ABSTRACT

Objective: To compare the incidence and intensity of acute adverse effects and the variation in the temperature of facial skin by thermography after the use of noninvasive ventilation (NIV). Methods: We included 20 healthy volunteers receiving NIV via oronasal mask for 1 h. The volunteers were randomly divided into two groups according to the ventilatory mode: bilevel positive airway pressure (BiPAP) or continuous positive airway pressure (CPAP). Facial thermography was performed in order to determine the temperature of the face where it was in contact with the mask and of the nasal dorsum at various time points. After removal of the mask, the volunteers completed a questionnaire about adverse effects of NIV. Results: The incidence and intensity of acute adverse effects were higher in the individuals receiving BiPAP than in those receiving CPAP (16.1% vs. 5.6%). Thermographic analysis showed a significant cooling of the facial skin in the two regions of interest immediately after removal of the mask. The more intense acute adverse effects occurred predominantly among the participants in whom the decrease in the mean temperature of the nasal dorsum was lower (14.4% vs. 7.2%). The thermographic visual analysis of the zones of cooling and heating on the face identified areas of hypoperfusion or reactive hyperemia. Conclusions: The use of BiPAP mode was associated with a higher incidence and intensity of NIV-related acute adverse effects. There was an association between acute adverse effects and less cooling of the nasal dorsum immediately after removal of the mask. Cutaneous thermography can be an additional tool to detect adverse effects that the use of NIV has on facial skin.

Keywords: Masks; Noninvasive ventilation; Thermography.

RESUMO

Objetivo: Comparar a incidência e a intensidade de efeitos adversos agudos e a variação da temperatura da pele da face através da termografia após a aplicação de ventilação não invasiva (VNI). Métodos: Foram incluídos 20 voluntários sadios, de ambos os gêneros, submetidos à VNI com máscara oronasal por 1 h e divididos aleatoriamente em dois grupos de acordo com o modo ventilatório: bilevel positive airway pressure (BiPAP) ou continuous positive airway pressure (CPAP). A termografia da face foi realizada para determinar a temperatura na região de contato da máscara e no dorso do nariz em momentos diferentes. Os voluntários preencheram um questionário de efeitos adversos após a retirada da VNI. Resultados: A incidência e a intensidade dos efeitos adversos agudos foram maiores naqueles submetidos a BiPAP em relação aos submetidos a CPAP (16,1% vs. 5,6%). A análise termográfica evidenciou um esfriamento significativo da pele facial nas duas regiões de estudo imediatamente após a retirada da máscara. Os efeitos adversos agudos em maior intensidade ocorreram predominantemente no grupo de participantes cuja redução da temperatura média no dorso do nariz foi menor (14,4% vs. 7,2%). A análise visual termográfica de zonas de esfriamento e aquecimento na face identificou regiões de hipoperfusão ou hiperemia reativa. Conclusões: O uso do modo BiPAP associou-se a maior incidência e intensidade de efeitos adversos agudos associados à VNI. Houve associação entre efeitos adversos agudos e menor esfriamento da pele do dorso do nariz imediatamente após a retirada da máscara. A termografia cutânea pode ser uma ferramenta adicional na detecção de efeitos adversos na pele da face associados ao uso da VNI.

Palavras-chave: Máscaras; Ventilação não invasiva; Termografia.

INTRODUÇÃO

O uso da ventilação não invasiva (VNI) na insuficiência respiratória aguda associa-se a uma diminuição da necessida-de de intubação traqueal, no tempo de internamento hospitalar e na mortalidade.(1-3)

A intolerância à VNI é uma das razões para o insucesso da terapia.(4,5) A VNI pode falhar em 5-40% dos casos, associ-ando-se a quatro vezes mais chance de mortalidade hospitalar - falha VNI (OR = 3,95; IC95%: 1,74-8,99). (6) Os problemas relacionados à interface são os efeitos adversos mais frequentes, representando 50-100% de todas as complicações, como, por exemplo, vazamentos excessivos, sensação desconfortável da pressão de ar na face, claustrofobia, reinalação de dióxido de carbono, lesões de pele, dor facial e ressecamento oronasal.(7) Os efeitos adversos agudos estão relacio-nados com o tipo de máscara e os ajustes pressóricos.(8,9)

