O emprego de sistemas de administração de líquidos que dependem da gravidaded é inadequado nos casos em que a perda de volume excede a velocidade da reposição. A ressucitação inadequada pode tambem resultar do uso de catéteres com diametro interno pequeno. Por essas razões, o uso de sistemas mecânicos de infusão rápida (IR) para a reposição de volume pode ser justificado em casos de hipovolemia severa com risco de óbito. O presente trabalho descreve o desenvolvimento e a utilização de dois desses dispositivos de infusão rápida em um grande hospital de cuidados terciários com uma grande unidade de trauma.
MATERIAIS E MÉTODOS
Todos os registros operatórios para o período de Janeiro a Outubro de 2003 foram revistos. Um total de 340 procedimentos nos quais utilizou-se um sistema automatizado de centrifugação e recuperação celular (sistema de auto-transfusão contínua, Terumo Healthcare, Ann Arbor, MI, USA) para a recuperação de sangue no intervalo intraoperatório foi identificado e analisado. Destes, um subgrupo de 15 procedimentos foi identificado nos quais utilizou-se um sistema de IR para a correção de significativa perda de volume intraoperatório. A determinação da necessidade para a reposição rápida de volume foi feita pela equipe cirúrgica e foi prevista com base na possibilidade de que a perda sanguinea poderia exceder a habilidade do anestesista e da equipe de perfusão para manter a volemia, o que resultaria em uma crise de hipotensão. Em todos esses casos o sistema de infusão rápida utilizado foi montado e operado pelo perfusionista.
SISTEMAS DE INFUSÃO RÁPIDA
O desenvolvimento de sistemas de infusão rápida foi feito mediante a utilização do equipamento de circulação extracorpórea disponível em nossa instituição. Os pré-requisitos essenciais para o sistema foram identificados e esrão relacionados na tabela 1.
Tabela 1. Pré-requisitos de um sistema de infuão rápida eficaz.
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Administração de grandes volumes de líquidos a uma velocidade mínima de 500 ml/min.
Possuir um sistema de filtragem com porosidade de pelo menos 160 microns.
Possuir um permutador de calor e um sistema de aquecimento, capaz de aquecer os líquidos até os 400 C.
Possuir dispositivo de segurança para detectar a presença de ar ou de pressurizacão.
Interromper a infusão se o reservatório esvaziar inadivertidamente.
Ser servo-regulado.
Permitir a recirculação de líquidos no interior do sistema.
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Em geral o sistema precisava administrar líquidos filtrados e aquecidos a um fluxo de 500 a 1000 ml/min. Além disso, o sistema deveria possuir dispositivos de segurança inerentes para reduzir o risco de embolia aérea na eventualidade de esvaziamento do reservatório. O sistema desenvolvido requeria um operador exclusivo com conhecimento de fluxo extracorpóreo e administração de líquidos. A montagem e o enchimento do sistema deveria levar apenas alguns minutos. Para facilitar esses requisitos de resposta rápida, um pacote de tubos contendo todos os produtos descartáveis necessários foi desenhado e fornecido por um fabricante (COBE Cardiovascular ou Quest Medical).
