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ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-2267-6821
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Oxigenação por membrana extracorpórea versus terapia convencional em pacientes com insuficiência respiratória aguda: Revisão sistemática com metanálise de ensaios clínicos randomizados
Alternate title (s): Extracorporeal membrane oxygenation versus conventional therapy in patients with acute respiratory disease: Systematic review with meta-analysis of randomized clinical trials
Author: Souza, Daniel Baldoino de
First Advisor: Pereira, Adriano Alves
First member of the Committee: Nunes, Kelly Christina de Faria
Second member of the Committee: Gomes, Luciano Coutinho
Third member of the Committee: Azevedo, Vivian Mara Gonçalves de Oliveira
Fourth member of the Committee: Souza, Rômulo Cristovão de
Summary: A síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) é uma condição grave, na qual ocorre acúmulo de fluidos nos alvéolos pulmonares privando os órgãos de receberem oxigênio, trazendo risco de morte ao paciente. Um dos métodos de oxigenoterapia para essa síndrome, consiste no uso da ventilação mecânica, que pode ser invasiva ou não invasiva. Contudo, em alguns casos, a SDRA pode ser refratária à oxigenoterapia convencional por ventilação mecânica, exigindo outras terapias de suporte ao paciente, como a oxigenação por membrana extracorpórea (ECMO). Este estudo teve por objetivo identificar se o uso de terapia por membrana extracorpórea em comparação com a convencional, por ventilação mecânica invasiva e não invasiva, pode reduzir a taxa de mortalidade e promover melhora na qualidade de vida dos pacientes. Também foi avaliado o tempo de internação e os eventos adversos ocorridos durante a realização dos estudos. Foi proposto uma revisão sistemática de ensaios clínicos randomizados controlados (ECR) apoiado na metodologia da Cochrane, com definição dos processos fundamentados nas recomendações da ferramenta Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA). A pergunta chave da pesquisa seguiu a ferramenta PICO-S, onde a população do estudo são pacientes com idade igual ou superior a 12 anos, internados em unidades de tratamento intensivo (UTIs) com quadro de SDRA moderada ou severa. A pesquisa foi realizada nas bases de dados: Cochrane Library, Bireme, Medical Literature Analysis and Retrieval System Online (MEDLINE), Excerpta Medica dataBASE (EMBASE), Web of Science, Scielo e Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde (LILACS). Estudos encontrados na literatura cinzenta também foram incluídos a fim de minimizar a ocorrência do viés de publicação. Os trabalhos selecionados foram ECRs, sem restrição da linguagem e seguindo critérios de inclusão e exclusão previamente estabelecidos. Dois pesquisadores realizaram o levantamento literário, avaliaram os critérios de elegibilidade dos estudos, abancaram os dados dos estudos, e nos casos divergentes foram realizadas discussões de consenso, não sendo necessário, em nenhum momento, a participação de um terceiro revisor nas discussões. Foi realizada uma avaliação do risco de viés utilizando-se da ferramenta Cochrane Risk of Bias Tool for Randomized Trials (RoB-2) versão 2019 e, da qualidade da certeza das evidências, por meio da ferramenta Grading of recommendation, assessment, development and evaluation (GRADE), bem como, a verificação da heterogeneidade, através da estatística do I2 e Chi2. Os dados clínicos foram extraídos conforme apresentados nos estudos, analisados quanto à comparabilidade entre os participantes e as intervenções e, quando possível, foram tabulados e examinados no gráfico de floresta. O desfecho primário, referente à mortalidade, foi considerado como dicotômico, sendo escolhido o modelo de efeito fixo, utilizando-se do método estatístico de PETO (odds ratio) para análise. Já o desfecho secundário referente ao tempo de internação foi tratado como variável contínua, considerado o método estatístico do inverso da variância e, como medida de efeito, a diferença da média padronizada (SMDs). De 2.561 artigos encontrados nas buscas realizadas foram selecionados 6 estudos. Nestes seis estudos, foram identificados 1.050 participantes com as características identificadas nos critérios de inclusão. Apenas um dos estudos foi realizado em centro de saúde único, sendo os demais realizados em vários centros de saúde. Seguindo os critérios de randomização, foram alocados 519 pacientes para o grupo de intervenção com ECMO e 531 pacientes para o grupo de tratamento convencional. Os participantes do grupo de intervenção foram submetidos aos seguintes tipos de terapia de ventilação extracorpórea: VA ECMO, VV-ECMO, VV-ECCO2-R e AV-ECCO2-R. Na análise de risco de viés, 3 