Heliox delivered by high flow nasal cannula improves oxygenation in infants with respiratory syncytial virus acute bronchiolitis / Heliox administrado por cânula nasal de alto fluxo melhora a oxigenação em crianças com bronquiolite aguda por vírus sincicial respiratório

Abstract Objective: The objective of this study is to evaluate the hypothesis that use of heliox would result in improvement of gas exchange when used with high flow nasal cannula in infants with RSV acute bronchiolitis. Methods: All patients that met the inclusion criteria were randomized to either heliox (70:30) or air-oxygen mixture 30% via high flow nasal cannula at 8 L/min for a continuous 24 h. Measurements were taken at baseline, after 2 h, and at the end of the 24 h. Results: This prospective study included 48 patients. After 2 h of treatment with heliox, the oxygen saturation and PaO2 significantly improved when compared with the air-oxygen group, 98.3% vs. 92.9%, 62.0 mmHg vs. 43.6 mmHg (p = 0.04 and 0.01), respectively. Furthermore, PaO2/FiO2 ratio was significantly higher in the heliox group when compared with the air-oxygen group, 206.7 vs. 145.3. Nevertheless, CO2 showed better elimination when heliox was used, without significance. MWCA score dropped significantly in the heliox group, 2.2 points vs. 4.0 points in air-oxygen (p = 0.04), 2 h after starting the therapy. Conclusion: Transient improvement of oxygenation in infants with RSV acute bronchiolitis during the initial phase of the therapy is associated with heliox when provided with HFNC, may provide a precious time for other therapeutic agents to work or for the disease to resolve naturally, avoiding other aggressive interventions.

Resumo Objetivo: Avaliar a hipótese de que o uso da mistura heliox resultaria em melhoria da troca gasosa quando usado com cânula nasal de alto fluxo em crianças com bronquiolite aguda por VSR. Métodos: Todos os pacientes que atenderam aos critérios de inclusão foram randomizados para receber a mistura heliox (70:30) ou a mistura ar/oxigênio a 30% por meio da cânula nasal de alto fluxo a 8 L/min por 24 horas contínuas. As medições foram feitas no início, depois de duas horas e ao fim de 24 horas. Resultados: Fizemos um estudo prospectivo em que foram incluídos 48 pacientes. Após duas horas de tratamento com a mistura heliox, a saturação de oxigênio e a PaO2 apresentaram melhoria significativa em comparação com o grupo da mistura ar/oxigênio: 98,3% em comparação com 92,9%, 62,0 mmHg em comparação com 43,6 mmHg (p = 0,04 e 0,01), respectivamente. Além disso, a relação PaO2/FiO2 era significativamente mais alta no grupo da mistura heliox do que no grupo da mistura ar/oxigênio, 2.067 em comparação com 1.453. Contudo, o CO2 apresentou melhor eliminação quando a mistura heliox foi usada, sem relevância. O Escore MWCA caiu significativamente no grupo da mistura heliox, 2,2 pontos em comparação com 4,0 pontos da mistura ar/oxigênio (p = 0,04) duas horas após o início da terapia. Conclusão: A breve melhoria da oxigenação em crianças com bronquiolite aguda por VSR na fase inicial da terapia está associada à mistura heliox quando administrada pela CNAF e poderá fornecer um tempo precioso para outros agentes terapêuticos funcionarem ou para a própria doença se curar naturalmente e evitar outras intervenções agressivas.

Helium-oxygen mixture: clinical applicability in an intensive care unit / Mistura hélio-oxigênio: aplicabilidade clínica em unidade de terapia intensiva

ABSTRACT Objective To evaluate if distress respiratory decreases after using helium-oxygen mixture in pediatric patients diagnosed with bronchospasm. Methods This is a retrospective, non-randomized study that included patients diagnosed with bronchospasm, who received a helium-oxygen mixture at three time points (30, 60, and 120 minutes) according to the organization protocol singular, and were admitted to the intensive care unit, from January 2012 to December 2013. This protocol includes patients with bronchospasm who sustained a modified Wood score of moderate to severe, even after one hour of conventional treatment. Results Twenty children were included in the study. The mean score of severity of the disease at the initial moment was 5.6 (SD:2.0), and at moment 120 minutes, it was 3.4 (SD: 2.0). The severity score showed a significant improvement as of 30 minutes (p<0.001). Conclusion The use of helium-oxygen mixture proved to be effective in diminishing the respiratory distress score for children with airway obstructions; it should be considered a supplementary therapeutic option, together with drug therapy, in specific clinical situations.

