Ventilação de um pulmão em pacientes pediátricos: técnicas de isolamento pulmonar e manejo clínico

Resumo

Esta revisão avalia técnicas pediátricas de isolamento pulmonar, enfatizando estratégias específicas por idade: tubos de duplo lúmen para crianças >8 anos, bloqueadores intraluminais para crianças de 2 a 8 anos (ED de ETT ≥4,5 mm) e bloqueadores extraluminais ou intubação principal para bebês <2 anos. Ela destaca como a impressão 3D e a ventilação protetora otimizam a segurança.

Resumo

A implementação da ventilação de um pulmão (VLO) em pacientes pediátricos apresenta desafios clínicos únicos devido a restrições fisiológicas e anatômicas dependentes da idade. À medida que a cirurgia torácica minimamente invasiva se expande na pediatria, a demanda por isolamento pulmonar preciso aumentou. Esta revisão narrativa avalia as técnicas atuais — tubos de lúmen único (SLT), tubos de lúmen duplo (DLT) e bloqueadores brônquicos (BB) — com foco em seus perfis de segurança e indicações clínicas. Os resultados indicam que os DLTs continuam sendo o padrão para crianças mais velhas, mas são anatômicamente proibitivos para aqueles com menos de 8 a 10 anos ou com menos de 130 cm. Os BBs são a principal alternativa para crianças de 2 a 8 anos (ID ETT ≥4,5 mm), embora dispositivos tradicionais como os bloqueadores Arndt-Fogarty tenham limitações de design. Para bebês com menos de 2 anos, as principais estratégias continuam sendo a intubação principal do SLT ou a colocação de bloqueadores extraluminais, ambos com risco de obstrução do lobo superior direito (RUL). Inovações emergentes, especialmente bloqueadores anatômicos impressos em 3D, são destacadas como soluções potenciais para resolver desafios de "ajuste" de dispositivos em bebês. O manejo perioperatório permanece não padronizado; No entanto, recomendações baseadas em evidências enfatizam a ventilação protetora pulmonar para reduzir complicações pulmonares. A hipoxemia ocorre em aproximadamente 26% dos casos pediátricos de VLO e requer um sistema de manejo priorizado que inclua verificação por fibra óptica, eliminação de secreções e aplicação otimizada de PEEP/CPAP. Ao sintetizar as evidências atuais, esta revisão fornece um algoritmo de tomada de decisão para orientar a seleção ótima do dispositivo e melhorar os resultados de segurança nessa população pediátrica vulnerável.

Introdução

Para os anestesiologistas, o manejo da ventilação de um pulmão (VL) em crianças apresenta desafios significativamente maiores do que em adultos. À medida que as técnicas cirúrgicas toracoscópicas e robóticas minimamente invasivas continuam a evoluir e se expandir, a demanda por VLO na cirurgia torácica pediátrica está aumentando. Paralelamente, avanços na compreensão da fisiologia pediátrica e da anatomia do trato respiratório inferior, juntamente com o desenvolvimento de dispositivos de bloqueio brônquico e tecnologias relacionadas, contribuíram para o avanço no isolamento pulmonar pediátrico.

Sob condições fisiológicas, o corpo humano mantém um equilíbrio homeostático entre ventilação e perfusão (V/Q). Na anestesia torácica adulta, a posição do decúbito lateral utiliza gradientes de pressão gravitacional e hidrostática para otimizar a oxigenação dentro do pulmão dependente. Em contraste, pacientes pediátricos apresentam maior vulnerabilidade ao desajuste e subsequente hipoxemia durante o^{VLO 1,2}. Vários fatores contribuem para essa disparidade. Primeiro, a alta compaciência da parede torácica pediátrica fornece suporte insuficiente para o pulmão dependente na posição lateral, reduzindo a capacidade funcional residual (FRC) e predispondo o pulmão ventilado ao fechamento das vias aéreas e à atelectasia após a indução da^{anestesia 3}. Segundo, as crianças obtêm menos vantagem mecânica do diafragma do que os adultos. Além disso, a diminuição do gradiente de pressão hidrostática em corpos menores resulta em uma perfusão relativamente menor para o pulmão ventilado. Por fim, a combinação de FRC reduzido e uma taxa metabólica aproximadamente três vezes maior do que a dos adultos (6–8 mL/kg/min vs. 2–3 mL/kg/min) aumenta significativamente o risco de dessaturação.

