ROX INDEX IN THE PREDICTION OF HIGH-FLOW NASAL CANNULA FAILURE IN PATIENTS WITH HYPOXEMIC RESPIRATORY FAILURE: A REVIEW STUDY
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.8432792
Júlia de Lima Cavalcanti Rocha¹; Mayza Régis de Queiroz¹; Teresa Micaelle Lima dos Santos¹; Francisco Fernandes de Oliveira Neto¹; Milena Nunes Nocrato¹; João Lucas da Silva Tenório¹; Rayssa Louza Cruz¹; Irina Maria Cordeiro de Oliveira¹; Maria Carolina Ferreira Gomes¹; Nelson Nunes da Silva Lopes Júnior¹; Victória Cristina da Silva Amaral¹; Anderson Costa Xavier¹; Thayse Nunes Galindo¹; Wictor Hugo Alves Galindo¹; Carolinny Wéllya Bernardo da Silva Nascimento¹
RESUMO
INTRODUÇÃO: Apesar de vários critérios terem sido associados à falha da cânula nasal de alto fluxo, nenhum deles isoladamente demonstrou ter um poder preditivo confiável para o desfecho. Para atender a essa necessidade, recentemente, foi introduzido o índice de razão de saturação de oxigênio (ROX). OBJETIVO: Verificar o desempenho preditivo do índice ROX na predição de falha da cânula nasal de alto fluxo em pacientes com insuficiência respiratória hipoxêmica. MÉTODOS: Trata-se de uma revisão integrativa da literatura. RESULTADOS: Foram identificadas 213 produções primárias e incluídos 6 artigos segundo critérios de inclusão. CONSIDERAÇÕES FINAIS: A utilização da terapia de alto fluxo nasal pode ser efetuada com segurança e eficácia ao incorporar o índice ROX como um indicador para prever a possível necessidade de Ventilação Mecânica Invasiva.
PALAVRAS-CHAVE: Cânula nasal. Insuficiência Respiratória. Cuidados críticos
ABSTRACT
INTRODUCTION: Although several criteria have been associated with high-flow nasal cannula failure, none of them, in isolation, have demonstrated reliable predictive power for the outcome. To meet this need, the oxygen saturation ratio index (ROX) was recently introduced. OBJECTIVE: To verify the predictive performance of the ROX index in predicting high-flow nasal cannula failure in patients with hypoxemic respiratory failure. METHODS: This is an integrative review of the literature. RESULTS: 213 primary productions were identified and 6 articles were included according to inclusion criteria. FINAL CONSIDERATIONS: The use of nasal high flow therapy can be carried out safely and effectively by incorporating the ROX index as an indicator to predict the possible need for Invasive Mechanical Ventilation.
KEYWORDS: Nasal cannula. Respiratory Failure. Critical care
1. INTRODUÇÃO
Há um crescente interesse em abordagens não invasivas para o manejo da insuficiência respiratória hipoxêmica aguda (IRA), impulsionado pelo advento da oxigenoterapia com cânula nasal de alto fluxo (HFNC) e por recentes dados que demonstram que seu uso está associado a uma redução na mortalidade, mais dias sem ventilação mecânica e menor risco de intubação em subgrupos de pacientes com PaO2/FIO2 igual ou inferior a 200 mmHg, bem como em pacientes imunocomprometidos, quando comparado à ventilação não invasiva (VNI) ou ao uso de oxigênio convencional (JUNHAI et al., 2022).
O HFNC é um método não invasivo de suplementação de oxigênio que utiliza uma cânula nasal de grande calibre para fornecer uma fração inspirada de oxigênio (FiO2) de até 100% a um fluxo elevado de 60 L/min (YAU et al., 2023). Essa intervenção cria uma pressão positiva nas vias aéreas, reduzindo o espaço morto anatômico e aliviando o trabalho respiratório. Além disso, o uso de oxigênio aquecido (31–37 °C) e umidificado protege a mucosa das vias aéreas, permitindo a oxigenação com menor pressão motriz transpulmonar e facilitando a eliminação de secreções (YAU et al., 2023). Embora o HFNC possa ser usado para evitar a necessidade de ventilação mecânica invasiva, é importante notar que seu uso inadequado pode retardar a intubação endotraqueal, o que está associado a um aumento no tempo de ventilação mecânica invasiva e a um prognóstico desfavorável (YAU et al., 2023).
