Lavagem expiratória versus otimização da ventilação mecânica convencional durante hipercapnia permissiva em pacientes com insuficiência respiratória aguda

OBJECTIVE: The aim of the present study was to compare three ventilatory techniques for reducing PaCO2in patients with severe acute distress syndrome treated with permissive hypercapnia.MATERIALS AND METHODS: In a group of six patients with severe acute distress syndrome who developed permissive hypercapnia with protective techniques ofmechanical ventilation, three ventilatory strategies were compared: expiratory washout alone, optimized mechanical ventilation, defined as an increase in respiratory frequency associated with a reduction of the instrumental dead space, and the combination of both methods. In all strategies, inspiratory plateau airway pressure was kept constant by setting the extrinsic positive end-expiratory pressure.RESULTS: Expiratory washout and optimized mechanical ventilation had similar effects on CO2 elimination. A further decrease in PaCO2 was observed when bothmethods were combined. Extrinsic positive end-expiratory pressure had to be reduced during expiratory washout, whereas it remained unchanged during optimized mechanical ventilation alone.CONCLUSIONS: In patients with severe acute distress syndrome, who need lower plateau airway pressures in order to avoid overdistention, therefore developinghypercapnia, the increasing respiratory rate and reducing instrumental dead space are as efficient as expiratory washout to reduce PaCO2 and, when used incombination, both techniques have additive effects and result in PaCO2 levels close to normal values.OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi comparar três técnicas ventilatórias para reduzir pressão arterial de CO2 em pacientes com insuficiência respiratória agudasevera e em hipercapnia permissiva.MATERIAIS E MÉTODOS: Em um grupo de seis pacientes com insuficiência respiratória aguda severa que desenvolveram hipercapnia permissiva com técnicas protetoras de ventilação mecânica, três estratégias ventilatórias foram comparadas: lavagem panexpiratória isolada, ventilação otimizada (definida como aumento na freqüência respiratória associado à redução do espaço morto instrumental) e a combinação de ambos os métodos. Em todas as técnicas a pressão de platô inspiratória foi mantida constante por ajuste da pressão expiratória final positiva extrínseca.RESULTADOS: A lavagem pan-expiratória e a ventilação otimizada tiveram efeitos similares na eliminação de CO2, sendo que um decréscimo adicional na pressãoarterial de CO2 foi observado quando ambos os métodos foram combinados. A pressão expiratória final positiva extrínseca teve de ser reduzida quando a lavagem pan-expiratória foi usada, mas permaneceu inalterada durante a ventilação otimizada isolada.CONCLUSÕES: Nos pacientes com insuficiência respiratória aguda severa, que necessitam de pressões de platô mais baixas para evitar hiperdistensão, e que em decorrência disso desenvolveram hipercapnia, o aumento da freqüência respiratória e a redução do espaço morto instrumental são tão eficientes quanto a lavagem panexpiratória para reduzir PaCO2 e, quando usadas em combinação, ambas as técnicas têm efeitos aditivos e resultam em níveis de PaCO2 próximos aos normais

Comparação de três métodos para medida das curvas de complacência em pacientes com insuficiência respiratória aguda