As lesões de pele na face decorrentes da utilização das máscaras de VNI representam uma proporção de 10-31% em adultos.(10) Estudos em pediatria relatam uma incidência de 60% de úlcera de pressão associada ao uso de dispositivos médicos, incluindo as máscaras para VNI.(11) A incidência da úlcera de pressão na face e na região do dorso do nariz é relatada aproximadamente em 17%.(12) A região do dorso do nariz, com menos tecido celular subcutâneo e menor vascu-larização, por estar sujeita a uma maior pressão de contato com o uso de máscara oronasal, está mais propensa a desen-volver lesões cutâneas graves.(13)

A termometria cutânea ou termografia por imagem infravermelha é o meio mais eficiente para o estudo da distribuição da temperatura cutânea, através da mensuração das variações de temperatura causadas por maior ou menor irrigação do território microvascular. (14,15) A termografia vem contribuindo no diagnóstico e no acompanhamento da gravidade em diversas condições nas quais a temperatura da pele poderá refletir um processo inflamatório nos tecidos subjacentes ou indicando onde o fluxo sanguíneo poderá aumentar ou diminuir.(16)

As hipóteses do presente estudo foram as seguintes: variáveis relacionadas à VNI (modo ventilatório e pressões ajus-tadas) repercutem na microcirculação local da pele nas zonas de contato com a máscara, alterando os níveis de tempera-tura do tecido cutâneo na face nas zonas de contato com a máscara oronasal, e essas possíveis mudanças de temperatura nas áreas de contato são passíveis de mensuração por termografia por imagem infravermelha e podem se relacionar aos efeitos adversos agudos.

O presente estudo objetivou comparar a incidência e a intensidade de efeitos adversos agudos e a variação da tempe-ratura cutânea da face dos modos ventilatórios da VNI - continuous positive airway pressure (CPAP, pressão positiva contínua nas vias aéreas) vs. bilevel positive airway pressure (BiPAP, pressão positiva nas vias aéreas em dois níveis) - e analisar a relação entre os efeitos adversos agudos da aplicação de VNI por máscara oronasal e as variações de tem-peratura da pele da face em duas regiões: nas zonas de contato da máscara e no dorso do nariz.

MÉTODOS

Tratou-se de um estudo analítico, prospectivo e de intervenção em humanos. Realizou-se no Laboratório da Respiração da Universidade Federal do Ceará (UFC) no período entre março de 2014 e dezembro de 2015. A amostra constou de 20 indivíduos de ambos os gêneros, com faixa etária entre 18 e 45 anos, selecionados por conveniência, envolvendo parti-cipantes do Laboratório da Respiração e do corpo discente do campus da UFC, e que aceitaram a participação na pesqui-sa sem nenhuma desistência ou exclusão. Todos participaram da randomização dos modos ventilatórios que seriam utilizados. Os critérios para exclusão foram os seguintes: portadores de lesões de pele em tratamento dermatológico ou que fizessem uso de cremes ou qualquer tipo de substância química na face; aqueles em uso de corticoides, anti-inflamatórios ou anti-histamínicos; aqueles com temperatura axilar fora da faixa da normalidade (36,5°C-36,8°C); aque-les com excesso de exposição solar, que foi previamente definido pelos pesquisadores como a exposição direta ao sol, sem proteção, por mais de 30 minutos antes de iniciar o experimento; e portadores de doenças neurológicas, diabetes mellitus, distúrbios de nutrição ou desidratação. O estudo foi submetido e aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da UFC (CAAE 20060113.4.0000.5045).

Protocolo do estudo

Os participantes foram avaliados por um mesmo dermatologista do Departamento de Medicina Clínica da UFC, seguindo uma ficha específica de avaliação dermatológica para verificar a integridade e o tipo de pele para, em seguida, realizar o primeiro registro termográfico.

