubations between the two groups: extubation success and failure within 48 hours. Source: Author Comparative analysis between the groups: extubation failure versus extubation success

Table 2 provides a comparison of the demographic, clinical, and surgical variables between the two groups studied. The results show that there was a significant difference between those with and without extubation failure for females, who had more extubation failure than males, the scores, reintubated patients with a medium to high probability of death through the application of the APACHE and SAPS scores and with high organ dysfunction predicted through the SOFA score.

Categorical and numerical comparison of demographic, surgical, and clinical characteristics between successful and unsuccessful extubation
Variables Extubation failure (n=25) Successful extubation (n=77) p-Value
% (n) % (n)
Male 32.00 (8) 35.06 (27)
Female 68.00 (17) 64.94 (50)
Chi-square test: X2=8.35; GL=1; p=0.004
Smokers 60.00 (15) 42.86 (33)
Non-smokers 40.00 (10) 57.14 (44)
Chi-square test: X2=2.23; GL=1; p=0.136
Need for blood products 64.00 (16) 49.35 (38)
Chi-square test: X2=2.23; GL=1; p=0.136
Surgery performed
Myocardial revascularization 36.00 (9) 51.95 (40)
Aortic valve replacement 20.00 (5) 15.58 (12)
Mitral valve replacement 12.00 (3) 14.29 (11)
Heart transplant 8.00 (2) 6.49 (5)
Aortic prosthesis 16.00 (4) 6.49 (5)
Fisher's exact test: p=0.463
Age (years) 62.00 (53.00-69.00) 61.00 ( (52.00-68.00) 0.864
Body mass index (Kg/m²) 25.50 (23.80-26.40) 25.00 (22.40-28.70) 0.741
APACHE II 15.00 (12.00-18.00) 12.00 (9.00-14.00) 0.004
SAPS III 41.00 (38.00-47.00) 37.00 (31.00-42.00) 0.027
SOFA admission 6.00 (5.00-8.00) 5.00 (3.00-6.00) 0.011
CPB time (min) 91.00 (70.00-104.0) 88.00 (78.00-103.0) 0.861

P-value referring to the Mann-Whitney test for comparing values between the 2 groups. *APACHE II: Acute Physiology and Chronic Health Disease Classification System; SOFA: Sequential Organ Failure System; SAPS: Simplified Acute Physiology Score.

 Pulmonary variables between extubation failure and success
Variables Extubation failure Successful extubation p-Value*
Static lung compliance 35.00 (30.00-40.00) 43.00 ( 38.00-43.00) <0.001
Pao2/Fio2 ratio 156.0 (245.0-196.0) 183.0 (148.0-247.0) 0.161

P-value referring to the Mann-Whitney test for comparing values between the 2 groups. PaO2/ Fio2 ratio: Partial pressure of oxygen by fraction of inspired oxygen.

ROC curve analysis for static lung compliance versus extubation failure

Table 4 provides the results of the ROC (Receiver Operating Characteristic curve) analysis (figure 3) to assess a cut-off point for lung compliance as a predictor of extubation failure. The results showed that lung compliance had a significant area under the curve, with the cut-off point of compliance <41.0 cmH2O being associated with a higher probability of extubation failure.

Results of the ROC*curve analysis for lung compliance versus extubation failure
Static lung compliance <41ml/cmH2O
Variables Failure extubation Successful extubation Total
% (n) 22.55% (23) 33.33% (34) 55.88% (57)
Cut-off point (Row) 40.35 59.65
Probability of failure (Columns) 92.00 44.16
Static lung compliance ≥ 41ml/cmH2O
% (n) 1.96% (2) 42.16% (43) 44.12 (45)
Cut-off point (Row) 4.44 95.56
Probability of failure (Columns) 8.00 55.84

Sensitivity (95%CI): 92.00% (72.50; 98.60) Specificity (95%CI): 55.84% (44.10; 67.00) Positive predictive value (95%CI): 40.35% (27.84; 54.16) Negative predictive value (95%CI): 95.56% (83.64; 99.23) Accuracy (95%CI): 64.71% (54.55; 73.74). Chi-Square test: X2=17.52; GL=1; p<0.001. ROC= Receiver Operating Characteristic Curve.

 Area under the curve: AUC=0.799 (EP: 0.047); P<0.001. 95%CI: (0.706; 0.892) Cut-off point: compliance < 41.0 cmH2O. Source: Autor. Cox regression analysis for extubation failure

Tables 5 and 6 below show the results of the Cox regression analysis to study the factors related to extubation failure. Initially, univariate analysis was carried out, followed by multiple analysis with Stepwise selection criteria.