OBJECTIVE: Measurement of respiratory compliance based on pressure-volume curves are advocated for assessing the severity of acute respiratory failure. Theaim of the present study was to compare different methods of obtaining pressure volume curves and to evaluate their reproducibility and reliability.MATERIALS AND METHODS: Thoracopulmonary, pulmonary and thoracic pressurevolume curves were obtained in 14 patients and compared using three different methods: supersyringe method, inspiratory occlusions method and constant-flow method, using two different flows: 3 and 9 l.min-1. The slope of the curves, the values of static compliance and upper and lower inflection points, when present, were evaluated.RESULTS: The analysis of the pressure-volume curves through the three different methods showed that the curves obtained using a constant 3 l.min-1 flow weresuperimposable to the ones obtained using the supersyringe and inspiratory occlusions. Curves obtained using the 9 l.min-1 flow method were associated with aslight rightward shift. However, the values of static respiratory compliance and lower inflection points were similar for all patients regardless of the method, allowing the identification of patients with and without lower inflection points.CONCLUSIONS: The evaluation of pressure-volume curves, by any of the tested methods, in patients with acute respiratory failure, allows the evaluation of the values of static respiratory compliance and points of lower inflection, as well as their division into two groups, according to the presence or absence of pointsOBJETIVO: As medidas da complacência respiratória, a partir das curvas pressãovolume, são indicadas para avaliar a gravidade da insuficiência respiratória aguda.O objetivo do presente estudo foi comparar diferentes métodos de obtenção das curvas pressão-volume e avaliar sua reprodutibilidade e fidedignidade.MATERIAIS E MÉTODOS: As curvas pressão-volume toracopulmonares, pulmonares e torácicas foram comparadas em 14 pacientes com IRA por três métodos diferentes: a técnica da superseringa, a das oclusões inspiratórias e um novo método automatizado, utilizando fluxos contínuos de 3 e de 9 l.min-1. Foram avaliadas a forma das curvas, bem como os valores de complacência estática e dos pontos de inflexão inferior e superior, quando presentes.RESULTADOS: A análise das curvas pressão-volume pelos diferentes métodos revelou que as curvas obtidas com o método constante de 3 l.min-1 foram superponíveis às obtidas pelos métodos da superseringa e das oclusões inspiratórias, enquanto que com o método de 9 l.min-1 houve um discreto desvio para a direita. Apesar disso, as medidas de complacência estática e os valores dos pontos de inflexão inferior foram semelhantes em todos os métodos, permitindo, todos eles, a identificação de pacientes com e sem pontos de inflexão inferior.CONCLUSÕES: A avaliação das curvas pressão volume em portadores de insuficiência respiratória aguda, por qualquer um dos métodos testados, permite avaliar os valores de complacência estática e de pontos de inflexão inferior, e dividi-los em dois grupos, de acordo com a presença ou ausência de pontos

Significado do ponto de inflexão inferior da curva pressão-volume em pacientes com insuficiência respiratória aguda: avaliação por tomografia computadorizada

