abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC São Paulo, SP, Brazil T5vgSXbqg8WvRKHfMKbYPnv 00007 S0066-782X2005001400007 S0066-782X(05)08500107 10.1590/S0066-782X2005001400007 Artigos Originais Desmame da ventilação mecânica utilizando pressão de suporte ou tubo T: comparação entre pacientes cardiopatas e não cardiopatas Costa Alexandre Doval da Rieder Marcelo de Mello Vieira Silvia Regina Rios Rio Grande do Sul Universidade Federal do Rio Grande do Sul Brazil Porto Alegre Rio Grande do Sul Universidade Federal do Rio Grande do Sul Brazil 07 2005 85 1 32 38 15 03 2004 16 06 2004 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

OBJETIVO: Analisar variáveis cardiorrespiratórias durante o desmame com as técnicas tubo T e pressão de suporte e compará-las em grupos de cardiopatas e não cardiopatas. MÉTODOS: Avaliados 20 pacientes (57±15 anos) quanto à: oxigenação, eliminação de CO2, freqüência respiratória e cardíaca, volume corrente e volume minuto, freqüência cardíaca, pressão arterial e alterações eletrocardiográficas. Os dados foram registrados, em ambas as técnicas, aos zero, 15 e 30 min, com intervalo de 30 min. Os pacientes foram divididos em cardiopatas (n=11) e não cardiopatas (n=9) e comparados. RESULTADOS: Comparando-se pressão de suporte com tubo T demonstraram-se: valores de oxigenação e eliminação de CO2 significativamente mais elevados e freqüência respiratória reduzidos. Não houve diferença quanto à pressão arterial e freqüência cardíaca. Comparando-se cardiopatas versus não cardiopatas, foram verificadas, respectivamente, alterações de segmento ST em 7 (64%) versus 2 (22%), arritmias em 3 (27%) versus 1 (11%) e menor ocorrência de taquicardia. CONCLUSÃO: Na comparação de pressão de suporte com tubo T uma melhor resposta foi observada nas medidas de parâmetros respiratórios e de oxigenação com o uso de pressão de suporte, não havendo diferenças significativas nas medidas de parâmetros cardiovasculares. Houve menor ocorrência de taquicardia, maior ocorrência de alterações de segmento ST e tendência à maior ocorrência de arritmias nos cardiopatas, em ambos os modos de desmame.

 ventilação mecânica isquemia miocárdica desmame 29 09 2005

ARTIGO ORIGINAL

Desmame da ventilação mecânica utilizando pressão de suporte ou tubo T. Comparação entre pacientes cardiopatas e não cardiopatas

Alexandre Doval da Costa; Marcelo de Mello Rieder; Silvia Regina Rios Vieira

Hospital de Clínicas de Porto Alegre - Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre, RS

Endereço para correspondência

RESUMO

OBJETIVO: Analisar variáveis cardiorrespiratórias durante o desmame com as técnicas tubo T e pressão de suporte e compará-las em grupos de cardiopatas e não cardiopatas.

MÉTODOS: Avaliados 20 pacientes (57±15 anos) quanto à: oxigenação, eliminação de CO2, freqüência respiratória e cardíaca, volume corrente e volume minuto, freqüência cardíaca, pressão arterial e alterações eletrocardiográficas. Os dados foram registrados, em ambas as técnicas, aos zero, 15 e 30 min, com intervalo de 30 min. Os pacientes foram divididos em cardiopatas (n=11) e não cardiopatas (n=9) e comparados.

RESULTADOS: Comparando-se pressão de suporte com tubo T demonstraram-se: valores de oxigenação e eliminação de CO2 significativamente mais elevados e freqüência respiratória reduzidos. Não houve diferença quanto à pressão arterial e freqüência cardíaca. Comparando-se cardiopatas versus não cardiopatas, foram verificadas, respectivamente, alterações de segmento ST em 7 (64%) versus 2 (22%), arritmias em 3 (27%) versus 1 (11%) e menor ocorrência de taquicardia.

CONCLUSÃO: Na comparação de pressão de suporte com tubo T uma melhor resposta foi observada nas medidas de parâmetros respiratórios e de oxigenação com o uso de pressão de suporte, não havendo diferenças significativas nas medidas de parâmetros cardiovasculares. Houve menor ocorrência de taquicardia, maior ocorrência de alterações de segmento ST e tendência à maior ocorrência de arritmias nos cardiopatas, em ambos os modos de desmame.

Palavras-chave: ventilação mecânica, isquemia miocárdica, desmame

A grande maioria dos pacientes, criticamente enfermos, internada em unidade de terapia intensiva (UTI), necessita de ventilação mecânica. Esta técnica é de alto custo, associada à alta taxa de morbidade e mortalidade, devido à pneumonia e à lesão pulmonar associadas à ventilação mecânica1,2. Portanto, as equipes devem estar atentas para que a liberação do paciente da ventilação mecânica possa ser realizada o mais rápido possível, com planejamento adequado e seguro3 e, uma vez o paciente tratado da causa que o levou à ventilação mecânica, sua liberação do ventilador deve ser, também, a mais rápida possível4. Para a liberação ou desmame, pode-se lançar mão da prova de respiração espontânea ou da retirada progressiva5. Na primeira modalidade, o paciente é colocado em respiração espontânea sem assistência (tubo T) ou com mínimo suporte ventilatório através da pressão positiva contínua na via aérea (CPAP) ou, ainda, sob um baixo nível de pressão de suporte. Já a segunda constitui um processo mais gradual em que se diminui, progressivamente, o trabalho ventilatório do paciente4. Essas técnicas foram validadas em dois ensaios clínicos randomizados6,7 e observaram que, aproximadamente, 75% dos pacientes toleraram a prova de respiração espontânea. A maioria dos pacientes que se recupera do episódio de falência respiratória aguda suporta a prova de respiração espontânea5 mas, quando é necessária a retirada progressiva da ventilação mecânica, o tempo gasto para o desmame é substancial, chegando, aproximadamente, a 40% do período total de permanência na ventilação mecânica8 ou a até 60% para pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica9.

Vários trabalhos vêm estudando índices de oxigenação e de mecânica respiratória, como critérios preditores de êxito ou fracasso do desmame10,11. Uma análise desses estudos mostra uma importante variabilidade nas populações avaliadas, com diferentes parâmetros analisados e distintos critérios de êxito e fracasso do desmame, o que tem levado a uma considerável confusão em torno desse tema, obtendo-se resultados díspares na aplicação clínica prática desses parâmetros. Desta forma o desmame da ventilação mecânica, de modo geral, é guiado por critérios clínicos12.

Apesar de vários estudos sobre os processos de desmame, poucos compararam os modos pressão de suporte e tubo T em seus parâmetros de oxigenação e de mecânica respiratória13 e quanto a suas alterações cardiovasculares14. São escassos também os trabalhos que compararam o comportamento dessas variáveis nos grupos cardiopatas e não cardiopatas. Assim sendo, o presente trabalho propõe-se a comparar o desempenho dos índices de oxigenação, mecânica respiratória e parâmetros cardiovasculares, além de identificar o comportamento de monitorização eletrocardiográfica em pacientes submetidos aos modos de desmame pressão de suporte e tubo T. Serão analisados, ainda, os grupos cardiopatas e não cardiopatas quanto ao comportamento das variáveis cardiovasculares e de traçado eletrocardiográfico quando submetidos a esses mesmos processos de desmame.

