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Publicado em: 24/02/2011

Software promete melhorar o monitoramento da respiração artificial

Vinicius Zepeda

Divulgação/Coppe/UFRJ

Paciente submetido à ventilação artificial. À direita, notebook         com software para ajudar médicos a monitorarem o procedimento

Pensando em formas de estudar e melhorar a eficácia da ventilação artificial – nome correto da técnica popularmente conhecida como respiração artificial –, pesquisadores do Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação em Engenharias (Coppe), da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) desenvolveram o controle de um ventilador artificial que, acoplado a um software com tecnologia 100% nacional, monitora elementos da mecânica respiratória do paciente. Coordenado pelo engenheiro eletrônico e professor de Engenharia Biomédica Antonio Giannella Neto, o projeto conta com recursos do edital Apoio a Instituições de Ensino e Pesquisa Sediadas no Estado do Rio de Janeiro, da FAPERJ.

Giannella explica que, em todo o mundo, as técnicas de ventilação artificial evoluíram bastante em todo o mundo. "Antigamente, acreditava-se que indivíduos com quadros de saúde graves como lesão pulmonar aguda (LPA) ou síndrome da angústia respiratória aguda (Sara) necessitavam de sedação total e que, por meio do equipamento, seria preciso ventilar a máxima quantidade de oxigênio no sangue", ensina o pesquisador. Com o tempo, esta técnica mostrou-se equivocada e agressiva aos tecidos desses pacientes. "Hoje, as novas técnicas buscam exatamente o contrário: não sedar totalmente o doente e a utilizar a mínima ventilação possível de que o pulmão e o organismo necessitem. Dessa forma, a respiração fica o mais próxima possível de uma respiração espontânea e o próprio paciente pode, por exemplo, controlá-la biologicamente por meio de sinal elétrico captado pela atividade de seu nervo frênico, o que acionaria os ventiladores pulmonares artificiais", acrescenta.

Intitulado Lesão Pulmonar Associada à Ventilação Mecânica: Estratégias Ventilatórias e Inflamação Pulmonar, o projeto pode vir a ajudar profissionais de saúde a operar os equipamentos de ventilação artificial de maneira mais adequada. "Conectado ao ventilador artificial, o software permite identificar, no monitor, elementos como a elasticidade pulmonar e a resistência de vias aéreas, além de índices de não uniformidade da ventilação", explica Giannella. "Também visamos identificar e controlar a melhor pressão positiva expiratória final (Peep) aplicada ao sistema respiratório", complementa.

O professor recorda que, durante o processo, sua equipe desenvolveu algumas técnicas de monitorização do funcionamento do sistema respiratório, como modelos e técnicas de medição da resistência das vias aéreas e da relação entre a pressão e o volume do ar ventilado nos pulmões – a chamada elasticidade pulmonar. Todo o trabalho foi depois codificado para os algoritmos matemáticos utilizados no software. "Também é possível o emprego da técnica EIT (Tomografia por Impedância Elétrica), que consiste numa corrente elétrica que passa pelo pulmão. Pelas variações da impedância elétrica, obtém-se uma imagem da ventilação. Isso possibilita regular de forma mais eficaz a ventilação necessária ao órgão", afirma.

Antonio Giannella explica que, nos dias de hoje, a maior parte dos casos de respiração mecânica é feita por pressão positiva. Desta forma, a pressão positiva expiratória final (Peep) aplicada ao paciente tem um papel fundamental em sua recuperação. "A escolha da pressão positiva aplicada representa um desafio, pois ao mesmo tempo que abre os alvéolos colapsados e reduz o edema pulmonar, pode ser alarmante por aumentar o trabalho cardíaco e pela possibilidade de traumatizar os pulmões", ensina.

Até o momento, já foram realizados testes do sistema com suínos e pequenos animais, como ratos e camundongos, e os resultados mostraram algumas vantagens. "Verificamos melhora dos gases sanguíneos, redução da inflamação e melhora da ventilação alveolar", destaca. "Agora estamos desenvolvendo uma pesquisa com humanos em colaboração com o Instituto de Pesquisa Evandro Chagas da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) e o Hospital Copa D’Or, visando ao desenvolvimento de técnicas de monitoração da mecânica pulmonar de forma contínua e ajustes da ventilação artificial baseados em índices extraídos do monitor", conclui.