( PDF ) Avaliação ecocardiográfica e da capacidade funcional por ensaio clínico randomizado dos efeitos agudos de dois modos de ventilação não-invasiva nasal na insuficiência cardíaca compensada

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Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Faculdade de Medicina

Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde:

Cardiologia e Ciências Cardiovasculares

AVALIAÇÃO ECOCARDIOGRÁFICA E DA CAPACIDADE

FUNCIONAL POR ENSAIO CLÍNICO RANDOMIZADO

DOS EFEITOS AGUDOS DE DOIS MODOS DE

VENTILAÇÃO NÃO-INVASIVA NASAL NA

INSUFICIÊNCIA CARDÍACA COMPENSADA

Lorena Contreras Mundstock

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Porto Alegre

2008

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Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Faculdade de Medicina

Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde:

Cardiologia e Ciências Cardiovasculares

AVALIAÇÃO ECOCARDIOGRÁFICA E DA CAPACIDADE

FUNCIONAL POR ENSAIO CLÍNICO RANDOMIZADO

DOS EFEITOS AGUDOS DE DOIS MODOS DE

VENTILAÇÃO NÃO-INVASIVA NASAL NA

INSUFICIÊNCIA CARDÍACA COMPENSADA

Lorena Contreras Mundstock

Prof. Orientador: Dr. Marco Antonio Rodrigues Torres

Prof. Co-orientador: Dr. Rogério Gastal Xavier

Dissertação de mestrado apresentada ao Curso de Pós-

Graduação em Cardiologia e Ciências Cardiovasculares como requisito

parcial para a obtenção do título de Mestre pela

Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Porto Alegre

2008

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Dedico este trabalho aos meus pais, exemplos de dedicação à pesquisa e incentivadores

dos meus estudos

AGRADECIMENTOS

Ao Professor e Doutor Rogério Gastal Xavier, pela amizade, apoio constante e

contribuição importante para a realização deste trabalho;

À equipe de ecocardiografistas da Unidade de Métodos Não Invasivos do Serviço de

Cardiologia do HCPA, Dora Palombini, Valéria Freitas, Leandro Becker e Roberto

Salvaro, pela ajuda incansável, paciência e contribuição intelectual e muito importante;

Às secretárias da UMNI do Serviço de Cardiologia do HCPA, Cleusa e Sandra, pela

paciência, compreensão e coleguismo durante as coletas;

Às técnicas de enfermagem da Unidade de Métodos Não Invasivos do Serviço de

Cardiologia do HCPA, Simone, Dóris, Carla e Silvana, pela paciência e ajuda durante

as coletas;

À secretária do PPG Cardio, Sirlei, pela paciência, compreensão e ajuda nos momentos

mais difíceis;

Aos professores Ilmar Köhler e Luiz Claudio Danzmann, pela ajuda, pacientes e

compreensão;

Ao Sr Lourenço da Oximed pela disponiblização do aparelho modelo tal e tal de

ventilação utilizado nesta presente pesquisa;

Ao professor e orientador Marco Antônio Rodrigues Torres, pelo incentivo ao

mestrado e por ter me incentivado a buscar as soluções para os obstáculos

Ao Prof. Luiz Eduardo P. Rohde, Coordenador do Curso de Pós-Graduação em

Cardiologia e Ciências Cardiovasculares da Universidade Federal do Rio Grande do

Sul, pelo apoio prestado;

À colega de mestrado Ana Paula Corrêa, pela amizade, ajuda e coleguismo;

À minha colega e amiga Fernanda Machado Balzan, pela amizade, apoio,

compreensão, coleguismo, ajuda incansável e companheirismo desde o início do

mestrado e que foram muito importantes durante todas as etapas;

Ao meu irmão, Daniel, pelo exemplo de dedicação à pesquisa, e calma durante esta

etapa;

Aos meus pais, Claudio e Elsa, que nunca mediram esforços para minha educação, pelo

constante incentivo ao mestrado e à continuação com a pesquisa, pelos conselhos,

compreensão, companheirismo e todo o apoio intelectual prestado durante o mestrado;

A CAPES e ao FIPE, pelo incentivo financeiro prestados ao mestrado e ao projeto

SUMÁRIO

LISTA DE ABREVIATURAS....................................................................................10

LISTA DE FIGURAS................................................................................................. 11

LISTA DE TABELAS................................................................................................ 12

LISTA DE ANEXOS.................................................................................................. 13

RESUMO ................................................................................................................... 15

ABSTRACT ............................................................................................................... 16

CAPÍTULO I: Revisão de literatura ............................................................................ 17

INSUFICIÊNCIA CARDÍACA........................................................................... 17

AVALIAÇÃO DAS FUNÇÕES CARDÍACAS ..................................................25

AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE FUNCIONAL ............................................. 28

VENTILAÇÃO NÃO INVASIVA POR PRESSÃO POSITIVA ......................... 33

VNI EM CARDIOLOGIA .................................................................................. 36

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................................... 44

CAPÍTULO II: Artigo................................................................................................. 48

INTRODUÇÃO ..................................................................................................48

MÉTODOS......................................................................................................... 50

RESULTADOS................................................................................................... 55

DISCUSSÃO ...................................................................................................... 63

CONCLUSÃO .................................................................................................... 68

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................. 69

ANEXO I: Artigo em inglês........................................................................................71

ANEXO II: TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO (TCLE)... 97

ANEXO III: Variáveis da Ecocardiografia ..................................................................99

LISTA DE ABREVIATURAS

CAPÍTULO I

IC: insuficiência cardíaca

EAP edema agudo de pulmão

iECA: inibidor da enzima conversora de angiotensina

VE: ventrículo esquerdo

RVP resistência vascular periférica

AE átrio esquerdo

VD: ventrículo direito

DC: débito cardíaco

NYHA New York Heart Association

FEVE fração de ejeção do ventrículo esquerdo

CAP cateter da artéria pulmonar

RMC ressonância magnética cardíaca

AE átrio esquerdo

Eco ecocardiografia

Eco-Doppler ecocardiografia por Doppler

DT Doppler Tissular

DTM Doppler transmitral

TCP teste cardiopulmonar

consumo de oxigênio

pico consumo de oxigênio de pico

VE ventilação

VCO

produção de dióxido de carbono

VE/VCO

equivalente ventilatório

Vd/Vt relação espaço morto fisiológico/volume corrente

PaCO

pressão parcial de dióxido de carbono

TC6min teste de caminhada de seis minutos

IAM infarto agudo do miocárdio

FC freqüência cardíaca

VNI ventilação não invasiva

PEEP pressão expiratória final positiva

IR insuficidência respiratória

FR freqüência respiratória

DPOC doença pulmonar obstrutiva crônica

CPAP pressão positiva contínua nas vias aéreas

BiPAP

pressão positiva duplo nível nas vias aéreas

IPAP pressão positiva inspiratória nas vias aéreas

EPAP pressão positiva expiratória nas vias aéreas

Pt pressão intratorácica

PVC pressão venosa central

PCP pressão de cunha capilar

VMI ventilação mecânica invasiva

PAM pressão arterial média

ECG eletrocardiograma

VDFVE volume diastólico final do ventrículo esquerdo

ACS apnéia central do sono

dióxido de carbono

BNP peptídeo natriurético tipo B

CDI cardiomiopatia dilatada idiopática

CI cardiomiopatia isquêmica

VDF volume diastólico final

VSF volume sistólico final

DSFVE diâmetro sistólico final do ventrículo esquerdo

VSFVE volume sistólico final do ventrículo esquerdo

FS fração de encurtamento

SCA síndrome coronariana aguda

iVAE índice do volume do átrio esquerdo

ACFA arritmia compatível com fibrilação atrial

IMVE índice de massa do ventrículo esquerdo

TRIV tempo de relaxamento isovolumétrico

DAE diâmetro do átrio esquerdo

LISTA DE FIGURAS

CAPÍTULO I

Figura 1

Desempenho cardíaco............................................... 19

Figura 2

Avaliação pelo Doppler da função diastólica............ 24

CAPIÍTULO II

Figura 1

Fluxograma do estudo 50

Figura 2

Comportamento do DSFVE, antes e depois da VNI nos

grupos de pacientes com FEVE≥50% e FEVE<50%

Figura 3

Comportamento do TRIV nos momentos antes e depois

da VNI nos grupos de pacientes que usaram CPAP e

BiPAP

Figura 4

Comportamento do VSFVE nos momentos antes e

depois da VNI nos grupos de pacientes que usaram

CPAP e BiPAP, e comportamento VSFVE antes e

depois da VNI nos grupos de pacientes com

FEVE≥50% e FEVE<50%

Figura 5

Comportamento da FEVE antes e depois da VNI nos

grupos de pacientes com FEVE≥50% e FEVE<50%

Figura 6

Comportamento da FS nos momentos antes e depois da

VNI nos grupos de pacientes que usaram CPAP e

BiPAP

LISTA DE TABELAS

CAPÍTULO II

Tabela 1

Características da amostra estudada 52

Tabela 2

porcentagem de pacientes por grupo relacionada aos

medicamentos para o tratamento da IC

Tabela 3

valores de média ± desvio padrão para as variáveis

entre os grupos de FEVE acima e abaixo de 50%.

Tabela 4

valores do ecocardiograma, modo M, pré e pós VNI

nos pacientes com FEVE≥50%

Tabela 5

Valores pré e pós VNI nos grupos BiPAP e CPAP 59

LISTA DE ANEXOS

CAPÍTULO II

ANEXO I Artigo em inglês

ANEXO II Termo de Consentimento Livre e Esclarecido

ANEXO II Variáveis da ecocardiografia

RESUMO

Objetivo: avaliar os efeitos agudos da ventilação não invasiva (VNI) em pacientes com

insuficiência cardíaca (IC) na resposta hemodinâmica da função cardíaca por

ecocardiografia com Doppler Tissular e na avaliação da capacidade funcional através do

teste de caminhada de 6 minutos (TC6min), utilizando modo continuous positive airway

pressure (CPAP) versus bilevel positive airway pressure (BiPAP). Métodos vinte e seis

pacientes portadores de insuficiência cardíaca selecionados de ambulatórios de

cardiologia de hospitais-escola de Porto Alegre. Os pacientes foram randomizados para

receber VNI pelos modos CPAP ou BiPAP durante 60 minutos. Foram realizados

TC6min e ecocardiograma antes e após o uso da VNI. No modo CPAP foi utilizada

pressão de 8 cmH

O, e no BiPAP foram 8 cmH

O de pressão inspiratória e 4 cmH

O de

pressão expiratória. Resultados: o tempo de relaxamento isovolumétrico (TRIV)

diminuiu após uso do CPAP (pré = 104,7±18,9 mseg versus pós = 60,48±19,2 mseg;

p<0,05) e a fração de encurtamento (FS) diminuiu em ambos os modos (pré =

25,9±1,4% versus pós = 23,15±1,02%, P < 0,05). Entre os pacientes com fração de

ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) ≥ 50%, houve aumento do diâmetro sistólico

final do VE (DSFVE) (pré = 37,27±2,84mm versus pós = 41,8±2,77mm; p<0,05) e

diminuição da FEVE (pré = 61,9±2,6% versus pós = 53,32±2,9%). A capacidade

funcional não foi alterada com o uso da VMNI. Conclusão: O CPAP alterou

significativamente o TRIV. A FEVE preservada influenciou os resultados da função

contrátil do VE. A VNI não provocou alterações significativas sobre a capacidade

funcional.

ABSTRACT

Objective: evaluate the acute effects of noninvasive ventilation (NIV) in patients with

heart failure (HF) in the hemodynamic response of the cardiac function through

echocardiography with Tissue Doppler and in the assessment of functional capability

through the 6-minute walk test (6MWT), using continuous positive airway pressure

(CPAP) vs. bilevel positive airway pressure (BiPAP) modes. Methods: twenty-six

patients with HF recruited from outpatient clinics of Cardiology school-hospitals in

Porto Alegre. The patients were randomized to receive NIV through CPAP or BiPAP

modes for 60 minutes. The 6MWT and echocardiogram were performed before and

after the use of NIV. In CPAP mode, 8 cmH

O pressure was applied and in BiPAP

mode 8 cmH

O inspiratory pressure and 4 cmH

O expiratory pressure were applied.

Results: The isovolumic relaxation time (IVRT) was reduced after the use of CPAP

(before = 104.7±18.9 msec. vs. after = 60.48±19.2 msec.; p<0.05) and the shortening

fraction was reduced in both modes (before = 25.9±1.4% vs. after = 23.15±1.02%,

p<0.05). Patients with left ventricle ejection factor (LVEF) ≥ 50% presented increased

left ventricle end systolic diameter (LVESD) (before = 37.27±2.84mm vs. after =

41.8±2.77mm; p<0.05) and reduced LVEF (before = 61.9±2.6% vs. after =

53.32±2.9%). The functional capability was not altered with the use of NIV.

Conclusion: The CPAP significantly altered the IVRT. The preserved LVEF affected

the results of LV contractile function. The NIV did not cause any significant alteration

to the functional capability.

CAPÍTULO I: Revisão de literatura

INSUFICIÊNCIA CARDÍACA

Definição

A Insuficiência Cardíaca (IC) é uma condição progressiva que inicia com fatores

de risco para disfunção cardíaca, progride para mudanças assintomáticas na estrutura e

funções cardíacas, resultando em IC clínica, incapacidade e morte [1, 2]. Pode resultar

de qualquer distúrbio cardíaco, estrutural ou funcional, que prejudique a capacidade do

ventrículo de encher ou ejetar sangue.

Suas principais manifestações são dispnéia e fadiga, que limitam a capacidade

funcional, e a retenção de líquidos, que podem levar à congestão e ao edema pulmonar e

periférico. Com isso, a capacidade funcional e a qualidade de vida dos pacientes

acometidos pela IC fica prejudicado. No entanto, essa característica não é a principal

apresentada no quadro clínico, mas é importante [2].

Em reconhecimento à alta prevalência e incidência dessa doença, a American

Heart Association (AHA) e o American College of Cardiology (ACC) propuseram um

modelo de que classifica o estágio em que a IC se encontra: estágio A – fatores de risco

para IC; estágio B – anormalidades assintomáticas da função ou estrutura cardíaca;

estágio C – IC sintomática; estágio D – estágio final da IC. Esse modelo enfatiza a

fisiopatologia da IC e ressalta a prevenção e detecção precoce dos da IC sintomática [1].

No Brasil, a IC é a terceira principal causa geral de internação e a primeira

cardiovascular, apresentando, ainda, alta mortalidade. Nos países desenvolvidos, por

outro lado, a IC descompensada é a principal causa de internação. Nos Estados Unidos,

são diagnosticados cerca de 400.000 novos casos por ano de IC. No Brasil, a IC

representou aproximadamente 4% de todas as internações, e 31% das internações por

causas cardiovasculares, em 2002. Com relação às taxas de readmissão hospitalar por IC

dentro de 90 dias, a prevalência, no Brasil, é de 36%, enquanto que nos Estados Unidos

é de 51%. Não existe um consenso sobre os principais motivos que levam os pacientes à

readmissão hospitalar por IC. No entanto, de acordo com levantamentos de diversos

estudos internacionais, algumas da causas mais freqüentes são idade avançada, co-

morbidades clínicas, ser do sexo masculino, ser da raça negra, ter tido hospitalizações

prévias freqüentes, além de baixa aderência ao tratamento e/ou tratamento inadequado

[3].

IC Crônica: Esta é a forma mais comum de IC e é freqüentemente pontuada por

exacerbações agudas. Sua definição inclui o aparecimento dos sintomas, seguida por

evidência objetiva de disfunção cardíaca (por ecocardiografia) e resposta ao tratamento

direcionado para IC [4].

Seu início é marcado por um dano miocárdico primário que gera disfunção

ventricular. Esta deflagra mecanismos adaptativos associados à alteração neuro-

humoral, levando a alterações na forma e eficiência mecânica do coração - que é o

remodelamento ventricular – e também a alterações periféricas circulatórias, havendo

também danos secundários devido ao aumento do estresse oxidativo. Em situações de

IC crônica, mecanismos adaptativos podem operar por muito tempo, permitindo

acomodações de aumento de pressão hidrostática capilar e de volemia, evitando o

edema agudo de pulmão (EAP) [3].

A principal causa de IC é pressão capilar pulmonar aumentada, que desencadeia

o principal sintoma, a dispnéia aos esforços. No entanto, alguns estudos realizados

durante o exercício em pacientes com IC mostram uma fraca relação entre pressão

capilar pulmonar e o desempenho durante o exercício. Além da dispnéia, são sintomas

característicos de IC edema de tornozelos, cianose e extremidades frias, sinais de

congestão e fadiga [4].

Os sintomas característicos em pacientes com IC podem indicar a severidade da

doença e devem ser usados para monitorar os efeitos do tratamento. Apesar de existir

fraca correlação entre os sintomas e a severidade da doença, os primeiros podem estar

relacionados ao prognóstico, principalmente após o início do tratamento. Este consiste

em prevenir e/ou controlar doenças que levem à disfunção cardíaca; prevenir o

progresso da IC, uma vez que o diagnóstico está estabelecido; manutenção ou melhora

da qualidade de vida; melhora da sobrevida. O manejo terapêutico inclui medidas

farmacológicas e não-farmacológicas, cirurgia e meios mecânicos. As medidas não-

farmacológicas são educação do paciente e da família, controle do peso, controle da

dieta (controle do consumo de sal, álcool e líquidos), evitar hábitos tabágicos e prática

de exercício. O tratamento farmacológico inclui, na maioria dos casos, o uso de

inibidores da enzima conversora de angiotensina (iECA), diuréticos, antagonistas beta-

adrenérgicos, antagonistas dos receptores de aldosterona, vasodilatadores, terapia

inotrópica positiva, agentes anti-trombóticos e anti-arrítmicos. As cirurgias cardíacas

devem ser feitas na presença de sintomas de IC e quando a doença é cirurgicamente

corrigível. As cirurgias podem ser de revascularização, de válvula mitral, de restauração

do ventrículo esquerdo (VE), marcapassos e desfibrilador cardioversor implantável.