Fig. 1. Sistema rápido com a bomba centrífuga.O primeiro sistema desenhado utilizava uma bomba centrífuga como o mecanismo propulsor de líquidos(Revolution -COBE Cardiovascular), um reservatório de cardiotomia com filtro de 30 microns, um sistema de cardioplegia (Conducer MP4 - Terumo Cardiovascular) e uma bomba d' agua (Biocal 340, Medtronic Cardiopulmonary). Os componentes adicionais incluiam tubos de PVC de 3/8" e diversos conectores e redutores de policarbonato. O reservatório de cardioplegia Conducer MP4 tem vários recursos integrados, para a medida da temperatura, da pressão e um dispositivo cata-bolhas. O sistema é mostrado na figura 1, que ilustra o movimento dos líquidos desde o reservatório de cardiotomia para a bomba centrífuga e através do reservatório de cardioplegia. A modificação necessaria do MP4 inclui a remoção de todos os tubos proximais, exceto um pequeno segmento de 6 cm de 1/4" na entrada do dispositivo onde um conector de 3/8 - 1/4 era usado para a conecção com a bomba centrífuga. O sistema era inicialmente cheio com uma solução eletrolítica balanceada e o ar era removido através uma linha de recirculação interposta entre o topo do dispositivo MP4 e o reservatório de cardiotomia.A linha de infusão de líquido com origem no reservatório de cardioplegia é inicialmente conectada ao topo do reservatório de cardiotomoia para a retirada do ar. Em seguida à deaeração a linha é conectada á um catéter calibre 14 ou 16 central ou periférico. Se houver tempo, um introdutor de diâmetro 8 Fr é inserido em uma veia central para a infusão de líquidos. Antes do uso, a solução cristalóide era substituida por sangue e derivados, com plasma fresco e concentrado de hemácias, para reduzir a hemodiluição. A temperatura da bomba d'agua era elevada até os 38 gráus C para aquecer o líquido circulante até a temperatura de 37 gráus. Embora o sistema permita alcançar fluxos próximos a 2.000 ml/min, nós em geral, usamos um fluxo máximo de 500 ml/min. O sangue é filtrado através um filtro próprio e o filtro da cardiotomia.
O segundo sistema de infusão rápida utilizou o sistema de proteção do miocárdio (MPS - Quest Medical) e um reservatório de cardiotomia (COBE Cardiovascular) com um filtro de 30 microns mostrado na figura 2. O MPS é um dispositivo de administração de cardioplegia que não depende de uma bomba de roletes tradicional como mecanismo propulsor.
Fig. 2. Systema de proteção miocárdica.O MPS consiste de um instrumento eletromecanico controlado por microprocessador e linhas descartáveis integradas ao dispositivo. Existe um mecanismo principal de bombeamento e um subsistema de bombeamento operado por um conjunto de quatro pistões alinhados com varias bolsas em um cartucho descartável que deslocam o conteudo das bolsas. O mecanismo propulsor principal consiste de duas bombas de pistão que impulsionam alternadamente o sangue e a solução cristalóide liberando um fluxo constante. Existe uma variedade de sensores que se ativam quando o cartucho é colocado no console e o programa de computador realiza uma série de testes antes da operação. O líquido atravessa um permutador de calor de aço inoxidável que controla as trocas térmicas em conjunto com uma bomba d'agua integrada. Existem quatro sensores de temperatura que permitem o contrôle minucioso da temperatura dos líquidos administrados. Embora o sistema permita a seleção de diversas concentrações de sangue e soluções cristalóides, nós ajustamos o dispositivo para impulsionar todas as soluções contendo sangue. A linha de sangue do MPS é conectada a saida do reservatório de cardiotomia e a linha de cristalóides é conectada á uma bolsa de 1 litro contendo uma solução eletrolítica balanceada. O sistema inicialmente é cheio através o reservatório de cardiotomia com uma solução balanceada e o ar é retirado do mesmo modo que no sistema anterior. Esse sistema permite fluxos de até 500 ml/min e o sangue é filtrado através do filtro da cardiotomia e de um outro filtro integrado ao sistema com 160 microns. Do mesmo modo que no sistema anterior, a linha de 3/16" de administração de cardioplegia é conectada a um catéter calibroso para a administração rápida de líquidos. Dois clamps são usados na linha de administração: um clamp controlado pelo perfusionista e o outro controlado pelo anestesista. Desse modo, a comunicação entre os dois é obrigatória para a administração de volumes.
O autotransfusato coletado no cell saver é processado e transferido diretamente ao reservatório de cardiotomia. Isto reduz o tempo total para transferir o volume processado e facilita a filtração do sangue através o filtro do reservatório de cardiotomia. O dispositivo foi usado apenas durante as operações e nenhum paciente teve sangue processado e perdido na unidade de terapia intensiva durante o período pós-operatório.
Todos os dados são apresentados em forma descritiva e representam os valores médios e o desvio padrão dos valores médios.