Apesar de vários critérios terem sido associados à sua falha, incluindo parâmetros relacionados à função respiratória, como oxigenação, frequência respiratória e sincronia toracoabdominal, bem como fatores não respiratórios, como a necessidade de vasopressores, o escore basal da Avaliação de Falência de Órgãos Sequencial, e a gravidade da doença, nenhum deles, isoladamente, demonstrou ter um poder preditivo confiável para o desfecho (ROCA et al., 2018).
Para atender a essa necessidade, recentemente, foi introduzido o índice de razão de saturação de oxigênio (ROX), definido como a razão entre a saturação de oxigênio (SpO2) e a fração inspirada de oxigênio (FiO2) dividido pela frequência respiratória. Este sistema de escore simples foi desenvolvido com o objetivo de prever a falha da HFNC em pacientes com insuficiência respiratória hipoxêmica (KIM et al., 2022). Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivo verificar o desempenho preditivo do índice ROX na predição de falha da cânula nasal de alto fluxo em pacientes com insuficiência respiratória hipoxêmica.
2. METODOLOGIA
O trabalho desenvolvido seguiu os preceitos do estudo de revisão descritiva exploratória. Trata-se de uma revisão integrativa da literatura. Esse método viabiliza a análise de pesquisas científicas de modo sistemático e amplo e favorece a caracterização e a divulgação do conhecimento produzido (SOUZA, SILVA & CARVALHO, 2010).
No que se referem às bases de dados, foram consultadas: Medline (Medical Literature Analysis and Retrieval Sistem on-line), PEDro (Base de Dados de Fisioterapia) e SciELO (Scientific Electronic Library Online).
Os descritores utilizados para busca foram selecionados a partir do vocabulário estruturado Descritores em Ciências da Saúde (DeCS), em português, inglês: “Cânula nasal”, “nasal cannula”, “Insuficiência respiratória”, “Respiratory failure”, “Cuidados críticos”, “Critical care”
Para a seleção dos artigos foram aplicados os seguintes critérios de inclusão: ano de publicação (2018 a 2023), idioma (português e inglês), tipo de publicação (artigos originais), textos disponíveis (na íntegra).
Foram excluídos: dissertações e teses, trabalhos duplicados, portarias, editoriais, artigos de opinião, bem como aqueles que se apresentavam repetidos nas diferentes fontes de dados ou que não abordassem à questão de interesse.
3. RESULTADOS
O processo de seleção dos artigos que compuseram o corpus dessa revisão integrativa está descrito na Figura 1, com base no Preferred Re-porting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) (MOHER et al., 2009). Os artigos selecionados estão descritos no Quadro 1.
Figura 1. Seleção dos Artigos da Revisão Integrativa, Arcoverde, PE, Brasil, 2023.
Fonte: Adaptação do Flow Diagram (MOHER et al., 2009).
Quadro 1. Caracterização dos estudos sobre o índice ROX (n=6), 2023
| AUTOR/ ANO | TIPO DE ESTUDO | OBJETIVO | DESFECHOS SIGNIFICATIVOS |
| Praphruetkit N. et al., 2023 | Estudo observacional prospectivo | Comparar a utilidade prognóstica do índice ROX e da escala HACOR em pacientes com IRA na emergência. | O índice ROX teve utilidade prognóstica superior na predição do desfecho HFNC (sucesso/fracasso) em comparação com a escala HACOR em pacientes com IRAH no contexto de TA. |
| Kim J. et al., 2022 | Estudo retrospectivo multicêntrico | Determinar a utilidade do índice ROX e da razão SpO2/FiO2 como preditores da falha em pacientes que receberam HFNC. | A relação SpO2/FiO2 pode ser um bom marcador prognóstico para prever a intubação em pacientes com recebendo HFNC. |
| Zhou X. et al., 2022 | Revisão sistemática e Meta-análise | Avaliar o desempenho preditivo do índice ROX para o sucesso do desmame da HFNC em pacientes com pneumonia e IRA. | Índice ROX medido dentro de 12 h após o início da HFNC é um bom preditor de desmame bem sucedido da terapia com alto fluxo. |
| Prakash J. et al., 2021 | Revisão sistemática e Meta-análise | Determinar o desempenho do índice ROX como preditor de falha da HFNC | O índice ROX tem um bom poder discriminante para a previsão da falha da HFNC. |