Disparidades anatômicas entre pacientes pediátricos e adultos são igualmente críticas no contexto do isolamento pulmonar. O diâmetro médio das vias aéreas em crianças segue um padrão linear de crescimento da infância até^{a adolescência 4}, expandindo-se de aproximadamente 5 mm em recém-nascidos para 8 mm aos 10 anos de idade^, atingindo finalmente dimensões adultas de 15–20^{mm 6}. Clinicamente, o brônquio principal esquerdo é mais estreito que o direito, o que exige o uso de tubos endotraqueais menores para intubação do lado esquerdo. Essa restrição é particularmente evidente em bebês de 0 a 3 meses, nos quais o brônquio principal esquerdo é frequentemente pequeno demais para acomodar até mesmo um tubo de 3,0 mm sem^{algemas 2}. Além disso, a "margem de segurança" para a colocação precisa dos dispositivos de isolamento é severamente limitada em pacientes mais jovens. Em crianças com menos de 8 anos, a distância da carina até o orifício do lobo superior direito (RUL) é tipicamente inferior a 1 cm. Se um dispositivo inadvertidamente contornar esse orifício, pode resultar na ventilação apenas dos lobos médio e inferior direitos, podendo causar hipoxemia severa ou obstruir o campo^{operatório 7}. Em contraste, a distância da carina até o orifício do lobo superior esquerdo é geralmente três vezes maior, proporcionando uma margem de erro maior durante o isolamento do tronco principal^{esquerdo 8}.

Portanto, o objetivo desta revisão narrativa é sintetizar as evidências atuais sobre técnicas de isolamento pulmonar pediátrico, avaliar seus perfis clínicos e fornecer um quadro estruturado para o manejo perioperatório.

Protocolo

Técnicas pediátricas de isolamento pulmonar
Embora os tubos de duplo lúmen (DLTs) sirvam como referência definitiva para a ventilação de um pulmão (VL) na cirurgia torácica adulta, o isolamento pulmonar pediátrico carece de um padrão ouro^{universalmente aceito 9}. A prática atual depende de uma seleção personalizada de tubos endotraqueais de lúmen único (SLTs), DLTs ou bloqueadores brônquicos (BBs), dependendo da idade e anatomia do paciente¹⁰ (Tabela 1).

Categoria de Dispositivo	Nome / Modelo do Dispositivo	Diâmetro / Tamanho Externo	Características do Punho	Disponibilidade Central Lumen	Indicações Clínicas e Limitações
Bloqueadores Brônquicos (BB)	Bloqueador de Arndt	5F (Menor)	Baixa Pressão / Alto Volume (Seguro)	Sim (Loop interno de fio)	Preferencial para crianças de 2 a 6 anos (se intraluminal).
					• Tamanho requisitado: O uso intraluminal requer ID ETT ≥ 4,5 mm.
					• Risco: Configuração complexa; Potencial aprisionamento de fio.
	Cateter Fogarty	4F, 5F	Alta Pressão / Baixo Volume (Risco)	Não	Usado para bebês < 2 anos (off-label).
					• Limitação: Não pode succionar nem fornecer CPAP; Sem canal de guia.
					• Risco: Alto risco de isquemia/lesão na mucosa brônquica.
	Tubo Univent	3.5, 4.5, 5.5 (ID)	Alta Pressão / Baixo Volume (Risco)	Sim (canal separado)	Limitado a crianças mais velhas (> 6-8 anos).
					• Tamanho requisito: 3,5 ID Univent possui grande OD (8,0 mm), equivalente a 6,0 ETT.
					• Risco: Alta resistência ao fluxo de ar; Um eixo grosso pode ferir a glote.
	Bloqueador Fuji 5F	5F	Baixa Pressão / Alto Volume (Seguro)	Não	Alternativa para crianças pequenas.
					• Característica: Curva distal pré-formada ajuda na estabilidade da posição.
					• Limitação: Sem lúmen central para sucção/CPAP.
	EZ-Blocker	7F	Baixa Pressão / Alto Volume (Seguro)	Não	Restrito a crianças > 6 anos.
					• Tamanho requisitado: Requer ID ETT ≥ 5,5 mm (mínimo).
					• Característica: O formato em Y proporciona estabilidade na carina.
Tubos de Lúmen Único (SLT)	ETT padrão	2,5 - 6,0 mm (DI)	Algemado / Sem algemas	Sim (Lúmen principal)	Emergência / Bebês < 2 anos.
					• Indicação: Quando as vias aéreas são pequenas demais para outros dispositivos.
					• Limitação: Vedação de isolamento pulmonar ruim; Não dá para aspirar pulmão operador.
					• Risco: Obstrução do brônquio RUL se colocada muito profunda.
Tubos de Duplo Lúmen (DLT)	Menor DLT	26F (8,7 mm de diâmetro aberto)	Baixa Pressão / Alto Volume (Seguro)	Sim (lúmens duplos)	Restrito a crianças mais velhas (> 8-10 anos).
					• Tamanho requisitado: Corresponde ao ETT de 6,5 mm de diâmetro interno.
					• Vantagem: Padrão ouro para isolamento e ventilação independente.
					• Risco: Grandes diâmetros correm risco de trauma glotico em vias aéreas pequenas.

