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dc.contributor.advisor1Pinheiro, Bruno do Valle-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2799410181561909pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Reboredo, Maycon de Moura-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7917461069763204pt_BR
dc.contributor.referee1Carvalho, Erich Vidal-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6159405301282716pt_BR
dc.contributor.referee2Fonseca, Lidia Maria Carneiro da-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7817438023839870pt_BR
dc.contributor.referee3Amorim, Fabio Ferreira-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/2530512413164731pt_BR
dc.contributor.referee4Valiatti, Jorge Luis dos Santos-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/4854209438511824pt_BR
dc.creatorVieira, Rodrigo Souza-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/pt_BR
dc.date.accessioned2026-01-12T13:40:11Z-
dc.date.available2026-01-12-
dc.date.available2026-01-12T13:40:11Z-
dc.date.issued2025-12-17-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/19977-
dc.description.abstractIntroduction: Preliminary studies have suggested potential benefits of adding mechanical insufflation-exsufflation (MI-E) to routine physiotherapy in critically ill patients receiving invasive mechanical ventilation (MV). However, data on how this technique is applied in Brazilian intensive care units (ICUs) remain limited. Likewise, evidence on the impact of MI-E on clinically relevant outcomes—such as ventilator weaning—remains limited. Objectives: This thesis comprised three studies with the following aims: (1) to assess the availability of MI-E devices in Brazilian ICUs, evaluate clinicians’ knowledge, current practices, and barriers to its routine implementation; (2) to evaluate the shortterm effects of MI-E compared with standard physiotherapy in mechanically ventilated patients with respiratory hypersecretion; and (3) to systematically review and analyze the findings of studies investigating the impact of adjunctive MI-E on weaning from mechanical ventilation. Methods: The objectives were addressed through three distinct studies. The first, a cross-sectional investigation, involved an electronic survey distributed to physicians, physiotherapists, and nurses registered with the Brazilian Intensive Care Medicine Association (Associação de Medicina Intensiva do Brasil—AMIB). The questionnaire assessed the availability of MI-E devices, participants’ knowledge regarding their use, current clinical practices, and perceived barriers to implementation. The second study was a randomized, crossover clinical trial conducted in the Intensive Care Unit of the University Hospital at the Federal University of Juiz de Fora (ICU-HUUFJF), Brazil. The study included mechanically ventilated patients with respiratory hypersecretion, defined as requiring three or more tracheal suctioning procedures within an 8-hour period. Participants were randomized to one of two groups: the MI-E group or the usual physiotherapy group. In the MI-E group, patients received two sessions on day 1, each consisting of five cycles of insufflation at +40 cmH₂O followed by exsufflation at –40 cmH₂O, with a 0.5-second pause between phases. The usual physiotherapy group received the routine physiotherapeutic care provided in the ICU. On day 2, after an 18-hour washout period, the groups were crossed over. The primary outcome was the number of tracheal suctioning procedures required within 12 hours following the initial intervention. Secondary outcomes included changes in arterial blood gas parameters and respiratory mechanics after each treatment session. The third study was a systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials and quasi-experimental studies that evaluated the use of MI-E during weaning from MV and/or after extubation. Eligible studies included adult patients receiving mechanical ventilation in ICUs and assessed at least one of the following outcomes: weaning success, ICU length of stay, or mortality. A comprehensive search was conducted in Medline, Cochrane Library, Scopus, Web of Science, Embase, and LILACS/BVS databases, without language or publication restrictions, including studies published up to July 31, 2025. Titles and abstracts were independently screened by two reviewers to identify potentially eligible studies. The full texts of selected articles were then