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Marcelo Gama de Abreu, em 1991, em sua tese de mestrado defendida no PEB/COPPE/UFRJ sob orientação do prof. Gianella Neto, analisou um método não invasivo para determinação do débito cardíaco conhecido como reinalação parcial de CO2. Tal método dispensa a estimativa da concentração venosa mista de CO2(CVCO2) mas exige a determinação da concentração arterial deste gás (CACO2) durante a manobra de reinalação parcial utilizando um pneumotacógrafo para determinação da vazão respiratória e um espectrômetro de massa para determinação da fração gasosa das trocas gasosas pulmonares ato a ato respiratório, para análise por um microcomputador PC compatível. Os cálculos não eram realizados em tempo-real, sendo que os resultados mostraram-se sensíveis as alterações dos padrões respiratórios. O método de reinalação parcial de CO2 visa a estimativa não invasiva do débito cardíaco. A técnica baseia-se em uma forma diferencial da equação de Fick e uma manobra de reinalação parcial, dipensando uso de gás especial e instrumentação para sua medição. Além disso capnógrafos vem se tornando progressivamente disponíveis em hospitais.  A tese de mestrado Marcelo Gama Abreu explorava uma idéia publicada sobre medida não invasiva do débito cardíaco, particularmente do fluxo sanguíneo capilar total, chamado método de Fick indireto. Marcelo explorou a variabilidade através de experimentos feitos no laboratório, onde não se podia ter uma medida direta comparativa do débito cardíaco. Ao terminar o mestrado, Marcelo que era engenheiro e médico, acabou se tornando médico anestesista, foi realizar o doutorado em medicina na Alemanha e continuou sua linha de pesquisa, num trabalho experimental envolvendo animais, e acabou sendo contratado por um empresa onde houve uma comercialização de uma patente para uma empresa européia e outra americana. David é o nome do primeiro equipamento no mundo para medida do fluxo pulmonar sanguíneo (débito cardíaco menos o desvio shunt) de forma não invasiva utilizando o método de reinalação parcial de CO2, equipamento hoje importado pelo Brasil.Steinhart e cols. em trabalho de 1989 (Crit. Care Med., 1989, Vol. 17, No. 4, pp. 349-353) mostram que o fluxo pulmonar em pulmões sadios ou doentes pode ser calculado pelo método de gás inerte com reinalação de hélio, acetileno e monóxido de carbono em oxigênio e nitrogênio a partir de um saco respiratório. Uma desvantagem deste método contudo é a complexidade no preparo da mistura gasosa para reinalação e a necessidade de equipamentos sofisticados para medição das concentrações gasosas no ar respirado. Inman e cols. (J. Appl. Physiol., Vol. 58, pp. 1372-1377, 1985) fazem uma comparação do débito cardíaco durante o exercício calculado utilizando-se dos métodos de reinalação de CO2 e de métodos de respiração única (single breath method). Também estes métodos apresentam as desvantagens do método de gás inerte. Gedeon e cols. propõem um método de reinalação parcial de CO2 (Med. & Biol. Eng. & Comp., 1980, Vol. 18, pp. 411-418) baseado na variação da ventilação minuto. A desvantagem deste método contudo reside na variação da pressão no trato respiratório, que interfere nas medidas de fluxo pulmonar. Capek e cols. (IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 1988, Vol. 35, No. 9, pp. 653-661) mostram um método de reinalação parcial de CO2 com alteração de um valor conhecido de espaço morto, através do controle de uma válvula por um computador. Um espectrometro de massa e sensores de fluxo respiratórios são dotados no tubo endotraqueal para medição do débito cardíaco. A pressão parcial de CO2 ao término da expiração é determinada para respiração pelos dois espaços mortos. O débito cardíaco pode ser calculado pela divisão da diferença do CO2 eliminado pela diferença de concentração arterial de CO2. A desvantagem do método é a necessidade da concentração de CO2 expirado (espectrômetro de massa) e do fluxo respiratório no tubo endotraqueal (pneumotacógrafo Fleish).  A patente US6106480 refere-se a um dispositivo para medida do fluxo pulmonar sanguíneo efetivo (PBF) por meio da reinalação parcial de CO2. O dispositivo se caracteriza por um tubo endotraqueal no qual a conexão do paciente ao respirador é dividida em dois percursos entre uma válvula de três vias (4) e um trecho em Y. Um dos percursos constitui um espaço morto (6) maior para reinalação de CO2, de modo que possa se medir a eliminação de CO2 e a pressão parcial de CO2 ao final da expiração (end tidal). Um sensor de CO2 (3) e um sensor de fluxo respiratório (1) são providos no tubo endotraqueal do paciente. O cálculo do fluxo pulmonar sanguíneo efetivo é realizado por um microprocessador que também controla a válvula de três vias (4) que promove o chaveamento entre os dois percursos. Medidas da eliminação de CO2 e da pressão parcial de CO2 ao final da expiração são executadas durante a respiração através do pequeno espaço morto. Este período dura aproximadamente 60s e é chamado de período de não reinalação. Depois deste período durante um ciclo inspiratório, a válvula de três vias é chaveada de modo que o paciente respira através de um espaço morto maior e reinala uma mistura gasosa que consiste de seu próprio ar expirado e ar fresco do respirador. Assim, nenhuma fonte de CO2 para reinalação é necessária. O tempo para chaveamento da válvula de três vias é obtida a partir da ausência de CO2 no ar inspirado. Isto não causa qualquer variação significativa na pressão respiratória. O período subsequente, de aproximadamente 30 s é chamado de período de reinalação. A eliminação de CO2 e a pressão parcial de CO2 ao término da expiração deste período são medidas como valores médios de cada variável durante o plateau que se forma na faixa dos 15 a 30s (segunda metade do período). O arranjo de acordo com a invenção possibilita ajustar o ciclo respiratório no respirador de tal forma que o fluxo pulmonar máximo é atingido com um mínimo de pressão no trato respiratório ao término da expiração. Isto reduz o risco de barotrauma e simultaneamente otimiza o fornecimento de oxigênio aos órgãos. O método permite a monitoração hemodinâmica do paciente de forma não invasiva e gravá-las automaticamente. Se medidas simultâneas de débito cardíaco são tomadas, a solução encontrada torna possível medir o percentual de débito cardíaco não inalado (o assim chamado shunt intrapulmonar) sem que a concentração de oxigênio inspirado seja aumentada e tampouco que sejam necssárias amostras de sangue para medidas. Fonte: http://www.tu-dresden.de/medkai/pcbf.htm acesso em outubro de 2003 Agradeço a colaboração do prof. Gianella Neto (agn@peb.ufrj.br) que concedeu entrevista em outubro de 2003, que forneceu subsídios para compoisição desta página envie seus comentários para otimistarj@gmail.com. |
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