Results of the univariate Cox regression analysis for extubation failure (n=102)
Variable Categories p-Value H.R.* 95%CI H.R.*
Age Continuous variable 0,731 1,006 0,974 – 1,039
Gender Male (ref.) --- 1.00 ---
Female 0,016 2,80 1,21 – 6,49
BMI* Continuous Variable 0,950 1,002 0,936 – 1,073
PaO2/FiO2 ratio Continuous Variable 0,235 0,996 0,990 – 1,002
CPB time (min) Continuous Variable 0,916 0,999 0,981 – 1,017
Static lung compliance Continuous Variable <0,001 0,953 0,929 – 0,977
Static lung compliance (ROC* curve cut-off point) ≥41 (ref.) --- 1,00 ---
<41 0,003 9,08 2,14 – 38,50

HR (Hazard Ratio): Risk ratio for failure; (n=77 without failure and n=25 with failure). 95% HR = 95% confidence interval for the hazard ratio. Ref: reference level. BMI: body mass index; PaO2/ Fio2 ratio: Partial pressure of oxygen by fraction of inspired oxygen; CPB: cardiopulmonary bypass; ROC: Receiver Operating Characteristic Curve.

 –Results of the multiple Cox regression analysis for extubation failure (n=102)
Variable Categories p-value H.R.* 95% CI H.R.*
1. Static lung compliance (ROC* curve cut-off point) ≥41 (ref.) --- 1.00 ---
<41 0.003 9.08 2.14 – 38.50

HR (Hazard Ratio) = Risk ratio for failure; (n=77 without failure and n=25 with failure). 95% HR = 95% confidence interval for the hazard ratio. Stepwise variable selection criterion. Ref: reference level.

The results of the multiple analysis showed the influence of the following factor on extubation failure: lung compliance (divided by the ROC curve cut-off point) presents a 9.1 times greater risk of failure for those with compliance < 41 cmH2O.

 Discussion

Failed extubation is one of the most frequent complications in the intensive care unit. According to the study by Ruan et al., 10% of extubations fail, and there is a need to return to mechanical ventilation within the first 48 hours.11 Failed extubation substantially increases the likelihood of death, as well as extending the length of stay in the ICU. Scott et al. concluded in their study that patients who fail extubation are seven times more likely to die and are 31 times more likely to have a prolonged hospital stay when compared to patients who succeed in extubation.12 In our study, 77 patients (75.49%) succeeded in extubation, while 25 patients (24.51%) failed extubation. These success and failure rates are similar to those of other studies, such as Danaga et al., who evaluated the extubation failure rate in a sample of 73 patients, where 58 (80.0%) remained extubated, and 15 (20.0%) failed and needed to return to mechanical ventilation.13 Souza and Lugon evaluated 109 patients; 65 patients (59.6%) were successfully extubated, but 36 (33%) died (8 patients had already been extubated), and the reintubation rate in this study was 10.7%.14 Although we have more successful extubations than failed ones, the consequences of reintubation are serious, given the high morbidity and mortality rate.

The study sample was composed predominantly of men, a characteristic that follows the trend of other studies such as that of Dordetto et al., who evaluated the demographic characteristics of 100 patients undergoing cardiac surgery, 56.0% of whom were men and 44.0% women.15 This may be justified by the fact that cardiovascular diseases are more lethal in women. According to the World Health Organization (WHO) (2018), heart disease accounts for one-third of the causes of death in women worldwide 16 due to the fact that the symptoms indicative of cardiovascular diseases are more generic in women, making diagnosis more difficult to start treatment and preventing them from reaching cardiovascular surgery.17 Despite the majority of men performing the procedure, the study found that women failed extubation more often than men. This fact may be justified by the study by Pereira et al., who pointed out that women's breathing pattern is predominantly thoracic because they have more mobile upper ribs, thus allowing for greater expansion despite having a smaller thoracic capacity due to their shorter sternum and more oblique upper thoracic opening.18 Therefore, due to thoracotomy with or without pleural incision, the intensity of surgical manipulation, and the number of pleural drains, women's thoracic expansibility is more compromised. Ambrozin et al., who researched aspects of pulmonary function in post-cardiac surgery patients, found that most women had reduced static lung compliance,19 resulting in worse gas exchange, which makes them more susceptible to acute respiratory failure and failure to extubate.

The patients’ mean age of 58.7 years did not have an impact on the outcome of extubation. This result can be justified by the study by Rocha et al., who concluded that patients over the age of 70 are more likely to develop respiratory complications in the postoperative period of cardiac surgery due to the physiological changes that occur in the aging process, changes in connective tissue increase the rigidity of the rib cage and reduce the elastic component of the lungs, influencing respiratory mechanics in addition to the decrease in respiratory muscle strength, added to this the thoracic impairment caused by the procedure, leads this population to be more susceptible to complications.20,21

The most common type of surgery performed was myocardial revascularization (48.04%), followed by valve replacement (30.43%). According to Data SUS (2018), around 23,000 cardiac surgeries were performed in Brazil, including valve repair and replacement and myocardial revascularization.22 We found no influence of the type of surgery on subsequent extubation failure. In the study by Assis et al., which assessed the influence of the type of surgery on postoperative complications in 57 patients, there were only two extubation failures, one in a patient undergoing myocardial revascularization and the other in a myocardial revascularization associated with valve replacement,4 which shows that the type of surgery is not a predominant factor in extubation failure.