Métodos

Foram estudados pacientes submetidos ao processo de desmame de ventilação mecânica, internados em UTI de um hospital universitário e incluídos os que há mais de 48 h em ventilação mecânica, encontravam-se nos critérios tradicionalmente empregados na rotina da UTI para a melhora ou resolução da causa que os levou à insuficiência respiratória (adequada troca gasosa indicada pela PaO2/FiO2 >200 ou PaO2 > de 60 mmHg, SaO2 >90% a uma FiO2 <0,40, com uma PEEP <5 cmH2O; escala de coma Glasgow >11; temperatura corporal <38º C; nível de hemoglobina >10 g/dl; medidas fisiológicas de f <35 mrpm, VT na respiração não assistida >5 ml/kg, força inspiratória negativa < -20 a -25 cmH2O; estabilidade hemodinâmica sem a utilização de drogas vasoativas - dopamina, dobutamina ou noradrenalina - e sem o emprego de agentes sedativos)6,7.

Foram excluídos do estudo os pacientes com hipotensão (PAS <100 mmHg ou PAM <70 mmHg), com doença intracraniana grave, barotrauma, dreno de tórax e/ou traqueostomia e em uso de drogas vasoativas ou de drogas sedativas.

Todos os responsáveis pelos pacientes assinaram um termo de consentimento informado. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Grupo de Pesquisa e Pós-Graduação do Hospital.

Para a monitorização da mecânica ventilatória foi utilizado o Ventrak 1500 (Novametrix Medical Systems, Wallingford, CT, USA). Os parâmetros registrados no Ventrak que constituíram objeto do estudo foram: freqüência respiratória (f=mrpm), volume de ar corrente (VT=ml) e volume minuto (VE=l/min). Para a mensuração não invasiva dos parâmetros cardiorrespiratórios e relacionadas ao intercâmbio gasoso foi utilizado o monitor multiparamétrico modular modelo 66S da HP (Hewlett-Packard USA). Os parâmetros registrados no monitor foram: freqüência cardíaca (fc=bpm); pressão arterial sistólica (PAS=mmHg); pressão arterial diastólica (PAD=mmHg); pressão arterial média (PAM=mmHg); traçado eletrocardiográfico; registro de segmento ST (supradesnivelamento ou infradesnivelamento); saturação periférica de oxigênio (SaO2=%); pressão parcial de CO2 ao final da expiração (PetCO2=mmHg).

Todos os traçados eletrocardiográfico eram posteriormente revisados por dois cardiologistas, ambos cegados para o fator em estudo. Se houvesse discordância entre as interpretações, um 3º cardiologista seria chamado para dar a interpretação final. Os traçados eletrocardiográficos foram analisados, comparados com os realizados ao final do repouso e classificados pelos cardiologistas da seguinte forma: elevação ou depressão do segmento ST >1 mm; elevação ou depressão do segmento ST <1 mm; inversão de T; presença de taquicardia ou bradicardia sinusal; presença de arritmias (definindo qual o tipo); sem alterações.

Por tratar-se de um ensaio clínico randomizado cruzado, cada paciente deveria ser submetido aos dois modos de desmame: diminuição da pressão de suporte e tubo T. A escolha da seqüência de implementação do método era feita por sorteio, com envelopes fechados contendo o nome de cada método, o qual era realizado pelo médico intensivista da rotina da UTI.

Todos os pacientes que entraram no estudo estavam sendo ventilados no Servo 900C ou no Servo 300 (Siemens-Elema, Solna, Suécia) em pressão de suporte, antes de serem submetidos ao protocolo, e registrados em formulário padronizado todos os dados relativos às informações de estado clínico: idade, sexo, Escala APACHE II (Acute Physiology and Cronic Health Evaluation II)15, tempo de ventilação mecânica, motivo da interação na UTI, motivo da instalação da ventilação mecânica, doenças existentes, escala Glasgow16.

Os parâmetros da ventilação mecânica prévios ao início do protocolo registrados incluíram: modo ventilatório, valor da PS, pressão positiva expiratória final (PEEP), FiO2, VT, f e pressão de pico inspiratório (PIP). A última gasometria arterial, realizada previamente ao início do protocolo, era registrada.

As técnicas de desmame consistiram: tubo T - é realizada a desconexão do paciente da ventilação mecânica, mantendo-se o tubo orotraqueal e, por seu intermédio, procede-se à oxigenação por um tubo em T. O paciente realiza os esforços inspiratório e expiratório sozinho. O fluxo de oxigênio a ser adicionado ao tubo T é o necessário para manter o equilíbrio da FiO2 iniciado geralmente a um fluxo de 5 l/min; pressão de suporte - nesta modalidade o paciente respira de forma espontânea e, em cada ciclo respiratório, o ventilador proporciona uma pressão positiva pré-fixada sincronizada com o esforço inspiratório do paciente. O nível da pressão mantém-se até que o ventilador detecte uma queda no final do fluxo inspiratório do paciente. Ao ser instituída, a pressão de suporte era reduzida para 10 cmH2O, valor utilizado em todos os pacientes do protocolo. O nível de PEEP era reduzido a 0 cmH2O, para serem observados apenas os efeitos da PS.

Ao ser instituído o primeiro modo de desmame, registrou-se os parâmetros de mecânica respiratória e cardiopulmonares. Em cada um dos momentos foram registrados: momento zero - o paciente passa dos parâmetros prévios de ventilação para o modo de desmame escolhido pelo sorteio, com registros dos parâmetros realizados nos 2 primeiros minutos após a instalação do modo de desmame sorteado; momento 15 - após 15 min do término das medidas do momento zero eram realizados os registros do momento 15; momento 30 - após 15 min do término das medidas do momento 15 realizados os registros do momento 30; momento do repouso respiratório - ao final dos 30 min do primeiro modo de desmame, o paciente deveria retornar ao ventilador mecânico por um período mínimo de 30 min, no mesmo modo ventilatório e com os mesmos padrões submetidos antes da instituição do protocolo. Esse momento tinha por objetivo proporcionar ao paciente um repouso respiratório com a volta aos parâmetros prévios registrados antes da instituição do 2º modo de desmame para a continuidade dos registros dos parâmetros.

O repouso respiratório não deveria necessariamente ocorrer apenas ao final do modo de desmame instituído, e sim a qualquer sinal de desconforto respiratório, queda da SaO2 (<88%), aumento da f (>35 rpm) e fc (>140 bpm), PAS >180 mmHg ou <90 mmHg, agitação, diaforese ou redução do nível de consciência6,7.