retrieved and independently assessed for eligibility by two reviewers. The study protocol was registered on the PROSPERO platform (Prospective Register of Systematic Reviews – CRD42021274417). The risk of bias of randomized trials was evaluated using the Cochrane Risk-of-Bias Tool for Randomized Trials (RoB 2), and the certainty of evidence for each outcome was appraised according to the GRADE (Grading of Recommendations Assessment, Development and Evaluation) approach. Results: Study 1 obtained responses from 232 healthcare professionals — 125 physicians, 92 physiotherapists, and 15 nurses — representing 148 hospitals, most of which were in the southeastern region of Brazil (54.7%), with limited representation from other regions. The availability of mechanical insufflation–exsufflation (MI-E) in Brazilian ICUs was low (20.9%). Among respondents, 36 professionals reported using MI-E, with 80.6% applying it in intubated patients and 64.5% in extubated patients. In intubated patients, the main reported indications were excessive airway secretions (100%) and use during weaning from mechanical ventilation (86.2%). For extubated patients, indications included secretion overload (100%) and prevention of extubation failure (30.4%). The most frequently reported barriers to MI-E implementation were lack of knowledge (52.1%), limited availability of equipment (36.4%), and insufficient scientific evidence (11.5%). In Study 2, a total of 21 patients were included, with a mean age of 67.4 ± 13 years, 15 (71.4%) male, a mean SAPS 3 score of 67.6 ± 11.4, and a mean SOFA score of 6.1 ± 2.7. At the time of randomization, patients were clinically stable, with a mean PaO₂/FiO₂ ratio of 256 ± 84.7 mmHg, driving pressure of 9.5 cmH₂O (interquartile range [IQR], 7.75–12.40 cmH₂O), and PEEP of 5 cmH₂O (IQR, 5–6 cmH₂O). During the period in which patients received MI-E, the median number of tracheal suctioning procedures within 12 hours was 2 (IQR, 2–3) compared with 3 (IQR, 3–4) during conventional physiotherapy (p = 0.06). No statistically significant differences were observed between groups regarding arterial blood gas parameters (PaO₂, PaCO₂, and PaO₂/FiO₂) 8 hours after the intervention. Two-way ANOVA (group × time) yielded p values of 0.58, 0.78, and 0.16, respectively, for these variables. On the day MI-E was applied, there was a reduction in respiratory system resistance (Rsr) and an increase in respiratory system compliance (Csr) after the second session. These variables were analyzed using a linear mixed-effects model comparing intergroup differences, longitudinal changes (five time points), and the group × time interaction. The p value for this interaction was 0.006 for Rsr and 0.018 for Csr, indicating statistically significant improvements in respiratory mechanics following MI-E. In Study 3, the systematic review identified four randomized clinical trials, comprising a total of 292 patients (148 in the MI-E group and 144 in control groups). Two studies were judged to have an overall high risk of bias, and the remaining two presented some concerns regarding bias. No statistically significant differences were found between groups regarding extubation failure rates, with an odds ratio (OR) of 0.70 (95% CI, 0.39–1.25; p = 0.23; I² = 62%). Similarly, there were no significant differences in mortality (OR, 1.38; 95% CI, 0.64–2.98; p = 0.41; I² = 0%) or ICU length of stay (mean difference, –3.26 days; 95% CI, –8.63 to 2.12; p = 0.23; I² = 92%). Conclusions: In Brazilian intensive care units, the availability of devices for mechanical insufflation–exsufflation (MI-E) is limited. The main barriers to its implementation include resource constraints, lack of knowledge, and insufficient scientific evidence. Among mechanically ventilated patients with respiratory hypersecretion, the use of MIE did not produce a statistically significant reduction in the need for tracheal suctioning. However, it was associated with improved respiratory system mechanics, characterized by an increase in respiratory system compliance (Csr) and a reduction in respiratory system resistance (Rsr). The systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials showed that incorporating mechanical insufflation–exsufflation (MI-E) into weaning protocols was not associated with reductions in weaning failure rates, ICU length of stay, or mortality. However, the included studies involved a limited number of participants and exhibited high risk of bias, underscoring the need for further well-designed randomized clinical trials to clarify the role of MI-E in the weaning process.pt_BR