A randomização realizou-se da seguinte forma: dentro de um recipiente opaco foram colocadas 20 etiquetas identifica-das com os modos ventilatórios (BiPAP ou CPAP). A etiqueta com o modo ventilatório a ser implementado era retirada pelo próprio participante.

Após essa randomização, realizou-se o ajuste no equipamento -CPAP = 10 cmH2O ou BiPAP; expiratory positive air-way pressure (EPAP, pressão positiva expiratória nas vias aéreas) = 5 cmH2O; inspiratory positive airway pressure (IPAP, pressão positiva inspiratória nas vias aéreas) = 20 cmH2O; e pressão de suporte = 15 cmH2O - e escolheu-se a interface para minimizar as fugas de acordo com as características anatômicas da face do voluntário. O modelo de inter-face oronasal com válvula exalatória disponibilizado foi a máscara Mirage Quattro FX (ResMed, Bella Vista, Austrália).

Posteriormente realizaram-se o acoplamento manual gentil da máscara à face do indivíduo e a conexão ao equipamen-to de VNI, verificando-se a presença de vazamentos e fazendo-se as correções necessárias.

Utilizaram-se dois aparelhos específicos para VNI com possibilidades de ajuste no modo CPAP (um nível de pressão positiva) e BiPAP (dois níveis de pressão positiva), ambos com circuito único, sem o uso do umidificador e com cartão de memória para gravar informações durante a terapia. O aparelho Auto VPAP (ResMed) foi ajustado no modo BiPAP, sendo estabelecido um nível de EPAP de 5 cmH2O e IPAP de 20 cmH2O; o aparelho Autoset II (ResMed) foi configurado no modo CPAP com pressão fixa em 10 cmH2O.(17)

O indivíduo permaneceu sentado por um período inicial de adaptação de 10 min e que se estendeu por 50 min de VNI, sendo o tempo total de VNI de 60 min.

Imediatamente após a retirada da interface do individuo, realizou-se o segundo registro termográfico e, para evitar direcionamentos da equipe, a seguir o participante visualizava sua própria face através de uma imagem fotográfica digital de alta definição para responder um questionário de efeitos adversos, cujo escore variava entre zero (nenhum problema) e três (intenso problema) durante o período de utilização da VNI.(18) Os efeitos adversos foram agrupados em três categorias: lesões de pele, dor e outros efeitos adversos (Anexo 1; disponível na versão on-line do JBP; http://www.jornaldepneumologia.com.br/detalhe_anexo.asp?id=49). Posteriormente, realizaram-se os registros termográficos nos tempos de 5, 15 e 30 min após a retirada da interface, utilizando-se a mesma postura e condições dos registros anteriores.

Através do programa ResScan (ResMed), foi realizada a leitura dos cartões de memória dos equipamentos de VNI para o registro de vazamentos ocorridos ao redor da máscara.

Os registros termográficos obtidos através da câmera termográfica VarioCAM (InfraTec, Jena, Alemanha) foram grava-dos em um cartão de memória da câmera e analisados através do programa de imagens termográficas IRBIS® Professio-nal, versão 2.2 (InfraTec). As imagens termográficas foram convertidas e transferidas para o programa de simulação computacional MATLAB®, versão 2015a (MathWorks, Natick, MA, EUA). A partir de um ponto de referência delimitado através de um pedaço de isopor aderido entre as sobrancelhas (Figura 1A), as regiões de interesse nas imagens originais foram recortadas em formato trapezoide (Figuras 1B e 1C). Através de um roteiro específico, realizou-se uma análise comparativa através de cores da variação da temperatura nas zonas de contato com a pele utilizando a sobreposição das imagens nos momentos posteriores à retirada da VNI em relação ao momento basal. A sala de realização dos protocolos foi mantida bem iluminada na temperatura de 22°C (variação, 21,5°C-22,5°C) e umidade relativa do ar de 60% (varia-ção, 57,94%-60,26%). A variação de temperatura do ambiente não ultrapassou 1°C no período de 20 min.
 