Os pacientes foram comparados como um todo quanto a pressão de suporte e tubo T aos momentos zero, 15 e 30 com relação aos parâmetros f, fc, VE, VT, SaO2, PetCO2, PAS, PAD, PAM, registro numérico de segmento ST e traçado eletrocardiográfico.

Num segundo momento foram subdivididos em cardiopatas, quando apresentassem história de doença arterial coronariana ou de insuficiência cardíaca, e não cardiopatas. Os grupos foram comparados entre si em pressão de suporte e tubo T, aos três momentos do estudo, com relação aos parâmetros cardiovasculares (fc, PAS, PAD, PAM) e traçado eletrocardiográfico.

Os resultados são apresentados sob a forma de média ± desvio padrão (DP) para as variáveis contínuas com distribuição normal e de proporções para as variáveis categóricas. As comparações entre os modos de desmame pressão de suporte e tubo T foram realizadas pelo teste t de Student, para amostras pareadas. Foi empregado o teste do qui quadrado (c2) para comparar variáveis categóricas. Para comparar as medidas obtidas em diferentes pontos no tempo (0, 15 e 30 min) dentro de cada técnica, foi utilizada a análise de variância (ANOVA) para medidas repetidas. O nível de significância foi estabelecido em p<0,05.

Resultados

As características clínicas dos 20 pacientes incluídos no estudo estão descritas na tabela I. Eram pacientes intubados, que estavam sendo ventilados em pressão de suporte e que, antes de serem submetidos ao protocolo, receberam ventilação mecânica por um período de 2 a 54 dias.

As gasometrias arteriais realizadas na hora anterior ao início do protocolo apresentaram pH de 7,41±0,1; PaCO2 de 39±12 mmHg; HCO3 de 23±6; PaO2 de 98±29 mmHg e SaO2 de 97±2%.

Os parâmetros da ventilação mecânica, antes do paciente ser submetido ao protocolo, apresentavam as características: PS de 12±3 cmH2O, PEEP de 5±1 cmH2O, FiO2 de 36±3, VT de 545± 193 ml, f de 21±6 rpm e PIP de 19±4 cmH2O.

Os valores totais de SaO2 foram significativamente mais elevados durante a pressão de suporte em todos os tempos. Não houve diferenças nos valores intragrupos entre as técnicas quando registrados nos três tempos diferentes. Os valores de PetCO2 foram maiores em pressão de suporte em relação ao tubo T nos três tempos. Não houve diferenças nos valores intragrupos quando registrados nos três tempos diferentes (tab. II).

Na comparação entre os dois modos de desmame, os valores de f foram significativamente menores em pressão de suporte no tempo zero e no tempo 15. Nas demais situações não se registrou diferença estatisticamente significativa (tab. III).

Os valores de totais de VE e VT demonstraram aumento significativo quando submetidos a pressão de suporte, nos três tempos, não havendo diferenças nas comparações intragrupos ao zero, 15 e 30 min.

Os valores de totais de fc, na comparação entre as técnicas tubo T e pressão de suporte, não apresentaram diferenças significativas entre os grupos (tab. IV). Comparando separadamente os grupos cardiopatas e não cardiopatas (tab. V), os valores de fc foram significativamente menores em pressão de suporte, no tempo 30 nos pacientes cardiopatas. Tanto em tubo T como em pressão de suporte verificou-se que a fc era maior nos não cardiopatas do que nos cardiopatas. Os valores de totais de PAM, PAD, PAS e o valor numérico do segmento ST na comparação entre as técnicas pressão de suporte e tubo T não apresentaram diferenças significativas entre os grupos (tab. IV). Comparando separadamente os grupos cardiopatas e não cardiopatas em pressão de suporte e tubo T, não houve diferenças significativas na PAS, PAM, PAD e no valor numérico do segmento ST (tab. V). Na comparação de cardiopatas com não cardiopatas (tab. V), quer em tubo T quer em pressão de suporte, verificou-se fc mais elevada nos não cardiopatas, com significância estatística.

Os valores totais de ocorrências de alterações no segmento ST, na comparação entre as técnicas pressão de suporte e tubo T, não demonstraram alterações significativas. Entretanto, na comparação entre os grupos cardiopatas versus não cardiopatas, ocorreram mais alterações de segmento ST em pacientes cardiopatas (64%) do que nos não cardiopatas (22%) (p<0,05) (tab. VI).

Os valores totais de ocorrências de arritmias, na comparação entre as técnicas de desmame pressão de suporte e tubo T, não demonstraram alterações significativas. Na comparação entre os grupos cardiopatas versus não cardiopatas, a presença de arritmias foi mais freqüente nos cardiopatas (27%) do que nos não cardiopatas (11%), mas os valores não foram significativos.

Os valores totais de ocorrência de taquicardia sinusal, na comparação entre as duas técnicas, não demonstraram alterações significativas. Entretanto, na comparação entre os grupos cardiopatas versus não cardiopatas, a taquicardia sinusal ocorreu somente nos não cardiopatas, de forma igual nos dois modos de desmame. Dos 9 pacientes não cardiopatias, 5 (56%) apresentaram taquicardia sinusal, enquanto os cardiopatas não a demonstraram.

Discussão

Este trabalho, que se propos a analisar os parâmetros de intercâmbio gasoso, mecânica respiratória e de monitorização cardiovascular durante o desmame da ventilação mecânica, utilizando as técnicas de pressão de suporte e tubo T, demonstrou que, em relação à troca gasosa, ocorreu o aumento da PaO2 e PetCO2 durante pressão de suporte; quanto aos parâmetros funcionais respiratórios houve a diminuição da f e o aumento do VE e VT durante pressão de suporte; finalmente, no que diz respeito, aos parâmetros cardiovasculares, analisados, não houve alterações significativas na comparação entre pressão de suporte e tubo T.

Analisando separadamente os grupos cardiopatas e não cardiopatas em seus parâmetros cardiovasculares, observou-se diminuição da fc durante pressão de suporte no tempo 30 para o grupo dos cardiopatas. Na comparação de cardiopatas com não cardiopatas, quer em tubo T quer em pressão de suporte, a fc mostrou-se mais elevada nos não cardiopatas. Nos parâmetros eletrocardiográficos, os pacientes com doença cardíaca apresentaram alterações mais freqüentes de segmento ST, bem como uma tendência a maior ocorrência de arritmias, sendo que a taquicardia sinusal ocorreu mais freqüentemente nos não cardiopatas.

Os resultados aqui apresentados foram coincidentes com os de alguns estudos prévios que demonstraram aumento da SaO2 quando os pacientes são submetidos a pressão de suporte em comparação com a tubo T12.Tobin e cols.12 verificaram que a PaO2 foi inferior no grupo de pacientes submetidos à respiração espontânea do que no de pacientes em ventilação mecânica. Chatila e cols.18 constataram que pacientes que falharam no desmame da ventilação mecânica (utilizando tubo T), apresentaram uma queda na saturação de oxigênio, evidenciando que a dessaturação de oxigênio pode dever-se mais à falência do desmame do que ser a causa dele.

