Analysis of heart rate variability as a predictor of failure / success of tracheal extubation in pediatrics

Introdução: A ventilação pulmonar mecânica (VPM) invasiva é um método de suporte ventilatório frequentemente utilizado nas Unidades de Terapia Intensiva Pediátrica. O desmame ventilatório é o processo de redução gradual dos parâmetros VPM; a extubação traqueal se refere à retirada da cânula intratraqueal do paciente; o teste de respiração espontânea (TRE) avalia a capacidade do paciente em manter a respiração espontânea (ainda intubado) com parâmetros ventilatórios mínimos. Vários preditores de falha/sucesso do desmame ventilatório e da extubação traqueal foram estudados na população pediátrica, apresentando moderada a alta sensibilidade e especificidade, tais como a PiMax, o índice tensão-tempo e o índice pressão-tempo. Sendo todos eles um retrato do momento em que forem aferidos. A variabilidade da frequência cardíaca (VFC) é um indicador de atividade autonômica que regula a circulação e está associado a diferentes situações clinicas. Ela pode ser monitorada de forma contínua durante todo o processo de desmame ventilatório, TRE e extubação traqueal. Ela ainda não foi estudada como preditora de falha/sucesso do desmame ventilatório e/ou da extubação traqueal em pediatria, porém mostrou-se de moderada a alta sensibilidade/especificidade em pacientes recém-nascidos (a termo e pré-termo) e em pacientes adultos em suporte ventilatório. Objetivo: O objetivo principal deste estudo foi verificar se a VFC é preditora de falha/ sucesso do desmame ventilatório e da extubação traqueal em pediatria. Dentre os objetivos secundários, pretendeu-se identificar outros fatores preditivos de falha/ sucesso do desmame/extubação da amostra, tais como as características demográficas, prognóstico clínico (PIM2), parâmetros e tempo do TRE, sinais vitais e CO2 exalado, assim como traçar pontos de corte de maior sensibilidade e especificidade para as variáveis com significância estatística. Métodos: Trata-se de um ensaio clínico prospectivo, transversal e observacional no qual foram incluídos os pacientes com um mês de vida a 18 anos de idade que foram admitidos na UTI Pediátrica do ICr-HCFMUSP no período de novembro de 2017 a julho de 2018 e submetidos à VPM invasiva. Aqueles elegíveis para o TRE foram avaliados em oito momentos (desde 5 min antes do TRE até 30 min após o mesmo) quanto aos sinais vitais (FR, FC, SpO2 e PAM), CO2 exalado e variáveis da VFC. Foi considerada falha do desmame ventilatório nos casos em que houve interrupção do TRE e necessidade de retornar aos parâmetros ventilatórios aplicados antes do mesmo; considerado falha da extubação quando houve necessidade de reintubação em até 48 horas após a extubação traqueal. Análise estatística: utilizado para as variáveis paramétricas o teste t de Student com resultados apresentados em média e desvio padrão; para as variáveis não paramétricas, o teste qui-quadrado de Fisher com resultados em mediana com mínimo e máximo ou, em mediana com intervalos interquartis 25%-75%. A análise complexa comparando os grupos falha versus sucesso da extubação traqueal foi realizada pelas equações de estimação generalizadas (EEG) com distribuição binomial e função de ligação logito, supondo matriz de correlações autorregressiva de primeira ordem entre as tentativas. Para as variáveis com significância estatística foi elaborada a curva ROC com sua sensibilidade/especificidade como preditoras de falha da extubação traqueal. Considerado estatisticamente significativo quando p = 34,5 mmHg como preditor de falha da extubação traqueal da amostra de crianças com diagnóstico de base doença respiratória. Conclusões: A VFC não foi preditora de falha/sucesso do desmame ventilatório/extubação traqueal tanto na análise da amostra total quanto das crianças com doença de base respiratória. No subgrupo com diagnóstico principal de doença respiratória, identificou-se como preditor de falha da extubação o CO2 exalado aos quinze minutos de TRE e com preditor da falha do desmame ventilatório, a PAM avaliada cinco minutos antes do TREIntroduction: Invasive mechanical ventilation (IMV) is a method of ventilatory support frequently used in Pediatric Intensive Care Units. Ventilatory weaning is the process of gradually reducing the IMV parameters; Tracheal extubation refers to the removal of the patient\'s intratracheal tube; The spontaneous breathing test (SBT) assesses the patient\'s ability to maintain spontaneous breathing (still intubated) with minimal ventilatory parameters. Several predictors of failure / success of ventilatory weaning and tracheal extubation were studied in the pediatric population, with moderate to high sensitivity and specificity, such as PiMax, stress-time index and pressure-time index. All of them being a picture of the moment they are measured. Heart rate variability (HRV) is an indicator of autonomic activity that regulates circulation and is associated with different clinical situations. It can be continuously monitored throughout the process of ventilatory weaning, SBT and tracheal extubation. It has not been studied as a predictor of failure / success of ventilatory weaning and / or tracheal extubation in pediatrics, but has been shown to be moderately to highly sensitive / specific in newborn patients (term and preterm) and in adults patients on ventilatory support. Objective: The main objective of this study was to verify that HRV is a predictor of failure/ success of ventilatory weaning and tracheal extubation in pediatrics. Among the secondary objectives, it was intended to identify other predictors of failure/ success of weaning/ extubation of the sample, such as demographic characteristics, clinical prognosis (PIM2), parameters and time of SBT, vital signs and exhaled CO2, as well as tracing cutoff points of higher sensitivity and specificity for variables with statistical significance. Methods: This was a prospective, cross-sectional, observational clinical study that included 18-month-old patients admitted to the ICr-HCFMUSP PICU from November 2017 to July 2018 and submitted to IMV. Those eligible for SBT were evaluated at eight times (from 5 min before SBT to 30 min after it) for vital signs (RR, HR, SpO2 and mean arterial blood pressure - MAP), exhaled CO2 and HRV variables. Failure of ventilatory weaning was considered in cases where there was interruption of SBT and need to return to the ventilatory parameters applied before it; Extubation failure was considered when reintubation was required within 48 hours after tracheal extubation. Statistical analysis: Student\'s t-test was used for parametric variables, with results presented as mean and standard deviation; for nonparametric variables, Fisher\'s chi-square test with results in median with minimum and maximum or in median with interquartile ranges 25% -75%. The complex analysis comparing the failure versus success groups of tracheal extubation was performed by the generalized estimation equations (EEG) with binomial distribution and logit binding function, assuming first order autoregressive correlation matrix between attempts. For the variables with statistical significance, the ROC curve was elaborated with its sensitivity/ specificity as predictors of tracheal extubation failure. Considered statistically significant when p = 34.5 mmHg as a predictor of tracheal extubation failure in the sample of children diagnosed with respiratory disease. Conclusions: HRV was not a predictor of failure / success of ventilatory weaning / tracheal extubation in the analysis of the total sample and of children with respiratory disease. In the subgroup with the main diagnosis of respiratory disease, the predictor of extubation failure was the exhaled CO2 at 15 minutes of SBT and the predictor of ventilatory weaning failure, the MAP evaluated five minutes before the SB