Além destas, existem as cirurgias de reposição cardíaca, como o transplante cardíaco,

dispositivos de assistência ventricular e coração artificial, realizadas em estágio final da

doença [4].

IC Descompensada: De acordo com a Diretriz Latino-Americana para Avaliação e

Conduta na IC Descompensada, esta é definida como uma síndrome clínica na qual uma

alteração estrutural ou funcional do coração leva à incapacidade do mesmo para ejetar

ou acomodar sangue dentro dos valores pressóricos, causando acentuada limitação da

capacidade funcional e necessitando de intervenção terapêutica imediata. Ocorre

diminuição da contratilidade (cardiopatia isquêmica, hipertensiva ou dilatada) ou por

sobrecarga hemodinâmica, distúrbios de freqüência cardíaca ou enchimento ventricular

alterado. Os distúrbios hemodinâmicos deflagrados na IC descompensada estão

associados a alterações sistêmicas neuro-humorais, com atuação direta sobre o tecido

cardíaco, em que a atuação destes fatores leva à apoptose (morte) de miócitos e

alterações da estrutura, podendo levar a alterações funcionais, caracterizando o

remodelamento ventricular. Há intensa atividade inflamatória, caracterizada pelo

aumento de citocinas pró-inflamatórias, mas também intensa atividade de elementos

protetores, caracterizados pelos vasodilatadores e diuréticos. Na maioria das formas de

IC descompensada a baixa perfusão tecidual é conseqüência do débito cardíaco

inadequado [3].

A IC descompensada é clinicamente caracterizada por 3 alterações

hemodinâmicas: resistência vascular periférica (RVP) aumentada, débito cardíaco

diminuído e pressões de enchimento do VE e do ventrículo direito (VD) elevadas. A

RVP elevada acarreta aumento das pressões de enchimento, que tem efeito sobre os

sintomas associados à IC descompensada. Pressões elevadas da artéria pulmonar e de

pressão jugular, bem como terceira bulha cardíaca são características de congestão,

condição em que cada um destes sintomas têm sido identificado como preditor de

desfecho pobre a longo prazo em pacientes com IC. A redução das pressões de

enchimento, por outro lado, correlacionam com melhores desfechos. De fato, pressões

de enchimento elevadas persistentemente têm sido mostradas como preditivas de risco

aumentado de descompensação e morte súbita em pacientes hospitalizados por IC.

Entretanto, um débito cardíaco (DC) diminuído, que também caracteriza a IC, não

aparece como um preditor de mortalidade em IC, mesmo nos pacientes com disfunção

sistólica [5].

Existem vários mecanismos pelos quais a pressão de enchimento do VE elevada

pode desencadear desfechos em IC descompensada, além dos próprios sintomas de IC

descompensada. Pressões de enchimento do VE elevadas estão associadas com uma

elevada demanda de oxigênio do miocárdio e um gradiente para perfusão miocárdia

comprometido, levando a um risco maior de isquemia miocárdica global, que também

pode desencadear angina em pacientes com IC secundária a doença coronária. Além

disso, pressões de enchimento do VE elevadas estão fortemente correlacionadas com

resposta neurohormonal que ocorre na IC. Esta é, pelo menos em parte, devido à

distensão ventricular com ativação neuro-hormonal que conseqüentemente leva a

pressões elevadas [5].

A avaliação de dois parâmetros hemodinamicamente críticos, pressões de

enchimento e taxas de perfusão, é essencial para a caracterização do paciente que

apresenta IC descompensada. Pacientes com congestão, devido a elevadas pressões de

enchimento são chamados de “úmidos”, enquanto que pacientes sem congestão são

“secos”. Perfusão inadequada pode resultar na presença de extremidades frias, levando a

esses pacientes serem classificados como “frios”, enquanto que pacientes com perfusão

adequada são chamados de “quentes”. Os pacientes com IC descompensada são

rapidamente avaliados de acordo com esses critérios e classificados entre 1 das quatro

categorias: quente e seco, quente e úmido, frio e úmido, frio e seco) [5].

O EAP ocorre por aumento súbito das pressões de enchimento por redução da

complacência ventricular ou hipervolemia, levando ao aumento da pressão hidrostática

capilar, levando ao edema pulmonar [3].

IC sistólica e diastólica: em termos fisiológicos, a IC ocorre quando uma anormalidade

da função cardíaca faz com que o coração deixe de bombear o sangue em quantidades

necessárias para metabolização dos tecidos, ou por fazê-lo com elevada pressão de

enchimento. A insuficiência cardíaca, portanto, seria causada por uma anormalidade da

função sistólica que leva a um prejuízo na expulsão de sangue. Assim, este tipo de

insuficiência seria caracterizado como insuficiência cardíaca sistólica. A insuficiência

cardíaca diastólica seria causada por uma alteração da função diastólica que causa um

prejuízo do enchimento ventricular [2].

A insuficiência cardíaca sistólica é a forma mais clássica de IC. Suas principais

manifestações clínicas resultam de um débito cardíaco insuficiente e/ou retenção de sal

e água. Os exemplos mais comuns desta manifestação clínica são pacientes com infarto

do miocárdio ou embolia pulmonar [2].

IC diastólica: Os pacientes com IC diastólica apresentam fração de ejeção do ventrículo

esquerdo (FEVE) preservada, o que não faz com que a IC diastólica seja importante que

a IC sistólica. Nesta forma ocorre prejuízo do ventrículo para receber sangue, que pode

ser causado por relaxamento ventricular lento ou incompleto. As principais

manifestações clínicas desta doença estão relacionadas com a elevação da pressão de

enchimento ventricular, levando à congestão venosa sistêmica, pulmonar ou ambas.

Além disso, a IC diastólica pode ser causada por fatores associados ao envelhecimento,

que incluem enrijecimento arterial e ventricular. Sendo assim, a IC diastólica é muito

comum nas pessoas idosas. Os principais exemplos desta manifestação são

cardiomiopatia hipertrófica ou restritiva [2].

Brutsaert [6] descreve que a IC diastólica deve ser compreendida como uma

conseqüência de uma disfunção sistólica importante da bomba muscular ventricular

diante do desempenho da bomba hemodinâmica preservada do ventrículo. O autor relata

que vários estudos destacam que tanto IC sistólica quanto IC diastólica são extremos de

um espectro de diferentes fenótipos de uma e da mesma doença: a insuficiência

cardíaca. O desempenho cardíaco pode ser visto de 3 formas: 1) um sistema hidráulico

de entrada e saída, com base nas leis Pouiseuille e Bernouillee no princípio de diluição

de Fick ; 2) uma bomba de compressão hemodinâmica; 3) uma bomba ventricular

muscular.

Figura 1: Ilustração modificada e traduzida de Brutsaert, 2006 [6]. Proposição

conceitual fisiológica para o desempenho cardíaco. Esquerda: o ventrículo é

considerado como parte de um sistema de entrada e saída, sendo o ventrículo, uma caixa

preta. Meio: o ventrículo é considerado como uma bomba (de compressão) dinâmica,

sendo os miócitos a caixa preta. Direita: o ventrículo é considerado como uma bomba

muscular, sendo os não-cardiomiócitos (células endoteliais, fibroblásticas e neuronais) a

caixa preta

SISTEMA CARDIOVASCULAR ÓRGÃO CARDÍACO

TECIDO MIOCÁRDICO

SISTEMA

HIDRODINÂMICO DE

ENTRADA E SAÍDA

BOMBA DE

COMPRESSÃO

HEMODINÂMICA

BOMBA

MUSCULAR

Lei de Poiseulle

F (DC)=(P art – Pven)/R

Lei de Bernouilli

Princípio de Diluição de Fick

Ventricular

PRESSÃO-FLUXO-VOLUME

Lei de Laplace

Miocárdio

FORÇA-VELOCIDADE-

COMPRIMENTO-TEMPO

Força-freq; intervalos de tempo

Relaxam. carga-dependente; Sucção

Função regional; não-uniformidade

A IC diastólica é observada em, aproximadamente, 40% de todos os pacientes

portadores de IC crônica, sendo mais predominante em mulheres, especialmente nas

mais idosas e que apresentam história de hipertensão, hipertrofia ventricular e diabetes

mellitus. Os sintomas assemelham-se aos mesmos apresentados por pacientes que têm

IC sistólica, como dispnéia aos esforços, arritmias e edema pulmonar, podendo ser tão

graves quanto em pacientes com classe funcional III ou IV de New York Heart

Association (NYHA). Dessa forma, esses pacientes são freqüentemente hospitalizados

[7].

Apesar de acreditar-se que esses pacientes têm melhor expectativa de vida do

que aqueles que têm função sistólica baixa, a taxa de mortalidade é importante, mesmo

com desempenho hemodinâmico dito preservado devido à FEVE preservada [7, 8].

Embora por mecanismos diferentes, ambas as formas de insuficiência cardíaca

coexistem comumente, como no caso da insuficiência cardíaca crônica. Nesta, a

insuficiência cardíaca sistólica é causada pela perda de contratilidade do miocárdio

secundária a infarto agudo do miocárdio, enquanto que a IC diastólica é causada pela

diminuição da complacência do ventrículo, causada por substituição de tecido fibroso,

que prejudica a capacidade de distensão. Além destas, outras inúmeras características e

achados laboratoriais estão incluídas nestas duas formas de IC [2].

No estudo de Goldraich e cols [8], que verificou uma coorte de pacientes que

chegavam à emergência com IC descompensada, verificou-se que 31% dos pacientes

apresentavam FEVE preservada. Apesar disso, estes foram os pacientes que mais

apresentaram complicações intra-hospitalares.

AVALIAÇÃO DAS FUNÇÕES CARDÍACAS

CATETERISMO

O cateterismo cardíaco permite informações sobre o relaxamento,

distensibilidade e enchimento do VE e rigidez diastólica. Paulus [9] e cols. consideram

que evidências da disfunção diastólica do VE, adquiridas invasivamente, ainda são

consideradas definitivas de IC diastólica.

De acordo com as Diretrizes Para o Diagnóstico e Tratamento da IC Crônica da

Sociedade Européia de Cardiologia de 2005 [9] , o uso do cateterismo cardíaco, também

conhecida como angiografia coronária deve ser considerado em pacientes com IC

descompensada e em pacientes com IC grave que não estão respondendo ao tratamento

medicamentoso. Nos casos de angina pectoris ou qualquer outra evidência de isquemia

miocárdica que não responde ao tratamento anti-isquemia, a angiografia também é

indicada.

O cateter da artéria pulmonar (CAP) permite monitoramento hemodinâmico

contínuo do paciente. É útil na avaliação de pacientes para transplante cardíaco e no

manejo de choque cardiogênico. No entanto, a relação risco-benefício para o paciente

ainda não está clara por falta de evidências consistentes. Mehra [5] relata que os estudos

ADHERE e ESCAPE aumentaram os custos, a permanência hospitalar, bem como a

mortalidade de pacientes portadores de IC monitorados com CAP.

RESSONÂNCIA MAGNÉTICA CARDÍACA (RMC)

A RMC é considerada uma técnica de imagem versátil, com alta acurácia e

reprodutibilidade para a avaliação dos volumes ventriculares, função global,

movimentação de parede, espessura miocárdica, massa miocárdica e válvulas cardíacas.

Este método é bem empregado para a detecção de defeitos congênitos, massas e tumores

e doenças valvares e do pericárdio [4].

A vantagem específica da RMC sobre a ecocardiografia é a aquisição de

imagens em qualquer plano ou ao longo do eixo selecionado. Essa característica faz da

RMC o padrão-ouro para volume do VE, volume do átrio esquerdo (AE) e medidas de

massa do VE. Além disso, a RMC pode ser considerada naqueles pacientes que têm

uma imagem ecocardiográfica prejudicada para obter medidas confiáveis. Paulus e cols

[9] consideram a RMC como primeira escolha se são pequenas mudanças no volume ou

na massa do VE e do AE, como no caso de progressão de uma doença ou de reação a

um tratamento. Assim, a RMC é útil na caracterização tissular, bem como na separação

diastólica do VE, que pode apenas ser avaliado por RMC.

ECOCARDIOGRAFIA

A ecocardiografia (Eco) é definida, por consenso, como o método para

documentação da disfunção cardíaca em repouso [3, 4, 9-12] relata que de acordo com o

American College of Cardiology/ American Heart Association (ACC/AHA) a

Ecocardiografia é considerada como o único e mais útil teste na avaliação de pacientes

com Insuficiência Cardíaca, por sua habilidade de proporcionar, acuradamente e não-

invasivamente, medidas da função ventricular e avaliar causas de IC estrutural.

Dos estudos publicados a respeito do tema, poucos usaram a ecocardiografia, o

método preferencial para avaliar a função sistólica e diastólica, segundo as diretrizes da

European Society of Cardiology (Sociedade Européia de Cardiologia) de 2005 [4],

como medida das funções cardíacas em pacientes com IC. Nenhum estudo encontrado

estudou as pressões de enchimento ventricular pelo Doppler Tissular (DT), a qual tem a

vantagem de ser independente da pré-carga na avaliação da função diastólica. Em

contraste com Doppler do Fluxo Mitral (método mais tradicional), a qual impede a

adequada diferenciação entre os diversos momentos de enchimento. Pois, este modo,

apresenta uma variação importante dos índices da onda E e da onda A e da relação das

ondas (E/A), diante das modificações da pré-carga do VE.

O uso dos parâmetros de enchimento foi fundamentado no estudo de Danzman e

cols. [12]. Neste estudo, foi verificado o comportamento dos índices diastólicos do VE

extraídos pelo DT em relação a estas mesmas medidas extraídas de Doppler transmitral

(DTM) sob a influência da sobrecarga hemodinâmica. Esta sobrecarga foi induzida pela

modificação da pré-carga através de elevação dos membros inferiores e modificação da

pós-carga através de exercício isométrico com a manobra de handgrip. Os resultados

deste estudo mostraram que o perfil de velocidade do índice do DTM – E variou de

maneira significativa, mediante a elevação da pré-carga, enquanto que o índice DT – E’

não apresentou variação significativa após a elevação da pré-carga. Os achados apontam

para uma independência da pré-carga, considerando-se a velocidade da onda E’. Sendo

este estudo útil para diferenciação de padrões na análise diastólica. Nos pacientes com o

padrão de ‘pseudonormalização’ na avaliação da função diastólica, cujos parâmetros são

obtidos tanto pelo Doppler mitral quanto pelo tissular, a variação dos picos das

velocidades E e E’, bem como a razão E/A em relação á razão E’/A’, pode ser

empregada para se diferenciar este padrão ‘pseudonormal’ de um padrão de enchimento

normal.

Figura 2: ilustração modificada e traduzida de Braunwald, 2006 [13]. Representação

esquemática do fluxo mitral, Doppler tissular do anel mitral e fluxo de veias pulmonares

em situações de função diastólica normal e graus crescentes de disfunção diastólica O

fluxo mitral é bifásico e consiste em um fluxo precoce (Em) e um tardio relacionado à

contração atrial (Am). O Doppler tissular resulta num padrão semelhante das

velocidades anulares precoce e tardias (Ea e Aa), em direção oposta à do fluxo mitral.

Em pacientes normais, o fluxo das veias pulmonares é multifásico, com relativa

igualdade entre os componentes anterógrados sistólico e diastólico, e velocidade

relativamente baixa do fluxo retrógrado da onda pulmonar. Nos casos de disfunção

diastólica de grau variável, ocorrem mudanças previsíveis no fluxo mitral, velocidades

do Doppler tissular e nas velocidades das veias pulmonares, como ilustrado na figura.

AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE FUNCIONAL

De acordo com as evidências apresentadas em diversos estudos, os pacientes

com IC têm sua capacidade funcional afetada devido a sintomas de dispnéia e fadiga de

membros superiores e inferiores [14-20]. Tais sintomas ocorrem por aumento das

pressões de enchimento do VE e do VD. Esses parâmetros estão associados à função

diastólica do VE [19, 21]. A FEVE diminuída, medida pela função sistólica, não é

considerada como um marcador de capacidade funcional por alguns autores, pois é

considera apenas a contração radial do ventrículo esquerdo, o que não reproduz muito

bem os componentes longitudinais da função ventricular [22, 23]. No entanto, alguns

estudos têm mostrado associação função sistólica com a capacidade funcional,

juntamente com a função diastólica. A associação das pressões de enchimento

ventricular e de fração de ejeção parece ter um valor preditivo maior para a capacidade

funcional de pacientes com IC do que a função diastólica isolada[19, 20, 24].

TESTE CARDIOPULMONAR

O teste cardiopulmonar (TCP), realizado em ergoespirômetro, vem sendo usada

na avaliação de pacientes com IC há, pelo menos, quatro décadas. No entanto, somente

na década de 80 foram elucidados alguns aspectos básicos da fisiopatologia da IC

durante o exercício e que o consumo de oxigênio de pico (VO

pico) tem valor

prognóstico em pacientes com IC [18]. O estudo de Mancini e cols. [25] foi

determinante para estabelecer o TCP como uma prática padrão em cardiologia e

estabelecer o estágio para procura de outros prognósticos indicadores obtidos no TCP.