Contrariando alguns trabalhos apresentados19, nosso estudo demonstrou que a PetCO2 esteve discreta mas significativamente maior na pressão de suporte, mas o aumento permaneceu dentro dos níveis de normalidade. Num grupo de pacientes com insuficiência respiratória aguda, Pierce e cols.19 demonstraram que a elevação dos níveis de pressão de suporte causou diminuição da f, da PetCO2 e do padrão respiratório assíncrono. Pelo fato da capnografia ser um método não invasivo e contínuo, seu uso para avaliar a adequada ventilação durante o desmame da ventilação mecânica é atrativo, porém, até o presente momento, ainda não esta definitivamente estabelecido. Para alguns autores, a PetCO2 foi um importante preditor nas alterações da PaCO2 que ocorrem durante o desmame da ventilação mecânica20. Já num grupo de pacientes de pós-operatório de cirurgia cardíaca, a PetCO2 mostrou-se um parâmetro preditivo incorreto nas alterações da PaCO2 em 30% dos casos durante o desmame21. Além disso, Drew e cols.22 observaram, em estudo piloto, que a utilização da PetCO2 não encurtou o tempo para realizar a extubação, e não diminuiu o número de gasometrias arteriais realizadas quando o paciente é submetido ao desmame de ventilação mecânica.

Jubran e Tobin23 demonstraram que os pacientes que falham em tentativas de desmame desenvolvem uma respiração rápida e superficial que, em conjunção com a sobrecarga mecânica, leva à remoção deficiente do dióxido de carbono, resultando em hipoventilação e troca gasosa ineficaz. Pelo mesmo mecanismo pode-se inferir que aumentos de volume minuto possam melhorar a eliminação do CO2. Nos pacientes ora avaliados, houve elevação do volume minuto bem como discreto aumento do PetCO2 durante pressão de suporte.

Os resultados demonstraram uma diminuição da f nos momentos zero e 15 e aumento do VT e VE ao longo de todo o protocolo, quando os pacientes foram submetidos a pressão de suporte, dados favoráveis a este método de desmame. Estes achados são coincidentes com os de Jubran e cols.23 que verificaram diminuição significativa da f e aumento significativo do VT e VE quando os níveis de pressão de suporte foram aumentados de 5 para 20 cmH2O.

A freqüência respiratória é um índice muito utilizado para predizer o desfecho do desmame, mas não discrimina adequadamente o sucesso da extubação. Tobin e cols.12 observaram que pacientes que falharam no desmame mostraram diminuição do VT e aumento da f. Já De Haven e cols.24 encontraram que 105 de 509 pacientes extubados apresentavam, na pré-extubação, uma f >30 mrpm e 97 deles foram extubados com sucesso, indicando que taquipnéia foi um índice sensível mas não suficientemente específico.

Esteban e cols.25 constataram que a evolução clínica durante as tentativas de respiração espontânea, avaliada em seus parâmetros de f e SaO2, foi completamente diferente entre pacientes que falharam na tentativa e pacientes que toleraram o teste de 2 h (tubo T ou pressão de suporte) com sucesso. Imediatamente após a descontinuação do suporte ventilatório, pacientes que falharam na prova de respiração espontânea mostraram f significativamente maior do que os que toleraram o período completo de 2 h de tubo T, tendo a SaO2 sido significativamente mais baixa. Embora esses parâmetros não sejam preditivos de falência de extubação, é possível que em uma análise mais precisa do padrão respiratório, possam ser detectadas diferenças não refletidas nas medidas realizadas a cada 15 min.

Na comparação entre pressão de suporte e tubo T, não houve alterações significativas nos parâmetros cardiovasculares analisados (PAS, PAM, PAD, segmento ST e fc). Na comparação dos grupos cardiopatas e não cardiopatas, ocorreu diminuição da fc nos cardiopatas quando submetidos a pressão de suporte no tempo 30.

Esteban e cols.25 demonstraram que, na evolução clínica de pacientes submetidos à prova de respiração espontânea, houve clara diferença nos parâmetros de fc e PAS entre os que falharam na tentativa de respiração espontânea [fc 100 (85 – 120 bpm); PAS 150 (125 a 180 mmHg)] e os que foram submetidos ao teste de 2 h (tubo T ou pressão de suporte) com sucesso [fc 92 (85 a 105 bpm); PAS 135 (120 a 150 mmHg)]. Este estudo também demonstrou que ambos, tubo T e pressão de suporte, são métodos igualmente eficazes na prova de respiração espontânea antes da extubação em pacientes submetidos à ventilação mecânica com dificuldade de assumir a respiração espontânea. Os atuais resultados vêm ao encontro desse trabalho se se considerar que não foram vistas alterações importantes de fc e pressão arterial sistêmica durante pressão de suporte ou tubo T. Já Lemaire e cols.26 demonstraram que, em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica e doença cardiovascular, a passagem da ventilação mecânica para a tubo T resultava no aumento da pressão arterial sistêmica, da fc e da pressão de oclusão da artéria pulmonar, sendo necessário o retorno à ventilação mecânica. Nossos resultados mostraram discreta e não significativa tendência a aumento da fc nos dois métodos, sem alterar a pressão arterial.

Na comparação de cardiopatas com não cardiopatas em tubo T, observou-se que a fc era significativamente maior nos não cardiopatas, o que pode ser explicado pelo fato de pelo menos 7 cardiopatas estarem submetidos a tratamento com drogas específicas, como propanolol, digoxina, captopril, isossorbida e amiodarona, o mesmo não ocorrendo com o grupo dos não cardiopatas.

Nos parâmetros eletrocardiográficos, as alterações de segmento ST foram significativamente mais freqüentes nos cardiopatas, e a ocorrência de taquicardia sinusal foi maior nos não cardiopatas, tanto em pressão de suporte como em tubo T.

O aumento da sobrecarga cardíaca quando da passagem da ventilação mecânica para a respiração espontânea pode provocar alterações da perfusão miocárdica e isquemia18,27, levando ao sucesso no desmame. Rasanen e cols.27 encontraram alterações eletrocardiográficas indicativas de isquemia miocárdica em 6 de 12 pacientes com infarto do miocárdio complicado por insuficiência respiratória e que necessitaram de ventilação mecânica. Hurford e Favorito28 verificaram que 6 de 17 pacientes dependentes da ventilação mecânica que falharam no desmame exibiram alterações eletrocardiográficas evidenciando isquemia. Abalos e cols.29 observaram isquemia na monitorização do segmento ST em 9% a 14% de pacientes com doença arterial coronariana quando em processo de desmame da ventilação mecânica após cirurgia não cardíaca. Chatila e cols.18 também evidenciaram a presença de isquemia em 6% desses pacientes. Entretanto a isquemia foi detectada, mais freqüentemente (10%), em pacientes com história de doença arterial coronariana e associada à falência de desmame em 22% dos casos. Os trabalhos citados sugerem que a incidência de isquemia miocárdica pode estar subestimada, devido aos critérios eletrocardiográficos, relativamente insensíveis, na detecção da isquemia miocárdica18,30, suspeitando-se que muitos pacientes estejam falhando quando submetidos ao desmame da ventilação mecânica em razão de isquemias miocárdicas ocultas ou não bem detectadas nos traçados eletrocardiográficos.