OBJECTIVE: The goal of this study was to assess lung morphology in patients with acute lung injury according to the presence or the absence of a lower inflection point on the lung pressure-volume curve and to compare the effects of positive endexpiratory pressure (PEEP).MATERIALS AND METHODS: Eight patients with and six without a lower inflection point (LIP) underwent a computed tomography performed at zero end-expiratory pressure (ZEEP) and at two levels of PEEP: PEEP1 = LIP + 2 cmH2O e PEEP2 = LIP + 7 cmH2O, or PEEP1 = 10 cmH2O and PEEP2 = 15 cmH2O in the absence of LIP and, based on the analysis of the lung density histograms, the gas-tissue ratio and the lung areas volumes were calculated (nonaerated, poorly aerated, normally aerated and overdistended volumes).RESULTS: In the ZEEP condition, patients with and without LIP presented similar total lung volume, volume of gas, and volume of tissue, although the percentage ofnormally aerated lung was lower and the percentage of poorly aerated lung was greater in patients with LIP than in patients without it. Lung density histograms ofpatients with LIP showed an unimodal distribution with a peak at 7 Housenfield units (HU), while histograms of patients without LIP had a bimodal distribution, with a first peak at -727 HU, and a second at 27 HU. Lung compliances were lower in patients with LIP whereas all other cardiorespiratory parameters were similar in the two groups. In both groups, PEEP induced an alveolar recruitment that was associated with lung overdistension only in patients without LIP.CONCLUSIONS: The evaluation of the pressure-volume curve in patients with acute lung injury allows us to divide them into two groups according to the presence or absence of LIP. This division is associated with the differences in lung morphology and in the responses to PEEP application in terms of alveolar recruitment andoverdistention, the latter being defined as the occurrence of pulmonary parenchyma under -900 HU. In patients with LIP, gas and tissue are more homogeneously distributed within the lungs and increasing levels of PEEP result in additional alveolarrecruitment without lung overdistention. In patients without LIP, normally aerated areas coexist with nonareted lung areas and increasing levels of PEEP result in lung overdistention rather than in additional alveolar recruitment.OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar, através de tomografia computadorizada, a morfologia pulmonar em pacientes com lesão pulmonar aguda de acordo com a presença ou ausência de ponto de inflexão inferior (Pinf) nas curvas pressão-volume e comparar os efeitos da pressão expiratória final positiva (PEEP).MATERIAIS E MÉTODOS: Oito pacientes com e seis sem Pinf foram submetidos a tomografias computadorizadas realizadas em zero de pressão expiratória final positiva(ZEEP) e em dois níveis de PEEP: PEEP1 = Pinf+2 cmH2O e PEEP2 = Pinf+7 cmH2O, ou PEEP1 = 10 cmH2O e PEEP2 = 15 cmH2O na ausência de Pinf e, a partir da análise dos histogramas de densidade pulmonares, foram calculados a razão gás-tecido e os volumes pulmonares regionais (volumes não-aerado, pobremente aerado, normalmente aerado e hiperdistendido).RESULTADOS: Os pacientes com e sem Pinf apresentaram, em ZEEP, valores similares de volume pulmonar total e volume de gás e tecido, mas a porcentagem de pulmão normalmente ventilado foi menor e a de pulmão pobremente ventilado maior em pacientes com Pinf do que em pacientes sem Pinf. Os histogramas de densidade pulmonares de pacientes com Pinf mostraram uma distribuição unimodal com um pico em 7 unidades Hounsfield (UH), enquanto os pacientes sem Pinf tinham uma distribuição bimodal com um primeiro pico em -727 UH e um segundo em 27 UH. A complacência do sistema respiratório era menor em pacientes com Pinf, enquanto todos os outros parâmetros cardiorrespiratórios eram similares nosdois grupos. Em ambos os grupos, PEEP induziu recrutamento alveolar, o qual foi associado à hiperdistensão pulmonar apenas nos pacientes sem Pinf.CONCLUSÕES: A avaliação das curvas pressão-volume em portadores de lesão pulmonar aguda permite dividi-los em dois grupos, de acordo com a presença ouausência de ponto de inflexão inferior. Esta divisão associa-se com diferenças na morfologia pulmonar e nas respostas à aplicação de PEEP em termos de recrutamento alveolar e hiperdistensão, definindo-se esta última como a ocorrência de parênquima pulmonar abaixo de -900 UH. Em pacientes com Pinf, gás e tecido estão mais homogeneamente distribuídos no interior dos pulmões, e níveis crescentes de PEEP resultam em recrutamento alveolar adicional sem hiperdistensão. Em pacientes sem Pinf, regiões pulmonares normalmente ventiladas coexistem com regiões não-ventiladas, e a aplicação de PEEP, embora cause recrutamento, acarretatambém hiperdistensão, que aumenta com níveis crescentes de PEEP

Comparison of three methods for measuring pressure-volume curves in patients with acute respiratory failure