A partir deste último estudo, vários outros confirmaram o valor prognóstico do

pico e, além disso, foi possível estabelecer pontos de corte para estratificação de

risco em pacientes com IC com base no VO

pico. A chamada “zona cinza”, cujo valor

de VO

pico está entre 10 e 18 mL/Kg.min-1, é dita assim, pois pacientes com VO

pico

abaixo de 10 mL/kg.min-1 têm mau prognóstico sem transplante, enquanto que

pacientes com VO

pico acima de 18mL/kg.min-1 têm excelente prognóstico [26].

Além do VO

pico, a ventilação (VE) tem valor prognóstico importante para

pacientes com IC. Durante o exercício, a VE aumenta à medida que a produção de gás

carbônico aumenta (VCO

). Essa relação é expressa como inclinação VE/VCO

, que

tem sido apontada como um preditor mais forte que o VO

pico A vantagem dessa

relação sobre o VO

pico é que ela pode ser obtida sem fazer o paciente chegar ao

esforço máximo e é caracterizada pelo curso de tempo das variáveis de troca gasosa que

reflete a capacidade adaptativa da função pulmonar ao aumento de cargas. A relação

VE/VCO

é determinada pela razão espaço morto fisiológico – volume corrente

(Vd/Vt) e pressão parcial arterial de CO

(PaCO

). Uma baixa PaCO

de pico ao

exercício (<35mmHg) e uma alta Vd/Vt (>0,22) são fortes preditores de mortalidade.

No entanto, uma PaCO

pico reduzida parece ser um marcador prognóstico mais forte

que influencia o poder prognóstico do VE/VCO

[18].

TESTE DE CAMINHADA DE 6 MINUTOS (TC6min)

O TC6’caracteriza-se por ser um teste simples, barato e bem reproduzível, além

de refletir o status funcional dos pacientes que o realizam. O teste mede a distância que

um indivíduo pode caminhar, num ritmo acelerado, numa superfície plana durante 6

minutos, caracterizando-se por ser um teste submáximo. Ele avalia as respostas

integradas e global de todos os sistemas envolvidos no exercício, circulação sistêmica e

periférica, unidades neuromusculares e metabolismo. Este teste é fortemente indicado e

recomendado para pacientes com doença moderada a grave, de origem cardíaca ou

pulmonar. Alguns estudos indicam que o TC6min é um preditor de morbimortalidade

nestes pacientes. Apesar do uso freqüente deste teste em nas doenças previamente

citadas, não prova que este teste é clinicamente útil em determinar a capacidade

funcional, ou mudanças na mesma, após alguma intervenção [27].

O TC6’ é absolutamente contra-indicado em indivíduos que apresentam ou

apresentaram angina instável e infarto agudo do miocárdio (IAM) no mês prévio ao

teste. As contra-indicações relativas incluem freqüência cardíaca (FC) de repouso maior

que 120 bmp, pressão arterial sistólica maior que 180 mmHg, e pressão arterial

diastólica maior que 100 mmHg [27].

O TC6min deve ser em um corredor coberto, com superfície plana e firme, num

curso de 30m. Os pontos de volta, posicionados a 30m um do outro, devem ser

marcados com um cone [27].

De acordo com as Diretrizes da Sociedade Torácica Americana de 2002 [27] os

equipamentos necessários para o teste de caminhada incluem cronômetro, 2 cones, uma

cadeira que possa ser facilmente movida pelo corredor, alguma fonte de oxigênio,

esfigmomanômetro e escala de Borg. A oximetria de pulso é considerada opcional. O

teste deve iniciar com o paciente em repouso, e as medidas prévias ao teste (FC, pressão

arterial – PA, escore pela escala de Borg, entre outros) devem ser feitas da mesma

forma. O responsável técnico pelo teste não deve caminhar com o paciente, mas deve

instruí-lo sobre a execução do teste (antes do mesmo), dizer frases de incentivo, a cada

chegada do paciente à linha de início do teste, do tipo “você está indo bem, ainda faltam

5 minutos” ou “continue assim, ainda restam 2 minutos”. Em caso de que o paciente

necessite parar antes do final do teste, não deve-se parar o cronômetro. Imediatamente

após o teste, as medidas prévias ao teste devem ser repetidas, bem como a distância

percorrida deve ser calculada e registrada.

Não existe um consenso sobre um valor de distância percorrida durante o

TC6min para pacientes saudáveis. Este valor pode variar entre as características de

peso, idade, altura, bem como a própria realização do teste. Um desempenho pobre no

TC6min não faz do mesmo inespecífico e não-diagnosticável. Outros testes podem ser

usados para complementar as informações fornecidas pelo TC6min’, como espirometria

e estado nutricional [27].

Em pacientes com IC, o TC6min é considerado uma ferramenta de avaliação

simples, segura e que prediz, com segurança, morbimortalidade [28-31]. Kervio e cols.

[31] relatam que a intesidade do TC6min é significantemente menor do que a de um

teste limitado por sintoma, mas, apesar disso, é bem tolerado por pacientes com IC e

confiável no uso diário. Este autor ressalta que para que o TC6min possa avaliar

corretamente o VO

e FC, o TC6min deve ser realizado no mesmo período do dia. A

distância percorrida no TC6min é a principal variável preditora de mortalidade em

pacientes com IC, mas há diferença entre os estudos com relação ao valor mínimo que

percorrido para predizer tal desfecho. É importante destacar que nos estudos analisados,

a média FEVE das amostras era diminuída [28-31].

Apesar de a FEVE ser um importante marcador prognóstico em IC, o mesmo

não ocorreu sobre a distância percorrida no TC6min. Isso mostra que a distância

percorrida assim como a capacidade funcional não depende da função ventricular

esquerda. O desempenho no TC6min é sugerido por Olsson e cols [32] (2005), como

sendo devido ao status muscular do paciente. O TC6min seria, portanto, um reflexo dos

sintomas apresentados pelo paciente portador de IC. Além disso, o estudo de Bittner e

cols [33] mostrou que os pacientes com pior classe funcional da NYHA caminharam

menores distâncias que os outros pacientes com melhor classe funcional. Tal

correlação, no entanto, mostrou-se moderada.

CORRELAÇÃO ERGOESPIROMÉTRICA E TC6min’

A capacidade funcional pode ser mensurada de diferentes maneiras, como o

TC6min e o TCP [35, 37, 38]. Recentemente, têm-se mostrado que os padrões de

enchimento do ventrículo esquerdo, representados pelas ondas E´ e A´, obtidas a partir

do Doppler tissular, apresentam uma boa relação com o VO2 de pico (obtido pelo TCP)

de pacientes com IC [19, 20, 23, 24].

Apesar dessas evidências, não foi encontrado nenhum estudo que avaliasse os

efeitos da VNI sobre os índices hemodinâmicos do Doppler tissular associado a uma

avaliação da capacidade funcional pelo TECP em pacientes com IC otimizados.

VENTILAÇÃO NÃO INVASIVA POR PRESSÃO POSITIVA

CONCEITO

A ventilação não invasiva (VNI) refere-se à distribuição de ventilação mecânica aos

pulmões usando técnicas que não requerem via aérea endotraqueal [34]. A partir da

década de 90, a VNI com o uso de pressão positiva começou a ser amplamente aceita

no tratamento de insuficiência respiratória aguda ou crônica [35]. Mehta [34] descreve

que o principal motivo do aumento do uso da VNI, no início da década de 1990, foi

evitar a intubação endotraqueal e suas complicações decorrentes. Além destes fatores, o

desenvolvimento e a melhora da qualidade das máscaras usadas em VNI também

fizeram com que seu uso aumentasse [34].

CARACTERÍSTICAS

A VNI por pressão positiva caracteriza-se pelo envio de um determinado nível de

pressão pelo ventilador a cada respiração [35].

Ventilação por pressão positiva, invasiva ou não-invasiva, auxilia a ventilação

pela entrega de gás pressurizado para as vias aéreas, pois produz aumento da pressão

transpulmonar e insuflação dos pulmões. A exalação ocorre por meio do recolhimento

elástico dos pulmões e de alguma força exercida pelos músculos expiratórios [6]. A

maior diferença entre o modo de ventilação invasivo e não-invasivo é o uso (no modo

não-inavsivo) de interfaces ou máscaras. Estes são dispositivos que conectam o tubo de

ventilação à face do paciente e facilitam a entrada do gás pressurizado nas vias aéreas,

mantendo uma determinada pressão enquanto fornecem adequado fluxo, de acordo com

a necessidade do paciente [6].

Um aparelho típico de VNI é constituído por um gerador de fluxo ou motor

refrigerado a ar, uma válvula unidirecional ou bolsa reservatório, uma máscara e uma

válvula de pressão expiratória positiva final ou positive end expiratory pressure (PEEP).

A maioria dos sistemas possibilita o ajuste manual de pressão na faixa de 2,5 a 30

cmH

O. VNI trabalha melhor se o paciente estiver relaxado e é menos efetivo no

paciente ansioso, não cooperativo, ou brigando com o ventilador. A preparação do

paciente é um fator decisivo. Máscaras selecionadas ajustadas sem excessiva pressão na

pele usando acolchoado nasal ou alternando entre diferentes tipos de máscaras podem

reduzir necrose da pele [36].

MODOS DE VNI E INDICAÇÕES

Os pacientes mais prováveis de se beneficiar da VNI são aqueles com

insuficiência respiratória (IR) aguda ou crônica com poucas contra indicações relativas.

Porém, por uma variedade de razões técnicas a VNI nem sempre é bem sucedida.

Instabilidades hemodinâmicas, deterioração do estado mental e aumento da freqüência

respiratória (FR) indicam falência. Acidose respiratória aumentada, inabilidade para

manter adequada saturação da oxiemoglobina e problemas com secreções respiratórias

podem limitar o sucesso destas técnicas. Em geral, VNI não é indicada em pacientes que

são incapazes de cooperar ou que tem prejuízo na consciência, problemas com

secreções retidas ou instabilidade hemodinâmica [35]. Goldberg e colaboradores cols

[37], estudaram 10 pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC)

admitidos em uma Unidade de Cuidados Intensivos com insuficiência respiratória (IR)

aguda hipercapnica com objetivo determinar os efeitos da continuous positive airway

pressure (CPAP) nestes pacientes. A hipótese em teste era que a adição de PEEP

externa pelo uso do CPAP poderia aliviar a hiperinsuflação dinâmica apresentada pelos

pacientes com DPOC devido a PEEP intrínseca. Os resultados do estudo mostraram que

o esforço inspiratório reduziu com CPAP, e este também provocou melhora do padrão

respiratório nestes pacientes.

A PEEP é utilizada para recrutar e manter os alvéolos abertos e, assim, otimizar

as trocas gasosas por combater os shunts pulmonares. Rotineiramente é usada no

suporte ventilatório de pacientes para aumentar a pressão média das vias aéreas e o

volume pulmonar. Freqüentemente, são utilizados níveis de 3 a 5 cmH

O para a maioria

dos pacientes adultos para prevenir a atelectasia e melhorar o intercâmbio gasoso. A

válvula ideal de PEEP é um resistor de limite verdadeiro, que apresenta resistência ao

fluxo igual a zero e que gera uma pressão totalmente independente do fluxo. Nenhuma

válvula de PEEP atinge este ideal. Todas elas oferecem alguma resistência ao fluxo e,

por essa razão, podem impor uma carga adicional de trabalho expiratório ao paciente

[10].6 As contra-indicações da PEEP incluem hipotensão, pneumotórax não tratado,

pressão intracraniana elevada, pressão máxima de insuflação e pressões de sustentação

da insuflação máximas (isto é, 35cmH

O) excessivas [35].

O CPAP, por fornecer uma pressão constante durante a inspiração e expiração,

abre os alvéolos colapsados ou menos ventilados, diminuindo o shunt intrapulmonar

direito e esquerdo e melhorando a oxigenação [34-36, 38].

Uma variação do CPAP é a pressão positiva das vias aéreas em duplo nível.

Enquanto o CPAP utiliza um único nível de pressão, o duplo nível ou bilevel positive

airway pressure (BiPAP

) utiliza dois: (1) a pressão inspiratória positiva das vias aéreas

ou inspiratory positive airway pressure (IPAP) e (2) a pressão expiratória positiva das

vias aéreas ou expiratory positive airway pressure (EPAP) [35]. Em modo espontâneo,

o duplo nível responde ao fluxo do próprio paciente e cicla entre pressão mais alta

(inspiração) e pressão mais baixa (expiração). Quando a pressão inspiratória é

detectada, a pressão mais alta é entregue em um tempo fixo ou até a taxa de fluxo cair

abaixo de um nível limiar. O modo espontâneo de pressão duplo nível é similar à idéia

de pressão suporte. A terminologia difere, entretanto, pois na pressão duplo nível a

pressão expiratória é equivalente à PEEP e a pressão inspiratória é equivalente à soma

da PEEP e nível de pressão suporte. Então, se a pressão é ajustada à 12 cmH

O para

pressão inspiratória e 5cm H

O para pressão expiratória, isto é equivalente ao ajuste

padrão de 7cmH

O para pressão suporte e 5cmH

O para PEEP [38].

O pulmão, quando submetido à pressão positiva, apresenta aumento na pressão

intratorácica, levando a mudanças no volume pulmonar. Tal variação volumétrica

acarreta alteração significativa da resistência e capacitância vascular pulmonar. Se

houver grandes variações de volume, pode ocorrer compressão do coração no

mediastino e, conseqüentemente, alterações hemodinâmicas importantes. Todos esses

efeitos podem ser descritos em processos que afetam a contratilidade e as pré e pós-

carga de VD e ventrículo esquerdo VE [39].

VNI EM CARDIOLOGIA

VNI EM EDEMA AGUDO DE PULMÃO

Pesquisadores chineses induziram EAP em cães e observaram que a Pressão

negativa intratorácica (Pt) destes tornou-se mais alta, a Pressão venosa Central (PVC) e

DC diminuíram, e a pressão de cunha capilar (PCP) aumentou. Então foi aplicado

CPAP (com pressões de 5 e 10 cmH

O) e, após, observou-se queda da Pt, aumento do

DC e diminuição da PCP. E ainda, após o uso de CPAP com pressão de 15 cmH

0, a Pt

alcançou aproximadamente à zero, houve aumento do DC e diminuição da PCP. Com

este experimento, foi verificado que os efeitos benéficos do CPAP esperados em

pacientes com EAP poderiam ser alcançados com pressões de até 10 cmH

O, pois o uso

de pressões muito altas poderiam dificultar o retorno venoso e conseqüentemente

diminuir o DC [40] . Assim, em razão da diminuição da pressão transmural ventricular

esquerda, o CPAP pode reduzir pré-carga e aumentar o DC fazendo desta uma atrativa

modalidade para terapia em edema agudo de pulmão.

O uso de pressão positiva através da ventilação mecâncica invasiva (VMI) está

associado a complicações relacionadas ao tubo orotraqueal, como a pneumonia

associada ao ventilador. O uso de máscaras, como interface entre ventilador e paciente,

demonstra que estas evitam o surgimento de pneumonias [41, 42] TC6min.

Já existe, atualmente, alto nível de evidência a favor do uso do CPAP em

pacientes com EAP, pois o uso deste mostrou diminuição nas taxas de intubação e

melhora na sobrevida destes pacientes sendo o número necessário para tratar (NNT) de

7 e 8, respectivamente [43].

Estudos que compararam a VNI com terapia padrão (O

e medicamentos)

demonstraram vantagem da VNI quanto à necessidade de intubação. Nava e cols [39],

em um estudo multicêntrico com 130 pacientes, comparou o CPAP à terapia padrão

para edema agudo de pulmão cardiogênico e verificou melhora dos parâmetros

respiratórios, diminuição das taxas de intubação em pacientes com hipercapnia e taxas

semelhantes de desfecho clínico (tempo de internação hospitalar). Levitt e cols [44]

randomizou pacientes com EAP cardigênico para máscara com O

ou VNI com pressão

positiva por duplo nível. Foi encontrado que, além de diminuir as taxas de intubação

orotraqueal, a VNI com duplo nível também reduziu a incidência de IAM nos pacientes

estudados [44].

Os estudos com BiPAP

apresentam resultados semelhantes quando comparados

ao CPAP em relação aos desfechos clínicos e fisiológicos [45-47]. Um estudo de

revisão sistemática analisou sete trabalhos que comparam os efeitos entre VNI por

BiPAP

e CPAP sobre a mortalidade hospitalar e necessidade de intubação orotraqueal.

Neste não foi demonstrada vantagem de um modo sobre outro e a escolha do tipo de

VNI dependeria da disponibilidade no momento do uso [46]. Outra revisão, que

avaliou 23 estudos (somente 23 preencheram os rígidos critérios de inclusão), comparou

desfechos da VNI, por CPAP ou BiPAP

, com terapia padrão (máscara de O

diuréticos, nitratos e outras medidas de suporte) em pacientes com IC e EAP. Este

estudo relatou que os dois modos ventilatórios reduziram a necessidade de subseqüente

intubação nestes pacientes. Quando comparados com terapia padrão, o CPAP reduziu a

mortalidade [48].

O estudo de Bendjelid e cols. [49] avaliou os efeitos do CPAP por Eco e eco-

Doppler, além de medidas de FR, FC, pressão arterial média (PAM), eletrocardiograma

(ECG) e análise dos gases sangüíneos. Houve melhora significativa nos parâmetros

ventilatórios na amostra geral. Comparando-se os grupos de pacientes considerados com

disfunção sistólica (FEVE<45%) com os pacientes com função sistólica preservada,

verificou-se diminuição do volume diastólico final do ventrículo esquerdo (VDFVE) em

ambos os grupos e aumento da FEVE somente no grupo com disfunção sistólica. Com

isso, os autores concluíram que o CPAP melhora a o quadro de EAP e que os benefícios

do CPAP são devido ao aumento da FEVE e à diminuição da pré-carga.