dc.description.resumoIntrodução: Estudos preliminares têm mostrado benefícios da adição da insuflaçãoexsuflação mecânica (I-EM) aos cuidados fisioterápicos em pacientes críticos em ventilação mecânica (VM). Entretanto, ainda não há dados sobre como a aplicação dessa estratégia tem ocorrido nas UTIs brasileiras. Da mesma forma, as evidências sobre benefícios da I-EM sobre desfechos clínicos relevantes, incluindo, por exemplo, o desmame da VM, ainda são escassas. Objetivos: Os objetivos dos estudos conduzidos nessa tese foram: 1. Avaliar a disponibilidade de I-EM nas UTIs brasileiras, o conhecimento e as práticas na sua utilização, bem como as barreiras que limitam o uso rotineiro dessa estratégia; 2. Avaliar, em pacientes com hipersecreção respiratória, os benefícios no curto prazo da aplicação da I-EM em comparação com o tratamento fisioterápico habitual; 3. Revisar sistematicamente a literatura e analisar os resultados dos estudos sobre o impacto da adição da I-EM no desmame da VM. Métodos: Os objetivos foram analisados em três estudos distintos. No primeiro, cujo desenho foi de corte transversal, uma enquete eletrônica foi encaminhada aos médicos, fisioterapeutas e enfermeiros cadastrados na Associação de Medicina Intensiva Brasileira (AMIB). As perguntas avaliavam a disponibilidade do equipamento, o conhecimento sobre o uso, as práticas adotadas e as barreiras que limitam o uso. O segundo estudo foi um ensaio clínico cruzado, randomizado, conduzido na Unidade de Terapia Intensiva do Hospital Universitário da Universidade Federal de Juiz de Fora (UTI-HU-UFJF), Brasil. Incluíram-se pacientes em VM e com hipersecreção respiratória (necessidade de três ou mais aspirações traqueais em 8 horas). Os pacientes eram randomizados para um dos seguintes grupos: I-EM ou fisioterapia habitual. No grupo I-EM os pacientes recebiam, no dia 1, I-EM duas vezes, com sequências de cinco ciclos compostos de insuflação com 40 cmH2O de pressão e exsuflação com -40 cmH2O de pressão, separados por uma pausa de 0,5 segundo. O grupo fisioterapia habitual recebia os cuidados rotineiros da UTI. No dia 2 os grupos eram invertidos após um período de 18 horas de “washout”. O desfecho primário do estudo foi o número de aspirações traqueais em 12 horas, contadas a partir do primeiro atendimento. Os desfechos secundários foram as evoluções de parâmetros gasométricos e de mecânica respiratória após os atendimentos. O terceiro estudo foi uma revisão sistemática com metanálise de ensaios clínicos randomizados e estudos quase-experimentais que tenham avaliado o uso da I-EM durante o desmame da VM e/ou após a extubação. Foram considerados estudos realizados em adultos em VM, internados em UTI e que tenham avaliado pelo menos um dos seguintes desfechos: sucesso no desmame, duração da internação na UTI ou mortalidade. A busca foi conduzida nas bases de dados Medline, Cochrane Library, Scopus, Web of Science, Embase e Lilacs/BVS. Não foram impostas restrições de idioma ou outras limitações e foram avaliados artigos publicados até 31 de julho de 2025. Os títulos e resumos dos estudos identificados foram triados por dois pesquisadores independentes para identificar estudos potencialmente elegíveis. Os textos completos dos estudos selecionados foram obtidos e avaliados quanto à elegibilidade por dois pesquisadores independentes. O protocolo do estudo foi registrado na plataforma PROSPERO (Prospective Register of Systematic Reviews – CRD42021274417). O risco de viés dos estudos selecionados foi avaliado pela ferramenta da Cochrane para estudos randomizados (Risk-of-Bias Tool for Randomized Trials – RoB 2). A qualidade da evidência para cada desfecho foi avaliada utilizando a metodologia GRADE. Resultados: O estudo 1 obteve respostas de 232 profissionais (125 médicos, 92 fisioterapeutas e 15 enfermeiros), provenientes de 148 hospitais (54,7% da região sudeste do país e com baixa representatividade das demais regiões). A disponibilidade de I-EM nas UTIs brasileiras mostrou-se baixa (20,9%). Entre os respondedores, 36 relataram empregar a I-EM, sendo que 80,6% a empregam em pacientes intubados e 64,5% em pacientes extubados. Entre os pacientes intubados, as principais indicações relatadas para o uso foram presença de secreções excessivas (100%) e durante