dos estudos apresentaram resultados com “algumas considerações” e, os outros 3 estudos, foram classificados como “alto risco de viés”, principalmente, em decorrência da avaliação dos domínios de “desvios das intervenções pretendidas/planejadas” e, por causa da “seleção dos resultados reportados”. Para avaliação do desfecho primário de mortalidade aos 30 dias, a razão de chances (Odds Ratio – OR) encontrada foi de OR 0,90 (IC 95%: 0,66 - 1,21); para a mortalidade de 60 dias encontrou-se uma OR 0,78 (IC 95%: 0,50 - 1,21); para a mortalidade de 90 dias apresentou uma OR 0,90 (IC 95%: 0,66 - 1,21); e, para a mortalidade de 180 dias foi encontrado uma OR 0,62 (IC 95%: 0,36 - 1,06). Portanto, não foram observados, dentro dos intervalos de confiança, uma diferença significativa entre os grupos. A avaliação de heterogeneidade para este desfecho foi baixa com I2 abaixo de 25% e p > 0,10. Quanto a avaliação da qualidade da evidência, a mortalidade para 30 e 90 dias foi classificada como “muita baixa”; para a mortalidade de 60 dias, a classificação foi “baixa”; e, classificada como “moderada”, para mortalidade de 180 dias. O desfecho secundário referente ao tempo de internação total apresentou uma diferença da média padronizada de 0,39 (IC95%: 0,13 – 0,65); já o tempo de internação em UTI apresentou uma diferença de média padronizada de 0,33 (IC95%: 0,05 – 0,60) observando-se uma tendência favorável para um menor tempo de internação aos pacientes submetidos ao tratamento convencional, apesar de apresentarem uma heterogeneidade substancial entre os estudos com I2 acima de 69% e com p < 0,10. A avaliação da qualidade da evidência, tanto para o tempo de internação geral quanto para o tempo de internação em UTI, foram classificadas como “moderada”. Nenhuma diferença estatística entre a mortalidade do grupo de intervenção (ECMO) e do grupo controle (VM) foi evidenciado nos diversos períodos analisados. Porém, foi estatisticamente comprovado, um menor tempo de internação para os participantes do grupo de terapia convencional, tanto para o tempo de internação total, quanto para o tempo de internação em UTI, contudo, com uma alta heterogeneidade entre os estudos para este desfecho. Em relação à qualidade de vida, os estudos pouco contribuíram para uma avaliação mais assertiva. Já em relação aos eventos adversos, observou-se uma similaridade entre alguns eventos comuns, mas as hemorragias (sem ser no sistema nervoso), a trombocitopenia, a hemólise e os problemas no processo de canulação foram bem evidenciados nos grupos de terapia extracorpórea.
Abstract: Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is a severe condition characterized by the accumulation of fluid in the pulmonary alveoli, depriving organs of receiving oxygen and posing a risk of death to the patient. One of the methods of oxygen therapy for this syndrome involves the use of mechanical ventilation, which can be invasive or non-invasive. However, in some cases, ARDS may be refractory to conventional oxygen therapy by mechanical ventilation, necessitating other supportive patient therapies such as extracorporeal membrane oxygenation (ECMO). The objective of this study was to identify whether the use of extracorporeal membrane oxygenation therapy, compared to conventional invasive and non-invasive mechanical ventilation, can reduce mortality rates, and improve patients' quality of life. The length of hospital stays and adverse events that occurred during the studies were also evaluated. A systematic review of controlled randomized clinical trials (RCTs) was proposed, following the Cochrane methodology and guided by the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) recommendations. The research question was formulated using the PICO-S framework, where the study population comprised, patients aged 12 years or older, admitted to intensive care units (ICUs) with moderate or severe ARDS. The search was conducted in the following databases: Cochrane Library, Bireme, Medical Literature Analysis and Retrieval System Online (MEDLINE), Excerpta Medica dataBASE (EMBASE), Web of Science, Scielo, and Latin American and Caribbean Health Sciences Literature (LILACS). Grey literature studies were also included to minimize publication bias. The selected studies were RCTs without language restrictions, following pre-established inclusion and exclusion criteria. Two researchers conducted the literature search, assessed study eligibility criteria, extracted data, and in cases of disagreement, consensus discussions were held without the involvement of a third reviewer. An assessment of risk of bias was conducted using the Cochrane Risk of Bias Tool for Randomized Trials (RoB-2) version 2019. The quality of evidence was evaluated using the Grading of