3.1.3 VNI EM APNÉIA DO SONO PADRÃO RESPIRATÓRIO CHEYNE-STOKES

Pacientes com IC comumente apresentam padrões respiratórios alterados durante

o sono, como padrão Cheyne-Stokes, uma forma de apnéia central do sono (ACS), que

foi descrito como ciclos repetidos de apnéias seguidos por hipopnéias e geralmente está

ligada à insuficiência cardíaca esquerda. Esses mecanismos incluem uma resposta

ventilatória aumentada ao dióxido de carbono (CO

), alcalose, tempo de circulação

prolongada e efeito do estado de sono, e esses mecanismos isolados ou em associação

podem ser utilizados para explicar esse padrão respiratório. No entanto, o sono não é

uma condição necessária para a respiração Cheyne-Stokes, visto que pode ocorrer

durante a vigília [50].

Sendo a mortalidade aumentada nestes pacientes com respiração Cheyne-Stokes

[51, 52], terapia de CPAP noturna em pacientes com crônica ICC e distúrbios relatados

de sono tem sido bastante estudada ultimamente [51, 53-56]. Sin e cols [51]

compararam o uso do CPAP noturno durante 3 (mínimo 3 horas/dia) meses em 66

pacientes com IC, que foram divididos entre os que tinham e os que não tinham ACS.

Foi encontrado que o CPAP diminui em 60% o risco relativo nas taxas de mortalidade e

transplante cardíaco nos pacientes com IC. Entretanto, somente nos pacientes com ACS

foi verificado aumento significativo da FEVE e. além disso, uma redução de 81% do

risco relativo sobre as taxas de mortalidade e transplante cardíaco. Com isso, concluiu-

se que os pacientes com IC mas sem ACS não sofreram efeitos do CPAP. Por outro

lado, um estudo que acompanhou o uso de CPAP noturno (pelo menos 6 horas diárias)

em 258 pacientes com IC e ACS concomitante durante 2 anos verificou que não houve

diferença sobre as taxas de hospitalização, qualidade de vida e níveis de peptídeo

natriurético tipo B ou B-type natriuretic peptide (BNP) entre pacientes que usaram e

que não usaram CPAP. Apesar disso, os pacientes que usaram CPAP diminuíram os

episódios de ACS e norepinefrina e aumentaram a FEVE, saturação de oxigênio, assim

como aumentaram a distância percorrida no TC6min [52].

Além dos efeitos sobre a melhora da função sistólica ventricular esquerda e

diminuição dos episódios de apnéia, medidos pelo índice de apnéia-hipopnéia (AHI),

estudos que utilizaram VNI por CPAP em pacientes com ACS também demonstraram

diminuição dos níveis de catecolamina, as quais indicam que diminuiu a atividade

simpática [53, 54, 56, 57]. Foi observado que a diminuição das reservas corporais de O2

está associada à presença de ACS e que o CPAP, ao aumentar a saturação de O2,

aumenta as reservas de O2 e atenua, assim, a ACS [55].

O fator de aderência ao tratamento com CPAP noturno foi medido nos estudos,

mas o tempo mínimo de utilização por dia variou de 3 a 6 horas. Os níveis de pressão do

CPAP foram incrementados na maioria dos estudos, sendo realizado um período de

adaptação ao aparelho. O tempo médio de realização destes estudos foi de dois meses.

VNI EM INSUFICIÊNCIA CARDÍACA CRÔNICA ESTÁVEL

Nos anos 90, surgem os primeiros estudos sobre o comportamento cardíaco

durante o uso do CPAP em pacientes com IC. Baratz e cols. [58], estudaram os efeitos

hemodinâmicos agudos do uso do CPAP com aumento de pressão incremental em treze

pacientes com IC compensada. Neste estudo foram ressaltados dois achados principais.

O primeiro foi que o DC aumentou no mínimo 400ml em sete (7) dos 13 pacientes

clinicamente estáveis com IC quando tratados com CPAP. Em contraste, seis (6)

pacientes não alteraram os parâmetros hemodinâmicos. Foi observado que os pacientes

que responderam ao CPAP tendiam a ter FC e FEVE mais baixas, que o outro grupo. O

outro achado foi que, após a descontinuação do CPAP, os parâmetros hemodinâmicos

retornaram ao nível basal nos dois grupos de pacientes, o que demonstra que as

alterações hemodinâmicas foram devido aos efeitos do CPAP, e não a outros fatores

como medicação ou variações no DC. Ainda neste estudo, os autores citaram dois

mecanismos potenciais que poderiam explicar como CPAP nasal melhorou a função do

VE: (1) o aumento do oxigênio arterial, da entrega de oxigênio para órgãos vitais e

conseqüente melhora da oxigenação e função inotrópica; (2) diminuição da pré-carga do

VE. Porém, não houve aumento significante do oxigênio arterial, mas sim, uma

diminuição da pré-carga com aumento do DC.

Bradley e cols [59], estudaram pacientes com cardiomiopatia idiopática. Foi

aplicado, nestes pacientes, 5 cmH

O de CPAP por máscara nasal. Durante a aplicação

do CPAP, foi realizada a medição da pressão atrial, PCP por cateter de termodiluição

por fluxo dirigido via veia jugular interna direita. A amostra foi dividida em dois grupos

de pacientes: com altas pressões (>12mmH

O) ou baixas pressões da PCP

(<12mmH

O). O primeiro grupo respondeu com 17% de aumento do DC; e o segundo

grupo teve redução de 8% na DC após CPAP. Os resultados mostraram que os pacientes

que apresentavam maior fração de ejeção e mais baixa freqüência cardíaca tinham

tendência a responder ao uso do CPAP, enquanto naqueles com FE mais baixa e mais

alta freqüência cardíaca não respondiam. Foi então colocado pelos autores que os

pacientes com FE mais alta deveriam ter um miocárdio que poderia responder à

diminuição da pré-carga por aumento do volume sistólico. Estes pacientes, com mais

baixa pressão de FE, eram menos capazes de responder a uma redução de pré-carga

causado por CPAP, pois a pressão pleural negativa gerada pelos músculos inspiratórios

destes foi considerada estar contra-balanceada pela pressão positiva do CPAP. Como

resultado, os autores propuseram que o aumento da pressão intratorácica via CPAP

nasal diminuiu o retorno venoso e não causou nenhuma alteração e até mesmo causou

queda no DC em pacientes com mais baixa FE.

Mehta e cols [60] um publicaram um estudo avaliando os efeitos agudos do

CPAP (10 cmH

O) por 30 minutos nos volumes ventriculares com medição por

Angiografia por radionucletídeos. A amostra foi composta por dois grupos de pacientes

com IC originada por diferentes mecanismos: cardiomiopatia dilatada idiopática (CDI)

(n=9) e cardiopatia isquêmica (CI) (n=13). Segundo os autores, a razão de comparar

estes dois grupos de pacientes foi devido a estes com CDI geralmente apresentam o VD

mais complacente que naqueles com CI, sendo sugerido, então, que existisse um

potencial maior para reduções agudas no volumes cardíacos em reposta ao CPAP em

pacientes com CDI. Além disso, o VD como apresenta uma parede mais fina e estrutura

mais complacente que o VE. Sendo assim, foi testado pelos autores se o CPAP poderia

causar maiores reduções nos volumes ventriculares em pacientes com IC decorrente de

CDI que naqueles com CI. E se reduções no VD em resposta ao CPAP poderiam ser

maiores que reduções causadas no volume do VE. Os resultados relatados foram os

seguintes: volume diastólico final (VDF) do VE foi maior em pacientes com CDI que

nos com CI. Nos pacientes com CDI, houve reduções não significantes nos volumes do

VE, e significantes reduções nos volumes do VD em resposta ao CPAP. Nestes

pacientes, reduções nos volumes do VD excederam reduções nos volumes do VE.

Mudanças no VDF do VE, volume sistólico final (VSF) do VE, VDF do VD e VSF do

VD induzidos pelo CPAP foram significativamente maiores nos pacientes com CDI que

naqueles com CI. Concluindo, houve uma maior diminuição dos volumes cardíacos

induzidos pelo CPAP em pacientes com CDI [60].

O estudo de Naughton e cols. [53] avaliou os efeitos do CPAP na pressão

intratorácica e pressão transmural do VE, comparando indivíduos saudáveis e pacientes

com IC. Este estudo mostrou que os músculos inspiratórios de pacientes com IC crônica

geravam maior força a cada respiração e que pressão esofágica na sístole, usado para

estimar a pressão extracardíaca e calcular pico de inspiração e pressão transmural do VE

na sístole, contribui para maior pressão transmural no VE. Então, por aumentar pressão

intratorácica em pacientes com IC, o uso do CPAP diminuiu o trabalho dos músculos

inspiratórios e reduziu a pré-carga do VE sem comprometer o índice cardíaco .

O uso do modo duplo nível também foi avaliado em pacientes com IC. Os 14

pacientes estudados tinham fração de ejeção do VE menor ou igual a 35%. As pressões

usadas foram de 5 cmH

O na fase inspiratória e 3 cmH

O na fase expiratória, por 1

(uma) hora. Os resultados foram significativos para diminuição da pressão arterial

sistólica (PAS), da FC, da FR e da resistência vascular periférica. Houve aumento

significativo do DC, FEVE e volume diastólico final do VE. Com isso, os autores

concluíram que a pressão positiva pelo modo duplo nível melhorou o desempenho da

função ventricular esquerda nestes pacientes [61] .

A partir desta revisão, verificou-se que poucos estudos realizaram análise das

funções de enchimento cardíaco após a aplicação de pressão positiva intratorácica. O

fenômeno de enchimento ventricular é considerado relevante para o entendimento da

interação com padrões de remodelamento atrial e ventricular esquerdo [62].

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CAPÍTULO II: Artigo

Título:

AVALIAÇÃO ECOCARDIOGRÁFICA E DA

CAPACIDADE FUNCIONAL POR ENSAIO CLÍNICO

RANDOMIZADO DOS EFEITOS AGUDOS DE DOIS MODOS

DE VENTILAÇÃO NÃO-INVASIVA NASAL NA

INSUFICIÊNCIA CARDÁCA COMPENSADA

INTRODUÇÃO

Os efeitos da ventilação não invasiva (VNI) sobre a capacidade funcional

observados a médio e a longo prazo em portadores de IC são verificados,

principalmente, em pacientes que apresentam concomitante apnéia central do sono e

padrão respiratório Cheyne-Stokes. No entanto, existem poucos estudos avaliando os

efeitos agudos da VNI nos pacientes com insuficiência cardíaca (IC) [54, 63] e os

existentes avaliaram a capacidade funcional ao exercício com o uso simultâneo da VNI.

[64, 65]. Entretanto, os efeitos agudos da capacidade funcional imediatamente após o

uso da VNI ainda não são conhecidos.

Estudos a curto, médio e longo prazo avaliaram os efeitos hemodinâmicos da

VNI por meio de cateter, ecocardiografia (eco) e ecocardiografia-Doppler (eco-Doppler)

, [62, 66-70]. A eco-Doppler é um exame não invasivo, que possibilita obter

informações hemodinâmicas tão reprodutivas quanto a quase totalidade dos exames

invasivos [11]. O método Doppler é útil para estimar as velocidades de fluxos nas

câmaras cardíacas esquerdas, o que pode indicar se houve alteração na pré-carga, por

exemplo. Alguns índices do Doppler têm sido melhor preditores de função diastólica em

relação a outros por não dependerem da pré-carga [12].

Estudos que avaliaram os efeitos da VNI pelo eco-Doppler mostraram

diminuição do débito cardíaco, que foi atribuída à diminuição das pressões de

enchimento e do retorno venoso [66, 68]. No mesmo sentido, Poelaert e cols [70]

encontraram que a pós-carga do ventrículo direito (VD) pode estar aumentada com o

uso da positive expiratory end pressure (PEEP) devido ao aumento de pressão da árvore

arterial pulmonar. Por outro lado, alguns estudos mostraram que não há alterações

hemodinâmicas com o uso da VNI e que variáveis, como o débito cardíaco e a pressão

da artéria pulmonar não se alteraram ou aumentaram após o uso de continuous positive

airway pressure (CPAP) e bilevel positive airway pressure (BiPAP), respectivamente

[62, 67].

Alguns índices do eco-Doppler têm sido melhor preditores de função diastólica

em relação a outros por não dependerem da pré-carga e por estimarem as velocidades de

deslocamento miocárdio, que é o caso do Doppler tissular (DT) [12]. Não foi

encontrado nenhum trabalho que tenha feito uso de novos índices diastólicos extraídos

da ecocardiografia por DT, na busca de informações sobre as pressões de enchimento.

Semelhantemente, não foi encontrado algum estudo que estabeleça a relação deste

índice com um parâmetro da capacidade funcional.

Com intuito de responder se existem modificações evolutivas nos índices de

avaliação da função de enchimento por DT e em outros parâmetros hemodinâmicos

como função contrátil, geometria ventricular e atrial esquerda, análise das câmaras

direitas e veia cava inferior e pressão arterial pulmonar, após a aplicação de pressão

positiva intratorácica pela VNI, que realizamos este estudo. O objetivo é avaliar os

efeitos agudos da VNI em pacientes com IC na resposta hemodinâmica da função

cardíaca por ecocardiografia com DT e na avaliação da capacidade funcional através do

este de caminhada de 6 minutos (TC6min), utilizando modo CPAP versus BiPAP,

durante 60 minutos.

MÉTODOS

DELINEAMENTO

Estudo clínico randomizado, com amostra não probabilística, realizado no

período de janeiro de 2007 até fevereiro de 2008 no Hospital de Clínicas de Porto

Alegre (HCPA), Porto Alegre-RS.

ASPECTOS ÉTICOS

O estudo foi aprovado pelo comitê de ética da instituição com o número 05594.

Seleção da amostras: Foi observada uma amostra de 26 pacientes consecutivos oriundos

de clínica especializada de Cardiologia ou Insuficiência Cardíaca e de ambulatórios de

Cardiologia, de hospitais públicos de Porto Alegre. Todos apresentavam critérios de

Framingham [71] para IC, e estavam em tratamento medicamentoso contínuo para IC.

Todos os participantes aceitaram participar do estudo através da assinatura do Termo de

Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE). Os critérios de exclusão foram: fibrilação

atrial, descompensação aguda de IC, síndrome coronariana aguda (SCA), incapacidade

de colaborar e de deambular, doenças valvares de graduação maior do que leve;

presença de próteses valvares; doença pericárdica e uso de marcapasso cardíaco

artificial.

Espirometria: Antes de entrar no estudo os pacientes realizaram espirometria, em um

aparelho portátil (Flowmate Version 2.0), para verificar a função pulmonar e excluir

obstrução grave. Cada paciente realizava três testes espirométricos. Destes, foi obtida e

registrada a mediana.

Exame Ecocardiográfico: Os pacientes foram submetidos ao exame clínico formal e ao

ecocardiograma transtorácico uni e bidimensional com Doppler, realizados por

ecocardiografistas cegados aos dados clínicos, habilitado pelo Departamento de

Ecocardiografia (DEPECO) da Sociedade Brasileira de Cardiologia (SBC). O exame foi

realizado antes e depois do uso da VNI. Os equipamento utilizados foram os modelo

Vivid-3, General Electric Inc. (GE, USA) e EnVisor HD, Phillips, com transdutores de

banda multifreqüencial. As imagens foram obtidas nas vistas longitudinal e transversal

paraesternal, apicais 2-, 4-, 5- câmaras e subcostal e adquiridos os dados convencionais

de análise unidimensional e bidimensional e Doppler transmitral e tissular, segundo

critérios da American Society of Echocardiography . Foram incluídas medidas de

dimensões diastólicas e sistólicas finais pelo método de Teichholz e Simpson

modificado e então calculada a fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE), e de

velocidades das ondas E e A, tempo de desaceleração da onda E e tempo de

relaxamento isovolumétrico, relação E/A, no método transmitral. No Doppler tissular

foram medidas as velocidades das ondas Em, Am, relação Em/Am e relação E/Em. As

imagens foram armazenadas no disco rígido do aparelho, com todas as medidas obtidas

on-line e off-line.

Geometria atrioventricular: Foram utilizados o índice de volume do átrio esquerdo (AE)

(iVAE) e o diâmetro do AE (DAE). O iVAE foi obtido pelo método de Simpson por

planimetria biplanar do AE realizada no corte apical em 2 e 4-câmaras, utilizando a

convecção interna da borda do AE, definida como a borda brilhante mais interna das

deflecções ecocardiográficas, negligenciando os orifícios superior e lateral das veias

pulmonares e o apêndice atrial. O resultado da aferição do volume foi corrigido pela

superfície corporal. O diâmetro antero-posterior foi medido pelo modo-M do

ecocardiograma, eixo localizado entre as paredes posteriores da aorta e do AE. O

momento da aferição dos índices de AE foi na fase final da sístole de VE, com a valva

mitral fechada, quando o átrio atinge seu maior diâmetro (10). O peso corporal foi

medido em quilogramas, a altura em metros e calculado o índice de massa corporal

(IMC), através da fórmula: IMC= Peso/(altura)2 . A superfície da área corporal foi

calculada através da fórmula clássica disponível no equipamento. A avaliação

geométrica do VE (REP) foi calculada a partir da relação da espessura da parede

ventricular esquerda com o índice de massa do VE (IMVE). A REP foi definida como a

razão de duas vezes a espessura da parede posterior do VE no final da diástole dividida

pelo diâmetro do VE no final da diástole, sendo considerado aumentado quando a

medida encontrada foi ≥ 0.45. A massa ventricular esquerda foi calculada utilizando-se

a fórmula de Devereux e cols., disponível no equipamento utilizado, e normalizada para

a área de superfície corporal (IMVE, em g/m

), a partir dos dados da massa ventricular

mensurados e da informação registrada de peso e altura do paciente. O aumento do

IMVE foi definido como > 131g/m

para homens e > 100g/m

para mulheres. Os

padrões geométricos do VE são divididos em quatro grupos: geometria normal (N),

remodelamento concêntrico (RC), hipertrofia concêntrica (HC) e hipertrofia excêntrica

(HE). Os diâmetros e as espessuras parietais do VE pelo modo-M.