OBJETIVO: As medidas da complacência respiratória, a partir das curvas pressãovolume, são indicadas para avaliar a gravidade da insuficiência respiratória aguda. O objetivo do presente estudo foi comparar diferentes métodos de obtenção das curvas pressão-volume e avaliar sua reprodutibilidade e fidedignidade. MATERIAIS E MÉTODOS: As curvas pressão-volume toracopulmonares, pulmonares e torácicas foram comparadas em 14 pacientes com IRA por três métodos diferentes: a técnica da superseringa, a das oclusões inspiratórias e um novo método automatizado, utilizando fluxos contínuos de 3 e de 9 l.min-1. Foram avaliadas a forma das curvas, bem como os valores de complacência estática e dos pontos de inflexão inferior e superior, quando presentes. RESULTADOS: A análise das curvas pressão-volume pelos diferentes métodos revelou que as curvas obtidas com o método constante de 3 l.min-1 foram superponíveis às obtidas pelos métodos da superseringa e das oclusões inspiratórias, enquanto que com o método de 9 l.min-1 houve um discreto desvio para a direita. Apesar disso, as medidas de complacência estática e os valores dos pontos de inflexão inferior foram semelhantes em todos os métodos, permitindo, todos eles, a identificação de pacientes com e sem pontos de inflexão inferior. CONCLUSÕES: A avaliação das curvas pressão volume em portadores de insuficiência respiratória aguda, por qualquer um dos métodos testados, permite avaliar os valores de complacência estática e de pontos de inflexão inferior, e dividi-los em dois grupos, de acordo com a presença ou ausência de pontos.OBJECTIVE: Measurement of respiratory compliance based on pressure-volume curves are advocated for assessing the severity of acute respiratory failure. The aim of the present study was to compare different methods of obtaining pressure-volume curves and to evaluate their reproducibility and reliability. MATERIALS AND METHODS: Thoracopulmonary, pulmonary and thoracic pressurevolume curves were obtained in 14 patients and compared using three different methods: supersyringe method, inspiratory occlusions method and constant-flow method, using two different flows: 3 and 9 l.min-1. The slope of the curves, the values of static compliance and upper and lower inflection points, when present, were evaluated. RESULTS: The analysis of the pressure-volume curves through the three different methods showed that the curves obtained using a constant 3 l.min-1 flow were superimposable to the ones obtained using the supersyringe and inspiratory occlusions. Curves obtained using the 9 l.min-1 flow method were associated with a slight rightward shift. However, the values of static respiratory compliance and lower inflection points were similar for all patients regardless of the method, allowing the identification of patients with and without lower inflection points. CONCLUSIONS: The evaluation of pressure-volume curves, by any of the tested methods, in patients with acute respiratory failure, allows the evaluation of the values of static respiratory compliance and points of lower inflection, as well as their division into two groups, according to the presence or absence of points

Expiratory washout versus optimization of mechanical ventilation during permissive hypercapnia in patients with severe acute respiratory distress syndrome

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi comparar três técnicas ventilatórias para reduzir pressão arterial de CO2 em pacientes com insuficiência respiratória aguda severa e em hipercapnia permissiva. MATERIAIS E MÉTODOS: Em um grupo de seis pacientes com insuficiência respiratória aguda severa que desenvolveram hipercapnia permissiva com técnicas protetoras de ventilação mecânica, três estratégias ventilatórias foram comparadas: lavagem panexpiratória isolada, ventilação otimizada (definida como aumento na freqüência respiratória associado à redução do espaço morto instrumental) e a combinação de ambos os métodos. Em todas as técnicas a pressão de platô inspiratória foi mantida constante por ajuste da pressão expiratória final positiva extrínseca. RESULTADOS: A lavagem pan-expiratória e a ventilação otimizada tiveram efeitos similares na eliminação de CO2, sendo que um decréscimo adicional na pressão arterial de CO2 foi observado quando ambos os métodos foram combinados. A pressão expiratória final positiva extrínseca teve de ser reduzida quando a lavagem pan-expiratória foi usada, mas permaneceu inalterada durante a ventilação otimizada isolada. CONCLUSÕES: Nos pacientes com insuficiência respiratória aguda severa, que necessitam de pressões de platô mais baixas para evitar hiperdistensão, e que em decorrência disso desenvolveram hipercapnia, o aumento da freqüência respiratória e a redução do espaço morto instrumental são tão eficientes quanto a lavagem panexpiratória para reduzir PaCO2 e, quando usadas em combinação, ambas as técnicas têm efeitos aditivos e resultam em níveis de PaCO2 próximos aos normais.OBJECTIVE: The aim of the present study was to compare three ventilatory techniques for reducing PaCO2 in patients with severe acute distress syndrome treated with permissive hypercapnia. MATERIALS AND METHODS: In a group of six patients with severe acute distress syndrome who developed permissive hypercapnia with protective techniques of mechanical ventilation, three ventilatory strategies were compared: expiratory washout alone, optimized mechanical ventilation, defined as an increase in respiratory frequency associated with a reduction of the instrumental dead space, and the combination of both methods. In all strategies, inspiratory plateau airway pressure was kept constant by setting the extrinsic positive end-expiratory pressure. RESULTS: Expiratory washout and optimized mechanical ventilation had similar effects on CO2 elimination. A further decrease in PaCO2 was observed when both methods were combined. Extrinsic positive end-expiratory pressure had to be reduced during expiratory washout, whereas it remained unchanged during optimized mechanical ventilation alone. CONCLUSIONS: In patients with severe acute distress syndrome, who need lower plateau airway pressures in order to avoid overdistention, therefore developing hypercapnia, the increasing respiratory rate and reducing instrumental dead space are as efficient as expiratory washout to reduce PaCO2 and, when used in combination, both techniques have additive effects and result in PaCO2 levels close to normal values

