Inflammatory lung injury in rabbits: effects of high-frequency oscillatory ventilation in the prone position / Lesão inflamatória pulmonar em coelhos: efeitos da ventilação oscilatória de alta frequência em posição prona

ABSTRACT Objective: To compare the effects that prone and supine positioning during high-frequency oscillatory ventilation (HFOV) have on oxygenation and lung inflammation, histological injury, and oxidative stress in a rabbit model of acute lung injury (ALI). Methods: Thirty male Norfolk white rabbits were induced to ALI by tracheal saline lavage (30 mL/kg, 38°C). The injury was induced during conventional mechanical ventilation, and ALI was considered confirmed when a PaO2/FiO2 ratio < 100 mmHg was reached. Rabbits were randomly divided into two groups: HFOV in the supine position (SP group, n = 15); and HFOV with prone positioning (PP group, n = 15). For HFOV, the mean airway pressure was initially set at 16 cmH2O. At 30, 60, and 90 min after the start of the HFOV protocol, the mean airway pressure was reduced to 14, 12, and 10 cmH2O, respectively. At 120 min, the animals were returned to or remained in the supine position for an extra 30 min. We evaluated oxygenation indices and histological lung injury scores, as well as TNF-α levels in BAL fluid and lung tissue. Results: After ALI induction, all of the animals showed significant hypoxemia, decreased respiratory system compliance, decreased oxygenation, and increased mean airway pressure in comparison with the baseline values. There were no statistically significant differences between the two groups, at any of the time points evaluated, in terms of the PaO2 or oxygenation index. However, TNF-α levels in BAL fluid were significantly lower in the PP group than in the SP group, as were histological lung injury scores. Conclusions: Prone positioning appears to attenuate inflammatory and histological lung injury during HFOV in rabbits with ALI.

RESUMO Objetivo: Comparar os efeitos das posições prona e supina durante ventilação oscilatória de alta frequência (VOAF) sobre oxigenação e inflamação pulmonar, lesão histológica e estresse oxidativo em um modelo de lesão pulmonar aguda (LPA) em coelhos. Métodos: Trinta coelhos Norfolk machos brancos foram submetidos à LPA por meio de lavagem traqueal com salina (30 ml/kg, 38°C). A lesão foi induzida durante a ventilação mecânica convencional, e a LPA foi considerada confirmada na presença de relação PaO2/FiO2 < 100 mmHg. Os coelhos foram aleatoriamente divididos em dois grupos: VOAF em posição supina (grupo PS, n = 15); e VOAF em posição prona (grupo PP, n = 15). Para a VOAF, a pressão média das vias aéreas foi inicialmente estabelecida em 16 cmH2O. No 30º, 60º e 90º min após o início do protocolo de VOAF, a pressão média das vias aéreas foi reduzida para 14, 12 e 10 cmH2O, respectivamente. No 120º min, os animais foram recolocados ou permaneceram na posição supina por mais 30 min. Foram avaliados os índices de oxigenação e escores histológicos de lesão pulmonar, bem como os níveis de TNF-α em lavado broncoalveolar e tecido pulmonar. Resultados: Após a indução da LPA, todos os animais apresentaram hipoxemia significativa, diminuição da complacência do sistema respiratório, diminuição da oxigenação e aumento da pressão média das vias aéreas em comparação aos valores basais. Não houve diferenças estatisticamente significativas entre os dois grupos, em nenhum dos momentos avaliados, quanto a PaO2 e índice de oxigenação. Entretanto, os níveis de TNF-α no lavado broncoalveolar foram significativamente menores no grupo PP que no grupo PS, assim como os escores histológicos de lesão pulmonar. Conclusões: A posição prona parece atenuar a lesão pulmonar inflamatória e histológica durante a VOAF em coelhos com LPA.