| Patel M. et al., 2021 | Estudo de coorte observacional prospectivo multicêntrico | Analisar a utilidade do índice ROX (razão da saturação de oxigênio) para predizer a necessidade e o momento da VMI. | Índice ROX ajuda a decidir quais pacientes necessitam de VMI e pode limitar eventual morbidade e mortalidade associadas à progressão para VMI. |
| Roca O. et al., 2019 | Estudo de coorte observacional prospectivo multicêntrico | Validar a acurácia diagnóstica do índice ROX para determinar o desfecho da HFNC (necessidade ou não de intubação). | Em pacientes com pneumonia com insuficiência respiratória aguda tratados com HFNC, a ROX é um índice que pode ajudar a identificar aqueles pacientes com baixo e alto risco de intubação. |
4. DISCUSSÃO
Em um estudo recente que comparou diretamente a utilidade prognóstica do índice ROX, e da escala HACOR para a Insuficiência Respiratória Hipoxêmica Aguda (IRHA) no contexto da emergência, evidenciou-se que o índice ROX se destacou como o mais eficaz preditor do desfecho da terapia nasal de alto fluxo (HFNC). Foi demonstrado uma capacidade superior de discriminação para antecipar o sucesso da terapia, especialmente quando avaliado após 6 horas de aplicação, apresentando a maior Área sob a Curva ROC (AUROC) e os valores diagnósticos mais favoráveis em comparação com avaliações realizadas após 1 ou 2 horas (PRAPHRUETKIT et al., 2023).
Por contraste, a escala HACOR revelou-se menos eficaz na predição da falha da HFNC, exibindo a menor capacidade discriminante entre os parâmetros analisados. Esses resultados são significativos não apenas pelas métricas estatísticas gerais, mas também devido à praticidade do índice ROX, que pode ser calculado facilmente à beira do leito e não requer gasometria arterial, tornando-o uma ferramenta mais eficiente para uso em cenários de pronto atendimento (PRAPHRUETKIT et al., 2023).
Zhou et al. (2022) conduziram uma análise minuciosa dos pontos de corte, abrangendo a exploração de sua distribuição, dispersão e tendência central. Isso permitiu a determinação do ponto de corte ótimo, juntamente com o cálculo de seu intervalo de confiança correspondente. O valor de corte médio estimado foi de 4,8 e sua faixa de IC95% (4,2–5,4) foi estreita e semelhante à mediana (4,2–5,5), indicando um intervalo de confiança robusto para a predição do desfecho da HFNC. Portanto, um algoritmo de tomada de decisão pode ser estabelecido: (1) se o índice ROX medido for maior que 5,4, espera-se que o paciente tenha uma alta chance de sucesso; (2) se for menor que 4,2, o paciente apresenta alto risco de falência da HFNC e deve ser considerado como necessitando de escalonamento do suporte respiratório; (3) se o índice ROX medido estiver entre 4,2 e 5,4, o desfecho do HFNC não pode ser previsto de forma confiável. Neste caso, sugere-se uma medição repetida (ZHOU et al., 2022).
Segundo as descobertas de Kim et al. (2022) o índice ROX se apresenta como um indicador prognóstico significativo para a avaliação da necessidade de intubação em pacientes hipoxêmicos submetidos à terapia com HFNC. A decisão de quando proceder com a intubação durante o tratamento deve ser personalizada, levando em consideração as particularidades de cada paciente. É de suma importância um acompanhamento contínuo, especialmente em pacientes de faixa etária mais avançada, a fim de garantir a adoção das melhores decisões clínicas possíveis (KIM et al., 2022).
Em revisão sistemática e metanálise recente, constatou-se que o índice ROX se revela uma ferramenta valiosa na estratificação de risco, permitindo a avaliação precoce da necessidade de ventilação mecânica em pacientes logo após sua admissão hospitalar. Vale destacar que, o valor de corte utilizado nos estudos abrangidos por essa análise variou de forma significativa, situando-se entre 2,7 e 5,9, com o intuito de estabelecer um ponto de corte uniforme e clinicamente aceitável. Adicionalmente, o intervalo de tempo destinado à medição do índice ROX nos estudos incluídos abarcou um espectro amplo, variando de 2 a 12 horas após a admissão (PRAKASH et al, 2021).