Significance of the lower inflection point detected on the lung pressure-volume curve : an assessment by computed tomography

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar, através de tomografia computadorizada, a morfologia pulmonar em pacientes com lesão pulmonar aguda de acordo com a presença ou ausência de ponto de inflexão inferior (Pinf) nas curvas pressão-volume e comparar os efeitos da pressão expiratória final positiva (PEEP). MATERIAIS E MÉTODOS: Oito pacientes com e seis sem Pinf foram submetidos a tomografias computadorizadas realizadas em zero de pressão expiratória final positiva (ZEEP) e em dois níveis de PEEP: PEEP1 = Pinf+2 cmH2O e PEEP2 = Pinf+7 cmH2O, ou PEEP1 = 10 cmH2O e PEEP2 = 15 cmH2O na ausência de Pinf e, a partir da análise dos histogramas de densidade pulmonares, foram calculados a razão gás-tecido e os volumes pulmonares regionais (volumes não-aerado, pobremente aerado, normalmente aerado e hiperdistendido). RESULTADOS: Os pacientes com e sem Pinf apresentaram, em ZEEP, valores similares de volume pulmonar total e volume de gás e tecido, mas a porcentagem de pulmão normalmente ventilado foi menor e a de pulmão pobremente ventilado maior em pacientes com Pinf do que em pacientes sem Pinf. Os histogramas de densidade pulmonares de pacientes com Pinf mostraram uma distribuição unimodal com um pico em 7 unidades Hounsfield (UH), enquanto os pacientes sem Pinf tinham uma distribuição bimodal com um primeiro pico em -727 UH e um segundo em 27 UH. A complacência do sistema respiratório era menor em pacientes com Pinf, enquanto todos os outros parâmetros cardiorrespiratórios eram similares nos dois grupos. Em ambos os grupos, PEEP induziu recrutamento alveolar, o qual foi associado à hiperdistensão pulmonar apenas nos pacientes sem Pinf. CONCLUSÕES: A avaliação das curvas pressão-volume em portadores de lesão pulmonar aguda permite dividi-los em dois grupos, de acordo com a presença ou ausência de ponto de inflexão inferior. Esta divisão associa-se com diferenças na morfologia pulmonar e nas respostas à aplicação de PEEP em termos de recrutamento alveolar e hiperdistensão, definindo-se esta última como a ocorrência de parênquima pulmonar abaixo de -900 UH. Em pacientes com Pinf, gás e tecido estão mais homogeneamente distribuídos no interior dos pulmões, e níveis crescentes de PEEP resultam em recrutamento alveolar adicional sem hiperdistensão. Em pacientes sem Pinf, regiões pulmonares normalmente ventiladas coexistem com regiões não-ventiladas, e a aplicação de PEEP, embora cause recrutamento, acarreta também hiperdistensão, que aumenta com níveis crescentes de PEEP.OBJECTIVE: The goal of this study was to assess lung morphology in patients with acute lung injury according to the presence or the absence of a lower inflection point on the lung pressure-volume curve and to compare the effects of positive endexpiratory pressure (PEEP). MATERIALS AND METHODS: Eight patients with and six without a lower inflection point (LIP) underwent a computed tomography performed at zero end-expiratory pressure (ZEEP) and at two levels of PEEP: PEEP1 = LIP + 2 cmH2O e PEEP2 = LIP + 7 cmH2O, or PEEP1 = 10 cmH2O and PEEP2 = 15 cmH2O in the absence of LIP and, based on the analysis of the lung density histograms, the gas-tissue ratio and the lung areas volumes were calculated (nonaerated, poorly aerated, normally aerated and overdistended volumes). RESULTS: In the ZEEP condition, patients with and without LIP presented similar total lung volume, volume of gas, and volume of tissue, although the percentage of normally aerated lung was lower and the percentage of poorly aerated lung was greater in patients with LIP than in patients without it. Lung density histograms of patients with LIP showed an unimodal distribution with a peak at 7 Housenfield units (HU), while histograms of patients without LIP had a bimodal distribution, with a first peak at -727 HU, and a second at 27 HU. Lung compliances were lower in patients with LIP whereas all other cardiorespiratory parameters were similar in the two groups. In both groups, PEEP induced an alveolar recruitment that was associated with lung overdistension only in patients without LIP. CONCLUSIONS: The evaluation of the pressure-volume curve in patients with acute lung injury allows us to divide them into two groups according to the presence or absence of LIP. This division is associated with the differences in lung morphology and in the responses to PEEP application in terms of alveolar recruitment and overdistention, the latter being defined as the occurrence of pulmonary parenchyma under -900 HU. In patients with LIP, gas and tissue are more homogeneously distributed within the lungs and increasing levels of PEEP result in additional alveolar recruitment without lung overdistention. In patients without LIP, normally aerated areas coexist with nonareted lung areas and increasing levels of PEEP result in lung overdistention rather than in additional alveolar recruitment