Análise da produção de biofilme por isolados clínicos de Pseudomonas aeruginosa de pacientes com pneumonia associada à ventilação mecânica / Analysis of biofilm production by clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa from patients with ventilator-associated pneumonia

RESUMO Objetivo: Avaliar fenotipicamente a produção de biofilme por isolados clínicos de Pseudomonas aeruginosa de pacientes com pneumonia associada à ventilação mecânica. Métodos: Foram analisados 20 isolados clínicos de P. aeruginosa, sendo 19 provenientes de amostras clínicas de aspirado traqueal e uma de lavado broncoalveolar. A avaliação da capacidade de P. aeruginosa em produzir biofilme foi verificada por duas técnicas, sendo uma qualitativa e outra quantitativa. Resultados: A técnica qualitativa mostrou que apenas 15% dos isolados foram considerados produtores de biofilme, enquanto que a quantitativa demonstrou que 75% dos isolados foram produtores de biofilme. Os isolados produtores de biofilme apresentaram o seguinte perfil de suscetibilidade: 53,3% eram multidroga-resistentes e 46,7% eram multidroga-sensíveis. Conclusão: A técnica quantitativa foi mais eficaz para detecção da produção de biofilme em comparação com a qualitativa. Para a população bacteriana analisada, a produção de biofilme independeu do perfil de suscetibilidade das bactérias, demonstrando que a falha terapêutica pode estar relacionada com a produção de biofilme, por impedir a destruição das bactérias presentes nesta estrutura, ocasionando complicações da pneumonia associada à ventilação mecânica, incluindo infecções extrapulmonares, e dificultando o tratamento da infecção.

ABSTRACT Objective: To phenotypically evaluate biofilm production by Pseudomonas aeruginosa clinically isolated from patients with ventilator-associated pneumonia. Methods: Twenty clinical isolates of P. aeruginosa were analyzed, 19 of which were from clinical samples of tracheal aspirate, and one was from a bronchoalveolar lavage sample. The evaluation of the capacity of P. aeruginosa to produce biofilm was verified using two techniques, one qualitative and the other quantitative. Results: The qualitative technique showed that only 15% of the isolates were considered biofilm producers, while the quantitative technique showed that 75% of the isolates were biofilm producers. The biofilm isolates presented the following susceptibility profile: 53.3% were multidrug-resistant, and 46.7% were multidrug-sensitive. Conclusion: The quantitative technique was more effective than the qualitative technique for the detection of biofilm production. For the bacterial population analyzed, biofilm production was independent of the susceptibility profile of the bacteria, demonstrating that the therapeutic failure could be related to biofilm production, as it prevented the destruction of the bacteria present in this structure, causing complications of pneumonia associated with mechanical ventilation, including extrapulmonary infections, and making it difficult to treat the infection.

Comparação entre um método de diagnóstico clínico e a técnica de vigilância do Center for Disease Control and Prevention para identificação de pneumonia associada à ventilação mecânica / Comparison between a clinical diagnosis method and the surveillance technique of the Center for Disease Control and Prevention for identification of mechanical ventilator-associated pneumonia