Obesity makes the presence of atelectasis in the basal regions of the lung more common, reducing its compliance, and the presence of adipose tissue in the thoracic region increases air resistance.23 This condition has a negative impact on the outcome of extubation. Parlow et al. observed that their patients who met the criteria for obesity (body mass index (BMI) over 30) failed extubation 42.4% more often than overweight patients.24 This justifies the result found in our study, where the average patient was overweight (BMI 25.91), which did not significantly affect the outcome of extubation.

Although not statistically significant, smoking was related to a higher number of reintubations in this study. Ngaage D et al. justify this result by claiming that smokers develop pulmonary complications up to twice as often as non-smokers or former smokers, and as a result, these patients can remain on mechanical ventilation for up to six hours longer in the postoperative period of cardiac surgery.25 It is possible that early extubation in this population led to extubation failure.

The scores commonly used in intensive care units to predict patient severity and risk of death are APACHE II, SAPS, and the admission SOFA. We observed that the worst outcomes predicted by the scores were linked to patients who failed extubation. This result corroborates that of Shoji et al., who evaluated the rate of reintubation in patients undergoing cardiac surgery and found that 7.3% of the 119 patients evaluated in their study were reintubated during their stay in the ICU, of which 40.3% died.26

The PaO2/FiO2 ratio is used to determine the pulmonary oxygenation capacity of the patient to be extubated, and it is a criterion that this ratio be >200.19 Oxygenation is compromised in 20 to 90% of patients undergoing cardiac surgery with CPB.15 In our study, the PaO2/Fio2 ratio did not significantly influence the outcome of extubation, but it was lower in patients who failed extubation (178.4 ± 64.14) when compared to those who succeeded (203.0 ± 83.00).

Static lung compliance is an important factor in assessing lung mechanics, as its reduction increases respiratory work and can lead to respiratory failure. Compromised lung compliance in cardiac surgery is a consensus among studies on the subject and is attributed to inflammatory and mechanical factors in the pre-, intra-, and postoperative periods.27According to the Third Consensus on Mechanical Ventilation, compliance values considered normal are 60 to 100 ml/cmH2O.15 In this study, we observed that among the factors influencing extubation failure was critically reduced static lung compliance at the time of admission. It was possible to identify as a cut-off point the value of compliance < 41 ml/cmH2O, as the value associated with a 9.1 times greater likelihood of extubation failure among patients. This can be explained by a study by Cordeiro et al., which evaluated the impact of lung compliance on gas exchange in patients after cardiac surgery and concluded that the lower the patient's static lung compliance, the worse the gas exchange, generating acute respiratory failure and increasing the likelihood of reintubation.28

In an attempt to predict the success or failure of extubation, numerous variables to be assessed prior to extubation have been proposed over the years. However, the disparity between studies hinders an efficient assessment. In order to find reliable assessment parameters to predict the success of extubation, Baptistella et al. carried out a systematic review that included 43 articles, of which only two addressed lung compliance as a parameter to be used in the decision to extubate and none of the studies had patients after heart surgery as the study population.29 As proven in this study, impaired static lung compliance is a factor present among patients who fail extubation, and it is of great importance to include it in the assessment of patients after heart surgery.

Limitations of the study

This study had some limitations. The fact that the study was carried out in a single hospital, with surgeries performed by the same medical team and standardized postoperative care, may not reflect the reality of other hospitals with different protocols and procedures. Not all the patients who underwent surgery were able to take part in the study, even if they failed extubation afterward, due to the fact that they were extubated in the operating room and it was not possible to collect the compliance value on the mechanical ventilator, which limited the sample size.

The patients included in our sample were not using the Swan-Ganz catheter, which made it impossible to accurately assess the hemodynamic profile and identify cardiogenic shock, for example, as a factor indicating reintubation, but what we do have is that no patient showed clinical signs of pre-extubation hemodynamic instability in the cases studied.

 Conclusion

We concluded that reduced static pulmonary compliance is a risk factor for extubation failure in post-cardiac surgery patients, with the cut-off point associated with greater failure being compliance <41ml/cmH2O, thus demonstrating that this is an important variable to be assessed prior to extubation in order to avoid possible reintubation and all the risks that this entails.

Sources of funding

This study was partially funded by CAPES.

Study association

This article is part of the thesis of master submitted by Thais Bento Rudge Ramos, from Universidade Estadual de Campinas.

Ethics approval and consent to participate

This study was approved by the Ethics Committee of the UNICAMP under the protocol number 1.867.312. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.