RESUMO Objetivo Avaliar se o desconforto diminui após o uso da mistura hélio-oxigênio em pacientes pediátricos com diagnóstico de broncoespasmo. Métodos Estudo retrospectivo, não randomizado, no qual foram incluídos pacientes com diagnóstico de broncoespasmo que utilizaram a mistura hélio-oxigênio em três momentos (30, 60 e 120 minutos), seguindo o protocolo institucional, internados em unidade de terapia intensiva pediátrica de janeiro de 2012 a dezembro 2013. Este protocolo incluía pacientes com diagnóstico de broncoespasmo que mantivessem escore de Wood modificado de moderado a grave, mesmo após 1 hora de tratamento convencional. Resultados Foram incluídas 20 crianças neste estudo. A média do escore de gravidade da doença no momento zero foi de 5,6 (DP:2,0) e, no momento 120 minutos, 3,4 (DP: 2,0). O escore de gravidade apresentou melhora significante a partir dos 30 minutos (p<0,001). Conclusão A utilização da mistura hélio-oxigênio mostrou-se eficaz na redução do escore de desconforto respiratório de crianças com doenças obstrutivas e deve ser considerada recurso terapêutico complementar à terapia medicamentosa em situações clínicas específicas.

Heliox no tratamento do mal asmático: relato de casos / Heliox in the treatment of status asthmaticus: case reports

RESUMO O hélio foi descoberto em 1868 pelo astrônomo francês Pierre-Jules-César Janssen e teve seu uso terapêutico pela primeira vez na obstrução das vias aéreas, feito por Barach, quase 70 anos depois, em 1934. O heliox é caracterizado por sua baixa densidade, o que lhe confere melhor fluidez sob condições de turbulência, minimizando a pressão das vias aéreas e facilitando a ocorrência de um fluxo laminar. Este artigo apresenta dois casos clínicos de doentes com mal asmático sob ventilação mecânica, refratários à terapêutica, em que se recorreu ao heliox, permitindo uma otimização da eficácia do tratamento farmacológico convencional. Apesar de sua utilização permanecer esporádica e sua verdadeira eficácia não se encontrar bem demonstrada, as propriedades físicas únicas do hélio e a melhoria teórica do fluxo de ar nas vias aéreas obstruídas fomentam o interesse e a pesquisa científicos. Sua aplicação pode ter lugar simultaneamente em terapêuticas convencionais nas exacerbações graves e refratárias da doença obstrutiva grave.

ABSTRACT Helium was discovered in 1868 by the French astronomer Pierre-Jules-César Janssen and was first used as a therapeutic treatment for airway obstruction by Barach almost 70 years later, in 1934. Heliox is characterized by its low density, which makes it more fluid under conditions of turbulence, thus minimizing airway pressure and facilitating the occurrence of laminar flow. The present article describes two clinical cases of patients with status asthmaticus subjected to mechanical ventilation and refractory to treatment in whom heliox was used, which allowed optimization of the efficacy of conventional pharmacological treatments. Although heliox is still used sporadically and its true efficacy has not been well demonstrated, the unique physical properties of helium and the theoretical improvement of the airflow in obstructed airways have produced scientific interest and stimulated research. Heliox can be used simultaneously with conventional therapies in cases of serious and refractory exacerbations of severe obstructive disease.

Effects of pneumoperitoneum with carbon dioxide and helium on renal function and morphology in rats

PURPOSE: To evaluate the effects of pneumoperitoneum with carbon dioxide and helium on renal function and morphology in a rat model. METHODS: Twenty four rats were randomized into three groups (n=8): gasless insufflation ('open', Pressure=0 mmHg), carbon dioxide pneumoperitoneum at 12 mmHg, and helium pneumoperitoneum at 12 mmHg; all lasting 90 minutes.. A cystostomy was performed and the bladder was emptied. At the end of the experiment, the urine produced, a blood sample and the left kidney of each animal were collected. The following variables were obtained: serum sodium, potassium, urea and creatinine, urine volume and creatinine. The creatinine clearance was estimated for each animal. The kidneys were stained with hematoxylin and eosin (HE) and evaluated by a pathologist blinded to the groups. RESULTS: The CO2 and Helium groups did not differ in the variables evaluated. Both developed oliguria (p<0.001 vs. gasless). The CO2 group presented hyperkalemia compared to gasless (p=0.05), which did not attain significance in the helium group. Histopathological analysis revealed mild hydropic degeneration and congestion in the three groups, with no significant difference among them. CONCLUSIONS: The type of gas resulted in no difference in the variables of renal function and morphology assessed. The increase in serum potassium was only observed with CO2 insufflation suggests a combined effect of elevated intra-abdominal pressure and metabolic effects of pneumoperitoneum.