RESULTADOS
Dentre os 15 pacientes em que se usou o dispositivo de infusão rápida, 9 apresentavam rotura de aneurismas aórticos, 5 haviam sofrido traumas e 1 foi submetido á nefrectomia radical. A bomba centrifuga foi utilizada em 6 procedimentos e o MPS foi usado nos demais. O tempo de infusão rápida foi, em média, de 228,5 +/- 105,7 min durante os quais, a média de 10,4 +/- 9,4 L de sangue coletado intra-operatoriamente foram processados, com reinfusão de 3,9 +/- 4,2 L de hemácias. A perda de plasma estimada durante a autotransfusão foi de 5,3 +/- 4,8 L. A administração de sangue ou derivados (concentrado de hemácias e plasma fresco congelado) através do sistema de IR foi de 9,3 +/- 4,6 e de 8,8 +/- 3,5 Unidades por paciente, respectivamente. Vários pacientes receberam aférese de plaquetas (2,1 +/- 1,0 Unidades) de doador único ou " pool " de plaquetas (3,2 +/- 2,9 Unidades), com 3 pacientes recebendo tambem crioprecipitado (6.0 +/- 1,0 Unidades). Todas as unidades de plaquetas e de crioprecipitado foram administradas mediante drenagem por gravidade bypassando o sistema de IR. O único produto adicional administrado através do sistema de IR foi albumina a 5%, com a média de 275,9 +/- 137,3 mL.
Não houve complicações com o uso de qualquer dos dois sistemas. Embora não tenham ocorrido óbitos intraoperatórios, a mortalidade global do grupo em 30 dias foi de 33%.
DISCUSSÃO
Os pacientes que sofrem choque hipovolêmico frequentemente desenvolvem hipotermia secundária à hipoperfusão e vasoconstrição. A necessidade de administrar líquidos, portanto, deve considerar a quantidade de líquidos necessária para a restauração da função hemodinâmica e a transferência de calor para corrigir a hipotermia resultante. A necessidade da rápida reposição de volume deve levar em consideração essas duas premissas e realizar o processo de um modo seguro e confiável. Os sistemas de infusão por gravidade ou mediante o emprego de uma bolsa pressurizada podem administrar líquidos a velocidades entre 3 e 5 L/hora, fazendo com que a sua utilidade em pacientes com hemorragias vultosas (exsanguinantes) seja questionavel [1]. Em um estudo de um grupo mixto de pacientes traumatizados e submetidos a cirurgia vascular, o volume de líquidos necessários nas primeiras 24 horas foi em média de 1L [2]. No presente estudo operatório o volume transfundido foi várias vezes o volume horário desse estudo mais antigo. Desse modo, a necessidade de dispositivos para a administração mecânica capazes de permitir a ressuscitação mediante o emprego de grandes volumes líquidos pode ser bem apreciada.
Os dispositivos de IR tem sido usados em uma variedade de condições clinicas que incluem a cirurgia vascular, a cirurgia ortopédica, a neurocirurgia, a cirurgia de transplantes e traumatismos [3-7]. Apesar desse uso abrangente, existem apenas um limitado número de dispositivos disponíveis no comércio [1,8], dos quais um fabricante recentemente interrompeu a produção do seu dispositivo (RIS, Haemonetics Corporation, MA, USA). Os sistemas restantes são todos específicos para uso dos departamentos de emergência mas, sua utilidade é limitada na sala de operações onde as perdas sanguineas podem ser significativas.
Durante os últimos 20 anos várias publicações tem descrito dispositivos de IR desenvolvidos a partir de equipamentos de extracorpórea existentes nos hospitais [6,9,10]. Todas essas publicações identificam o valor dos sistemas mecânicos nas técnicas de ressuscitações pela administração de grandes volumes de sangue e de líquidos acelulares. Infelizmente, varios desses estudos incorporaram a tecnologia das bombas de roletes como o mecanismo propulsor sem a persença de sistemas de segurança eletromecânicos integrados [6,9]. Uma preocupação essencial foi a ausencia de controles de servoregulação para a detecção da superpressurização de ar. Embora o valor dos indivíduos dedicados à operação dos dispositivos de IR não possa ser superenfatizado, a falta de contrôles de segurança intrinsecos desses sistemas minimiza o seu valor e pode aumentar o risco dos procedimentos.