Capacidade Funcional: para avaliar a capacidade funcional pré e pós ventilação foi

realizado o TC6min em um corredor plano de 30 metros no Hospital de Clínicas de

Porto Alegre (HCPA). Antes e imediatamente após o teste, foram feitas aferições da

pressão arterial (PA), freqüência cardíaca (FC) e freqüência respiratória (FR). A

sensação subjetiva de dispnéia foi medida pela escala de Borg, que vai de 0 a 10.

Durante o teste, não era permitido correr, apenas caminhar. Era permitido ao paciente

parar, quando não tolerasse a caminhada e, mesmo parado, o cronômetro seguia

marcando o tempo.

PROTOCOLO DO ESTUDO

Uma vez selecionados, os pacientes realizavam as avaliações pré-ventilação, que

incluíam o exame de ecocardiografia e TC6min, no mesmo dia. Em um outro dia, cada

paciente era randomizado para receber VNI pelo modo CPAP ou BiPAP, por uma hora.

O aparelho utilizado é da marca CPAP Horizon Bi-Level Devilbiss fornecido pela

empresa Oximed® . A interface utilizada entre ventilador e paciente foi por máscara

nasal. Os pacientes que receberam CPAP iniciaram com uma pressão de 4 cmH

passando para 8 cmH

O aos 15 minutos de ventilação. Os pacientes randomizados para

o modo BiPAP iniciaram com pressão expiratória de 3 cmH

O e pressão inspiratória de

7cmH

O, passando aos 15 minutos para 4 cmH

O e 8 cmH

O, respectivamente. Durante

a ventilação foi aferida a PA no início, aos 15’, 30’, 45’e 60’. A freqüência respiratória

foi medida aos 10’, 20’ e 40’ durante aplicação da VNI. Após a VNI, os pacientes

repetiam as avaliações iniciais. Estas eram feitas em dias diferentes, sendo que eram

realizadas sempre imediatamente após a VNI. Dessa forma, o paciente comparecia por,

pelo menos, três vezes para realizar o protocolo de estudo. O intervalo máximo entre

uma aplicação de VNI com avaliação pós-VNI era de uma semana.

Figura 1: fluxograma do estudo

TRATAMENTO ESTATÍSTICO

Os dados foram analisados pelo pacote estatístico SPSS versão 14.0 e o nível de

significância adotado foi P<0,05.

Após a análise descritiva, os dados foram analisados através da análise de

variância para medidas repetidas, seguido do teste de comparações múltiplas de Tukey.

Os pacientes foram categorizados pela variável FEVE dentro de cada grupo. O

delineamento usado dentro das variáveis do exame ecocardiográfico corresponde a um

modelo fatorial com dois fatores (Grupo e FEVE) com medidas repetidas (pré/pós). A

análise dos dados do TC6min corresponde a um modelo fatorial com dois fatores

(Grupo e FEVE) com medidas repetidas (pré/pós e 0/6min).

Os valores das variáveis contínuas foram apresentados como média ± desvio padrão.

32 pctes selecionados com possível

diagnóstico de IC

EXCLUÍDOS: 1 ACFA; 3

abandonos; 2 sem IC

3 paciente não completaram

26 pacientes participantes

Avaliação ecocardiográfica

Teste da caminhada 6 minutos

13 pctes randomizados para o modo

de VMNI BiPAP

CPAP

13 pctes randomizados para o modo

de VMNI CPAP

Duplo

nivel

Avaliação ecocardiográfica

Teste da caminhada 6 minutos

RESULTADOS

Um total de 32 pacientes com diagnóstico de IC cujo manejo terapêutico estava

otimizado foram avaliados. Destes, 26 foram considerados elegíveis e incluídos no

estudo. Dos pacientes excluídos, dois não tinham confirmação do diagnóstico de IC, um

tinha arritmia compatível com fibrilação atrial (ACFA) e três não completaram o

estudo. Os pacientes foram selecionados de ambulatórios de Cardiologia ou

Insuficiência Cardíaca do SUS de quatro hospitais-escola de Porto Alegre/RS.

Dos pacientes incluídos, 65,5% eram do sexo masculino. A idade dos

participantes variou entre 40 e 79 anos e a média foi de 55±11 anos. A média dos

valores de IMC foi 29,3 ± 8,9 kg/m

para o sexo masculino, e 29,6 ± 6,4 kg/m

para o

sexo feminino.

A Tabela 1 mostra as características basais dos pacientes nos grupos para os

quais eles foram randomizados: CPAP ou BiPAP.

Tabela 1

Características da amostra estudada

GRUPO

CPAP (n=13) BiPAP (n=13) P

Prop pactes FEVE<50% 9/13 8/13

SEXO, M:F 10:3 7:6 0,294

IDADE, anos 58±11 58±10 0,401

PESO, kg 75±21 77±16 0,07

ALTURA, cm 169,2±10,8 165,7±9,8 0,393

IMC, kg/m

27,28±4,3 31,14±9,9 0,210

FR, irpm 17,3±3,4 19,4±4,5 0,104

FC, bpm 75,07±10,6 68,5±9,06 0,194

PAS, mmHg 116,9±13,9 112,3±20,7 0,507

PAD, mmHg 69,5±5,8 72,4±10,9 0,420

Dist

TC6min

372,7±75,5 422,04±56,2 0,07

ÍNDICES HEMODINÂMICOS

FEVE, % 42±18 51±21 0,304

Massa VE, g 296±98 250±63 0,700

IMVE, g/m2 164±47 138±32 0,696

DDFVE, mm 66±11 65±9 0,801

DSFVE, mm 51±12 47±13 0,430

Diâm AE, mm 44±6 45±8 0,687

Diâm VD, mm 21±6 20±5 0,493

Relação E/A 1,00 1,00 0,982

Índice E/Em 13±7 18±11 0,172

Valores de média ± desvio padrão. P representa a significância da comparação entre os grupos. IMC =

índice de massa corporal; FR = freqüência respiratória; PAS = pressão arterial sistólica; PAD = pressão

arterial diastólica; Dist TC6min= distância percorrida no Teste de Caminhada de 6 minutos; FEVE =

fração de ejeção do ventrículo esquerdo; Massa VE = massa do ventrículo esquerdo; IMVE = índice de

massa do ventrículo esquerdo; DDFVE = diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo; DSFVE =

diâmetro sistólico final do ventrículo esquerdo; Diâm AE = diâmetro átrio esquerdo; Diâm VD =

diâmetro ventrículo direito;

Na tabela 2 estão demonstradas as porcentagens de pacientes, por grupo, que

fazem uso dos medicamentos para o tratamento da IC. Não houve diferença

significativa entre os grupos.

Tabela 2: porcentagem de pacientes por grupo relacionada aos medicamentos para o tratamento da IC.

GRUPO P

CPAP BiPAP

Diuréticos 100 100 1,00

Inibidores ECA 92,85 92,3 0,741

Beta-bloqueadores 28,57 23,07 0,546

Estatinas 57,14 46,15 0,568

Antagonistas Ca++ 7,14 23,07 0,269

Digitálicos 50 38,46 0,547

Na tabela 3 estão demonstradas as variáveis de Eco e teste da caminhada dos 6

minutos, por grupo de Fração de Ejeção, divididos em abaixo ou acima de 50%. Houve

diferença significativa para os diâmetros sistólico e diastólico do VE e FEVE. Para as

variáveis da capacidade funcional, não houve diferença significativa entre os grupos de

FEVE.

Tabela 3: valores de média ± desvio padrão para as variáveis entre os grupos de FEVE acima e abaixo de

50%.

FEVE<50% (n=17) FEVE≥50% (n=9) P

Idade, anos 54,3±9,8 61,1±9,7 0,106

Sexo M:F 11:6 6:3

Altura, cm 169,1±9,7 164,3±11,2 0,296

Peso, kg 81±15 85±30 0,637

DDFVE, mm 68,9±8,9 58,05±8,5 0,006

DSFVE, mm 56,7±8,9 36,8±7,4 0,000

Diâm AE, mm 45,6±6,7 42,6±7,1 0,292

Diâm VD, mm 23,01±3,8 20,4±6,4 0,407

FEVE, % 34,7±7,9 62,4±8,2 0,000

Fração encurt VE 18,9±7,2 33,3±6,9 0,00

Vel jato regurg tric 219,3±76,7 139,9±3,14 0,067

Diâm Aorta 30,9±5,9 33,7±2,6 0,107

Diâm VCI 16,7±7,9 17,8±14,17 0,836

DOPPLER TRANSMITRAL

Vel onda E 83,8±26,4 67,1±25,6 0,137

Vel onda A 68,5±30,4 75,6±20,3 0,483

Tempo desac E 229,5±70,8 266,5±73,6 0,244

TRIV 114,1±33,5 116,25±23,9 0,892

Relação E/A 1,23±0,7 0,93±0,3 0,242

DOPPLER TISSULAR

Vel onda E´ 5,6±1,9 5,6±0,96 0,996

Vel onda A´ 5,8±2,13 8,8±2,03 0,003

Índice E/Em 17,5±11,4 11,9±3,8 0,174

VDFVE, ml 173,4±58,5 155,1±85,8 0,557

VSFVE, ml 121,6±52,3 85,8±58,5 0,155

Vol AE, ml 83,2±58,5 66,4±53,1 0,322

FE Simpson

CAPACIDADE FUNCIONAL

Dist percorrida

TC6min

, m

403,5±54,9 385,7±94,9 0,549

FC, bpm 72,3±11,2 70,8±8,4 0,734

FR, irpm 18,2±4,4 18,6±3,6 0,813

PAS, mmHg 113,7±18,5 116,2±16,1 0,740

PAD, mmHg 69,3±5,5 74,1±12,6 0,295

IMC = índice de massa corporal; FR = freqüência respiratória; PAS = pressão arterial sistólica; PAD =

pressão arterial diastólica; Dist TC6min= distância percorrida no Teste de Caminhada de 6 minutos;

FEVE = fração de ejeção do ventrículo esquerdo; Massa VE = massa do ventrículo esquerdo; IMVE =

índice de massa do ventrículo esquerdo; DDFVE = diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo;

DSFVE = diâmetro sistólico final do ventrículo esquerdo; Diâm AE = diâmetro átrio esquerdo; Diâm VD

= diâmetro ventrículo direito; VCI = veia cava inferior; TRIV = tempo de relaxamento isovolumétrico do

ventrículo esquerdo; VDFVE = volume diastólico final do ventrículo esquerdo; VSFVE = volume

sistólico final do ventrículo esquerdo

No momento pré-ventilação não invasiva, o diâmetro sistólico final do VE

(DSFVE) diferiu significativamente entre os grupos, sendo que aqueles com FEVE

abaixo de 50% tinham essa variável significativamente maior em relação aos que

tinham FEVE preservada ou acima de 50% (FE>50% = 37,27±2,84mm versus FE<50%

= 56,61±2,06mm). No momento pós VNI, a diferença entre os grupos de pacientes

divididos por FEVE também foi significativa (FE≥50%pós = 41,8±2,77mm versus

FE<50%pós = 56,24±2,0mm). A VNI exerceu aumento significativo sobre o DSFVE

nos pacientes com FEVE preservada (pré = 37,27±2,84mm versus pós = 41,8±2,77mm).

Não houve diferença significativa do DSFVE em nenhum dos modos de VNI (Figura

2).

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

PRE POS

MOMENTO

DSFVE (mm)

FEVE≥50%

FEVE>50%

Figura 2: diâmetro sistólico final do VE (DSFVE) nos momentos pré e pós VNI entre os grupos de

paciente com FEVE < e ≥ 50%. ANOVA para medidas repetidas: FEVE<50% versus FEVE≥50%(p

<0,05 para FEVE e interação entre efeito da VNI e FEVE). Teste de comparações múltiplas de Tukey:

FE≥50% e FE<50% no momento pré VNI (p<0,05); FE≥50% e FE<50% no momento pós VNI (p<0,05);

pré versus pós VNI no grupo de pacientes com FEVE≥50% (p<0,05); pré versus pós VNI no grupo de

pacientes com FEVE≥50% (p<0,05).

O tempo de relaxamento isovolumétrico (TRIV) aumentou significativamente

após a VMNI nos pacientes que realizaram o modo CPAP (pré = 76,0±18,7 mseg versus

pós = 104,7±18,9 mseg). No momento pós-VNI, o valor do TRIV foi significativamente

maior entre os que receberam CPAP do que aqueles que receberam o modo BiPAP de

VNI (pré = 104,7±18,9 mseg versus pós = 60,48±19,2 mseg). Neste último modo, no

entanto, não houve alteração significativa após o uso da VNI (Figura 3).

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

PRE POS

MOMENTO

TRIV (mseg)

CPAP

BiPAP

Figura 3: tempo de relaxamento isovolumétrico do VE (TRIV) nos modos de VNI CPAP e BiPAP nos

momentos pré e pós VNI. ANOVA para medidas repetidas: CPAP versus BiPAP (p <0,05 para interação

entre momento e modo de VMNI). Teste de comparações múltiplas de Tukey: CPAP e BiPAP no

momento pós VNI (p<0,05).

O volume sistólico final do VE (VSFVE) foi significativamente maior nos

pacientes do grupo CPAP em relação ao grupo BiPAP no momento pré-VNI (CPAP =

111,2±28,1ml versus BIPAP = 60,5±28,1ml) entre aqueles pacientes com FEVE

preservada. No entanto, nenhum dos modos de VNI exerceu efeito significativo neste

grupo de pacientes.

Na comparação dentro do grupo de pacientes que usou o modo BiPAP, aqueles

com FEVE preservada apresentaram um VSFVE significativamente menor do que os

que tinham FEVE<50% no momento pré VNI (FEVE<50% = 60,5±28,1ml versus

FEVE≥50% = 128,02±25,1ml). O modo BiPAP não exerceu efeito significativo em

nenhum dos grupos de FEVE (Figura 4).

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

110,00

120,00

130,00

140,00

PRE POS

MOMENTO

VSFVE (ml)

CPAP

BiPAP

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

PRE POS

MOMENTO

VSFVE (ml)

FEVE≥50%

FEVE<50%

Figura 4: os valores do volume sistólico final do ventrículo esquerdo (VSFVE) nos pacientes que

usaram o modo de ventilação não invasiva (VNI) BiPAP. ANOVA para medidas repetidas: FEVE<50%

versus FEVE≥50% e CPAP versus BiPAP (p <0,05 para interação entre momento, FEVE e modo de

VNI). Teste de comparações múltiplas de Tukey: A) modo CPAP: FE≥50% e FE<50% no momento pós

VNI (p<0,05); B) modo BiPAP: FE≥50% e FE<50% no momento pré VNI (p<0,05); FE≥50% e FE<50%

no momento pós VNI (p<0,05).

A FEVE sofreu diminuição significativa após a aplicação da VNI entre os que

tinham FEVE≥50% (pré = 61,9±2,6% versus pós = 53,32±2,9%). Os valores pré VNI

foram significativamente diferentes entre os grupos de FEVE (FEVE<50%pré =

34,7±1,9% versus FEVE≥50%pré = 61,9±2,6%), assim como os valores pós VNI

(FEVE<50%pós = 35,5±2,1% versus FEVE≥50%pós = 53,3±2,9%) (Figura 5).

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

PRE POS

MOMENTO

FEVE (%)

FEVE≥50%

FEVE<50%

Figura 5: valores da FEVE (método de Teicholz) entre os grupos de FEVE < e ≥ 50%, nos momentos pré

e pós VNI. ANOVA para medidas repetidas: FEVE<50% versus FEVE≥50%(p <0,01 para FEVE e

interação entre efeito da VNI e FEVE). Teste de comparações múltiplas de Tukey: FE≥50% e FE<50%

no momento pré VNI (p<0,01); FE≥50% e FE<50% no momento pós VNI (p<0,01); pré versus pós VNI

no grupo de pacientes com FEVE≥50% (p<0,01).

A fração de encurtamento (FS) do VE sofreu alteração significativa após a VNI

(pré = 25,9±1,4% versus pós = 23,15±1,02%, P = 0,044). Houve diminuição

semelhante, de aproximadamente 3% no valor da FS tanto no grupo CPAP quanto no

BiPAP após o uso da VNI.

O teste de ANOVA para medidas repetidas não mostrou interação entre os

modos de VNI para esta variável, que apresentou valores diferentes siginificativamente

tanto no momento pré quanto pós VNI.

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

PRE POS

MOMENTO

FS (%)

CPAP

BiPAP

Figura 6: valores da fração de encurtamento do VE (%FS) entre os grupos de VNI CPAP e BiPAP, nos

momentos pré e pós VNI. ANOVA para medidas repetidas: CPAP versus BiPAP (p <0,01 para momento

e grupo de VNI). Teste de comparações múltiplas de Tukey: pré VNI e pós VNI (p<0,01).