Tabela 1: Comparação de parâmetros físicos e aplicações clínicas de dispositivos de isolamento pulmonar pediátrico. Esta tabela resume as especificações físicas, incluindo diâmetro externo, características do manguito e disponibilidade de lúmen central, juntamente com os perfis clínicos dos dispositivos comuns de isolamento pulmonar, incluindo bloqueadores brônquicos (Arndt, Fogarty, Univent, Fuji e EZ-Blocker), tubos de lúmen único e tubos de lúmen duplo. Por favor, clique aqui para baixar esta Tabela.

Intubação endotraqueal de lúmen único
A intubação endobrônquica com um fonoaudiólogo é o método mais simples para alcançar o VLO pediátrico e é particularmente adequada para crianças menores de 2 anos de¹¹ anos. Frequentemente é selecionado quando DLTs ou BBs apropriados não estão disponíveis devido ao seu comprimento^{suficiente, 12}. Um caso relatado por Koo et al. (2020) ilustrou VLP bem-sucedida em uma criança de 4 anos usando um SLT guiado por um broncoscópio de fibra óptica (FOB) adulto na ausência de equipamentos de tamanho^{pediátrico 13}. Normalmente, o tubo avança naturalmente para o brônquio principal direito. Durante a intubação do lado direito, deve-se ter cuidado para evitar avanços excessivos, que podem obstruir o brônquio¹⁴ do lobo superior direito. Para a intubação do lado esquerdo, girar o chanfro do tubo 180° e virar a cabeça do paciente para a direita pode facilitar a colocação^{correta 15}. Para crianças menores de 8 anos, o tamanho do tubo deve ser reduzido em 0,5 mm de diâmetro interno (DI) para intubação brônquica^{esquerda 2}.

Embora eficazes e simples em situações de emergência, os SLTs apresentam limitações^{significativas 1}˒²˒¹²: podem fornecer vedação inadequada, não alcançar colapso pulmonar suficiente e não permitir sucção ou aplicação de pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) no pulmão não ventilado. Além disso, o tubo endotraqueal é suscetível à obstrução por secreções e detritos hemorrágicos. Na prática clínica, uma técnica que utiliza dois tubos endotraqueais convencionais para intubação brônquica seletiva e ventilação pulmonar independente tem sido tentada. Embora essa abordagem aborde algumas limitações dos SLTs, especialmente em relação à sucção e à administração do CPAP, raramente é usada devido a desvantagens significativas, incluindo aumento da resistência respiratória, dificuldade na limpeza das vias aéreas e risco de lesão nas cordas vocais e nas vias respiratórias^{inferiores 16}.

Inovações recentes incluem a técnica "tube-in-tube" relatada por Mohan et al. (2023), na qual um cateter mais fino é colocado coaxialmente através de um tubo endotraqueal maior até o brônquio principal esquerdo. No entanto, essa abordagem depende da passagem bem-sucedida do tubo interno através do tubo externo para alcançar o isolamento^{efetivo 17}.