O uso da bombas centrífugas nos sistemas de IR é especialmente atraente em virtude da segurança inerente a um mecanismo de propulsão dependente da pré-carga e da pós-carga. Cronbaugh e associados publicaram o emprego de um sistema de IR com bomba centrífuga em transplantes hepáticos [7]. Não houve aumento da hemólise com períodos de recirculação de até 3 horas e demonstraram que a recirculação de concentrados de hemãcias resultou em um efeito na oxigenação com elevação de 15% na saturação da hemoglobina, em 3 horas. Maas et al usou um circuito de bypass esquerdo modificado com um bomba centrífuga para administrar volume durante cirurgia de reconstrução aórtica [11]. Nenhum dos sistema disponíveis comercialmente utiliza bomba centrífuga; isso está provavelmente relacionado ao custo adicional que essa tecnologia implica.
O uso do MPS como um sistema de rápida administração de líquidos ainda não foi previamente descrito. Contudo, o desenho especial desse sistema faz com que o mesmo seja uma excelente escolha para a rápida reposição de volume. O MPS foi desenhado como um sistema de administração de cardioplegia que requer o controle acurado e preciso dos volumes e dos solutos empregados nas soluções de preservação do miocárdio. Como a presença de embolia gasosa ou de partículas na solução cardioplégica administrada ao coração poderia comprometer a função miocardica pós-cardiotomia, o sistema é construido para prover um gráu extra de segurança. Os múltiplos mecanismos intrinsecos de controle da pressão, detecção de bôlhas e filtração contribuem para aumentar a margem de segurança do circuito de IR. Embora a bomba centrífuga confira maior proteção do que as bombas oclusivas, a ausencia de mecanismos de segurança integrados tornam esta modalidade menos desejavel, especialmente quando há sistemas alternativos disponíveis. Por esta razão nós selecionamos o MPS como o dispositivo de escolha para todos os pacientes que requerem infusão rápida.
O custo total (dolar americano) do sistema com a bomba centrífuga foi de $305.00 enquanto que o custo do circuito MPS foi de $225.00. Issso não inclui os custos associados com os equipamentos de vez que esses dispositivos já estão em uso em nossa instituição.
Todos os pacientes tratados com um dos sistemas de IR receberam a administração de líquidos com sucesso e o seu estado hemodinâmico foi adequadamente mantido pelos dispositivos. Embora a temperatura da água tenha sido estipulada em 38 gráus C para a administração de líquidos, os pacientes ainda permaneceram hipotérmicos com temperaturas variando entre 33-36 gráus C ao final do procedimento, o que tambem foi observado na experiência de outros autores [12]. Em uma avaliação de laboratório dos efeitos da hipotermia na viabilidade das células vermelhas, Kruskall et al demonstraram que temperaturas de 40 grás C não produziram injuria celular [13]. Talvez o uso de temperaturas ligeiramente maiores pudessem melhorar a queda da temperatura observada.
Apesar do uso com sucesso dos dois sistemas algumas questões permanecem em relação ao uso desses dispositivos. Sob a perspectiva médico-legal, o uso desses sistemas pode trazer preocupação porque nenhum deles foi especificamente desenhado para a aplicação em infusões rápidas. Não seria economico para qualquer fabricante desses sistemas buscar aprovação federal para a infusão rápida devido ao limitado potencial de mercado. Contido nós achamos que os benefícios da utilixação desses dispositivos de infusão rápida apresentam riscos pequenos ou mesmo inexistentes para os pacientes. È interessante notar que dentre os eventos adversos associados ao uso de sistemas mecânicos de IR. todos ocorreram com dispositivos liberados pela esfera federal para uso clínico [14-16].
Em conclusão, a razão primaria para considerar o desenvolvimento de dispositivos de infusão rápida é otimizar a administração de volume e melhorar a segurança nesses casos catastróficos. Enquanto os dois dispositivos são capazes de preencher as necessidades de reposição de volume, o MPS oferece a maioria dos aspectos intrinsecos de segurança e tornou-se o dispositivo de escolha.