Os pacientes com FEVE≥50% mostraram alteração significativa após o uso de

VNI, nas variáveis do modo M da ecocardiografia, tendo havido diminuição do DSFVE

e aumento da FEVE (tabela 4).

Tabela 4: valores do ecocardiograma, modo M, pré e pós VNI nos pacientes com FEVE≥50%. P expressa

diferença entre pré e pós nos pctes com FEVE≥50%.

FEVE≥50%

PRÉ PÓS P

Modo M

DDFVE 68,95±8,9 68,18±7,2 0,391

DSFVE 37,27±2,8 41,8±2,7

0,026

FEVE 61,9±2,6 53,3±2,9

0,008

FS 32,9±2,3 28,5±1,6 0,236

Distância

TC6min

385.7±94.9 373.9±85.9 0,417

Dist TC6min = distância percorrida no Teste de Caminhada de 6 minutos; FEVE = fração de ejeção do

ventrículo esquerdo; DDFVE = diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo; DSFVE = diâmetro

sistólico final do ventrículo esquerdo; FS = fração de encurtamento

Não foi verificada diferença quanto ao modo de VNI entre as variáveis do modo

M da Ecocardiografia. No modo Doppler da Eco, os pacientes que usaram o CPAP,

apresentaram aumento significativo do tempo de relaxamento isovolumétrico do VE

(TRIV), enquanto que os que usaram o modo BiPAP, não apresentaram diferença em

nenhuma das variáveis do Eco-Doppler (tabela 5).

Tabela 5: Valores pré e pós VNI nos grupos Duplo Nível e CPAP. P expressa diferença entre grupos

CPAP BiPAP P

PRÉ PÓS PRÉ PÓS

Modo M

DDFVE 65,5±11,4 65,7±9,2 64,8±9,1 60,7±12,4 0,97

DSFVE 51,3±12,1 53,6±10,5 48,1±13,4 48,6±10,9 0,495

FEVE 45,9±2,3 41,21±2,6 50,6±2,2 47,5±2,5 0,611

Diâm AE 43,98±5,83 42,4±5,17 45,2±7,9 44,06±10,1 0,648

Diâm VD 21,43±5,9 21,86±4,6 19,92±5,6 22,36±5,3 0,756

FS 23,4±2,08 20,7±1,4 28,4±1,9 25,5±1,4 0,948

VCI 16,5±8,1 22,5±16,15 17,6±12,3 17,2±13,2 0,286

Vel Reg Tric 193,8±77,7 190,5±80,7 185,6±102,5 181,1±12,4 0,840

Aorta 31,8±5,8 31,9±5,8 31,9±4,7 32,16±4,7 0,891

Modo Bi-dimensional

VSFVE 117,06±79,4 154,5±56,07 154,5±56,04 144,6±45,2 0,339

VDFVE 117,06±62,7 98,03±51,1 112,4±53,7 89,04±41,5 0,797

Vol AE 72,03±41,9 81,5±38,5 82,03±31,27 88,2±43,1 0,715

FE Simpson 36,8±12,7 41,7±13,8 42,0±18,8 47,5±16,17 0,700

Doppler Transmitral

Vel onda E 71,36±24,3 75,5±22,6 84,7±28,5 87,2±34,5 0,786

Vel onda A 70,02±24,4 64,7±18,16 71,9±30,5 85,9±31,7

0,049

Relação E/A 1,1±0,18 1,2±0,14 1,04±0,17 1,04±0,13 0,333

T desac E 250,7±28,7 212,9±25,5 220,5±27,2 237,2±24,2 0,201

TRIV 76,0±18,7 104,7±18,9 69,4±19,08 60,4±19,2

0,044

Doppler Tissular

Vel onda E´ 6,12±1,6 5,9±1,5 5,2±1,5 5,5±1,5 0,053

Vel onda A´ 7,15±2,3 5,9±1,8 6,7±2,7 6,9±2,5 0,051

Rel E´/A´ 0,93±0,4 1,07±0,4 0,88±0,3 0,88±0,3 0,209

Rel E/E´ 12,7±6,7 13,5±5,6 18,5±11,6 17,16±8,2 0,419

Capacidade Funcional

Distância, m 372.7±75.5 369.6±85.2 422.04±56.2 414.2±62.7 0,711

TC6min = Teste de Caminhada de 6 minutos; FEVE = fração de ejeção do ventrículo esquerdo; Massa

VE = massa do ventrículo esquerdo; IMVE = índice de massa do ventrículo esquerdo; DDFVE =

diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo; DSFVE = diâmetro sistólico final do ventrículo

esquerdo; AE = átrio esquerdo; VD = o direito; VCI = veia cava inferior; FS = fração de encurtamento;

VSFVE = volume sistólico final do ventrículo esquerdo; VDFVE = volume diastólico final do ventrículo

esquerdo

A distância percorrida no TC6min não apresentou diferença significativa entre

os modos de VNI nem entre os grupos de FEVE. As demais variáveis do teste de

caminhada também não apresentaram diferença após a VNI.

DISCUSSÃO

No presente estudo, avaliamos os efeitos agudos hemodinâmicos e da

capacidade funcional da VNI em pacientes com IC Crônica e que eram acompanhados

ambulatoriamente para o tratamento desta doença. Tais efeitos foram avaliados por eco-

Doppler e TC6min. Entre os modos de VNI o TRIV aumentou significativamente nos

pacientes que usaram o modo CPAP. Para as demais variáveis não houve diferença

sobre as respostas hemodinâmicas, nem sobre os índices da capacidade funcional.

Por outro lado, os pacientes que tinha FEVE preservada (≥50%) apresentaram

alterações significativas após uso da VNI: DSFVE e diminuição da FEVE. A FS

diminuiu após a VNI em ambos os modos aplicados, bem como em pacientes com

FEVE preservada e diminuída. Na avaliação da capacidade funcional, no entanto, não

houve alteração significativa das variáveis mensuradas.

Alguns trabalhos relatam diminuição da pré-carga com o uso da VNI o que

explicaria o aumento do TRIV com o uso do CPAP. Devido à diminuição da pressão de

enchimento, o VE trabalhou a uma pressão menor, e com isso, foi possível aumentar o

TRIV, que indica uma melhora da função do VE [40, 68]. Esse efeito, no entanto não

foi verificado nos pacientes que usaram o BiPAP.

A fração de encurtamento, que é um indicador de função sistólica, diminuiu em

ambos os modos de VNI. Tal efeito é negativo, uma vez que sua diminuição pode

significar que o VE diminuiu sua produção de força para ejetar um volume de sangue

devido à diminuição do débito cardíaco provocada pela VNI. A fração de encurtamento

é medida pelo modo M entre duas paredes apenas e na porção média basal do coração.

Pode ser normal ou alta se aquelas paredes estiverem normais ao mesmo tempo em que

a fração de ejeção de todo o coração pode ser baixa se, por exemplo, um grande infarto

tiver atingido outros segmentos cardíacos [13].

Apesar de o modo CPAP ter influenciado positivamente na função diastólica do

VE, a função ventricular esquerda parece ter influenciado sobre a função sistólica do

VE. No presente estudo, os pacientes que tinham FEVE≥50% apresentaram piora da

função sistólica, com diminuição da FEVE e aumento do DSFVE. Um estudo verificou

que a VNI diminuiu índices da função diastólica, como o volume diastólico, do VE em

indivíduos com função ventricular normal, ao usar uma PEEP gradual variou entre 0

mmHg e terminou em 12,5 mmHg. Nestes pacientes a PEEP provocou diminuição do

retorno venoso devido ao aumento da pressão pleural, o que pode ter piorado a função

cardíaca desses indivíduos [68]. Tais resultados podem explicar os achados do presente

estudo, onde os pacientes com FEVE preservada apresentaram piora da função sistólica

do VE. Em corações com função do VE normal a PEEP diminui o débito cardíaco (DC)

por diminuição do volume de ejeção, podendo alterar a contratilidade do VE por

alteração do volume diastólico final do VE.

Um outro estudo [66], que avaliou e comparou os efeitos do BiPAP e CPAP em

pacientes com EAP e em indivíduos com função do VE normal, verificou que os

pacientes com EAP eram mais responsivos à pós-carga, que diminuiu com o aumento

da pressão intratorácica (Pt), aumentando o enchimento do VE. Os pacientes com

função do VE normal responderam à VNI com diminuição do débito cardíaco acentuada

em ambos os modos de VNI. Os pacientes com EAP foram classificados quanto à

pressão média de oclusão capilar (MPWP): <12mmHg e ≥12mmHg. Os pacientes com

MPWP<12mmHg (melhores condições hemodinâmicas) apresentaram diminuição do

débito cardíaco, provavelmente pela diminuição da FC que ocorreu nestes pacientes. No

presente estudo, nos pacientes que tinham função do VE comprometida, não ocorreu

efeito significativo após o uso da VNI. Portanto, os pacientes que responderam à VNI

foram aqueles com função normal do VE e, entre os que tinham IC, aqueles em

melhores condições hemodinâmicas. Os resultados do presente estudo, não parecem

corroborar no sentido de que os pacientes piores não respondem à VNI.

Com relação ao modo de VNI, ambos exerceram efeitos no mesmo sentido, mas

os efeitos do BiPAP podem ter sido mais acentuados sobre a melhora das pressões de

e CO

. Segundo Crane e cols. [72] essa diferença entre os modos pode estar num

menor aumento do volume expiratório pulmonar final, devido ao fato do expiratory

positive airway pressure (EPAP) ser menor que inspiratory positive airway pressure

(IPAP) no modo BiPAP.

No presente estudo o modo CPAP exerceu efeito sobre o TRIV, que aumentou.

Isso indica uma melhora da função diastólica, que pode ter sido associada a uma PEEP

constante, mantendo a diminuição do retorno venoso e do débito cardíaco, fazendo com

que o ventrículo esquerdo trabalhe com um volume menor e, possivelmente, com mais

eficiência. O BiPAP, por outro lado, exerceu diminuição sobre o TRIV, mas não

significativo.

No estudo de Acosta [62], o BiPAP foi relacionado a um grande potencial de

melhora de desempenho do VE em pacientes com IC secundária a disfunção sistólica

grave. No presente estudo, o efeito de um modo de VNI não esteve relacionado à

gravidade da função sistólica do VE. Além disso, como não foram mensuradas as

pressões gasosas no presente estudo, não é possível tirar conclusões a respeito dos

modos de VNI sobre as pressões de O

e CO

. Os estudos que comparam os modos de

VNI em IC são, em sua maioria, em edema agudo de pulmão (EAP). Nestes não há um

consenso sobre as vantagens de um modo sobre outro. Ambos os modos parecem ter

efeitos similares quanto à melhora hemodinâmica, diminuição das taxas de intubação e

de mortalidade [46, 48, 65, 72].

O fato de a capacidade funcional não ter alterado após a aplicação da VNI em

nenhum dos modos de VNI, tampouco entre pacientes com FEVE preservada ou

diminuída pode advir de dois fatores: 1) a VNI foi aplicada apenas uma ou duas vezes,

sem consistir num tratamento; 2) que o TC6min foi realizado sem o uso concomitante

da VNI.

Um dos caminhos pelo qual pode se observar efeito benéfico da VNI sobre a

capacidade é através de seu uso prolongado. Neste caso, os pacientes mais beneficiados

são aqueles que têm apnéia central do sono, bem como aqueles que apresentam padrão

respiratório de Cheyne-Stokes [52]. Entre os estudos, o tempo mínimo que a VNI

exerceu efeito sobre a capacidade funcional foi duas semanas. O fator em comum nestes

estudos é a melhora da oxigenação e a diminuição da atividade simpática [54, 63].

Estudos demonstram efeito agudo significativo da VNI sobre a capacidade

funcional quando é aplicada durante o teste de exercício. Os principais mecanismos são

diminuição da sobrecarga sobre a musculatura respiratória e melhora da perfusão e

oxigenação sangüínea da musculatura periférica [64, 65].

Durante o exercício, o fluxo sangüíneo é aumentado na musculatura exercitada.

No TC6min, assim como em um teste ergométrico de esteira há aumento de fluxo para

os membros inferiores, principalmente, e para a musculatura respiratória em função do

aumento da freqüência respiratória [65, 73, 74]. A aplicação da VNI durante um teste de

exercício diminui o trabalho respiratório (por aliviar a carga sobre a musculatura

respiratória) e, com isso, há mais fluxo para os membros inferiores [65, 75]. No

presente estudo, os pacientes permaneciam sentados durante a aplicação da VNI e,

portanto, a única musculatura a ser exercitada era a respiratória. Uma vez que a VNI

diminui o débito cardíaco em pacientes com IC, isso pode ter influenciado a capacidade

funcional após seu uso: o fato de o paciente permanecer em repouso durante a aplicação

somado à diminuição do débito cardíaco pela VNI pode ter influenciado sobre a

ausência de resposta da capacidade funcional.

CONCLUSÃO

A comparação entre os efeitos agudos dos modos de VNI em pacientes com

insuficiência cardíaca que estavam em acompanhamento ambulatorial demonstrou que o

CPAP foi capaz de reduzir o TRIV, provavelmente pela diminuição da pré-carga. Já a

fração de encurtamento diminuiu em ambos os modos de VNI, que causa a diminuição

do débito cardíaco e, portanto, levou o coração a produzir menos força de contração.

A FEVE demonstrou ser um fator muito importante na resposta hemodinâmica

destes pacientes à VNI. No entanto, os pacientes que responderam aos efeitos agudos

foram aqueles que tinham FEVE preservada (>50%), comportando-se da mesma forma

que um indivíduo sem doença cardíaca. Eles pioraram sua hemodinâmica ao terem

aumentado o DSFVE e terem diminuído a FEVE. Tais efeitos são conseqüência de um

aumento da pós-carga.

A capacidade funcional, por sua vez, não sofreu alterações agudamente. Os

mecanismos pelos quais a VNI tem demonstrado exercer efeito são à longo prazo ou

concomitantemente usada durante o exercício. Mais estudos são necessários para

explicar esse resultado.

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ANEXO I: Artigo em inglês

COMPARISON OF ACUTE EFFECTS OF NONINVASIVE

VENTILATION TO CONTINUOUS POSITIVE PRESSURE VERSUS

BILEVEL IN HEART FAILURE: ASSESSMENT THROUGH 6-

MINUTE WALK TEST AND ECHOCARDIOGRAPHY

INTRODUCTION

Medium and long term effects of Non-Invasive Ventilation (NIV) on the

functional capability observed in people with HF are verified mainly in patients with

central sleep apnea and Cheyne-Stokes respiratory pattern concomitantly. However,

there are few studies analyzing the acute effects of NIV on patients with HF [54, 63]

and the existing studies assessed the exercise functional capability with the

simultaneous use of NIV [64, 65]. However, the acute effects of the functional

capability immediately after the use of NIV have not been determined yet.

Short, medium and long term studies have evaluated the hemodynamic effects of

the NIMV by means of catheter, echocardiography and echo-Doppler [62, 66-70]. The

two-dimensional echocardiography with Doppler is a non-invasive exam that allows to

have hemodynamic information as reproducible as almost all invasive exams [11].

Doppler method is useful to estimate flow velocities in left cardiac chambers, which

may indicate preload alteration, for instance. Some Doppler indexes have been better

predictors of diastolic function than others, as they are not dependent on preload [12].

Studies assessing the effects of NIV by means of Doppler showed reduced heart

debit, which was considered a result of reduced filling pressure and vein return pressure

[66, 68]. In this sense, Poelaert et al. [70] found out that the RV afterload may be

increased with the use of PEEP (positive expiratory end pressure), due to increased

pulmonary arterial tree pressure. On the other hand, some studies showed that there are

no hemodynamic alterations with the use of NIV and that variables, such as heart debit

and pulmonary arterial pressure did not change and did not increase after the use of

CPAP (continuous positive airway pressure) and BiPAP (bilevel positive airway

pressure), respectively [62, 67].

Some Doppler indexes have been better predictors of diastolic function than

others, as they are not dependent on preload and estimate the myocardium displacement

velocities, as it occurs with Tissue Doppler (TD) [12]. No study was found that used

new diastolic indexes extracted from echocardiography through tissue Doppler, seeking

for information on filling pressures. Likewise, no study was found that established the

relation between this index and a functional capability parameter.

This study was conducted to answer if there are evolutional alterations in

assessment indexes for the filling function through TD and in other hemodynamic

parameters, such as contractile function, left atrial and ventricular geometry, analysis of

right chambers and inferior vena cava and pulmonary arterial pressure, after the

application of intrathoracic positive pressure through NIV. The purpose is to assess the

acute effects of NIV on patients with HF in the hemodynamic response of the cardiac

function through echocardiography with Tissue Doppler and in the evaluation of

functional capability through the 6-minute walk test, using CPAP versus BiPAP, for 60

minutes.

DESIGN

Randomized clinic study, with non-probabilistic sample, conducted between

January 2007 to February 2008 at the Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA),

Porto Alegre, RS.

ETHICAL ASPECTS

The study was approved by the institution’s Ethics Committee, listed under 05594.

METHODS

Patients: A sample of 26 consecutive patients recruited from the specialized clinic of

Cardiology or Heart Failure and outpatient clinics of Cardiology from public hospitals

of Porto Alegre was analyzed. All of them presented Framingham criteria [71] for HF

and were under continuous drug treatment for HF. All patients accepted to participate in

the study by signing the Informed Consent (IC). The exclusion criteria were: atrial

fibrillation, acute HF decompensation, acute coronary syndrome (ACS), inability to

collaborate and walk, valvular heart diseases exceeding mild level, presence of valvular

prostheses, pericardium disease and use of artificial heart pacemaker.