Uso da mistura gasosa de hélio e oxigênio (Heliox®) no tratamento da doença respiratória obstrutiva da via aérea inferior em serviço de emergência pediátrica / Use of helium-oxygen mixture (Heliox®) in the treatment of obstructive lower airway disease in a pediatric emergency department

OBJETIVO: Determinar se a utilização de salbutamol, em uma mistura de hélio-oxigênio (80:20), modifica a evolução e o risco de internação em pacientes pediátricos. MÉTODOS: Delineado estudo de coorte controlada que incluiu pacientes de 2 meses a 12 anos de idade, com diagnósticos de crise de asma ou bronquiolite viral. Intensidades caracterizadas de moderada a grave, aferidas através de escore clínico (pulmonary index, PI) para doença obstrutiva. Foram considerados elegíveis escores > 8. Vinte pacientes constituíram o grupo Heliox® e 40 o grupo Oxigênio. Os pacientes receberam sequencialmente, em intervalos de 20 min, até completar seis nebulizações (período de 2 h): salbutamol 0,15 mg/kg/dose (máximo 5 mg). A droga utilizou como veículo gerador do aerossol a mistura de Heliox® (80:20) ou oxigênio a 100 por cento. Os pacientes com diagnóstico de crise aguda de asma receberam, adicionalmente, prednisolona (2 mg/kg) via oral. RESULTADOS: Onze pacientes do grupo Heliox® permaneceram necessitando de tratamento na 6ª h de atendimento, enquanto que no grupo que recebia nebulização veiculada em oxigênio, esse número foi de 38 (p = 0,034). Na 12ª h, 7 pacientes do grupo Heliox® permaneciam em observação, enquanto no grupo Oxigênio foram 27 (p = 0,02). Diferenças quanto à necessidade de suplementação de oxigênio foram observadas apenas na 6ª h de tratamento (p = 0,02). CONCLUSÕES: Heliox® (80:20), para administração de salbutamol, é efetivo no tratamento da doença obstrutiva infantil que apresente resposta à terapêutica broncodilatadora. Comparado à técnica usual de nebulização, está associado à menor permanência em sala de observação após 6 h de tratamento.

OBJECTIVE: To determine whether the use of salbutamol, in a helium-oxygen mixture (80:20), can modify outcome and risk of hospitalization of pediatric patients. METHODS: A controlled cohort study including patients aged 2 months to 12 years with diagnoses of asthmatic crisis or viral bronchiolitis. Intensity was characterized from moderate to severe, as measured by clinical score (pulmonary index, PI) for obstructive disease. Scores > 8 were considered eligible. The Heliox® group was composed of 20 patients and the Oxygen group of 40 patients. Patients received sequentially, at 20-min intervals, until six nebulization cycles were completed (2-h period): salbutamol 0.15 mg/kg/dose (maximum 5 mg). The nebulized drug was driven either by Heliox® mixture (80:20) or 100 percent oxygen. Patients diagnosed with acute asthmatic crisis received, additionally, prednisolone (2 mg/kg) orally. RESULTS: Eleven patients in the Heliox® group still required treatment at 6 h, against 38 patients in the group receiving oxygen-driven nebulization (p = 0.034). At 12 h, 7 patients in the Heliox® group remained under observation, against 27 in the Oxygen group. Differences regarding the need for supplemental oxygen were observed only at 6 h of treatment (p = 0.02). CONCLUSIONS: Heliox® (80:20), for salbutamol administration, is effective in the treatment of pediatric obstructive disease that responds to bronchodilator therapy. Compared to usual aerosol delivery technique, Heliox®-driven salbutamol nebulization is associated with shorter stay in the observation room after 6 h of treatment.