Nesses estudos não foi realizada uma análise comparativa entre a tubo T e pressão de suporte. Os achados do presente estudo confirmam os citados, indicando o predomínio das alterações de segmento ST em pacientes cardiopatas e demonstrando que os métodos de desmame são equivalentes, não havendo vantagens de um sobre o outro.

A ocorrência de TS significativamente maior nos não cardiopatas pode ser explicada pelo fato de os pacientes cardiopatas estarem submetido a tratamento com drogas específicas para o seu comprometimento cardiovascular, o mesmo não ocorrendo com o outro grupo.

Arritmias foram observadas nos dois métodos e com maior freqüência em cardiopatas, porém sem diferença significativa.

A interpretação dos resultados contidos neste estudo deve levar em consideração certas limitações metodológicas. O tamanho da amostra (n=20) foi aceito estatisticamente para a comparação entre pressão de suporte e tubo T, sem levar em conta a análise em grupos. No entanto, ao subdividirem-se os pacientes em cardiopatas e não cardiopatas, o número em cada grupo ficou reduzido, podendo interferir com o poder de detecção de diferenças nos resultados o que pode ter sido a causa da não detecção de diferenças ao se comparar pressão de suporte e tubo T nos grupos de pacientes cardiopatas (n=11) e não cardiopatas (n=9).

Outra limitação diz respeito à análise de variáveis cardiovasculares que incluíram apenas parâmetros clínicos simples e avaliação eletrocardiografia, o que também pode ter deixado de detectar alterações de menor magnitude.

Concluíndo ficou evidenciado que 1) na comparação entre as técnicas de desmame: a) no modo pressão de suporte ocorreu melhora da oxigenação e dos parâmetros funcionais respiratórios, demonstrado pela diminuição da freqüência respiratória pelo menos durante os primeiros 15min e aumento do VT e VE; b) ausência de diferenças nas variáveis cardiovasculares e eletrocardiográficas; 2) na comparação dos grupos cardiopatas e não cardiopatas, entre os primeiros se registrou: a) valores significativamente menores de fc nos 30 min de pressão de suporte, quando comparados ao tubo T; b) maior incidência de alterações de ST, menor ocorrência de taquicardia e tendência a uma maior ocorrência de arritmias. Já nos não cardíacos houve tendência a maior incidência de taquicardia. Finalmente a respeito da avaliação dos parâmetros cardiorrespiratórios em pacientes criticamente enfermos submetidos aos modos de desmame pressão de suporte e tubo T, são necessários novos estudos, tipo com tamanho da amostra maior para permitir a formação de grupos capazes de demonstrar possíveis diferenças e metodologia de avaliação cardiovascular mais sofisticada e com maior probabilidade de detecção de alterações cardiovasculares de menor magnitude, incluindo avaliação com Holter, cintilografia miocárdica e ecocardiografia.

Alexandre Doval da Costa

Av. João Pessoa, 437/806

90040-000 - Porto Alegre - RS

E-mail:

alexandre_doval@uol.com.br

Enviado em 15/03/2004

Aceito em 16/06/2004

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OBJECTIVE: To assess cardiorespiratory variables during weaning from mechanical ventilation by using the T-tube and pressure support techniques, and to compare them in groups of patients with and without heart disease. METHODS: To assess the following parameters of 20 patients (57±15 years) undergoing weaning from mechanical ventilation: oxygenation; CO2 elimination; respiratory and heart rates; tidal and minute volumes; blood pressure; and electrocardiographic alterations. Data were recorded by using both techniques at the following times: zero, 15, and 30 minutes, and after a 30-minute interval. The patients were divided into 2 groups, with heart disease (n=11) and without heart disease (n=9), and then compared. RESULTS: The pressure support ventilation showed significantly more elevated oxygenation and CO2 elimination values, and reduced respiratory rate as compared with those of the T-tube ventilation. No difference was found in regard to blood pressure and heart rate. More patients with heart disease had alterations in the ST segment [7 (64%) patients versus 2 (22%)] and arrhythmias [3 (27%) versus 1 (11%)], as compared with patients without heart disease. A lower frequency of tachycardia was observed in those with heart disease. CONCLUSION: When comparing pressure support ventilation with T-tube ventilation, a better response was observed in the measurements of the respiratory and oxygenation parameters when using pressure support ventilation. No significant difference was observed in the measurements of cardiovascular parameters. In both weaning techniques, patients with heart disease had tachycardia less frequently, more alterations in the ST segment, and a greater tendency towards the occurrence of arrhythmias.

 mechanical ventilation myocardial ischemia weaning

ORIGINAL ARTICLE

Weaning from mechanical ventilation by using pressure support or T-tube ventilation. Comparison between patients with and without heart disease

Alexandre Doval da Costa; Marcelo de Mello Rieder; Silvia Regina Rios Vieira

Hospital de Clínicas de Porto Alegre - Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre, RS - Brazil

Correspondence

ABSTRACT

OBJECTIVE: To assess cardiorespiratory variables during weaning from mechanical ventilation by using the T-tube and pressure support techniques, and to compare them in groups of patients with and without heart disease.

METHODS: To assess the following parameters of 20 patients (57±15 years) undergoing weaning from mechanical ventilation: oxygenation; CO2 elimination; respiratory and heart rates; tidal and minute volumes; blood pressure; and electrocardiographic alterations. Data were recorded by using both techniques at the following times: zero, 15, and 30 minutes, and after a 30-minute interval. The patients were divided into 2 groups, with heart disease (n=11) and without heart disease (n=9), and then compared.

RESULTS: The pressure support ventilation showed significantly more elevated oxygenation and CO2 elimination values, and reduced respiratory rate as compared with those of the T-tube ventilation. No difference was found in regard to blood pressure and heart rate. More patients with heart disease had alterations in the ST segment [7 (64%) patients versus 2 (22%)] and arrhythmias [3 (27%) versus 1 (11%)], as compared with patients without heart disease. A lower frequency of tachycardia was observed in those with heart disease.

CONCLUSION: When comparing pressure support ventilation with T-tube ventilation, a better response was observed in the measurements of the respiratory and oxygenation parameters when using pressure support ventilation. No significant difference was observed in the measurements of cardiovascular parameters. In both weaning techniques, patients with heart disease had tachycardia less frequently, more alterations in the ST segment, and a greater tendency towards the occurrence of arrhythmias.