Spirometry: Before starting in the study, a spirometry exam was performed to all

patients, using a portable device (Flowmate Version 2.0), to verify their pulmonary

function and exclude severe obstruction. Three spirometric tests were conducted with

each patient. The median was obtained and recorded.

Echocardiographic Exam: The patients were submitted to a formal clinical exam and

one- and two-dimensional transthoracic echocardiogram with Doppler, performed by

experts blind to clinical data, qualified at the Department of Echocardiography

(DEPECO), Sociedade Brasileira de Cardiologia (SBC). The exam was performed

before and after the use of NIV. The devices utilized were: Vivid-3, General Electric

Inc. (GE, USA) and EnVisor HD, Phillips, with multi frequency band transducers. The

images were obtained from longitudinal and transversal parasternal views, apical 2-, 4-,

5-chamber and subcostal views, and conventional data of one-dimensional and two-

dimensional analysis and Tissue and Transmitral Doppler were obtained, according to

criteria established by the American Society of Echocardiography. Measurements were

performed for end diastolic and systolic dimensions through modified Teicholz &

Simpson, and then the LV ejection fraction was calculated, as well as velocities of

waves E and A, wave E deceleration time and isovolumetric relaxation time, E/A ratio,

using the transmitral method. Velocities of Em and Am waves, Em/Am ratio and E/Em

ratio were calculated using the tissue Doppler. The images were recorded and stored in

the hard disc of the equipment, with all measurements obtained on-line and off-line.

Atrioventricular geometry: The LA volume index (LAVi) and the LA diameter (LAD)

were utilized. The LA volume index was obtained using the Simpson method through

biplanar planimetry of the LA performed at the 2- and 4-chamber apical cut, using the

internal convection of the LA border, defined as the innermost bright border of

echocardiographic deflections, neglecting the superior and lateral orifices of pulmonary

veins and atrial appendix. The volume measurement result was corrected using the body

surface. The anterior-posterior diameter was measured through M-mode

echocardiogram, the axis located between the posterior walls of aorta and LA. The

measurements of LA indexes were performed in the final phase of LV systole, with

closed mitral valve, when the atrium achieves its largest diameter. The body weight was

measured in kilograms, the height in meters, and the body mass index (BMI) was

calculated using the formula: MIC=Weight/(height)

. The body area surface was

calculated using the classic formula available on the equipment. The geometric

evaluation of LV was estimated using the left ventricular Wall Thickness Ratio (WTR)

and the LV Mass Index (LVMI). WTR was defined as the ratio of twice the posterior

wall thickness of the LV at the end of diastole divided by the LV diameter at the end of

diastole, and was considered increased when the measurement obtained was ≥ 0.45. The

left ventricle mass was calculated using the formula of Devereux et al., provided on the

device utilized, and normalized for the body surface area (LVMI in g/m

) from data

obtained in the ventricle mass measurement and information on the patient’s weight and

height. The increase in LVMI was defined as >131g/m

for men and >100g/m

for

women. The geometric patterns were divided into four groups: normal geometry (N),

hypertrophic remodeling (HR), concentric hypertrophy (CH) and eccentric hypertrophy

(EH). Diameters and parietal thicknesses of the LV were measured through M-mode.

Functional Capability: The 6-Minute Walk Test was performed to assess the functional

capability before and after ventilation on a 30-meter level ground corridor of the

Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). The following measurements were

performed before and immediately after the test: arterial pressure (AP), heart rate (HR)

and respiratory rate (RR). The subjective sensation of dyspnea was scored 0 to 10, using

Borg scale. During the test, running was not allowed, the patient had to walk only. The

patient was allowed to stop when could not tolerate the walk and even when the patient

stopped, the timer kept operating, measuring the time.

STUDY PROTOCOL

Once they were selected, the patients went through pre-ventilation assessments, which

included echocardiography exam and the 6-Minute Walk Test (6MWT), on the same

day. On another day, each patient was randomized to receive NIV via CPAP or BiPAP

mode, for one hour. The device utilized - CPAP Horizon Bi-Level by Devilbiss - was

supplied by Oximed®. The interface utilized between the fun and the patient was a

nasal mask. The patients that received CPAP started with 4cmH

O pressure, and 15

minutes later, it was increased to 8 cmH

O. The patients randomized for BiPAP mode

started with 3 cmH

O expiratory pressure and 7cmH

O inspiratory pressure, and 15

minutes later, these pressures were increased to 4 cmH

O and 8 cmH

O, respectively.

During the ventilation, AP was measured in the beginning and at 15, 30, 45 and 60

minutes of the intervention. The respiratory rate was measured at 10, 20 and 40 minutes

during the application of NIV. After the NIV, the patients repeated the initial

assessments, which were made on different days, always immediately after the NIV. For

this reason, the patient had to come to the study site at least 3 times to perform the study

protocol. The maximum interval between the applications of NIV with after-NIV

assessments was one week.

FLOWCHART

32 patients selected with possible diagnosis of HFC

EXCLUDED: 1 AFCA, 3 quit, 2 without HF

3 patients did not conclude the study

26 participating patients

Echocardiographic exam

6-minute walk test

13 patients randomized for NIV mode: BiPAP 13 patients randomized for NIV mode: CPAP

Echocardiographic exam

6-minute walk test

STATISTICAL ANALYSIS

Data were analyzed using the statistical application SPSS, version 14.0, and the

significance level adopted was P<0.05.

After the descriptive analysis, data were evaluated using the analysis of variance

for repeated measurements, followed by Tukey multiple comparison test.

The patients were categorized according to LVEF variable within each group.

The profile determination within the variables of the echocardiographic exam

corresponds to a two-factor factorial model (Group and LVEF) with repeated

measurements (before/after). The data analysis of the 6-Minute Walk Test corresponds

to a two-factor factorial model (Group and LVEF) with repeated measurements

(before/after and 0/6min.).

The values of continuous variables were presented as mean values ± standard

deviation.

RESULTS

In total, 32 patients with HF diagnosis and optimized therapeutic treatment were

evaluated. Twenty-six of them were considered eligible and included in the study.

Amont the excluded patients, two did not have the confirmation of HF diagnosis, one

had Atrial Fibrillation-Compatible Arrhythmia (AFCA) and three did not conclude the

study. The patients were recruited from SUS (Public System) outpatient clinics of

Cardiology or Heart Failure, from four school-hospitals of Porto Alegre.

From the patients included in the study, 65.5% were males. The participants’ age

ranged from 40 to 79 years and the mean age was 55±11 years. The mean BMI was 29.3

± 8.9 kg/m2 for men and 29.6 ± 6.4 k/m2 for women.

Table 1 shows the baseline characteristics and drugs taken by the patients in the groups

for which they were randomized: CPAP or BiPAP

Table 1

Characteristics of the sample studied

GROUP

CPAP

(n=13)

BiPAP (n=13) P

Patients prop. LVEF<50% 9/13 8/13

GENDER, M:F 10:3 7:6 0.294

AGE, years 58±11 58±10 0.401

WEIGHT, kg 75±21 77±16 0.07

HEIGHT, cm 169.2±10.8 165.7±9.8 0.393

BMI, kg/m

27.28±4.3 31.14±9.9 0.210

RR, irpm 17.3±3.4 19.4±4.5 0.104

HR, bpm 75.07±10.6 68.5±9.06 0.194

SAP, mmHg 116.9±13.9 112.3±20.7 0.507

DAP, mmHg 69.5±5.8 72.4±10.9 0.420

6MWT Dist. 372.7±75.5 422.04±56.2 0.07

HEMODYNAMIC INDEXES

LVEF, % 42±18 51±21 0.304

LV Mass, g 296±98 250±63 0.700

LVMI, g/m2 164±47 138±32 0.696

LVEDD, mm 66±11 65±9 0.801

LVESD, mm 51±12 47±13 0.430

LA Dia., mm 44±6 45±8 0.687

RV Dia., mm 21±6 20±5 0.493

E/A Ratio 1.00 1.00 0.982

E/Em Ratio 13±7 18±11 0.172

Mean ± standard deviation. P represents the significance of comparison between the groups. BMI = body

mass index; RR = respiratory rate; SAP = systolic arterial pressure; DAP = diastolic arterial pressure;

6MWT Dist.= distance walked in the 6-Minute Walk Test; LVEF = left ventricle ejection fraction; LV

Mass = left ventricle mass; LVMI = left ventricle mass index; LVEDD = left ventricle end diastolic

diameter; LVESD = left ventricle end systolic diameter; LA Dia.= left atrium diameter; RV Dia. = right

ventricle diameter.

Table 2 shows the percentages of patients, per group, that take drugs for the HF

treatment. No significant difference was observed between the groups:

Table 2: % of patients per group

GROUP P

CPAP BiPAP

Diuretic drugs 100 100 1.00

Inhibiting drugs – ACE 92.85 92.3 0.741

Beta blockers 28.57 23.07 0.546

Statins 57.14 46.15 0.568

Ca++ antagonists 7.14 23.07 0.269

Digitalis drugs 50 38.46 0.547

Table 3 shows the variables for the echocardiographic exam and 6-minute walk test, per

group of Ejection Fraction, divided into below or above 50%. A significant difference

was observed for systolic and diastolic diameters of LV and LVEF. No significant

difference was observed for the variables of the functional capability, between the

groups of LVEF.

Table 3: Mean ± standard deviation for the variables between the groups of LVEF above and

below 50%:

LVEF<50% (n=17)

LVEF≥50% (n=9) P

Age, years

54.3±9.8 61.1±9.7 0.106

Age M:F

11:6 6:3

Height, cm

169.1±9.7 164.3±11.2 0.296

Weight, kg

81±15 85±30 0.637

LVEDD, mm

68.9±8.9 58.05±8.5 0.006

LVESD, mm

56.7±8.9 36.8±7.4 0.000

LA Dia., mm

45.6±6.7 42.6±7.1 0.292

RV Dia., mm

23.01±3.8 20.4±6.4 0.407

LVEF, %

34.7±7.9 62.4±8.2 0.000

LV shortening fraction

18.9±7.2 33.3±6.9 0.00

Vel jato regurg tric

219.3±76.7 139.9±3.14 0.067

Aorta Dia.

30.9±5.9 33.7±2.6 0.107

IVC Dia.

16.7±7.9 17.8±14.17 0.836

TRANSMITRAL DOPPLER

Velocity of wave E

83.8±26.4 67.1±25.6 0.137

Velocity of wave A

68.5±30.4 75.6±20.3 0.483

E Deceleration Time

229.5±70.8 266.5±73.6 0.244

IVRT

114.1±33.5 116.25±23.9 0.892

E/A Ratio

1.23±0.7 0.93±0.3 0.242

TISSUE DOPPLER

Velocity of wave E´

5.6±1.9 5.6±0.96 0.996

Velocity of wave A´

5.8±2.13 8.8±2.03 0.003

E/Em Ratio

17.5±11.4 11.9±3.8 0.174

LVEDV, ml

173.4±58.5 155.1±85.8 0.557

LVESV, ml

121.6±52.3 85.8±58.5 0.155

LA Vol., ml

83.2±58.5 66.4±53.1 0.322

EF Simpson

FUNCTIONAL CAPABILITY

6MWT walked dist., m

403.5±54.9 385.7±94.9 0.549

HR, bpm

72.3±11.2 70.8±8.4 0.734

RR, irpm

18.2±4.4 18.6±3.6 0.813

SAP, mmHg

113.7±18.5 116.2±16.1 0.740

DAP, mmHg

69.3±5.5 74.1±12.6 0.295

BMI = body mass index; RR = respiratory rate; SAP = systolic arterial pressure; DAP = diastolic arterial

pressure; 6MWT Dist.= distance walked in the 6-Minute Walk Test; LVEF = left ventricle ejection

fraction; LV Mass = left ventricle mass; LVMI = left ventricle mass index; LVEDD = left ventricle end

diastolic diameter; LVESD = left ventricle end systolic diameter; LA Dia.= left atrium diameter; RV Dia.

= right ventricle diameter; IVC Dia. = inferior vena cava; IVRT = isovolumic relaxation time; LVEDV =

left ventricle end diastolic volume; LVESV = left ventricle end diastolic volume.

At the moment of non-invasive ventilation, the groups presented a significant

difference in the left ventricle end systolic diameter (LVESD), considering those with

LVEF below 50% had this variable significantly higher than those with preserved

LVEF or above 50% (EF>50% = 37.27±2.84mm versus EF<50% = 56.61±2.06mm). At

the moment after NIV, the difference between the groups of patients divided according

the LVEF was also significant (EF≥50% after = 41.8±2.77mm versus EF<50% after =

56.24±2.0mm). NIV provoked a considerable increase of LVESD in patients with

preserved LVEF (before = 37.27±2.84mm versus after = 41.8±2.77mm).

No significant difference of LVESD was observed in either mode of NIV.

Figure 1: left ventricle end systolic diameter (LVESD) before and after NIV of the groups of patients

with LVEF < and ≥ 50%. ANOVA for repeated measurements: LVEF<50% versus LVEF≥50% (p <0.05

for LVEF and interaction between NIV effect and LVEF). Tukey multiple comparison test: EF≥50% and

EF<50% before NIV (p<0.05); EF≥50% and EF<50% after NIV (p<0.05); before NIV versus after NIMV

in the group of patients with LVEF≥50% (p<0.05); before NIV versus after NIV in the group of patients

with LVEF≥50% (p<0.05).

The isovolumetric relaxation time (IVRT) increased significantly after the NIV

in patients in CPAP mode (before = 76.0±18.7 msec. versus after = 104.7±18.9 msec.).

After the NIV, the value of IVRT was significantly higher in patients in CPAP mode

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

BEFORE

AFTER

MOMENT

VEF?50%

LVEF>50%

LVESD (mm)

than in patients in BiPAP mode of NIV (before = 104.7±18.9 msec. versus after =

60.48±19.2 msec.). However, the latter did not present significant alteration after the

use of NIV.

Figure 2: isovolumetric relaxation time (IVRT) of the LV in NIV modes: CPAP and BiPAP, before and

after NIV. ANOVA for repeated measurements: CPAP versus BiPAP (p <0.05 for interaction between

NIV moment and mode). Tukey multiple comparison test: CPAP and BiPAP after NIV (p<0.05).

The left ventricle end systolic volume (LVESV) was significantly higher in

patients of the CPAP group in relation to the patients in the Bilevel group before NIV

(CPAP = 111.2±28.1ml versus BIPAP = 60.5±28.1ml), considering the patients with

preserved LVEF. However, none of NIV modes caused a significant effect on this group

of patients.

In the group of patients that used the BiPAP mode, the patients with preserved

LVEF presented a significantly lower LVESV than those with LVEF<50% before NIV

(LVEF<50% = 60.5±28.1ml versus LVEF≥50% = 128.02±25.1ml). The BiPAP mode

did not provoke any significant effect on the groups of LVEF.

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

BEFORE

AFTER

MOMENT

CPAP

BiPAP

IRVT (mseg

)

Figure 3: values of the left ventricle end systolic volume (LVESV) in patients that used BiPAP non-

invasive ventilation (NIV) mode. ANOVA for repeated measurements: LVEF<50% versus LVEF≥50%

and CPAP versus BiPAP (p <0.05 for interaction among moment, LVEF and NIV mode). Tukey multiple

comparison test: A) CPAP mode: EF≥50% and EF<50% after NIV (p<0.05); B) BiPAP mode: EF≥50%

and EF<50% before NIV (p<0.05); EF≥50% and EF<50% after NIV (p<0.05).

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

110,00

120,00

130,00

140,00

BEFORE

AFTER

MOMENT

CPAP

BiPAP

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

BEFORE

AFTER

MOMENT

LVEF?50%

LVEF<50%

LVESV

(ml)

LVESV (ml)

The LVEF presented a significant reduction after the application of NIV in

patients who had LVEF≥50% (before = 61.9±2.6% versus after = 53.32±2.9%). The

values before NIV were significantly different when comparing the groups of LVEF

(LVEF<50% before = 34.7±1.9% versus LVEF≥50% before = 61.9±2.6%), as well as

the values after NIV (LVEF<50% after = 35.5±2.1% versus LVEF≥50% after =

53.3±2.9%).

Figure 4: values of LVEF (Teicholz method) comparing the groups of LVEF < and ≥ 50%, before and

after NIV. ANOVA for repeated measurements: LVEF<50% versus LVEF≥50% (p <0.01 for LVEF and

interaction between NIV effect and LVEF). Tukey multiple comparison test: EF≥50% and EF<50%

before NIV (p<0.01); EF≥50% and EF<50% after NIV (p<0.01); before NIV versus after NIV in the

group of patients with LVEF≥50% (p<0.01).

The shortening fraction (SF) of the LV presented a significant alteration after

NIV (before = 25.9±1.4% versus after = 23.15±1.02%, P = 0.044). A similar reduction

occurred of around 3% in the SF value in both CPAP and BiPAP groups after NIV.

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

BEFORE

AFTER

MOMENT

LVEF

≥50%

LVEF<50%

LVEF (%)

ANOVA test for repeated measurements did not show interaction between the

NIV modes for this variable, which presented significantly different values both before

and after NIV.

Figure 3: values of LV shortening fraction (%SF) comparing the NIV groups: CPAP and BiPAP, before

and after NIV. ANOVA for repeated measurements: CPAP versus BiPAP (p <0.01 for NIV moment and

group). Tukey multiple comparison test: before NIV and after NIV (p<0.01).

The patients with LVEF≥50% showed a significant alteration after the use of

NIV in the variables of the M-mode echocardiography, with reduced LVESD and

increased LVEF (Table 4).