Em um estudo de coorte retrospectivo, foi evidenciado que qualquer redução no índice ROX ao longo de um período de 24 horas, a partir do valor basal no início da HFNC emerge como um preditor robusto de intubação. Essa predição se mantém independentemente do número total de dias em que a mesma é administrada. Portanto, a implementação da HFNC pode ser conduzida com segurança e sucesso ao utilizar o índice ROX como uma ferramenta confiável para antecipar a necessidade de Ventilação Mecânica Invasiva (VMI) (PATEL et al., 2021).
Os resultados obtidos estão em consonância com o estudo de Roca et al. (2019) no qual se constatou que um índice ROX igual ou superior a 4,88, quando medido em intervalos de 2, 6 ou 12 horas, desempenha um papel vital na previsão bem-sucedida dos resultados da terapia de alto fluxo nasal (HFNC) (ROCA et al., 2019).
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A utilização da terapia de alto fluxo nasal pode ser efetuada com segurança, e eficácia ao incorporar o índice ROX como um indicador para prever a possível necessidade de ventilação mecânica invasiva. O acompanhamento das tendências do índice ROX capacita os profissionais a tomar decisões oportunas, evitando atrasos significativos na intensificação dos cuidados ou na implementação da VMI. Notavelmente, valores de corte superiores a 5,4 e avaliações realizadas entre 6 e 12 horas após o início da terapia demonstraram uma associação positiva com maiores taxas de sucesso no tratamento.
REFERÊNCIAS
CHIKATA, Yusuke, et al. Humidification in Very-High-Flow Nasal-Cannula Therapy in an Adult Lung Model. Respir Care, v. 64, n. 7, p. 809–817, 2019. Disponível em: Humidification in Very-High-Flow Nasal-Cannula Therapy in an Adult Lung Model – PubMed (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
FRAT, Jean-Pierre, et al. Effect of Non-Invasive Oxygenation Strategies in Immunocompromised Patients with Severe Acute Respiratory Failure: A Post-Hoc Analysis of a Randomised Trial. Lancet Respir Med, v. 4, n. 8, p. 646–652, 2016. Disponível em: Effect of non-invasive oxygenation strategies in immunocompromised patients with severe acute respiratory failure: a post-hoc analysis of a randomised trial – PubMed (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
FRAT, Jean-Pierre, et al. High-Flow Oxygen through Nasal Cannula in Acute Hypoxemic Respiratory Failure. N Engl J Med, v. 372, n. 23, p. 2185–2196, 2015. Disponível em: High-flow oxygen through nasal cannula in acute hypoxemic respiratory failure – PubMed (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
GOLIGHER, Ewan C; SLUTSKY, Arthur. Not Just Oxygen? Mechanisms of Benefit from High-Flow Nasal Cannula in Hypoxemic Respiratory Failure. Am J Respir Crit Care, v.195, n. 9, p. 1128–1131, 2017. Disponível em: Not Just Oxygen? Mechanisms of Benefit from High-Flow Nasal Cannula in Hypoxemic Respiratory Failure – PubMed (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
GÜRÜN, Kaya, et al. High Flow Nasal Cannula in COVID-19: A Literature Review. Tuberk Toraks, v. 68, n. 2, p. 168–174, 2020. Disponível em: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32755117/. Acesso em: 18 Set. 2023
JUNHAI, Zhen, et al. The value of ROX index in predicting the outcome of high flow nasal cannula: a systematic review and meta-analysis. Respir Res. v.23, n.1, p.33, 2022. Disponivel em: The value of ROX index in predicting the outcome of high flow nasal cannula: a systematic review and meta-analysis – PMC (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
KIM, Jin, et al. ROX Index and SpO2/FiO2 Ratio for Predicting High-Flow Nasal Cannula Failure in Hypoxemic COVID-19 Patients: A Multicenter Retrospective Study. PLoS ONE, v. 17, n. 5, p. 11–13, 2022. Disponível em: ROX index and SpO2/FiO2 ratio for predicting high-flow nasal cannula failure in hypoxemic COVID-19 patients: A multicenter retrospective study – PMC (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