RESUMOObjetivo:Avaliar a concordância entre um novo método de vigilância epidemiológica do Center for Disease Control and Prevention e o Clinical Pulmonary Infection Score para detecção de pneumonia associada à ventilação mecânica.Métodos:Coorte prospectiva que avaliou pacientes internados nas unidades de terapia intensiva de dois hospitais que permaneceram intubados por mais de 48 horas no período de agosto de 2013 a junho de 2014. Os pacientes foram avaliados diariamente pelos fisioterapeutas com o Clinical Pulmonary Infection Score. De forma independente, um enfermeiro aplicou o novo método de vigilância proposto pelo Center for Disease Control and Prevention. Avaliou-se a concordância diagnóstica entre os métodos. Clinical Pulmonary Infection Score ≥ 7 foi considerado diagnóstico clínico de pneumonia associada à ventilação mecânica, considerando-se diagnóstico definitivo a associação de Clinical Pulmonary Infection Score ≥ 7 com germe isolado em cultura semiquantitativa ≥ 104 unidades formadoras de colônias.Resultados:De 801 pacientes admitidos nas unidades de terapia intensiva, 198 estiveram sob ventilação mecânica. Destes, 168 permaneceram intubados por mais de 48 horas. Identificaram-se 18 (10,7%) condições infecciosas associadas à ventilação mecânica e 14 (8,3%) pneumonias associadas à ventilação mecânica possíveis ou prováveis, representando 35% (14/38) diagnósticos clínicos de pneumonia associada à ventilação mecânica. O método do Center for Disease Control and Prevention identificou casos de pneumonia associada à ventilação mecânica com sensibilidade de 0,37 e especificidade de 1,0, com valor preditivo positivo de 1,0 e negativo de 0,84. As diferenças implicaram em discrepâncias na densidade de incidência de pneumonia associada à ventilação mecânica (CDC: 5,2/1000 dias de ventilação mecânica; Clinical Pulmonary Infection Score ≥ 7: 13,1/1000 dias de ventilação mecânica).Conclusão:O método do Center for Disease Control and Prevention falhou na detecção de casos de pneumonia associada à ventilação mecânica e pode não ser satisfatório como método de vigilância.Objective: To evaluate the agreement between a new epidemiological surveillance method of the Center for Disease Control and Prevention and the clinical pulmonary infection score for mechanical ventilator-associated pneumonia detection.

ABSTRACTObjective:>To evaluate the agreement between a new epidemiological surveillance method of the Center for Disease Control and Prevention and the clinical pulmonary infection score for mechanical ventilator-associated pneumonia detection.Methods:This was a prospective cohort study that evaluated patients in the intensive care units of two hospitals who were intubated for more than 48 hours between August 2013 and June 2014. Patients were evaluated daily by physical therapist using the clinical pulmonary infection score. A nurse independently applied the new surveillance method proposed by the Center for Disease Control and Prevention. The diagnostic agreement between the methods was evaluated. A clinical pulmonary infection score of ≥ 7 indicated a clinical diagnosis of mechanical ventilator-associated pneumonia, and the association of a clinical pulmonary infection score ≥ 7 with an isolated semiquantitative culture consisting of ≥ 104 colony-forming units indicated a definitive diagnosis.Results:Of the 801 patients admitted to the intensive care units, 198 required mechanical ventilation. Of these, 168 were intubated for more than 48 hours. A total of 18 (10.7%) cases of mechanical ventilation-associated infectious conditions were identified, 14 (8.3%) of which exhibited possible or probable mechanical ventilatorassociated pneumonia, which represented 35% (14/38) of mechanical ventilator-associated pneumonia cases. The Center for Disease Control and Prevention method identified cases of mechanical ventilator-associated pneumonia with a sensitivity of 0.37, specificity of 1.0, positive predictive value of 1.0, and negative predictive value of 0.84. The differences resulted in discrepancies in the mechanical ventilator-associated pneumonia incidence density (CDC, 5.2/1000 days of mechanical ventilation; clinical pulmonary infection score ≥ 7, 13.1/1000 days of mechanical ventilation).Conclusion:The Center for Disease Control and Prevention method failed to detect mechanical ventilatorassociated pneumonia cases and may not be satisfactory as a surveillance method.

Efeitos da manobra de recrutamento alveolar nas fases inspiratória e expiratória na tomografia computadorizada de tórax em pacientes com lesão pulmonar aguda ou síndrome do desconforto respiratório agudo / Effects of recruitment maneuver during expiration and inspiration analyzed by thoracic CT scan in patients with acute lung injury and acute respiratory distress syndrome