Análise estatística das variáveis

Para a análise descritiva das variáveis quantitativas, calcularam-se médias e desvios-padrão ou medianas e intervalos interquartil, de acordo com a distribuição da amostra. As variáveis categóricas foram descritas em frequências absolutas e relativas. A comparação dos parâmetros categóricos realizou-se através do teste exato de Fischer. Em virtude de a classificação dos escores dos efeitos adversos ser decorrente de um achado subjetivo de cada voluntário, optou-se pela categorização dos mesmos.(18)

A variação da temperatura média foi comparada com os dois modos ventilatórios (CPAP vs. BiPAP) e com as duas regi-ões de interesse (zona de contato do dorso do nariz vs. zona de contato oronasal), utilizando-se ANOVA de acordo com o teste de normalidade. Analisou-se também a correlação de Pearson entre a temperatura da pele e os efeitos adversos. O nível de rejeição da hipótese de nulidade foi fixado em 5% (p < 0,05).

RESULTADOS

A Tabela 1 apresenta as características demográficas dos participantes e as condições ambientais dos grupos por modo ventilatório. A amostra foi composta por 20 voluntários de ambos os gêneros com média de idade de 28,15 ± 8,08 anos (IC95%: 20,07-36,23); as características antropométricas (média de IMC em 23,57 ± 2,51 kg/m² e de temperatura axilar em 36,39°C) foram homogêneas. As condições ambientais da sala foram mantidas sob controle (média de umidade em 59,1 ± 1,16% e de temperatura ambiente em 22,1 ± 0,31°C). A média de vazamentos mensurados pelo ventilador de VNI durante a sua utilização foi de 2,30 ± 3,19 l/min.
 



Na avaliação dermatológica não houve ocorrências de lesões dermatológicas, malformações da face ou alterações de sensibilidade tátil ou dolorosa. A elasticidade da pele mostrou-se preservada. O formato oval da face predominou em 80% dos indivíduos que usaram o modo CPAP e em 90% para o modo BiPAP. A coloração da pele do tipo morena clara evidenciou-se em 80% dos voluntários. O tipo de pele oleosa foi encontrado em 70% dos indivíduos.

A Tabela 2 apresenta os resultados dos escores para os efeitos adversos em três categorias pré-definidas em relação ao modo ventilatório. Os efeitos com maior grau de problema ou incômodo durante a VNI no modo BiPAP foram prurido no nariz, claustrofobia, ressecamento e congestão nasal, enquanto, no modo CPAP, nenhum dos efeitos adversos atingiu o grau máximo de incômodo.
 



Ao compararmos as respostas dos participantes em relação à intensidade de cada efeito adverso isoladamente em re-lação ao modo ventilatório não se encontraram diferenças significativas; entretanto (Figura 2A), ao agruparmos as res-postas de todas as categorias de efeitos adversos dos participantes, houve uma diferença significativa na ocorrência de efeitos adversos de maior intensidade no modo BiPAP. Constatou-se de forma significativa que os efeitos adversos em intensidade moderada e intensa (escores 2 e 3) ocorreram com maior frequência no momento inicial à retirada da másca-ra no grupo de participantes nos quais não ocorreu uma redução da temperatura no dorso do nariz (Figura 2B). Houve uma diminuição estatisticamente significativa da temperatura média na referida região, quando comparada com o mo-mento inicial, imediatamente, no 5º, 15º e 30º min após a retirada da VNI. A Figura 3A representa os valores da tempera-tura média na superfície de contato oronasal e no dorso do nariz, antes e imediatamente após 60 min de VNI, assim como aos 5, 15 e 30 min após a retirada da máscara. Evidenciou-se um comportamento diferenciado entre as duas regiões de forma significativa. Na região de contato oronasal com a interface no momento imediato à retirada da VNI, houve uma diminuição da temperatura; entretanto, nos momentos posteriores (5, 15 e 30 min após a retirada da máscara), houve uma tendência para o retorno aos valores iniciais. Na região de contato do dorso do nariz houve a diminuição da tempe-ratura média no momento imediato à retirada da VNI, com persistência desse esfriamento nos momentos posteriores. A Figura 3B representa a variação da temperatura na região do dorso do nariz em relação aos modos ventilatórios. Foi observada uma permanência da queda de temperatura no modo CPAP.
 

