Modelo experimental en cerdo recién nacido para el estudio y entrenamiento en ultrasonografía pulmonar del niño crítico / Experimental newborn piglet model for studying and training lung ultrasound in critically ill children

Introducción: la ultrasonografía pulmonar en el paciente crítico (LUCI) ha generado creciente interés en el escenario de los cuidados intensivos. Los modelos animales son herramientas útiles para facilitar el aprendizaje y entrenamiento de los profesionales que la practican. Presentamos el desarrollo de un modelo animal para el estudio y entrenamiento de LUCI en niños críticos. Material y métodos: se utilizó un cerdo recién nacido al que se realizó anestesia, traqueostomía, intubación traqueal y ventilación mecánica (VM) con monitorización convencional. Se aplicaron diferentes niveles de presión telespiratoria (PEEP), se produjo neumotórax y derrame pleural mediante colocación de drenaje en tórax e introducción de aire y suero respectivamente. Se realizó ultrasonografía con transductor lineal de 4-8 MHz. Previo al experimento 12 profesionales recibieron un curso introductorio sobre LUCI dictado por un radiólogo, para luego observar las diferentes secuencias y practicar LUCI con el animal. Resultados: se obtuvieron imágenes de secuencias pulmonares básicas y sus signos característicos: aireación pulmonar normal en VM basal, confirmación de intubación, sobredistensión y colapso pulmonar, neumotórax y derrame pleural. Todos los participantes encontraron a la experiencia positiva y pudieron identificar las diferentes secuencias ultrasonográficas programadas. Conclusiones: el modelo animal que se presenta permitiría el entrenamiento en LUCI de los profesionales que atienden niños críticos. Asimismo, esto posibilitaría el desarrollo de investigación en patología respiratoria pediátrica.

Background: lung ultrasound in the critically ill (LUCI) has generated growing interest in the intensive care scenario. Animal models are useful tools for training professionals in its practice. We present an animal model designed for studying and training in LUCI for critically ill children. Method: a newborn piglet was anesthetized, traqueostomized, intubated and mechanically ventilated (MV) with conventional monitoring. Different levels of PEEP were applied, and pneumothorax and pleural effusion were produced by the insertion of a thoracic drainage and instillation of air and a saline solution. Lung ultrasound was performed by using a 4-8 MHz linear probe. Prior to the experiment, 12 trainees with no previous experience attended a theoretical course on basic LUCI delivered by a radiologist. Subsequently, they visualized and practiced LUCI in the animal model. Results: basic lung ultrasound sequences were obtained, where their typical signs could be seen: normal lung ventilation during standard MV, confirmation of endotracheal tube position, lung overdistension and collapse, pneumothorax and pleural effusion. All trainees found the experience was positive and could identify every sonographic sequence. Conclusions: the animal model presented in the study could allow professionals caring for critically ill children to receive training in LUCI. Likewise, it could allow the development of research in pediatric respiratory pathology.

Evaluación hemodinámica y respuesta al óxido nítrico inhalado ante hipoxia y acidosis en cerdos recién nacidos / Evaluate the effect of inhaled nitric oxide on hemodynamic response to hypoxia and acidosis in newborn pigs

La hipertensión pulmonar (HTP) es un trastorno de la adaptación a la vida extrauterina de muchos recién nacidos. La hipoxia y la acidosis son factores desencadenantes y perpetuadores de la misma. Objetivos: evaluar el efecto del óxido nítrico inhalado (ONi) a la respuesta vascular pulmonar a la hipoxia y acidosis en cerdos recién nacidos. Material y método: se diseñó una serie de intervenciones experimentales en cerdos recién nacidos, sedados, anestesiados y en asistencia ventilatoria mecánica. El protocolo experimental consistió en inducir hipoxia en forma controlada y progresiva (FiO2 desde 0,21 (basal) hasta 0,14; 0,10 o 0,08, mezclando nitrógeno con aire), entre 6 y 10 minutos, valorando la respuesta hemodinámica. Estabilizada la respuesta a la hipoxia con elevación en meseta de la presión arterial pulmonar (PAP) y sistémica, se administró ONi a 20 ppm. Mediante infusión de HCl 0,1 N i/v se estabilizó el pH en diferentes valores en los cuales se reiteraron esta serie de experimentos. Resultados: se encontró que el descenso de la FiO2 (debajo de 0,21) produce una caída de la saturación y un aumento inmediato de la PAP a diferentes pH y una efectividad del ONi para descender la PAP próximo a 70%. Sin embargo a pH más bajo la existencia de acidosis genera un nivel basal de PAP elevado con respecto a pH 7,4, que el ONi no desciende. En cuanto a la HTP desarrollada ante diferentes FiO2 se confirmó que la elevación de la PAP es gradualmente más elevada. Conclusión: en la investigación experimental en cerdos recién nacidos se observa que los eventos hipóxicos de breve duración generan HTP e inestabilidad sobre la hemodinamia sistémica. De igual modo la acidosis induce un incremento en la PAP basal en este modelo experimental. En estas condiciones la aplicación de ONi desciende la PAP eficazmente sin alterar la hemodinamia sistémica. Es más efectiva su acción a pH normal que en acidosis.