MOHER, David, et al. Preferred Reporting Items For Systematic Reviews And Meta-Analyses: The Prisma Statement. PLoS Medicine, v. 6, n. 7, p- 21,2009. Disponível em: Preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses: the PRISMA statement – PubMed (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
PATEL, Maulin, et al. Utility of the ROX Index in Predicting Intubation for Patients with COVID-19–Related Hypoxemic Respiratory Failure Receiving High-Flow Nasal Therapy: Retrospective Cohort Study. JMIRx Med, v. 2, n. 3, p. 1–15, 2021. Disponível em: Utility of the ROX Index in Predicting Intubation for Patients With COVID-19-Related Hypoxemic Respiratory Failure Receiving High-Flow Nasal Therapy: Retrospective Cohort Study – PubMed (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
PRAKASH, Jay, et al. ROX Index as a Good Predictor of High Flow Nasal Cannula Failure in COVID-19 Patients with Acute Hypoxemic Respiratory Failure: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Crit Care, v. 66, p. 102–108, 2021. Disponível em: ROX index as a good predictor of high flow nasal cannula failure in COVID-19 patients with acute hypoxemic respiratory failure: A systematic review and meta-analysis – PubMed (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
PRAPHRUETKIT, Nattakarn, et al. ROX Index versus HACOR Scale in Predicting Success and Failure of High-Flow Nasal Cannula in the Emergency Department for Patients with Acute Hypoxemic Respiratory Failure: A Prospective Observational Study. Int J Emerg Med, v. 16, n. 1, p. 1–11, 2023. Disponível em: ROX index versus HACOR scale in predicting success and failure of high-flow nasal cannula in the emergency department for patients with acute hypoxemic respiratory failure: a prospective observational study – PubMed (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
ROCA, Oriol, et al. An Index Combining Respiratory Rate and Oxygenation to Predict Outcome of Nasal High-Flow Therapy. Am J Respir Crit Care Med, v. 199, n. 11, p. 1368–1376, 2019. Disponível em: An Index Combining Respiratory Rate and Oxygenation to Predict Outcome of Nasal High-Flow Therapy – PubMed (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
ROCA, Oriol, et al. Predicting Success of High-Flow Nasal Cannula in Pneumonia Patients with Hypoxemic Respiratory Failure: The Utility of the ROX Index. J Crit Care, v. 35, p. 5-200, 2016. Disponível em: Predicting success of high-flow nasal cannula in pneumonia patients with hypoxemic respiratory failure: The utility of the ROX index – PubMed (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
SOUZA, Marcela, et al. Revisão Integrativa: O Que É E Como Fazer. Einstein (São Paulo), v. 8, n. 1, p. 102–106, 2010. Disponível em: Revisão integrativa: o que é e como fazer – einstein (São Paulo). Acesso em: 18 Set. 2023
YANG, Xiaobo, et al. Clinical Course and Outcomes of Critically Ill Patients with SARS-CoV-2 Pneumonia in Wuhan, China: A Single-Centered, Retrospective, Observational Study. Lancet Respir Med, v. 8, n. 5, p. 475–481, 2020. Disponível em: www.thelancet.com/journals/lanres/article/PIIS2213-2600(20)30079-5/fulltext. Acesso em: 18 Set. 2023
YAU, Chun En, et al. Performance of the ROX Index in Predicting High Flow Nasal Cannula Failure in COVID-19 Patients: A Systematic Review and Meta-Analysis. Crit Care, v. 27, p. 320, 2023. Disponível em: www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10441756/. Acesso em: 18 Set. 2023
ZHOU, Xiaoyang, et al. The ROX Index as a Predictor of High-Flow Nasal Cannula Outcome in Pneumonia Patients with Acute Hypoxemic Respiratory Failure: A Systematic Review and Meta-Analysis. BMC Pulm Med, v. 22, n. 1, p. 121, 2022. Disponível em:
The ROX index as a predictor of high-flow nasal cannula outcome in pneumonia patients with acute hypoxemic respiratory failure: a systematic review and meta-analysis – PubMed (nih.gov). Acesso em: 18 Set. 2023
¹Graduada em Fisioterapia pela Escola Superior de Saúde de Arcoverde. Email: julia_limaw@hotmail.com