Tubos de duplo lúmen (DLT)
Para superar as limitações funcionais dos SLTs, o tubo de duplo lúmen (DLT) é usado como padrão ouro na cirurgia torácica adulta devido à sua capacidade de proporcionar ventilação pulmonar independente e sucção. A DLT é projetada com dois lúmenes: um inclinado, mais longo, para colocação dentro do brônquio principal e um lúmen mais curto posicionado dentro da^{traqueia 12}. Os DLTs estão disponíveis em configurações do lado esquerdo e direito, sendo mais comumente usados DLTs do lado esquerdo para evitar obstrução do brônquio do lobo superior direito.

Em adultos, a profundidade de inserção correlaciona-se com a altura do paciente; no entanto, nenhum método padronizado correspondente foi estabelecido para crianças¹. Quando o posicionamento depende exclusivamente da auscultação em vez da broncoscopia fibroóptica, a precisão diminui significativamente, deixando a profundidade de inserção em grande parte dependente da experiência clínica.

As DLTs oferecem várias vantagens, incluindo intubação relativamente simples, isolamento pulmonar de alta qualidade quando posicionados corretamente, a capacidade de aplicar CPAP e sucção ao pulmão operador, e rápida transição entre ventilação de um pulmão e dois pulmões. No entanto, seu grande tamanho os torna anatomicamente inadequados para a maioria dos pacientes pediátricos. O menor DLT disponível é 26F, correspondente a um tubo endotraqueal^{de 6,5 mm 2}˒¹⁸, e geralmente não é adequado para crianças com menos de 8 a¹⁰ anos de idade.

Um DLT especializado projetado para neonatos e bebês (Marraro), composto por dois tubos endotraqueais independentes e não algemados de diferentes comprimentos, foi utilizado com sucesso, mas não alcançou adoção^{generalizada 9,19}. Para crianças mais velhas e adolescentes que se aproximam do tamanho adulto, recomendações de tamanho baseadas em altura e sexo (por exemplo, 35F–41F) existem na literatura^{adulta 2,20,21}; no entanto, esses fatores estão fora do escopo prático da prática pediátrica rotineira. Consequentemente, o grande tamanho dos DLTs cria uma lacuna crítica no manejo das vias aéreas para pacientes mais jovens, exigindo estratégias^{alternativas 2}. Uma visão estruturada da seleção de dispositivos é ilustrada na Figura 1.

Figura 1: Algoritmo de Decisão para Seleção de Dispositivo de Isolamento Pulmonar Pediátrico. Este fluxograma ilustra uma estratégia de decisão clínica passo a passo baseada na idade, peso e anatomia das vias aéreas do paciente. Para crianças mais velhas (>8 anos), tubos de duplo lúmen (DLTs) são o padrão ouro para isolamento pulmonar. Em crianças de 2 a 8 anos (ou com tubo endotraqueal (ETT) de diâmetro interno (DI) ≥5,0 mm), bloqueadores brônquicos intraluminais são preferidos por meio de tubo de um único lúmen. Para bebês (<2 anos), as opções são limitadas. O caminho A indica posicionamento do bloqueador extraluminal, com a seleção de dispositivos impressos em 3D destacada como estratégia de otimização para garantir um ajuste anatômico preciso. O caminho B representa a intubação tradicional do tronco principal, com atenção ao alto risco de obstrução do lobo superior direito (RUL). Embora a categorização baseada em idade forneça uma estrutura geral, a seleção do dispositivo é guiada com mais precisão pelo tamanho das vias aéreas, especificamente pelo diâmetro interno do ETT e pelas estreitas "margens de segurança" anatômicas em pacientes pediátricos. Abreviações: ETT, tubo endotraqueal; ID, diâmetro interno; RUL, lobo superior direito; DLT, tubo de duplo lúmen. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Bloqueadores brônquicos
Bloqueadores brônquicos (BBs) servem como alternativa preferida para crianças menores de 6 anos, oferecendo isolamento pulmonar eficaz com redução do trauma nas vias^{aéreas 12}. Dispositivos tradicionais incluem o cateter de embolectomia Fogarty e o bloqueador Arndt. O cateter Fogarty não possui lúmen central para deflação pulmonar ou aplicação^{CPAP 22} e apresenta risco de lesão brônquica devido ao balão^{de alta pressão 23}. Em contraste, o bloqueador Arndt possui um manguito de alto volume e baixa pressão e um laço de arame para a colocação guiada pela^FOB, tornando-o adequado para procedimentos torácicos^{pediátricos 24}. No entanto, nenhum dos dispositivos é ideal devido a limitações de tamanho e design, destacando a necessidade de dispositivos com idade compatível com membranas^{ultrafinas 25}.

