Physiological effect of high flow oxygen therapy measured by electrical impedance tomography in single-lung transplantation / Efectos fisiológicos del alto flujo de oxígeno medido por tomografía de impedancia eléctrica en trasplante unipulmonar

Abstract In patients with chronic obstructive pulmonary dis ease (COPD), single lung transplantation (SLT) is some times performed as an alternative to bilateral lung trans plantation due to limited organ availability. However, the postoperative management of SLT presents challenges, including complications related to the distinct compli ance of each lung. This case report presents the case of a 65-year-old male patient who underwent SLT and was in the weaning period from mechanical ventilation. High-flow oxygen therapy (HFOT) was administered, and the physiological effects were measured using electrical impedance tomography (EIT). The results demonstrated that the application of HFOT increased air trapping and overdistention in the native lung without benefiting the transplanted lung. HFOT through a tracheostomy tube or nasal cannula resulted in a more heterogeneous distri bution of ventilation, with increased end expiratory lung impedance, prolonged expiratory time constants, and an increase in silent spaces. The drop in tidal impedance after applying HFOT did not indicate hypoventilation but rather overdistention and air trapping in the native lung, while the transplanted lung showed evidence of hypoventilation. These findings suggest that HFOT may not be beneficial for SLT patients and could potentially worsen outcomes. However, due to the limited scope of this case report, further prospective studies with larger patient cohorts are needed to confirm these results.

Resumen En pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), el trasplante pulmonar unilateral (SLT, por sus siglas en inglés) se realiza como alternativa a la disponibilidad limitada de donantes para el trasplante pulmonar bilateral. Sin embargo, el manejo postoperato rio del SLT presenta desafíos, incluyendo complicaciones relacionadas con la distinta complacencia de cada pul món. Este reporte presenta el caso de un paciente varón de 65 años que fue sometido a un SLT y se encontraba en el proceso de destete de la ventilación mecánica. Se administró terapia de oxígeno de alto flujo (HFOT, por sus siglas en inglés) y se midieron los efectos fisiológicos utilizando la tomografía de impedancia eléctrica (EIT, por sus siglas en inglés). Los resultados demostraron que la aplicación de HFOT aumentó la retención de aire y la hiperinflación en el pulmón nativo sin beneficiar al pulmón trasplantado. Tanto la HFOT a través de un tubo de traqueostomía como a través de cánula nasal resultaron en una distribución más heterogénea de la ventilación, con un aumento en la impedancia pulmonar al final de la espiración, prolongación de las constantes de tiempo espiratorias y un aumento en los espacios silentes. La disminución de la impedancia tidal después de aplicar HFOT no indicó hipoventilación, sino más bien hiperinsuflación y retención de gas en el pulmón nativo, mientras que el pulmón trasplantado mostró evidencia de hipoventilación. Estos hallazgos sugieren que el HFOT puede no ser beneficioso para los pacientes con SLT y podría empeorar los resultados. Sin embargo, debido al alcance limitado de este informe de caso, se necesitan estudios prospectivos con cohortes de pacientes más amplias para confirmar estos resultados.

Comparing lung aeration and respiratory effort using two different spontaneous breathing trial: T-piece vs pressure support ventilation.

OBJECTIVE: To assess the changes in lung aeration and respiratory effort generated by two different spontaneous breathing trial (SBT): T-piece (T-T) vs pressure support ventilation (PSV). DESIGN: Prospective, interventionist and randomized study. SETTING: Intensive Care Unit (ICU) of Hospital del Mar. PARTICIPANTS: Forty-three ventilated patients for at least 24 h and considered eligible for an SBT were included in the study between October 2017 and March 2020. INTERVENTIONS: 30-min SBT with T-piece (T-T group, 20 patients) or 8-cmH2O PSV and 5-cmH2O positive end expiratory pressure (PSV group, 23 patients). MAIN VARIABLES OF INTEREST: Demographics, clinical data, physiological variables, lung aeration evaluated with electrical impedance tomography (EIT) and lung ultrasound (LUS), and respiratory effort using diaphragmatic ultrasonography (DU) were collected at different timepoints: basal (BSL), end of SBT (EoSBT) and one hour after extubation (OTE). RESULTS: There were a loss of aeration measured with EIT and LUS in the different study timepoints, without statistical differences from BSL to OTE, between T-T and PSV [LUS: 3 (1, 5.5) AU vs 2 (1, 3) AU; p = 0.088; EELI: -2516.41 (-5871.88, 1090.46) AU vs -1992.4 (-3458.76, -5.07) AU; p = 0.918]. Percentage of variation between BSL and OTE, was greater when LUS was used compared to EIT (68.1% vs 4.9%, p ≤ 0.001). Diaphragmatic excursion trend to decrease coinciding with a loss of aeration during extubation. CONCLUSION: T-T and PSV as different SBT strategies in ventilated patients do not show differences in aeration loss, nor estimated respiratory effort or tidal volume measured by EIT, LUS and DU.