Avaliação por tomografia computadorizada da hiperdistensão pulmonar induzida por PEEP em indivíduos normais e em pacientes com insuficiência respiratória aguda

OBJECTIVE: The aim of the present study was to establish the tomographic limit of lung overdistention in normal individuals as well as to assess positive end-expiratorypressure-induced overdistention and alveolar recruitment in patients with acute lung injury.MATERIALS AND METHODS: Lung distention was first determined in six healthy volunteers in whom computed tomographic sections were obtained at functionalresidual capacity and total lung capacity with a positive airway pressure of 30 cmH2O. Tomographic scans at zero end-expiratory pressure and positive end-expiratorypressure were performed in six patients with acute lung injury. Computed tomographies were performed from the apex to the diaphragm and lung volumes were quantified by the analysis of the density histograms.RESULTS: Analysis of the density histograms in healthy volunteers was monophasic with a peak at -791 ± 12 Housenfield units. In total lung capacity, lung volumeincreased by 79 ± 35% and the peak of lung density decreased to -886 ±26 Housenfield units. More than 70% of the increase in lung volume was located below-900 Housenfield units, suggesting that this value can be considered as the threshold separating normal aeration from overdistention. In patients with acute lung injury, atzero end-expiratory pressure the distribution of density histograms was either monophasic (n=3) or biphasic (n=3), with mean density of -319 ± 34 Housenfieldunits. With positive end-expiratory pressure application, lung volume increased by 47 ± 19%, while lung density decreased to -538 ± Housenfield units. Positive endexpiratory pressure induced a mean alveolar recruitment of 238 ±320 ml.CONCLUSIONS: The limit of overdistention in healthy individuals was -900 Housenfield units. This threshold can be used in patients with acute lung injury fordifferentiating alveolar recruitment from lung overdistention.OBJETIVO: O objetivo do presente estudo foi determinar o limite tomográfico da hiperdistensão pulmonar em indivíduos normais, bem como avaliar o recrutamentoe a hiperdistensão pulmonares induzidos pela pressão expiratória final positiva em pacientes com lesão pulmonar aguda.MATERIAIS E MÉTODOS: Inicialmente, o limite da hiperdistensão pulmonar foi determinado em seis voluntários sadios, nos quais tomografias computadorizadas espiraladas de tórax foram obtidas em capacidade residual funcional e em capacidadepulmonar total mais pressão positiva de 30 cm H2O. Posteriormente, foram avaliados seis pacientes com lesão pulmonar aguda nos quais as tomografias foram obtidas em zero de pressão expiratória final positiva e em pressão expiratória final positiva. As tomografias computadorizadas foram realizadas do ápex ao diafragma, e os volumes pulmonares quantificados por análise dos histogramas de densidade.RESULTADOS: A análise dos histogramas de densidade em voluntários sadios em capacidade residual funcional mostrou histogramas monofásicos, com um pico em-791 + 12 UH. Em capacidade pulmonar total, o volume pulmonar aumentou em 79 + 35% e o pico das densidades pulmonares caiu para -886 + 26 UH. Mais de 70% do aumento no volume pulmonar foi localizado abaixo de -900 UH, sugerindo que este valor possa ser definido como o limite da hiperdistensão. Os pacientes com lesão pulmonar aguda mostraram em zero de pressão expiratória final positiva uma distribuição monofásica (n=3) ou bifásica (n=3), com densidades pulmonares médias situadas em 319 + 34 UH. Com a aplicação de pressão expiratória final positiva, ovolume pulmonar aumentou em 47 + 19%, enquanto que as densidades pulmonares caíram para -538 + 171 UH. Pressão expiratória final positiva induziu um recrutamento alveolar de 320 + 160 ml e uma hiperdistensão de 238 + 320 ml.CONCLUSÕES: O limite de hiperdistensão em voluntários sadios foi de -900 UH. Este limite pode ser usado em pacientes com lesão pulmonar aguda para diferenciarrecrutamento alveolar de hiperdistensão pressão expiratória final positiva induzidos