Pulmonary hypertension (HTP) is a frequently pathological situation of maladaptation to the extratuerine life in newborns. Hypoxia and acidosis are key factors capable of evoking the referred situation and can also act as a perpetuator factor of it. Objectives: To evaluate the effect of inhaled nitric oxide (iNO) on pulmonary vascular response to hypoxia and acidosis in newborn pigs. Material and methods: we performed a series of experimental interventions in newborn pigs, sedated, anesthetized and mechanical ventilation. The experimental protocol was to induce hypoxia in a controlled and progressive (FiO2 from 0.21 (baseline) to 0.14, 0.10 or 0.08, mixing nitrogen with air), between 6 and 10 minutes, evaluating the hemodynamic response. Stabilized response to hypoxia plateau elevation in pulmonary artery pressure (PAP) and systemic administered iNO at 20 ppm. By infusión of HC1 0.1 N i/v was stable at different pH valúes which were reiterated in this series of experiments. Results: we found that the decrease in FiO2 (below 0,21) produces a fall in saturation and an immediate increase in PAP at different pH and an ERA of iNO for the PAP down near 70%. However, at lower pH, the presence of acidosis produces a basal level of PAP high relative to pH 7.4, which does not descend iNO. As PH developed at different FiO2 was confirmed that the elevation of the PAP is gradually higher. Conclusion: experimental research in newborn pigs shows that the short-term hypoxic events genérate HTP and instability on systemic hemodynamics. Similarly acidosis induces an increase in baseline PAP in this experimental model. Under these conditions the application of iNO decreases the PAP effectively without altering systemic hemodynamics. Its action is more effective than normal pH in acidosis.

Evaluación hermodinámica y respuesta al óxido nítrico inhalado / Hemodynamic assessment and response to inhaled nitric oxide to hypoxia and acidosis un newborn pigs

La hipertensión pulmonar (HTP) es un trastorno de la adaptación a la vida extrauterina de muchos recién nacidos. La hipoxia y la acidosis son factores desencadenantes y perpetuadores de la misma. Objetivos: evaluar el efecto del óxido nítrico inhalado (ONi) a la respuesta vascular pulmonar a la hipoxia y acidosis en cerdos recién nacidos. Material y método: se diseñó una serie de intervenciones experimentales en cerdos recién nacidos, sedados, anestesiados y en asistencia ventilatoria mecánica. El protocolo experimental consistió en inducir hipoxia en forma controlada y progresiva (FiO2 desde 0,21 (basal) hasta 0,14; 0,10 o 0,08, mezclando nitrógeno con aire), entre 6 y 10 minutos, valorando la respuesta hemodinámica. Estabilizada la respuesta a la hipoxia con elevación en meseta de la presión arterial pulmonar (PAP) y sistémica, se administró ONi a 20 ppm. Mediante infusión de HCl 0,1 N i/v se estabilizó el pH en diferentes valores en los cuales se reiteraron esta serie de experimentos. Resultados: se encontró que el descenso de la FiO2 (debajo de 0,21) produce una caída de la saturación y un aumento inmediato de la PAP a diferentes pH y una efectividad del ONi para descender la PAP próximo a 70%. Sin embargo a pH más bajo la existencia de acidosis genera un nivel basal de PAP elevado con respecto a pH 7,4, que el ONi no desciende. En cuanto a la HTP desarrollada ante diferentes FiO2 se confirmó que la elevación de la PAP es gradualmente más elevada. Conclusión: en la investigación experimental en cerdos recién nacidos se observa que los eventos hipóxicos de breve duración generan HTP e inestabilidad sobre la hemodinamia sistémica. De igual modo la acidosis induce un incremento en la PAP basal en este modelo experimental. En estas condiciones la aplicación de ONi desciende la PAP eficazmente sin alterar la hemodinamia sistémica. Es más efectiva su acción a pH normal que en acidosis.

Pulmonary hypertension (HTP) is a frequently pathological situation of maladaptation to the extratuerine life in newborns. Hypoxia and acidosis are key factors capable of evoking the referred situation and can also act as a perpetuator factor of it. Objectives: To evaluate the effect of inhaled nitric oxide (iNO) on pulmonary vascular response to hypoxia and acidosis in newborn pigs. Material and methods: we performed a series of experimental interventions in newborn pigs, sedated, anesthetized and mechanical ventilation. The experimental protocol was to induce hypoxia in a controlled and progressive (FiO2 from 0.21 (baseline) to 0.14, 0.10 or 0.08, mixing nitrogen with air), between 6 and 10 minutes, evaluating the hemodynamic response. Stabilized response to hypoxia plateau elevation in pulmonary artery pressure (PAP) and systemic administered iNO at 20 ppm. By infusion of HCl 0.1 N i/v was stable at different pH values which were reiterated in this series of experiments. Results: we found that the decrease in FiO2 (below 0,21) produces a fall in saturation and an immediate increase in PAP at different pH and an ERA of iNO for the PAP down near 70%. However, at lower pH, the presence of acidosis produces a basal level of PAP high relative to pH 7.4, which does not descend iNO. As PH developed at different FiO2 was confirmed that the elevation of the PAP is gradually higher.Conclusion: experimental research in newborn pigs shows that the short-term hypoxic events generate HTP and instability on systemic hemodynamics. Similarly acidosis induces an increase in baseline PAP in this experimental model. Under these conditions the application of iNO decreases the PAP effectively without altering systemic hemodynamics...