O objetivo da Estratégia de Recrutamento Máximo (ERM) guiada pela TC de tórax é minimizar a quantidade de colapso alveolar e os mecanismos de lesão induzida pela ventilação mecânica (VILI). Os objetivos deste trabalho são comparar por meio da análise quantitativa das imagens obtidas pela TC durante ERM, em pacientes com SDRA, os seguintes parâmetros: colapso, hiperdistensão Tidal Recruitment (TR), Tidal Stretch (TS) e a distribuição de ar nos pulmões Métodos - Doze pacientes foram transportados para a sala de TC e seqüências de imagens foram obtidas durante a pausa expiratória e inspiratória ao longo da ERM. A ERM consistiu em ventilação modo Pressão Controlada com diferencial fixo de pressão 15 cmH2O e elevações progressivas da PEEP de 10 - 45 cmH2O (fase de recrutamento) e titulação da PEEP (25 - 10 cmH2O) FR=10 - 15 irpm, relação I:E 1:1 e FiO2 1.0. Os pulmões foram divididos em quatro regiões de acordo com o eixo esterno - vertebral (1 anterior e 4 posterior) Resultados - A idade media da população estudada foi de 46 ± 20,5 anos e cerca de 92% dos pacientes tinham SDRA de origem primária. Com o objetivo de manter o recrutamento alcançado pela ERM foram necessários níveis elevados de PEEP média de 23,7 ± 2,3 cmH2O. A relação PaO2/FiO2 aumentou de 131,6 ± 37,6 para 335,9±58,7 (p<0,01) após a titulação da PEEP. A quantidade de colapso global diminuiu de 54 ± 8% (P10pré) para 4,8 ± 6% (P45) (p<0,01), e em P25pós foi mantido em níveis baixos 6,7 ± 6% (p=1,0). Em relação ao TR global, diminuiu de P10pre (4 ± 4%) para P45 (1 ± 1%) (p=0,029), e também foi mantido em níveis baixos após a titulação da PEEP em P25pós (p=1,0). Quanto à hiperdistensão, houve aumento estatisticamente significativo entre P10pré e P45 (p=0,032), embora em termos absolutos este aumento foi inferior a 5%. A comparação entre P25pré e P25pós revelou que não houve diferença entre eles (p=1,0). Não houve aumento do Tidal Hyperinflation entre P10pré e P45 (p=0,95). O Tidal Stretch também...

The goal of Maximal Recruitment Strategy (MRS) guided by thoracic CT scan is to minimize alveolar collapse and the mechanisms of ventilator induced lung injury (VILI). The objectives of this study were to compare by quantitative analyzes of CT scan image of the lungs obtained during MRS of patients with ARDS, the following parameters: collapse, overdistension, Tidal Recruitment (TR), Tidal Stretch (TS) and the gas distribution throughout the lungs. Methods - Twelve patients were transported to the CT room and sequences of CT scan at expiratory and inspiratory pauses were performed during MRS. MRS consisted of 2 min steps of tidal ventilation with fixed deltaPCV=15 cmH2O and progressive increments in PEEP levels (recruitment 10 - 45 cmH2O) and PEEP titration (25 - 10 cmH2O). RR=10 - 15 bpm, I:E ratio 1:1, and FiO2 1.0. The lungs were divided in 4 regions according to the sternum-vertebral axis (1 anterior and 4 posterior). Results - The mean age of the studied population was 46 ± 20,5 y.o., and 92% of the patients ad primary ARDS. In order to sustain recruitment obtained by MRS, mean PEEP levels of 23,7 ± 2,3 cmH2O were necessary and PaO2/FiO2 ratio increased from 131,6 ± 37,6 to 335,9±58,7 (p<0,01) after MRS and PEEP titration. Global collapse decreased from 54 ± 8% (P10pre) to 4,8 ± 6% (P45) (p<0,01), and was sustained at similar levels at P25post 6,7 ± 6% (p=1,0). Global TR also decreased from P10pre (4 ± 4%) to P45 (1 ± 1%) (p=0,029), and was sustained with the same levels at P25post (p=1,0). Regarding overdistension there was statistically significant increment from P10pre to P45 (p=0,032), although in absolute terms the increment was very low < 5%, and P25pre and P25post were identical (p=1,0). There was no increment of Tidal Hyperinflation from P10pre to P45 (p=0,95). TS also decrease during MRS and was maintained at low levels similar to P45 at titrated PEEP (P25post). At P10pre almost 80% of the air at FRC was located at anterior regions. During...