Key words: mechanical ventilation, myocardial ischemia, weaning

Most critically ill patients at intensive care units (ICU) require mechanical ventilation. That technique is expensive and has a high rate of morbidity and mortality due to the association of pneumonia and pulmonary lesions1,2. Therefore, the professional teams in charge should make sure that liberation of patients from mechanical ventilation occurs properly and safely as soon as possible3. Once the patients are treated for the cause that led them to mechanical ventilation, their withdrawal from the ventilator should also be performed as soon as possible4. For release or weaning from ventilator, spontaneous breathing and progressive withdrawal trials are performed5. In the first modality, the patient is placed in spontaneous breathing without support (T tube), or with a minimum ventilatory support through continuous positive airway pressure (CPAP), or, yet, under a low level of pressure support. On the other hand, the progressive withdrawal technique is more gradual and progressively reduces the patient's ventilatory work4. These techniques have been validated in 2 randomized clinical trials6,7, which reported that approximately 75% of the patients tolerated the spontaneous breathing trial. Most patients recovering from an episode of acute respiratory failure tolerate the spontaneous breathing trial5, but when progressive withdrawal from mechanical ventilation is required, the time spent with weaning is substantial, and may reach approximately 40% of the total duration of mechanical ventilation8, or even 60% for patients with chronic obstructive pulmonary disease9.

Several studies have assessed the indices of oxygenation and breathing mechanics as predictive criteria for success or failure to wean from mechanical ventilation10,11. An analysis of such studies has shown a significant variability in the populations evaluated, with use of different parameters and distinct criteria of success and failure to wean. This has led to a considerable confusion about that topic and controversial results in the practical clinical application of those parameters. Therefore, weaning from mechanical ventilation is usually guided by clinical criteria12.

Despite the existence of several studies about the weaning processes, only a few have compared the pressure support and T-tube ventilation techniques in regard to their oxygenation and breathing mechanics parameters13, and in regard to their cardiovascular alterations14. Studies comparing the behavior of such variables in the groups of patients with and without heart diseases are also scarce. Thus, the present study aimed at comparing the performance of the indices of oxygenation and breathing mechanics, and the cardiovascular parameters, in addition to identifying the behavior of electrocardiographic monitoring in patients undergoing the pressure support and T-tube weaning techniques. The groups with heart disease and without heart disease were also analyzed in regard to the behavior of the cardiovascular variables and electrocardiographic tracings when undergoing those same techniques of weaning from ventilation.

Methods

Patients undergoing weaning from mechanical ventilation at the intensive care unit (ICU) of a university-affiliated hospital were analyzed. This study comprised those who were on mechanical ventilation for over 48 hours and met the following criteria traditionally used in the ICU routine for improvement or resolution of the cause of respiratory failure: adequate gas exchange indicated by PaO2/FiO2 >200 or PaO2 >60 mmHg, SaO2 >90% at a FiO2 <0.40, with a PEEP <5 cmH2O; Glasgow Coma Scale >11; body temperature <38º C; hemoglobin level >10 g/dL; physiological measures of respiratory rate <35 bpm, tidal volume in spontaneous breathing >5 mL/kg, negative inspiratory force < –20 to –25 cmH2O; hemodynamic stability with no vasoactive drugs (dopamine, dobutamine or noradrenaline) and no sedative agents6,7.

Patients with the following characteristics were excluded from the study: hypotension (SBP <100 mmHg or MBP <70 mmHg); severe intracranial disease; barotraumas; thoracic drain or tracheostomy, or both; and use of vasoactive or sedative drugs.

All patients' guardians signed an informed written consent. The study was approved by the committee on ethics of the research and postgraduation group of the hospital.

For mechanical ventilation monitoring, the Ventrak 1500 (Novametrix Medical Systems, Wallingford, CT, USA) was used. The following parameters recorded in the Ventrak were the object of this study: respiratory rate (f=bpm); tidal volume (VT=mL); and respiratory minute volume (VE=L/min). For noninvasive measurement of the cardiorespiratory parameters related to gas exchange, a HP modular multiparametric monitor, 66S model, (Hewlett-Packard USA) was used. The parameters recorded in the monitor were as follows: heart rate (HR=bpm); systolic blood pressure (SBP=mmHg); diastolic blood pressure (DBP=mmHg); mean blood pressure (MBP=mmHg); electrocardiographic tracing; ST segment recording (elevation or depression); peripheral oxygen saturation (SaO2=%); and extrapolated end-tidal carbon dioxide tension (PetCO2=mmHg).

All electrocardiographic tracings were later revised by 2 cardiologists, both blind to the factor studied. If discordance occurred in any case, a third cardiologist was called for the final interpretation. The electrocardiographic tracings were analyzed, compared with those performed at the end of the resting period, and classified by the cardiologists as follows: elevation or depression in the ST segment >1 mm; elevation or depression in the ST segment <1 mm; T-wave inversion; presence of sinus tachycardia or bradycardia; presence of arrhythmias (defining the type); and no alterations.

Because this was a randomized crossed clinical trial, each patient should undergo both weaning methods, the reduction in the pressure support and T tube. The sequence of the implementation of the method was randomly drawn with sealed envelopes containing the name of each method, which was performed by the intensive care physician in charge.

All patients in the study were being ventilated with the Servo 900C or Servo 300 devices (Siemens-Elema, Solna, Sweden) with support pressure before undergoing the protocol. All the following patients' data regarding their clinical status were registered in a standard form: age; sex; APACHE II scale (Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II)15; mechanical ventilation duration; cause of admission to the ICU; cause of mechanical ventilation installation; existing diseases; and Glasgow Coma Scale16.

The parameters of mechanical ventilation recorded before the beginning of the protocol were as follows: ventilatory mode; SBP value; positive end-expiratory pressure (PEEP); FiO2; VT; f; and peak inspiratory pressure (PIP). The last arterial gas analysis performed before the beginning of the protocol was recorded.

The techniques of weaning from mechanical ventilation were the T-tube ventilation and the pressure support ventilation. In the T-tube technique, the patient is released from the mechanical ventilation with maintenance of the orotracheal tube, through which oxygenation is performed with a T tube. The patient inspires and expires alone. The oxygen flow to be added to the T tube is that necessary for maintaining the FiO2 balance usually initiated at a 5 L/min flow. In the pressure support ventilation technique, the patient breaths spontaneously, and at each respiratory cycle, the ventilator causes a prefixed positive pressure synchronized with the inspiratory effort of the patient. The pressure level is maintained until the ventilator detects a drop at the end of the patient's inspiratory flow. When established, the pressure support was reduced to 10 cmH2O, a value used in all patients of the protocol. The PEEP level was reduced to 0 cmH2O, so that only the effects of support pressure could be observed.

When the first weaning technique was established, the cardiopulmonary and respiratory mechanics parameters were recorded at the following times: 1) time zero - the patient passes from the previous parameters of ventilation to the weaning mode chosen at random, and the parameters are recorded in the first 2 minutes after installation of the randomly chosen weaning mode; 2) time 15 – 15 minutes after finishing the time zero measurements, the time 15 measurements were recorded; 3) time 30 – 15 minutes after finishing the time 15 measurements, the time 30 measurements were recorded; 4) time of respiratory rest – after 30 minutes in the first weaning mode, the patient should return to the mechanical ventilator for at least 30 minutes, in the same ventilatory mode and with the same patterns used before beginning the protocol. This period was aimed at providing a respiratory rest for the patient, and the return to the previous parameters was recorded before the second weaning mode was initiated for continuing the recording of the parameters.

