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Caso clínico: Mulher de 73 anos, tabagista, portadora de DPOC, é internada com diagnóstico de exacerbação infecciosa. Recebe oxigênio suplementar por cateter nasal. Gasometria arterial: pH 7,31, PaCO2 55 mmHg, PaO2 65 mmHg. Após 2 horas, apresenta sonolência e piora do desconforto respiratório. Qual o próximo passo mais adequado?