 




Na avaliação qualitativa (Figura 4) com as imagens sobrepostas do momento antes da VNI em relação aos outros momentos (imediato, 5, 15 e 30 min), foi constatado que, no modo CPAP, prevaleceu a cor azul (esfriamento) e que no modo BiPAP predominou a cor vermelha, representando um maior aquecimento na região de contato da máscara após a sua retirada.
 



Não houve correlações estatisticamente significativas entre os efeitos adversos e a variação da temperatura nas duas regiões de interesse quando utilizou-se a correlação de Pearson, conforme Tabela no Anexo 2 (Disponível na versão on-line do JBP; http://www.jornaldepneumologia.com.br/detalhe_anexo.asp?id=49).

DISCUSSÃO

A incidência e a intensidade dos efeitos adversos agudos decorrentes do uso da VNI (claustrofobia, ressecamento e congestão nasal) foram maiores nos participantes submetidos ao modo BiPAP que naqueles submetidos ao modo CPAP. A análise termográfica da região de contato oronasal evidenciou um esfriamento na região de contato da máscara com a pele da face e na região do dorso do nariz imediatamente após a retirada da VNI. A região no dorso do nariz variou menos em relação à temperatura basal, esfriando menos que a zona de contato da pele com a máscara. Na região de contato com a interface, a temperatura foi retornando à basal, ou seja, esquentando nos momentos posteriores. A análise visual de zonas de esfriamento e aquecimento na face ao longo do tempo demonstrou a coexistência de regiões de hipo-perfusão ou hiperemia decorrentes do uso agudo da VNI após a retirada da máscara, com tendência a um aumento de temperatura no grupo BiPAP.

Os efeitos adversos agudos de maior intensidade avaliados no momento imediato à retirada da máscara ocorreram nos participantes com menor esfriamento na pele do dorso do nariz.

O presente estudo é o primeiro a utilizar a análise termográfica da pele da face antes e depois da utilização da VNI em vários momentos e a testar a associação desses achados, nos modos BiPAP e CPAP, com efeitos adversos agudos. Os dados de temperatura cutânea da face do presente estudo são coerentes com aqueles obtidos por Haddad et al.,(19) de-monstrando a validade da metodologia utilizada.

Holanda et al.(8) estudaram três modelos de interface e os efeitos adversos agudos em duas situações diferenciadas para VNI em indivíduos saudáveis. Na primeira situação, níveis pressóricos mais baixos (IPAP = 11 cmH2O e EPAP = 6 cmH2O), e, na segunda situação, níveis considerados mais altos (IPAP = 15 cmH2O e EPAP = 10 cmH2O). O incremento da pressão aumentou a incidência de efeitos adversos agudos nas três interfaces. É possível inferir que, no presente estudo, o modo BiPAP provavelmente associou-se a maior incidência e intensidade desses efeitos em comparação ao modo CPAP provavelmente devido aos níveis mais elevados de IPAP (20 cmH2O vs. 10 cmH2O).

A microcirculação na área de contato entre a máscara e a pele, apesar de não ter sido objeto de mensuração direta, pode ter sido comprometida com a diminuição do aporte sanguíneo (no momento imediato da retirada da máscara), o que se refletiria em esfriamento da mesma, causado por uma provável isquemia por pressão; posteriormente, constatou-se um retorno da temperatura aos valores basais ou mesmo os ultrapassando, refletindo um aquecimento na região, supos-tamente devido à hiperemia reativa. Na região do dorso do nariz, inicialmente, houve uma menor queda da temperatura média em relação à basal. Na média, não houve retorno aos valores basais (antes da VNI); porém, em alguns indivíduos, verificou-se um aquecimento dessa região, demonstrando que a resposta à aplicação da VNI é bastante individual e variável.