Dispositivos mais recentes incluem o bloqueador Fuji 5F, o tubo Univent e o bloqueador EZ-Blocker. O bloqueador Fuji 5F possui uma curva distal pré-formada e um eixo mais rígido, mas não possui lúmen^{central 26}˒²⁷. Quando usado dentro de um tubo endotraqueal de 4,5 mm, pode ocorrer um aumento da resistência das vias aéreas; nesses casos, recomenda-se a transição para o modo ventilação controlada por pressão e volume garantido (PCV-VG) para manter o volume de maré enquanto limita as pressões inspiratórias máximas. Se as pressões de pico persistentemente excederem 30–35 cmH₂O apesar da otimização, recomenda-se a mudança para uma abordagem extraluminal para evitar barotraumas.

O bloqueador EZ, caracterizado por um design em formato de "Y", requer um tubo endotraqueal de no mínimo 5,5 mm de DI, limitando seu uso em crianças^{mais novas de 28} anos. O tubo Univent integra um bloqueador dentro do tubo endotraqueal, mas possui um diâmetro externo grande (por exemplo, 3,5 mm de diâmetro diâmico corresponde a 8 mm de diâmetro diagonal), restringindo seu uso a pacientes pediátricos mais^{velhos 2}. No geral, os dispositivos atuais continuam subótimos para aplicações pediátricas.

Há uma clara necessidade de BBs com engenharia de precisão e designs anatomicamente ajustados. Um estudo de 2022 de Xiaomin D et al. descreveu o desenvolvimento de um bloqueador brônquico baseado em impressão 3D especificamente para bebês e crianças^{pequenas 29}. Embora este dispositivo tenha obtido uma patente e esteja passando por registro regulatório, barreiras para o uso clínico generalizado incluem altos custos de tempo e rigorosos requisitos de segurança dos materiais.

Atualmente, a aplicação mais prática da impressão 3D está na simulação pré-operatória. Modelos de vias aéreas baseados em tomografia computorizada específicos para pacientes podem ser usados para testar o ajuste dos dispositivos disponíveis in vitro, reduzindo tentativa e erro intraoperatório e melhorando a segurança em casos complexos.

Para bebês com menos de 2 anos, o pequeno diâmetro do tubo endotraqueal frequentemente impede a passagem simultânea de um broncoscópio e de um bloqueador. Nesses casos, a colocação extraluminal — posicionar o bloqueador fora do tubo endotraqueal — é frequentemente a única abordagem viável. Essa técnica preserva o diâmetro das vias aéreas para ventilação. Os aprimoramentos técnicos incluem modelar a ponta bloqueadora para orientação^{rotacional 30} e o uso de posicionamento assistido por fio^{guia 31}. Embora combinar dispositivos supraglóticos de vias aéreas (SADs) com BBs possa reduzir lesões nas vias aéreas e internação hospitalar, os riscos de deslocamento e aspiração permanecem^{significativos 32}.

Manejo perioperatório do VLO pediátrico
Apesar da ausência de diretrizes padronizadas, evidências emergentes sugerem que estratégias de ventilação protetora pulmonar reduzem as complicações pulmonares^{pós-operatórias 3}. Um ensaio clínico de 2022 realizado por Zhu et al. demonstrou que o modo ventilação controlada por pressão e volume garantido (PCV-VG) reduz a pressão máxima nas vias aéreas e melhora a aderência pulmonar em comparação com a ventilação tradicional controlada^{por volume 33}.