o desmame (86,2%). Entre os pacientes extubados, as indicações foram excesso de secreção (100%) e para prevenir falha na extubação (30,4%). As barreiras mais frequentes à implementação da I-EM relatadas foram a falta de conhecimento (52,1%), escassez de recursos (36,4%) e falta de evidências científicas (11,5%). No estudo 2, foram incluídos 21 pacientes, com idade média de 67,4 anos (+13 anos), 15 (71,4%) do sexo masculino, com SAPS-3 médio de 67,6 (+11,4) e SOFA médio de 6,1 (+2,7). No momento da randomização os pacientes encontravam-se estáveis, com relação entre a pressão parcial de oxigênio no sangue arterial e a fração inspirada de oxigênio (PaO2/FiO2) média de 256 mmHg (±84,7 mmHg), driving pressure de 9,5 cmH2O (intervalo interquartil [IIQ] de 7,75-12,40 cmH2O) e a pressão expiratória final positiva (PEEP) de 5 cmH2O (IIQ de 5-6 cmH2O). No período em que os pacientes receberam I-EM, o número de aspiração traqueal em 12 h foi de 2 aspirações (IIQ de 2-3) vs. 3 aspirações (IIQ de 3-4) no tratamento habitual (p = 0,06). Não houve diferenças estatisticamente significantes entre os grupos em relação a evolução gasométrica (PaO2, pressão parcial de gás carbônico no sangue arterial [PaCO2] e PaO2/FiO2) 8 h após a intervenção. O teste ANOVA de dois fatores (grupo e tempo) para essas três variáveis apresentou, respectivamente, os seguintes valores de p em relação a interação grupo vs. tempo: 0,58; 0,78; 0,16. No dia de administração da IEM, houve redução da resistência do sistema respiratório (RSR) e aumento da complacência do sistema respiratório (CSR) após a segunda intervenção. Essas variáveis foram analisadas por modelo linear de efeitos mistos, que comparou as diferenças entre os grupos, diferenças ao longo do tempo (5 medidas ao longo do tempo) e a interação grupo vs. tempo. O valor de p para a interação grupo vs. tempo foi de 0,006 em relação à RSR e de 0,018 em relação à CSR. No estudo 3, a revisão sistemática identificou quatro estudos, todos ensaios clínicos randomizados, que totalizaram 292 pacientes (148 receberam I-EM e 144 foram alocados nos grupos controle). Dois estudos apresentavam, na avaliação global, alto risco de viés e os outros dois apresentavam considerações acerca da presença de viés. Não houve diferença estatisticamente significante em relação às taxas de falha de extubação entre os pacientes que receberam I-EM ou tratamento habitual, com odds ratio de 0,70 (IC-95% entre 0,39 e 1,25; p = 0,23, I2 = 62%). Também não houve diferenças entre os grupos em relação à mortalidade (odds ratio de 1,38 [IC-95% entre 0,64 e 2,98; p = 0,41, I2 = 0%]) ou a duração da internação na UTI (diferença média em dias de -3,26 [IC-95% de -8,63 a 2,12 dias, p = 0,23, I2=92%]). Conclusões: Nas UTIs brasileiras, a disponibilidade de dispositivos para aplicação da I-EM é baixa. As principais barreiras para implementação desse tratamento são a escassez de recursos, a falta de conhecimento e a falta de evidência científica. A aplicação de I-EM em pacientes em VM e com hipersecreção respiratória não reduziu de forma estatisticamente significante a necessidade de aspiração traqueal. Entretanto, ela resultou em melhora da mecânica respiratória, com aumento da CSR e redução da RSR. A revisão sistemática e metanálise de ensaios clínicos randomizados mostrou que a adição de I-EM em protocolos de desmame não se associou a redução das taxas de falha de desmame, redução da internação na UTI ou da mortalidade. Entretanto os estudos têm número limitado de participantes e riscos elevados de viés, levando à necessidade de novos ensaios clínicos randomizados para determinar o papel da IEM no desmame.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentFaculdade de Medicinapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Saúde Brasileirapt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectVentilação mecânicapt_BR
dc.subjectInsuflação-exsuflação mecânicapt_BR
dc.subjectTossept_BR
dc.subjectSecreçãopt_BR
dc.subjectDesmamept_BR
dc.subjectMechanical ventilationpt_BR
dc.subjectMechanical insufflation-exsufflationpt_BR
dc.subjectCoughpt_BR
dc.subjectSecretionpt_BR
dc.subjectWeaningpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINApt_BR
dc.titleCaracterização do uso da insuflação-exsuflação mecânica em Unidades de Terapia Intensiva brasileiras e o impacto de seu uso em pacientes em ventilação mecânicapt_BR
dc.typeTesept_BR
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