Recommendation, Assessment, Development and Evaluation (GRADE) tool. Heterogeneity was assessed using the I2 statistic and Chi-squared test. Clinical data were extracted as reported in the studies, analyzed for comparability between participants and interventions, and, when possible, tabulated and examined in a forest plot. The primary outcome, mortality, was considered as a dichotomous variable, and a fixed-effect model was chosen using the PETO method (odds ratio) for analysis. The secondary outcome, length of hospital stay, was treated as a continuous variable, employing the inverse variance statistical method, and the standardized mean difference (SMD) was used as the measure of effect. Out of the 2,561 articles identified in the conducted searches, 6 studies were selected. Within these six studies, 1,050 participants with the identified inclusion criteria characteristics were identified. Only one of the studies was conducted at a single healthcare center, while the others were conducted at multiple healthcare centers. Following the randomization criteria, 519 patients were allocated to the ECMO intervention group, and 531 patients were allocated to the conventional treatment group. Participants in the intervention group underwent the following types of extracorporeal ventilation therapy: VA-ECMO, VV-ECMO, VV-ECCO2-R, and AV-ECCO2-R. In the bias risk analysis, 3 of the studies yielded "some concerns" results, while the other 3 studies were classified as "high risk of bias," mainly due to the assessment of the "deviations from intended/planned interventions" domains and the "selection of reported outcomes”. For the evaluation of the primary outcome of 30-day mortality, the odds ratio (OR) found was 0.90 (95% CI: 0.66 - 1.21); for 60-day mortality, the OR was 0.78 (95% CI:0.50 - 1.21); for 90-day mortality, the OR was 0.90 (95% CI: 0.66 - 1.21); and for 180-day mortality, the OR was 0.62 (95% CI: 0.36 - 1.06). Therefore, no significant difference was observed between the groups within the confidence intervals. The assessment of heterogeneity for this outcome was low, with an I2 below 25% and p > 0.10. Regarding the evaluation of the quality of evidence, mortality at 30 and 90 days was classified as "very low"; for 60-day mortality, the classification was "low"; and for 180-day mortality, it was classified as "moderate". The secondary outcome of total hospital stay showed a standardized mean difference of 0.39 (95% CI: 0.13 - 0.65); whereas the ICU stay had a standardized mean difference of 0.33 (95% CI: 0.05 - 0.60), indicating a favorable trend towards a shorter hospital stay for patients undergoing conventional treatment, despite substantial heterogeneity among the studies with an I2 above 69% and p < 0.10. The evaluation of the quality of evidence for both overall hospital stays and ICU stay was classified as "moderate". No statistically significant difference in mortality was observed between the intervention group (ECMO) and the control group (VM) during the various analyzed periods. However, it was statistically proven that participants in the conventional therapy group had a shorter length of hospital stay, both in total hospital stay and in ICU stay, although with high heterogeneity among the studies for this outcome. Regarding quality of life, the studies provided limited contribution for a more conclusive assessment. As for adverse events, similarities were observed in some common events, but bleeding (non-neurological), thrombocytopenia, hemolysis, and issues with the cannulation process were clearly evident in the extracorporeal therapy groups.
Keywords: Oxigenação por membrana extracorpórea (ECMO)
Síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA)
Ventilação mecânica
Revisão sistemática
Metanálise
Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO)
Acute respiratory distress syndrome (ARDS)
Mechanical ventilation
Systematic review
Meta-analysis
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::INSTRUMENTACAO ODONTOLOGICA E MEDICO-HOSPITALAR
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA GERAL::FISIOLOGIA DA RESPIRACAO
Subject: Engenharia elétrica
Sangue - Circulação extracorpórea
Respiração artificial
Síndrome do desconforto respiratório em adultos
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: SOUZA, Daniel Baldoino de. Oxigenação por membrana extracorpórea versus terapia convencional em pacientes com insuficiência respiratória aguda: Revisão sistemática com metanálise de ensaios clínicos randomizados. 2023. 144 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.297.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.297
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38815
Date of defense: 16-Jun-2023
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