O fenômeno de hiperemia reativa explicaria os achados do presente estudo, ou, ainda, a pobreza vascular desse terri-tório cutâneo justificaria um menor impacto da pressão da máscara sobre a variação da temperatura na região do dorso do nariz. A análise visual de zonas de esfriamento e aquecimento na face ao longo do tempo evidenciaram que a respos-ta à aplicação da VNI é bastante individual e variável.

A pressão de perfusão capilar desempenha importante papel na integridade do tecido cutâneo. A pressão usual para ocorrer o colapso capilar varia de 12 a 32 mmHg ou de 20 a 40 cmH2O. A aplicação direta de pressão superior à pressão de fechamento dos capilares sobre a pele e tecidos moles provocará hipóxia em toda essa região, culminando em isque-mia e anóxia tecidual. (20) Removendo-se a pressão após um curto período de tempo, o fluxo sanguíneo é restaurado através da hiperemia reativa. Em caso de persistência da aplicação da pressão por um tempo prolongado, o risco de um dano isquêmico mais profundo aumenta, podendo ocasionar o surgimento de úlcera por pressão. (21) No presente estudo, houve uma maior incidência de efeitos adversos agudos de maior intensidade no grupo de participantes com menor queda da temperatura média na região do dorso do nariz, destacando a predisposição nessa região em particular para distúrbios da perfusão cutânea. Souto et al.(13) destacaram que a máscara oronasal apresenta várias áreas sujeitas a valores de tensão crítica, com maior relevância na região superolateral do nariz, para o desenvolvimento de lesões cutâneas.

Weng(22) buscou medidas preventivas contra o desenvolvimento de lesões cutâneas em pacientes utilizando máscaras faciais para VNI no modo BiPAP e constatou uma proporção de 96% de úlceras de primeiro estágio com hiperemia no dorso do nariz, alinhando-se aos dados de estudos clínicos em relação à susceptibilidade da região do dorso do nariz para lesão cutânea, incluindo a sua característica anatômica de possuir uma fina camada da epiderme pouco vasculari-zada cobrindo a superfície óssea.

Concluiu-se que a incidência e a intensidade dos efeitos adversos agudos foram maiores nos participantes submetidos a VNI no modo BiPAP. Verificou-se uma associação entre os efeitos adversos agudos da aplicação de VNI por máscara oronasal e um menor esfriamento ou a uma maior hiperemia reativa na região do dorso do nariz após a retirada da inter-face. A termografia pode eventualmente ser uma ferramenta adicional na detecção de zonas da pele com maior risco para o desenvolvimento de lesões cutâneas.

O rigor metodológico com a preparação do ambiente e dos participantes, com uma revisão na literatura sobre as condi-ções ideais para a realização da termografia foram pontos fortes desta pesquisa. Porém, o estudo tem limitações. A amos-tra foi pequena, envolvendo participantes sadios, e os resultados provavelmente poderiam ser diferentes em situações nas quais outros fatores de risco (idade, estado nutricional, uso de medicações, presença de comorbidades e nível de consciência) estivessem presentes.(12,21,23) Outra limitação importante foi a ausência de um grupo controle com a utiliza-ção de umidificação aquecida.(24,25)

A implicação prática é reforçar a importância da monitorização dos efeitos adversos agudos na pele de pacientes que utilizam a VNI. O uso de máscaras sob pressão está associado ao desenvolvimento de lesões cutâneas faciais, provavel-mente por comprometimento da perfusão.(26-29) A termografia seria um recurso adicional para a determinação mais preci-sa das zonas da pele com maior risco de lesões ou de úlceras por pressão na face associada à VNI. Portanto, os resulta-dos suscitam o interesse por ensaios clínicos que avaliem essa perspectiva futuramente.

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