Effects of contrast material on computed tomographic measurements of lung volumes in patients with acute lung injury

BACKGROUND: Intravenous injection of contrast material is routinely performed in order to differentiate nonaerated lung parenchyma from pleural effusion in critically ill patients undergoing thoracic computed tomography (CT). The aim of the present study was to evaluate the effects of contrast material on CT measurement of lung volumes in 14 patients with acute lung injury. METHOD: A spiral thoracic CT scan, consisting of contiguous axial sections of 10 mm thickness, was performed from the apex to the diaphragm at end-expiration both before and 30 s (group 1; n = 7) or 15 min (group 2; n = 7) after injection of 80 ml contrast material. Volumes of gas and tissue, and volumic distribution of CT attenuations were measured before and after injection using specially designed software (Lungview(®); Institut National des Télécommunications, Evry, France). The maximal artifactual increase in lung tissue resulting from a hypothetical leakage within the lung of the 80 ml contrast material was calculated. RESULTS: Injection of contrast material significantly increased the apparent volume of lung tissue by 83 ± 57 ml in group 1 and 102 ± 80 ml in group 2, whereas the corresponding maximal artifactual increases in lung tissue were 42 ± 52 ml and 31 ± 18 ml. CONCLUSION: Because systematic injection of contrast material increases the amount of extravascular lung water in patients with acute lung injury, it seems prudent to avoid this procedure in critically ill patients undergoing a thoracic CT scan and to reserve its use for specific indications

A lung computed tomography assessment of positive end-expiratory pressureinduced lung overdistention

