Há três tipos de filtros: HME, mecânico e eletrostático. Explicaremos cada um deles de forma simplificada:
Filtro HME
HME é a sigla para Heat and Moisture Exchanger, em português trocador de calor e umidade.
Geralmente funciona como um “nariz artificial”, um umidificador passivo. Ele capta o calor e a umidade expirados e utiliza para aquecer e umidificar a inspiração seguinte. A maioria dos filtros HMEs não acrescenta calor ou água ao sistema. Um HME típico é um umidificador passivo porque capta o calor e a umidade do gás expirado e devolve até 70% ao paciente na próxima inspiração.
Há três tipos de filtros HME: Hidrofóbico, Higroscópico e Misto (hidrofóbico e higroscópico).
HME Hidrofóbico
Possui pregas de um elemento de fibra de cerâmica, que repele água com uma grande área de superfície e baixa condutividade. Ao invés de absorver a água, impede a sua passagem para o meio externo. O gás inspirado é umidificado e aquecido com a água retida durante a expiração na superfície interna.Sua área de superfície é aumentada por várias pregas e apresentam maior volume interno e maior resistência.
HME Higroscópico
É constituída de camadas de material com baixa condutividade térmica (papel ou espuma), que podem ser impregnados ou não com sais higroscópicos – cloreto de cálcio ou lítio. À medida que o paciente exala ar quente e úmido, a membrana captura calor e umidade em forma de condensação. Quando o paciente inala, o HME devolve calor e a umidade do gás inspirado à medida que a condensação se evapora para formar gás de água.
HME Misto (membrana hidrofóbica e higroscópica)
Nesse filtro, após a membrana higroscópica, há uma membrana filtrante eletrostática totalmente hidrofóbica. Ou seja, por ser um método passivo há baixa probabilidade de produção de condensados, e a adição da membrana hidrofóbica elimina a probabilidade da passagem de condensado para o circuito. É muito útil na prevenção de infecções nosocomiais.
Filtro Mecânico (HEPA)
HEPA é a sigla para High Efficiency Particulate Air, que são os filtros de ar com alta eficiência na separação de partículas.
A filtração mecânica típica utiliza um material de camada de fibras orientadas ao acaso e sem diâmetro controlado. Os filtros capturam e retêm essas partículas de três formas mecânicas diferentes:
Interceptação direta
Partículas maiores que 1 µM: O método primário de filtração, onde o filtro se carrega de partículas em sua superfície e é rapidamente obstruído, aumentando assim a resistência do fluxo de gás. Se uma partícula se coloca em contato com uma fibra, sua possibilidade de mudar o curso pode estar limitada devido a sua massa e inércia do gás.
Impacto de inércia
Partículas menores que 1 e maiores do 0,3 µM: Devido à sua massa, as partículas ficam presas em partes mais profundas do filtro e seguem um caminho que as colocam em contato com as fibras do meio do filtro. O fluxo de ar ao redor é menor que o raio da partícula que causa sua captura.
Interceptação difusional
Partículas menores que 0,3 µM: Essas partículas se movem de forma errática, o que causa choque com as fibras. A difusão é o mecanismo de filtragem de ar mais difícil de imaginar ou explicar. Partículas muito pequenas entram em contato com fibras devido a efeitos de difusão.
Filtro Eletrostático
O material do filtro consiste em uma malha de fibras hidrofóbicas de polipropileno, chamada Electret Split Fibers. A membrana passa por um campo de energia elétrica durante a fabricação. Com os mesmos métodos da filtração mecânica, os filtros eletrostáticos usam diferentes mecanismos para capturar ou reter partículas. Possui grande capacidade para reter partículas e microrganismos, enquanto oferece uma baixa resistência ao fluxo de ar.
A escolha do filtro para o ventilador mecânico é sempre importante, mas durante a pandemia da COVID-19 se tornou um fator ainda mais crucial. Devem ser levadas em consideração as especificações técnicas dos diferentes filtros, assim como a eficácia contra a transmissão viral.
Para evitar a contaminação cruzada, as partículas virais exaladas precisam contidas. Os filtros de alta performance nos ramos inspiratório e expiratório do ventilador mecânico são a maneira de contenção dessas partículas.