Utilizaçäo da mistura hélio-oxigênio: uma revisäo / Use of helium-oxygen misture: a review

A utilizaçao da mistura de gás na qual o nitrogênio é substituído pelo hélio representa uma nova terapêutica no tratamento de pacientes com patologias que apresentam aumento da resistência de vias aéreas. Uma mistura de 80 por cento de hélio e 20 por cento de oxigênio tem propriedades físicas que aumentam o fluxo de ar e diminuem a resistência na via aérea quando utilizada como uma fraçao do gás inspirado. Nesse artigo de revisao nós discutimos a utilizaçao do heliox em crianças com várias alteraçoes respiratórias (obstruçao de vias aéreas superiores, síndrome do desconforto respiratório agudo, asma aguda, fibrose cística e nos pós-operatório de cirurgia cardíaca). Concluímos que o heliox representa no momento uma terapêutica adicional benéfica em relaçao a terapêutica convencional nas crianças criticamente enfermas com falência respiratória do tipo obstrutivo, podendo evitar a utilizaçao de ventilaçao pulmonar mecânica e portanto diminuindo a morbidade. Entretanto, sao necessárias maiores investigaçoes com utilizaçao de heliox nos pacientes pediátricos.

Helio-oxígeno terapia / Helium-oxygen therapy

La helio-oxígeno terapia es un método terapéutico relativamente nuevo en Chile, sin embargo, su utilización se conoce ya desde 1934 por los estudios de Barach et.al. El helio (He) es un gas inerte que, por sus características de muy baja densidad (1/8 de la densidad del nitrógeno), al mezclarlo con oxígeno dísminuye la densidad de éste. La utilidad de la mezcla helio-oxígeno o Heliox radica en su capacidad de disminuir la resistencia al paso del flujo gaseoso permitiendo su difusión a través de espacios aéreos estrechos; es por ello que en enfermedades como obstrucción de la vía aérea alta, asma y enfermedades pulmonares obstructivas crónicas, su administración ha resultado en mejorías de la relación VIQ, disminución de P a CO, y menor trabajo respiratorio, proyectándose como herramienta segura y sin efectos deletéreos para los pacientes

Evaluación de cambios hemodinámicos y gasométricos producidos por neumoperitoneo experimental con bióxido de carbono y helio en perros / Evaluation of hemodynamic and blood gases changes produced by experimental pneumoperitoneum using carbon dioxide and helium in dogs

La cirugía laparoscópica ha llegado a ser clínicamente relevante. Siempre que se lleva a cabo este tipo de cirugías se tiene que insuflar la cavidad abdominal con dióxido de carbono (CO2). Nosotros evaluamos el uso de CO2 y helio (He) en la producción de neumoperitoneo experimental. Doce perros mestizos fueron sometidos a neumoperitoneo bajo anestesia con halotano al 1 por ciento. Todos los animales se ventilaron mecánicamente con volumen 15 mL/kg, frecuencia respiratoria de 20/min y 100 por ciento de fracción inspirada de O2. Los animales fueron divididos en 2 grupos de estudio. Grupo I: (n = 6) se les produjo neumoperitoneo experimental con CO2 y grupo II: (n = 6) neumoperitoneo experimental con He. El neumoperitoneo se estableció a través de un trocar de 5 mm que se insertó a nivel de la cicatriz umbilical. La presión de insuflación de la cavidad fue de 10 cmH2O durante 30 minutos, 15 cmH2O por 30 minutos y 20 cmH2O también durante 30 minutos. Los parámetros hemodinámicos, gases sanguíneos y la presión inspiratoria máxima fueron evaluados después de la insuflación cada 30 minutos de establecido el neumoperitoneo y 30 minutos después de desinsuflar el abdomen. En los resultados se observó que el gasto cardiaco disminuyó en ambos grupos durante la producción del neumoperitoneo. La presión venosa central (PVC) y la resistencia vascular pulmonar se mantuvo similar en ambos grupos. Las gasometrías del grupo I mostraron incrementó en la pCO2 venosa a los 30 minutos de haberse iniciado el neumoperitoneo, a los 30 mintos de mantener la presión a 20 cmH2O y al finalizar el estudio, mientras que el grupo II no sufrió cambios. La presión inspiratoria máxima (PIM) se incrementó en ambos grupos. Concluimos que no hay diferencia entre la producción del neumoperitoneo con CO2 o He.