A hipoxemia é uma complicação comum, ocorrendo em aproximadamente 26% dos casos pediátricos de^VLO. Recomenda-se uma abordagem priorizada e de gestão em etapas. As intervenções iniciais incluem notificar a equipe cirúrgica, aumentar a fração de oxigênio inspirado (FiO₂) e eliminar secreções das vias aéreas. A verificação precisa da posição do dispositivo é essencial. Quando a broncoscopia por fibra óptica é limitada, o ultrassom no ponto de atendimento (POCUS) oferece uma alternativa confiável. A ausência de deslizamento pulmonar, combinada com a presença de pulso pulmonar no lado operador, serve como um indicador prático de isolamento bem-sucedido. Mudanças no CO₂ de fim de maré (EtCO₂), incluindo quedas súbitas ou alterações na forma de onda, podem indicar má posição do dispositivo. Um resumo das complicações e fatores de risco associados entre as técnicas é apresentado na Tabela 2.

Técnica	Complicações Comuns	Fatores de Risco Clínicos / Etiologia
Intubação endobrônquica por tubo de lúmen único (SLT)	Lesão mucosa; incapacidade de succionar secreções ou sangue do pulmão operador; subóptimo para isolamento do lado direito.	Ponta distal do SLT propensa a traumas teciduais; via aérea inacessível para sucção; distância extremamente curta entre a região carinal e a RUL em bebês, levando à obstrução da RUL e falha do colapso pulmonar.
Tubo de Duplo Lúmen (DLT)	Lesão mucosa laríngea e traqueal; Edema das cordas vocais.	Grande diâmetro externo e rigidez inerente dos DLTs, que predispõem a via aérea pediátrica, estreita e delicada, a traumas.
Bloqueador Brônquico Intraluminal (BB Inside-ETT)	Alta resistência das vias aéreas; hipoxemia; Má posição, deslocamento ou deslocamento do punho.	Aumento significativo da resistência ventilatória quando usado com ETTs de pequeno diâmetro; migração ou deslocamento do manguito desencadeado por mudanças de posição ou manipulação cirúrgica.
Bloqueador Brônquico Extraluminal (BB Outside-ETT)	Falha de inserção; disposição do dispositivo; deslocamento ou deslocamento do punho.	Dificuldade em passar bloqueadores pequenos e flexíveis através da glote; deslocamento causado por mudanças posicionais ou tração cirúrgica.
Insufflação de CO2 no Hemitórax Operacional	Hipoxemia; hipercapnia; Depressão do miocárdio.	Descompasso ventilação/perfusão (V/Q) na posição decúbito lateral; redução da capacidade funcional residual (FRC); Falta de monitoramento contínuo da pressão no braço.

Tabela 2: Resumo e comparação das complicações comuns entre técnicas pediátricas de isolamento pulmonar. Esta tabela fornece uma síntese comparativa das principais complicações associadas a cada modalidade de isolamento e descreve os fatores de risco anatômicos e fisiológicos subjacentes para auxiliar os profissionais na avaliação pré-operatória e na seleção da técnica. Por favor, clique aqui para baixar esta Tabela.

Se a hipoxemia persistir apesar do posicionamento correto, intervenções secundárias incluem a aplicação de pressão positiva no final da espiração (PEEP) no pulmão ventilado ou pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) no pulmão^{não ventilado 2}˒²⁰. Como medida final de resgate, ventilação intermitente de dois pulmões ou conversão para toracotomia aberta pode ser^{necessária 34}. Vigilância contínua e um limiar baixo para reverter à ventilação de dois pulmões são essenciais para a segurança^{do paciente 35}.

Resultados

O manejo da ventilação de um pulmão (VLO) em pacientes pediátricos continua sendo uma das tarefas mais exigentes da anestesiologia moderna e é fundamentalmente distinto da prática adulta devido a restrições fisiológicas e anatômicas únicas. Esta revisão destaca que, apesar da crescente demanda por cirurgia torácica pediátrica, um "padrão-ouro" unificado para isolamento pulmonar continua sendo difícil de alcançar. A seleção do dispositivo é ditada pela idade e pelas dimensões das vias aér...