OBJETIVO: O objetivo do presente estudo foi determinar o limite tomográfico da hiperdistensão pulmonar em indivíduos normais, bem como avaliar o recrutamento e a hiperdistensão pulmonares induzidos pela pressão expiratória final positiva em pacientes com lesão pulmonar aguda. MATERIAIS E MÉTODOS: Inicialmente, o limite da hiperdistensão pulmonar foi determinado em seis voluntários sadios, nos quais tomografias computadorizadas espiraladas de tórax foram obtidas em capacidade residual funcional e em capacidade pulmonar total mais pressão positiva de 30 cm H2O. Posteriormente, foram avaliados seis pacientes com lesão pulmonar aguda nos quais as tomografias foram obtidas em zero de pressão expiratória final positiva e em pressão expiratória final positiva. As tomografias computadorizadas foram realizadas do ápex ao diafragma, e os volumes pulmonares quantificados por análise dos histogramas de densidade RESULTADOS: A análise dos histogramas de densidade em voluntários sadios em capacidade residual funcional mostrou histogramas monofásicos, com um pico em -791 + 12 UH. Em capacidade pulmonar total, o volume pulmonar aumentou em 79 + 35% e o pico das densidades pulmonares caiu para -886 + 26 UH. Mais de 70% do aumento no volume pulmonar foi localizado abaixo de -900 UH, sugerindo que este valor possa ser definido como o limite da hiperdistensão. Os pacientes com lesão pulmonar aguda mostraram em zero de pressão expiratória final positiva uma distribuição monofásica (n=3) ou bifásica (n=3), com densidades pulmonares médias situadas em 319 + 34 UH. Com a aplicação de pressão expiratória final positiva, o volume pulmonar aumentou em 47 + 19%, enquanto que as densidades pulmonares caíram para -538 + 171 UH. Pressão expiratória final positiva induziu um recrutamento alveolar de 320 + 160 ml e uma hiperdistensão de 238 + 320 ml. CONCLUSÕES: O limite de hiperdistensão em voluntários sadios foi de -900 UH. Este limite pode ser usado em pacientes com lesão pulmonar aguda para diferenciar recrutamento alveolar de hiperdistensão pressão expiratória final positiva induzidos.OBJECTIVE: The aim of the present study was to establish the tomographic limit of lung overdistention in normal individuals as well as to assess positive end-expiratory pressure-induced overdistention and alveolar recruitment in patients with acute lung injury. MATERIALS AND METHODS: Lung distention was first determined in six healthy volunteers in whom computed tomographic sections were obtained at functional residual capacity and total lung capacity with a positive airway pressure of 30 cmH2O. Tomographic scans at zero end-expiratory pressure and positive end-expiratory pressure were performed in six patients with acute lung injury. Computed tomographies were performed from the apex to the diaphragm and lung volumes were quantified by the analysis of the density histograms RESULTS: Analysis of the density histograms in healthy volunteers was monophasic with a peak at -791 ± 12 Housenfield units. In total lung capacity, lung volume increased by 79 ± 35% and the peak of lung density decreased to -886 ±26 Housenfield units. More than 70% of the increase in lung volume was located below -900 Housenfield units, suggesting that this value can be considered as the threshold separating normal aeration from overdistention. In patients with acute lung injury, at zero end-expiratory pressure the distribution of density histograms was either monophasic (n=3) or biphasic (n=3), with mean density of -319 ± 34 Housenfield units. With positive end-expiratory pressure application, lung volume increased by 47 ± 19%, while lung density decreased to -538 ± Housenfield units. Positive endexpiratory pressure induced a mean alveolar recruitment of 238 ±320 ml. CONCLUSIONS: The limit of overdistention in healthy individuals was -900 Housenfield units. This threshold can be used in patients with acute lung injury for differentiating alveolar recruitment from lung overdistention

Impact of early enteral versus parenteral nutrition on mortality in patients requiring mechanical ventilation and catecholamines: study protocol for a randomized controlled trial (NUTRIREA-2)

BACKGROUND: Nutritional support is crucial to the management of patients receiving invasive mechanical ventilation (IMV) and the most commonly prescribed treatment in intensive care units (ICUs). International guidelines consistently indicate that enteral nutrition (EN) should be preferred over parenteral nutrition (PN) whenever possible and started as early as possible. However, no adequately designed study has evaluated whether a specific nutritional modality is associated with decreased mortality. The primary goal of this trial is to assess the hypothesis that early first-line EN, as compared to early first-line PN, decreases day 28 all-cause mortality in patients receiving IMV and vasoactive drugs for shock. METHODS/DESIGN: The NUTRIREA-2 study is a multicenter, open-label, parallel-group, randomized controlled trial comparing early PN versus early EN in critically ill patients requiring IMV for an expected duration of at least 48 hours, combined with vasoactive drugs, for shock. Patients will be allocated at random to first-line PN for at least 72 hours or to first-line EN. In both groups, nutritional support will be started within 24 hours after IMV initiation. Calorie targets will be 20 to 25 kcal/kg/day during the first week, then 25 to 30 kcal/kg/day thereafter. Patients receiving PN may be switched to EN after at least 72 hours in the event of shock resolution (no vasoactive drugs for 24 consecutive hours and arterial lactic acid level below 2 mmol/L). On day 7, all patients receiving PN and having no contraindications to EN will be switched to EN. In both groups, supplemental PN may be added to EN after day 7 in patients with persistent intolerance to EN and inadequate calorie intake. We plan to recruit 2,854 patients at 44 participating ICUs. DISCUSSION: The NUTRIREA-2 study is the first large randomized controlled trial designed to assess the hypothesis that early EN improves survival compared to early PN in ICU patients. Enrollment started on 22 March 2013 and is expected to end in November 2015. TRIAL REGISTRATION: ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01802099 (registered 27 February 2013)