The respiratory rest should not necessarily occur only in the end of the weaning mode instituted, but at any sign of respiratory discomfort, drop in SaO2 (<88%), an increase in the f (>35 bpm) and HR (>140 bpm), SBP >180 mmHg or <90 mmHg, agitation, diaphoresis, or reduction in the consciousness level6,7.

The patients were compared as a whole in regard to pressure support and T tube in the times zero, 15, and 30, considering the following parameters: f, HR, VE, VT, SaO2, PetCO2, SBP, DBP, MBP, numerical recording of the ST segment, and electrocardiographic tracing.

In a second phase, the patients were subdivided into 2 groups as follows: patients with heart disease, when they had a history of coronary artery disease or heart failure; and patients without heart disease. The groups were compared with each other regarding pressure support and T tube in the 3 times of the study, considering the cardiovascular parameters (HR, SBP, DBP, MBP) and electrocardiographic tracing.

The results are shown as mean ± standard deviation (SD) for the continuous variables with a normal distribution, and as proportions for the categorical variables. The comparisons between the pressure support and T-tube weaning modes were performed by use of the Student t test for paired samples. The chi-square (c2)test was used to compare the categorical variables. For comparing the measures obtained in different points in time (0, 15, and 30 minutes) in each technique, analysis of variance (ANOVA) was used for repeated measures. The significance level adopted was P<0.05.

Results

The clinical characteristics of the 20 patients studied are shown in table I. These patients were in the ICU, intubated and on pressure support ventilation, and, before undergoing the study protocol, had been on mechanical ventilation for 2 to 54 days.

The arterial gas analyses performed in the hour preceding the protocol was as follows: pH, 7.41±0.1; PaCO2, 39±12 mmHg; HCO3, 23±6; PaO2, 98±29 mmHg; and SaO2, 97±2%.

The patients' parameters of mechanical ventilation before initiating the protocol were as follows: SBP, 12±3 cmH2O; PEEP, 5±1 cmH2O; FiO2, 36±3; VT, 545±193 mL; f, 21±6 bpm; and PIP, 19±4 cmH2O.

The total SaO2 values were significantly more elevated during pressure support in all times. No difference in the intragroup values was observed between the techniques when recorded in the 3 different times. The PetCO2 values were greater in the pressure support as compared with those in the T tube in the 3 times. No difference in the intragroup values was observed in the 3 different times (tab. II).

When comparing the 2 weaning modes, the f values were significantly lower in the pressure support in time zero and time 15. In the other situations, no statistically significant difference was observed (tab. III).

The total VE and VT values showed a significant increase in the presence of pressure support in the 3 times, and no differences were observed in the intragroup comparisons in the times zero, 15, and 30 minutes.

When comparing the T-tube and pressure support techniques, the total HR values showed no significant differences between the groups (tab. IV). Comparing the groups with and without heart disease (tab. V), the HR values were significantly smaller in pressure support ventilation in the time 30 in patients with heart disease. Both in the T-tube and pressure support ventilation, HR was greater in the patients without heart disease than that in patients with heart disease. The total values of MBP, DBP, and SBP, and the numerical value of the ST segment in the comparison between the pressure support and T-tube techniques showed no significant differences between the groups (tab. IV). When comparing separately the groups with and without heart disease in pressure support and T tube, no significant differences were observed in SBP, MBP, DBP, and in the numerical value of the ST segment (tab. V). When comparing patients with and without heart disease (tab. V), both in the T tube and pressure support, HR was greater in patients without heart disease, with statistical significance.

No significant alterations in the ST segment were observed when comparing the pressure support and T-tube techniques. However, when comparing the groups with and without heart disease, alterations in the ST segment were more frequent in patients with heart disease (64%) than in those without heart disease (22%) (P<0.05) (tab. VI).

The occurrence of arrhythmias did not significantly differ when comparing the pressure support and T-tube weaning techniques. When comparing the groups with and without heart disease, arrhythmias were more frequent in patients with heart disease (27%) than in those without it (11%), but the values were not significant.

No significant alterations were observed in the occurrence of sinus tachycardia when comparing the 2 techniques. However, when comparing the groups with and without heart disease, sinus tachycardia occurred only in those without heart disease, equally in both weaning techniques. Of the 9 patients without heart disease, 5 (56%) had sinus tachycardia, and, of those with heart disease, none had that arrhythmia.

Discussion

This study, which aimed at assessing the parameters of gas exchange, respiratory mechanics and cardiovascular monitoring during weaning from mechanical ventilation, by use of the pressure support and T-tube techniques, showed that, in regard to gas exchange, an increase in PaO2 and PetCO2 occurred during pressure support. In regard to the respiratory functional parameters, a decrease in f and an increase in VE and VT occurred during pressure support. And, finally, in regard to the cardiovascular parameters analyzed, no significant alterations occurred when comparing the pressure support and T-tube techniques.

When analyzing separately the groups with and without heart disease in regard to their cardiovascular parameters, a decrease in HR was observed during the pressure support technique in the time 30 for the group with heart disease. When comparing patients with and without heart disease, both in pressure support and T-tube ventilation techniques, HR was greater in those without heart disease. Regarding the electrocardiographic parameters, patients with heart disease had more frequent alterations in the ST segment, as well as a trend towards a greater occurrence of arrhythmias. Sinus tachycardia was more frequent in those without heart disease.

Our results agreed with those of some previous studies that reported an increase in SaO2 in patients undergoing pressure support ventilation as compared with those undergoing T-tube ventilation12. Tobin et al12 reported that PaO2 was lower in the group of patients undergoing spontaneous breathing than that in patients undergoing mechanical ventilation. Chatila et al18 reported that patients, who failed to wean from mechanical ventilation (using a T tube), had a drop in oxygen saturation, showing that oxygen desaturation may be rather due to failure to wean than be its cause.

Contrary to some studies19, ours showed that PetCO2 was mildly, but significantly greater in the pressure support ventilation technique, but the increase remained within normal levels. In a group of patients with acute respiratory failure, Pierce et al19 showed that the elevation in the levels of pressure support caused a decrease in f, in PetCO2, and in the asynchronous respiratory pattern. Because capnography is a noninvasive and continuous method, its use to assess the adequacy of ventilation during weaning from mechanical ventilation is attractive; however, until the present time, it has not yet been definitively established. For some authors, PetCO2 was an important predictor of the alterations in PaCO2 that occurred during weaning from mechanical ventilation20. On the other hand, in a group of patients in the postoperative period of cardiac surgery, PetCO2 proved to be an incorrect predictive parameter of the alterations in PaCO2 during weaning in 30% of the cases21. In addition, in a pilot study, Drew et al22 reported that the use of PetCO2 did not shorten the time required for extubation, and did not reduce the number of arterial gas analyses performed when the patient underwent weaning from mechanical ventilation.

Jubran and Tobin23 have shown that the patients who fail the weaning trials develop rapid and superficial breathing, which, along with the mechanical overload, leads to the deficient elimination of carbon dioxide, resulting in hypoventilation and ineffective gas exchange. According to the same mechanism, one may infer that an increase in the minute volume may improve CO2 elimination. In our study, an increase in the minute volume occurred, as well as a slight increase in PetCO2 during pressure support.