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

BEFORE

AFTER

MOMENT

FS (%)

CPAP

BiPAP

Table 4: Values from the M-mode echocardiogram, before and after NIV in patients with LVEF≥50%. P

expresses the difference between before NIV and after NIV in patients with LVEF≥50%.

LVEF≥50%

BEFORE AFTER P

M-Mode

LVEDD 68.95±8.9 68.18±7.2 0.391

LVESD 37.27±2.8 41.8±2.7

0.026

LVEF 61.9±2.6 53.3±2.9

0.008

SF 32.9±2.3 28.5±1.6 0.236

6MWT Distance 385.7±94.9 373.9±85.9 0.417

6MWT Distance = distance walked in the 6-Minute Walk Test; LVEF = left ventricle ejection fraction;

LVEDD = left ventricle end diastolic diameter; LVESD = left ventricle end systolic diameter; SF =

shortening fraction.

No difference was observed in the NIV mode related to variables of the M-mode

echocardiography. In Echocardiography Doppler mode, the patients in the CPAP group

presented a significant increase in the isovolumetric relaxation time (IVRT) of the LV,

while the patients in the BiPAP group did not present any difference in the variables of

Echocardiography Doppler (Table 5).

Table 5: Values before and after NIV in Bilevel and CPAP groups. P expresses the difference between

the groups.

CPAP BiPAP P

BEFORE AFTER BEFORE AFTER

M-Mode

LVEDD 65.5±11.4 65.7±9.2 64.8±9.1 60.7±12.4 0.97

LVESD 51.3±12.1 53.6±10.5 48.1±13.4 48.6±10.9 0.495

LVEF 45.9±2.3 41.21±2.6 50.6±2.2 47.5±2.5 0.611

LA Dia. 43.98±5.83 42.4±5.17 45.2±7.9 44.06±10.1 0.648

RV Dia. 21.43±5.9 21.86±4.6 19.92±5.6 22.36±5.3 0.756

SF 23.4±2.08 20.7±1.4 28.4±1.9 25.5±1.4 0.948

IVC 16.5±8.1 22.5±16.15 17.6±12.3 17.2±13.2 0.286

Vel Reg Tric 193.8±77.7 190.5±80.7 185.6±102.5 181.1±12.4 0.840

Aorta 31.8±5.8 31.9±5.8 31.9±4.7 32.16±4.7 0.891

Bi-dimensional mode

LV Sis Vol 117.06±79.4 154.5±56.07 154.5±56.04 144.6±45.2 0.339

LV Diast Vol 117.06±62.7 98.03±51.1 112.4±53.7 89.04±41.5 0.797

LA Vol 72.03±41.9 81.5±38.5 82.03±31.27 88.2±43.1 0.715

EF Simpson 36.8±12.7 41.7±13.8 42.0±18.8 47.5±16.17 0.700

Transmitral Doppler

Wave E Vel 71.36±24.3 75.5±22.6 84.7±28.5 87.2±34.5 0.786

Wave A Vel 70.02±24.4 64.7±18.16 71.9±30.5 85.9±31.7

0.049

E/A Ratio 1.1±0.18 1.2±0.14 1.04±0.17 1.04±0.13 0.333

E decel. Time

250.7±28.7 212.9±25.5 220.5±27.2 237.2±24.2 0.201

IVRT 76.0±18.7 104.7±18.9 69.4±19.08 60.4±19.2

0.044

Tissue Doppler

Wave E´ Vel 6.12±1.6 5.9±1.5 5.2±1.5 5.5±1.5 0.053

Wave A´ Vel 7.15±2.3 5.9±1.8 6.7±2.7 6.9±2.5 0.051

E´/A´ Ratio 0.93±0.4 1.07±0.4 0.88±0.3 0.88±0.3 0.209

E/E´ Ratio 12.7±6.7 13.5±5.6 18.5±11.6 17.16±8.2 0.419

Functional Capability

Distance, m 372.7±75.5 369.6±85.2 422.04±56.2 414.2±62.7 0.711

6MWT Distance = distance walked in the 6-Minute Walk Test; LVEF = left ventricle ejection fraction;

LV Mass = left ventricle mass; LVMI = left ventricle mass index; LVEDD = left ventricle end diastolic

diameter; LVESD = left ventricle end systolic diameter; LA = left atrium; RV = right ventricle; IVC =

inferior vena cava; SF = shortening fraction; IVRT = isovolumic relxation time

The distance walked in the 6-Minute Walk Test did not show a significant

difference when comparing the NIV modes, nor the LVEF groups (Table 6). The other

variables of the walk test did not show any difference after NIV either.

DISCUSSION

In this study, we evaluated the acute hemodynamic and functional capability

effects of Non-Invasive Mechanical Ventilation (NIV) on patients with Chronic Heart

Failure (HF) who were receiving outpatient client care for the treatment of this disease.

Such effects were evaluated through Doppler echocardiography and 6-Minute Walk

Test (6MWT). Comparing the NIV modes, the isovolumetric relaxation time (IVRT) of

the LV increased significantly in patients in the CPAP mode. For the other variables, no

difference was observed in relation to hemodynamic answers, nor indexes of functional

capability.

On the other hand, the patients with preserved LV Ejection Fraction (LVEF)

(≥50%) presented significant alterations after NIV: increased LV end systolic diameter

(LVESD) and reduced LVEF. The shortening fraction (SF) was reduced after the NIV

in both modes utilized, as well as in patients with preserved and reduced LVEF.

However, no significant alteration of measured variables was observed in the functional

capability assessment.

Some studies show a reduction in preload with the application of NIV, which

would explain the increased IVRT with the utilization of CPAP. Due to the reduced

filling pressure, the LV worked with lower pressure, and for this reason, it enabled an

increase in the IVRT, which indicates improved LV function [40, 68]. However, this

effect was not observed in patients in the BiPAP group.

The shortening fraction, which is an indicator of systolic function, was reduced

in both modes of NIV. This effect is negative, since this reduction may suggest the LV

has reduced its production of power to eject blood volume as a result of the reduced

heart debit caused by the NIV. The shortening fraction is measured through the M-mode

between the two walls only, and at the basal medium portion of the heart, and it may be

normal or high if these walls are normal at the same time the ejection fraction of the

whole heart may be low, if, for instance, a serious infarction has affected other cardiac

segments [13].

Although the CPAP mode has shown a positive influence on the LV diastolic

function, the left ventricular function seems to have influenced the LV systolic function.

In this study, the patients with LVEF≥50% presented worse systolic function, with

reduced LVEF and increased LVESD. Another study reported that the NIV reduced LV

diastolic function indexes, such as the diastolic volume, in individuals with normal

ventricular function with the application of gradual PEEP that started with 0mmHg and

ended with 12.5mmHg. In these patients, PEEP caused a reduction in the vein return

due to increased pleural pressure, which might have worsened the cardiac function of

these individuals [68]. Such results may explain the findings of this study, where the

patients with preserved LVEF presented worse systolic function of the LV. In hearts

with normal LV function, PEEP reduced the heart debit (HD) due to a reduction of the

ejection volume, which may affect the LV contractibility due to alteration in the LV end

diastolic volume.

Another study [66], which assessed and compared the effects of BiPAP and

CPAP on patients with APE and individuals with normal LV function, observed that the

patients with APE were more responsive to afterload, which was reduced with the

increased intrathoracic pressure (ITP), causing increased LV filling. The patient with

normal LV function responded to NIV with accentuated reduction of heart debit in both

modes of NIV. The patients with APE were classified according to the maximum

permissible working pressure (MPWP): <12mmHg and ≥12mmHg. The patients with

MPWP<12mmHg (best hemodynamic conditions) presented reduced heart debit,

probably due to the reduction of CF that occurred in these patients. In this study, the

patients with committed LV function did not present any significant effect after the

application of NIV. Then, the patients with responses to the NIV were those with

normal LV function, and among those with HF, those with the best hemodynamic

conditions. The results of this study do not seem to confirm other results suggesting the

worse patients do not respond to the NIV.

In relation to the NIV modes, both of them had effects on the same direction, but

the effects of BiPAP could have been stronger on the improvement of O

and CO

pressures. According to Crane et al. [72], this difference between the modes may rely on

a smaller increase of the end pulmonary expiratory volume, due to the fact that EPAP

(expiratory positive airway pressure) is smaller than IPAP (inspiratory positive airway

pressure) in BiPAP mode.

In this study, the CPAP impacted the IVRT, which was increased. It indicates

improvement in the diastolic function, which might have been associated with a

constant PEEP, keeping the reduction of vein return and heart debit and making the left

ventricle work with smaller volume and possibly more efficiently. The BiPAP, on the

other hand, provoked a reduction in the IVRT, but not significant.

In the study conducted by Acosta [62], BiPAP was correlated to a great potential

of LV performance improvement in patients with HF secondary to acute systolic

dysfunction. In this study, the effect caused by a NIV mode was not related to the

severity of the LV systolic function. Besides, as the gaseous pressures were not

measured in this study, it is not possible to have conclusions related to the effects of

NIV modes on O

and CO

pressures. Studies comparing NIV modes in HF are most on

acute pulmonary edema (APE). These studies do not show a consensus on the

advantages of one mode over another. Both modes seem to have similar effects in terms

of hemodynamic improvement, reduced intubation and mortality rates [46, 48, 65, 72].

The fact that the functional capability did not present alterations after the

application of NIV in neither NIV mode, nor in patients with preserved or reduced

LVEF, may be due to two factors: 1) NIV was applied only once or twice, and did not

constitute a treatment; 2) the 6-minute walk test was performed without the concomitant

use of NIV.

One of the ways to observe a beneficial effect of the NIV on the capability is

through its extended use. In this case, the patients with greatest benefits are those with

central sleep apnea, as well as those with Cheyne-Stokes respiratory pattern [52]. Other

studies indicate the minimum time for NIV to produce an effect on the functional

capability was two weeks. The common factor in these studies is the improved

oxygenation and reduced sympathetic activity [54, 63].

Studies demonstrate a significant acute effect of the NIV on the functional

capability when it is applied during the exercise test. The main mechanisms are reduced

overload on respiratory musculature and improved blood perfusion and oxygenation of

peripheral musculature [64, 65].

During the exercise, the blood flow is increases in the exercised musculature. In

the 6-Minute Walk Test, as well as in a treadmill ergometer test, there is increased flow

to lower limbs and mainly to the respiratory musculature due to an increased respiratory

rate [65, 73, 74]. The application of NIV during an exercise test reduces the respiratory

work (as it alleviates the load on the respiratory musculature) and, consequently, there is

a larger flow to lower limbs [65, 75] In this study, the patients remained sitting during

the application of NIV and, therefore, the only exercised musculature was the

respiratory musculature. As the NIV reduced the heart debit in patients with HF, it

might have influenced the functional capability after its use: the fact that the patient

remained at rest during the application, combined with reduced heart debit provoked by

the NIMV, may have influenced the absence of response from the functional capability.

CONCLUSION

The comparison between the acute effects of the NIV modes on patients with

heart failure that were receiving outpatient clinic care demonstrated that the CPAP was

capable of reducing the IVRT, probably due to the preload reduction. The shortening

fraction was reduced in both modes of NIV, which provokes a reduction of heart debit

and, therefore, made the heart produce less contraction power.

The LVEF demonstrated to be a very important factor in the hemodynamic

response of these patients to the NIV. However, the patients who responded to the acute

effects were those with preserved LVEF (>50%), and behaved similarly to an individual

without heart disease. They had worsened hemodynamic conditions as a result of

increased LVESD and reduced LVEF. Such effects result from an increase in the

afterload.

The functional capability did not have acute alterations. The mechanisms

through which the NIV has demonstrated effects are in the long run or when

concomitantly applied during the exercise. Additional studies are required to explain

this result.

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Aneaesthesiologica Scandinavica, 2007. 51: p. 415-425.

70. Poelaert, J.I., et al., Doppler Evaluating of Right Ventricular Outflow Impedance

During Positive-Pressure Ventilation. Journal of Cardiothoracic and Vascular

Anesthesia, 1994. 8(4): p. 392-397.

71. Marantz Pr Fau - Tobin, J.N., et al., The relationship between left ventricular

systolic function and congestive heart. Circulation, 1988. 77(3): p. 607-12.

72. Crane, S.D., et al., Randomised contolled comparison of continuous positive

airways pressure, bilevel non-invasive ventilation, and standard treatment in

emergency department patients with acute cardiogenic pulmonary oedema.

Emergency Medical Journal, 2004. 21: p. 155-161.

73. Romer, L.M., et al., Inspiratory muscles do not limit maximal incremental

exercise performance in healthy subjects. Respir Physiol Neurobiol, 2007.

156(3): p. 353-61.

74. Dall'Ago, P., et al., Inspiratory muscle training in patients with heart failure and

inspiratory muscle weakness: a randomized trial. J Am Coll Cardiol, 2006.

47(4): p. 757-63.

75. Harms, C.A., et al., Effects of respiratory muscle work on cardiac output and its

distribution during maximal exercise. J Appl Physiol, 1998. 85(2): p. 609-18.

ANEXO II: TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E

ESCLARECIDO (TCLE)

De um modo geral, os pacientes com doença do coração têm sua

qualidade de vida prejudicada em função dos vários fatores de funcionamento

do coração, limitando algumas atividades simples, como as realizadas em casa

ou no trabalho. Para melhorar a função do coração e aliviar sintomas, costuma-

se receitar medicamentos que de fato ajudam a melhorar a qualidade de vida

de pessoas que têm problemas no coração. Nossa pesquisa tem o objetivo

verificar, através de um equipamento de ventilação não-invasiva, se sintomas,

como a falta de ar, melhoram, bem como aspectos da função do coração. Para

isso, o (a) Senhor(a) será avaliado em 3 (três) momentos diferentes.

Inicialmente será realizada uma consulta médica, quando será realizado um

exame clínico. Após o exame clínico, o (a) Senhor(a) realizará um exame de

ecocardiografia. Após esse exame será realizada a ventilação não-invasiva por

1 (uma) hora, e em seguida será realizado novamente o exame de

ecocardiografia, para avaliar a função do coração. Em um outro momento,

será realizado um teste de caminhada, em um corredor plano deste hospital e

que tem a duração de seis (6) minutos. Nesse teste o(a) Senhor(a) caminhará

a uma intensidade que possa ser suportada durante seis (6) minutos, mas que

não provoque cansaço intenso. Em um terceiro momento, será realizada

novamente a ventilação não-invasiva e, logo após, o mesmo teste de

caminhada, para verificar se houve mudanças na resposta ao esforço.

Durante o procedimento de ventilação não invasiva o (a) Senhor(a)

permanecerá sentado, utilizando uma máscara que envia uma certa quantidade

de ar.

Durante o estudo o (a) Senhor(a) poderá sentir sensação de falta de ar

durante o teste de caminhada e algum desconforto por falta de adaptação ao

ventilador ou à máscara. Durante o teste de caminhada será permitido parar na

presença de falta de ar e/ou sensação de cansaço nas pernas. Também será

permitido interromper o uso do ventilador durante o uso do mesmo caso haja

desconforto. O exame que verifica a função do coração não apresenta riscos

ou desconforto, e o (a) Senhor(a) permanecerá deitado durante esse período.

As informações do exame da função do coração serão gravadas em

uma fita para serem revisadas e analisadas pelos autores desse estudo.

É permitido ao Senhor(a) desistir de participar desse estudo a qualquer

momento, sem que haja constrangimento ou prejuízo no seu tratamento. As

informações obtidas durante não identificarão o(a) Senhor(a), garantindo assim

o anonimato, e serão usadas para fins científicos.

Eu, ______________________________________, autorizo as pesquisadoras

Lorena Contreras Mundstock (fone 81382837) e Fernanda Machado Balzan

(fone 93178746), do curso de Pós Graduação em Cardiologia, a realizar o

trabalho de pesquisa intitulado “EFEITOS AGUDOS DA VENTILAÇÃO NÃO

INVASIVA NASAL COM PRESSÃO POSITIVA CONTÍNUA E DUPLO NÍVEL

SOBRE ÍNDICES HEMODINÂMICOS E SOBRE A CAPACIDADE FUNCIONAL

EM UM GRUPO DE PACIENTES OTIMIZADOS PORTADORES DE

INSUFICIÊNCIA CARDÍACA ”, estando ciente dos objetivos e procedimentos a

serem realizados.

_______________________________

Assinatura do Paciente

_______________________________

Pesquisador Responsável: Marco Antônio Rodrigues Torres

Porto Alegre, ___ de _______________ de 2007.

ANEXO III: Variáveis da Ecocardiografia

Nome: Idade: Peso: Altura:

Parâmetros de estrutura e

função sistólica VE

Pré

Pós

DDFVE

DSFVE

ESPESSURA SEPTO

ESPESSURA PAR POST

VOLUME DFVE

A4C

A2C

VOLUME SFVE

A4C

A2C

FE SIMPSON

DIÂM AE

VOLUME AE

A4C

A2C

dP/dt VE

Motilidade das paredes

Parâmetros de estrutura e

função VD

DIÂM VD

VEL JATO REG TRIC

DIAM VCI

OSC RESP VCI

>50%

<50%

SEM ALT

100

Função diastólica -

medidas fluxo transmitral

VEL E

VEL A

RELAÇÃO E/A

TEMPO DE DESAC E

TRIV

Função diastólica -

medidas doppler tecidual

VEL MIOC Em

VEL MIOC Am

RELAÇÃO Em/Am

RELAÇÃO E/Em

Insuficiência mitral

Leve

Moderada

Severa

Área do orifício regurgitante

(se IM > que leve)

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