Mecanismos de falha no desmame ventilatório em pacientes portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica através de modalidades de imagem - tomografia de impedância elétrica, ultrassom pulmonar e ecocardiografia point-of-care : das variáveis clínicas às alterações de parâmetros de imagem

Abstract

Introdução: o desmame ventilatório é um processo crítico, especialmente em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). A falha no desmame está associada a taxas elevadas de complicações clínicas. A DPOC apresenta desafios adicionais no desmame, com taxas de falha superiores à população geral. A avaliação fisiopatológica durante o desmame é fundamental para identificar fatores preditivos de sucesso ou falha, como alterações na mecânica ventilatória, função cardíaca e distribuição da ventilação pulmonar. Ferramentas como a tomografia de impedância elétrica (TIE) e a ultrassonografia pulmonar e cardíaca têm emergido como métodos promissores para monitorização em tempo real, permitindo uma abordagem mais personalizada e precisa. Objetivos: descrever os mecanismos fisiopatológicos envolvidos na falha do desmame ventilatório em pacientes com DPOC, utilizando parâmetros clínicos, ventilatórios, da TIE e da ultrassonografia pulmonar ( LUS) e cardíaca (ETT) com o sucesso ou falha no desmame, além da avaliação do VExUS score e sua aplicabilidade nesta população. Métodos: foi realizada uma revisão da literatura abrangente, utilizando bases de dados entre 1980 e 2025. Dois estudos foram realizados: o primeiro estudo observacional, prospectivo em pacientes portadores de DPOC com avaliação multimodal através da VMi, TIE, ETT e LUS , envolvendo três tempos de análise (T0 basal, antes do TRE, T1 30 minutos em TRE e T2 2 horas em TRE) e os dados entre os três métodos foram comparados quanto as alterações fisiopatológicas ; o segundo artigo foi realizado através subanálise de um banco de dados coletado prospectivamente com avaliação por ultrassonografia ( VExUS score) em pacientes portadores de DPOC. Resultados: o artigo 1 incluiu 16 pacientes com DPOC, dos quais 14 foram submetidos a um único TRE, resultando em uma taxa de 89% de desmame simples, 2 pacientes realizaram 2 TREs, caracterizando desmame difícil (11%). No grupo falha, houve alteração no deltaZ total em T1 e T2 (p = 0,03), além de alteração no LUS com aumento progressivo de linhas B, com diferenças significativas em T1 (p < 0,01) e T2 (p < 0,01), indicando maior perda de aeração pulmonar no grupo de falha. A ecocardiografia transtorácica (ETT) não revelou diferenças significativas. O artigo 2 incluiu 25 pacientes, sendo identificado que o VExUS score isolado apenas demonstrou tendência de, quanto mais alterado (VExUS 2-3 pontos), potencialmente mais relacionado com falha ao TRE (P 0,193). Contudo, quando combinado LUS score VExUS, há associação entre os escores e a falha no desmame ventilatório. Conclusão: os estudos demonstraram que parâmetros clínicos e gasométricos convencionais são imprecisos e tardios para diferenciar sucesso e falha no desmame de pacientes com DPOC. A TIE identificou alterações precoces, como hiperinsuflação pulmonar (HID), no grupo de falha, enquanto o LUS score evidenciou aumento progressivo de linhas B, sugerindo infiltrado pulmonar induzido pelo desmame. Esses achados indicam que a TIE e a ultrassonografia pulmonar podem ser ferramentas promissoras para a avaliação precoce do desmame, complementando os métodos tradicionais. Não somente, o uso da combinação do VExUS score em conjunto com o LUS score podem ser ferramentas adicionais a serem utilizadas na avaliação do desmame ventilatório.

Introduction : Weaning from mechanical ventilation (MV) is a critical process, particularly in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Weaning failure is associated with high rates of clinical complications. COPD presents additional challenges during weaning, with higher failure rates compared to the general population. Pathophysiological assessment during weaning is essential to identify predictive factors of success or failure, such as changes in ventilatory mechanics, cardiac function, and pulmonary ventilation distribution. Tools such as electrical impedance tomography (EIT) and lung and cardiac ultrasonography have emerged as promising methods for real-time monitoring, enabling a more personalized and precise approach. Objectives : To describe the pathophysiological mechanisms involved in weaning failure in COPD patients, utilizing clinical, ventilatory, EIT, LUS, and transthoracic echocardiography (TTE) parameters to assess success or failure in weaning, as well as to evaluate the applicability of the VExUS score in this population. Methods: A comprehensive literature review was conducted using databases from 1980 to 2025. Two studies were performed: the first was a prospective observational study in COPD patients, employing multimodal assessment through MV, EIT, TTE, and LUS, with three time points of analysis (T0 baseline, before spontaneous breathing trial [SBT], T1 at 30 minutes of SBT, and T2 at 2 hours of SBT). Data from the three methods were compared for pathophysiological changes. The second study was a subanalysis of a prospectively collected database, evaluating COPD patients using ultrasonography (VExUS score). Results : Article 1 included 16 patients, of whom 14 underwent a single SBT, resulting in an 89% simple weaning rate, while 2 patients required 2 SBTs, characterizing difficult weaning (11%). In the failure group, there were changes in total deltaZ at T1 and T2 (p = 0.03), as well as changes in LUS with a progressive increase in B-lines, showing significant differences at T1 (p < 0.01) and T2 (p < 0.01), indicating greater loss of pulmonary aeration in the failure group. TTE revealed no significant differences. Article 2 included 25 patients and it was identified that the isolated VExUS score only showed a tendency and the more altered it was (VExUS 2-3 points), the more potentially related it was to SBT failure (P 0.193). However, when combining LUS score with VExUS, there was an association between the scores and ventilatory weaning failure. Conclusion : The studies demonstrated that conventional clinical and gasometric parameters are imprecise and delayed in differentiating success and failure in weaning COPD patients. TIE identified early changes, such as pulmonary hyperinflation (PH), in the failure group, while the LUS score showed a progressive increase in B-lines, suggesting weaning-induced pulmonary infiltrate. These findings indicate that TTE and lung ultrasound may be promising tools for early weaning assessment, complementing traditional methods. Moreover, the use of the combined VExUS score along with the LUS score may serve as additional tools in the evaluation of ventilatory weaning.