| DC Field | Value | Language |
| dc.contributor.advisor1 | Pinheiro, Bruno do Valle | - |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2799410181561909 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1 | Reboredo, Maycon de Moura | - |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7917461069763204 | pt_BR |
| dc.contributor.referee1 | Carvalho, Erich Vidal | - |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6159405301282716 | pt_BR |
| dc.contributor.referee2 | Fonseca, Lidia Maria Carneiro da | - |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/7817438023839870 | pt_BR |
| dc.contributor.referee3 | Amorim, Fabio Ferreira | - |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/2530512413164731 | pt_BR |
| dc.contributor.referee4 | Valiatti, Jorge Luis dos Santos | - |
| dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/4854209438511824 | pt_BR |
| dc.creator | Vieira, Rodrigo Souza | - |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/ | pt_BR |
| dc.date.accessioned | 2026-01-12T13:40:11Z | - |
| dc.date.available | 2026-01-12 | - |
| dc.date.available | 2026-01-12T13:40:11Z | - |
| dc.date.issued | 2025-12-17 | - |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/19977 | - |
| dc.description.abstract | Introduction: 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.resumo | Introdução: 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.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.department | Faculdade de Medicina | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Saúde Brasileira | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFJF | pt_BR |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
| dc.subject | Ventilação mecânica | pt_BR |
| dc.subject | Insuflação-exsuflação mecânica | pt_BR |
| dc.subject | Tosse | pt_BR |
| dc.subject | Secreção | pt_BR |
| dc.subject | Desmame | pt_BR |
| dc.subject | Mechanical ventilation | pt_BR |
| dc.subject | Mechanical insufflation-exsufflation | pt_BR |
| dc.subject | Cough | pt_BR |
| dc.subject | Secretion | pt_BR |
| dc.subject | Weaning | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA | pt_BR |
| dc.title | Caracterização do uso da insuflação-exsuflação mecânica em Unidades de Terapia Intensiva brasileiras e o impacto de seu uso em pacientes em ventilação mecânica | pt_BR |
| dc.type | Tese | pt_BR |
| Appears in Collections: | Doutorado em Saúde (Teses)
|