The results showed a decrease in f in the times zero and 15, and an increase in VT and VE throughout the entire protocol, when the patients underwent pressure support, and these data are favorable to that weaning method. These findings are in accordance with those reported by Jubran et al23, who showed a significant decrease in f and a significant increase in VT and VE, when the pressure support levels increased from 5 to 20 cmH2O.

The respiratory rate is a frequently used index to predict the outcome of weaning, but it does not adequately discriminate the success of extubation. Tobin et al12 reported that patients who failed to wean from the mechanical ventilation had a decrease in VT and an increase in f. On the other hand, De Haven et al24 reported that 105 of 509 extubated patients had a f >30 bpm prior to extubation, and 97 were successfully extubated, indicating that tachypnea was a sensitive, although not sufficiently specific, index.

Esteban et al25 reported that the clinical evolution during the spontaneous breathing trials, assessed by use of f and SaO2 parameters, was completely different for the patients who failed the trial and those who succeeded in the 2-hour trial (T tube or pressure support). Immediately after discontinuation of the ventilatory support, the patients who failed the spontaneous breathing trial had a significantly greater f than those who tolerated the complete 2-hour T-tube trial, and SaO2 was significantly lower. Although these parameters do not predict failure in extubation, a more accurate analysis of the breathing pattern may detect differences that do not reflect on the measurements taken every 15 minutes.

When comparing pressure support and T tube, no significant alterations were found in the cardiovascular parameters analyzed (SBP, MBP, DBP, ST segment, and HR). When comparing patients with and without heart disease, a decrease in HR was observed in those with heart disease when undergoing pressure support in time 30.

Esteban et al 25 reported that in the clinical evolution of patients undergoing the spontaneous breathing trial, a clear difference was observed in the HR and SBP parameters of those who failed the spontaneous breathing trial [HR 100 (85 – 120 bpm); SBP 150 (125 - 180 mmHg)] and those who succeeded in the 2-hour trial (T tube or pressure support) [HR 92 (85 – 105 bpm); SBP 135 (120 - 150 mmHg)]. That study also showed that both techniques, T tube and pressure support, are equally effective in the spontaneous breathing trial before extubation in patients undergoing mechanical ventilation who have difficulty in resuming spontaneous breathing. Our results are in accordance with those of that study, considering that significant alterations in HR and systemic blood pressure were not observed during pressure support or T-tube ventilation. Lemaire et al26 reported that, in patients with chronic obstructive pulmonary disease and cardiovascular disease, the transition from mechanical ventilation to T tube resulted in an increase in systemic blood pressure, in HR, and in pulmonary artery occlusion pressure, which required the return to mechanical ventilation. Our results showed a mild and nonsignificant tendency towards an increase in HR in the 2 methods, without altering blood pressure.

When comparing patients with and without heart disease using the T tube, HR was observed to be significantly greater in those without heart disease, which may be explained by the fact that at least 7 patients with heart disease were being treated with specific drugs, such as propranolol, digoxin, captopril, isosorbide, and amiodarone. Patients without heart disease were not receiving such drugs.

Regarding the electrocardiographic parameters, the alterations in the ST segment were significantly more frequent in patients with heart disease, and the occurrence of sinus tachycardia was greater in patients without heart disease, both in pressure support and T-tube ventilation.

The increase in the cardiac overload, when changing from mechanical ventilation to spontaneous breathing, can cause alterations in myocardial perfusion and ischemia18,27, leading to a successful weaning. Rasanen et al27 reported the occurrence of electrocardiographic alterations indicating myocardial ischemia in 6 out of 12 patients with myocardial infarction complicated with respiratory failure, requiring mechanical ventilation. Hurford and Favorito28 reported that 6 of 17 patients depending on mechanical ventilation who failed to wean from mechanical ventilation had electrocardiographic alterations evidencing ischemia. Abalos et al29 reported ischemia in monitoring the ST segment in 9% to 14% of patients with coronary artery disease when undergoing weaning from mechanical ventilation after noncardiac surgery. Chatila et al18 have also reported the presence of ischemia in 6% of those patients. However, ischemia was more frequently detected (10%) in patients with history of coronary artery disease associated with failure to wean in 22% of the cases. The studies cited suggested that the incidence of myocardial ischemia may be overestimated due to electrocardiographic criteria relatively insensitive to detect myocardial ischemia18,30. Many patients are suspected to fail to wean from mechanical ventilation, due to occult myocardial ischemia or myocardial ischemia not well-detected on electrocardiographic tracings.

Those studies have not performed a comparative analysis between T-tube and pressure support ventilation. Our findings confirm those cited, with a predominance of alterations in the ST segment in patients with heart disease, and showed that the weaning methods are equivalent, without advantages of one over the other.

The significantly greater occurrence of sinus tachycardia in patients without heart disease may be explained by the fact that patients with heart disease are usually treated with drugs specific for their cardiovascular impairment, which is not the case of patients without heart disease.

Arrhythmias were observed with both methods and more frequently in patients with heart disease, although without a significant difference.

The interpretation of our results should consider certain methodological limitations. The size of the sample (n=20) was statistically accepted for comparing pressure support and T-tube ventilation, without considering the analysis into groups. However, when subdividing the patients into with and without heart disease groups, the number of patients in each group was reduced, which may have interfered with the power to detect differences in the results. This may have been the reason for not detecting the differences when comparing pressure support and T-tube ventilation in patients with (n=11) and without (n=9) heart disease.

Another limitation relates to the analysis of cardiovascular variables, which included only simple clinical parameters and electrocardiographic evaluation, which may not have detected smaller magnitude alterations.

Our conclusions were as follows: 1) when comparing the weaning techniques: a) an improvement in oxygenation and in the respiratory functional parameters occurred in the pressure support ventilation technique, which was shown by the reduction in the respiratory rate at least during the first 15 minutes and by the increase in VT and VE; b) no difference was observed in the cardiovascular and electrocardiographic variables; 2) when comparing the groups with and without heart disease, the former had the following: a) significantly smaller HR values in the 30 minutes with pressure support, as compared with those with T tube; b) a greater incidence of ST alterations, smaller occurrence of tachycardia, and a tendency towards a greater occurrence of arrhythmias. On the other hand, patients without heart disease had a tendency towards a greater incidence of tachycardia. Finally, regarding the evaluation of the cardiorespiratory parameters in critically ill patients undergoing the pressure support and T-tube ventilation weaning techniques, new studies are required. Such studies should have larger samples to show the differences that may exist. They also should have a more sophisticated methodology for cardiovascular assessment, such as Holter monitoring, myocardial scintigraphy, and echocardiography, increasing the probability to detect milder cardiovascular alterations.

References

Alexandre Doval da Costa

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90040-000 - Porto Alegre, RS - Brazil

E-mail:

alexandre_doval@uol.com.br

Sent for publication: 03/15/2004

Accepted for publication: 06/16/2004

English version by Stela Maris Costalonga