PEEP titration by EIT strategies for patients with ARDS: A systematic review and meta-analysis / Evaluación sistemática y metaanálisis de la estrategia eit para la titulación Peep en pacientes con sdra

Objective To determine which method of Positive End-expiratory Pressure (PEEP) titration is more useful, and to establish an evidence base for the clinical impact of Electrical Impedance Tomography (EIT) based individual PEEP setting which appears to be a promising method to optimize PEEP in Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) patients. Design A systematic review and meta-analysis. Setting 4 databases (PUBMED, EMBASE, Web Of Science, and the Cochrane Library) from 1980 to December 2020 were performed. Participants Randomized clinical trials patients with ARDS. Main variables PaO2/FiO2-ratio and respiratory system compliance. Intervension The quality of the studies was assessed with the Cochrane risk and bias tool. Results 8 trials, including a total of 222 participants, were eligible for analysis. Meta-analysis demonstrates a significantly EIT-based individual PEEP setting for patients receiving higher PaO2/FiO2 ratio as compared to other PEEP titration strategies [5 trials, 202 patients, SMD 0.636, (95% CI 0.364−0.908)]. EIT-drived PEEP titration strategy did not significantly increase respiratory system compliance when compared to other peep titration strategies, [7 trials, 202 patients, SMD −0.085, (95% CI −0.342 to 0.172)]. Conclusions The benefits of PEEP titration with EIT on clinical outcomes of ARDS in placebo-controlled trials probably result from the visible regional ventilation of EIT. These findings offer clinicians and stakeholders a comprehensive assessment and high-quality evidence for the safety and efficacy of the EIT-based individual PEEP setting as a superior option for patients who undergo ARDS (AU)

Objetivo Para determinar qué método de valoración de la presión espirfinal positiva (PEEP) es más útil, y para establecer una base de evidencia para el impacto clínico de la tomode impedeléctrica (EIT) basada en el ajuste individual de PEEP que parece ser un método prometedor para optimizar la PEEP en pacientes con síndrome de dificultad respiraguda (ARDS). Diseño Una revisión sistemática y metanálisis. Ámbito Se realizaron 4 bases de datos (PUBMED, EMBASE, Web Of Science y Cochrane Library) de 1980 a diciembre de 2020. Participantes Ensayos clínicos aleatorizados de pacientes con SDRA. Variables principals PaO2/FiO2 ratio y compatibilidad respiratoria. Intervención La calidad de los estudios se evaluó con la Cochrane risk and bias tool. Resultados Ocho ensayos, incluyendo un total de 222 participantes, fueron elegibles para el análisis. El análisis de ≥ eta demuestra una configuración individual significativamente basada en MEITPpara pacientes que reciben una mayor proporción EE2/P PiO2en comparación con otras estrategias de titulación FOPEEP SMD CI. La estrategia de titulación de PEEP derivada del tie no aumentó significativamente el cumplimiento del sistema respiren comparación con otras estrategias de titulación de PEEP, [7 ensayos, 202 pacientes, DME -0,085, (IC del 95%: −0,342−0,172)]. Conclusiones Los beneficios de la valoración de la PEEP con EIT en los resultados clínicos de SDRA en ensayos controlados con placebo probablemente sean el resultado de la ventilación regional visible del EIT. Estos hallazgos ofrecen a los médicos y a las partes interesadas una evaluación integral y evidencia de alta calidad para la seguridad y eficacia de la configuración individual de PEEP basada en EIT como una opción superior para los pacientes que se someten a SDRA (AU)

PEEP titration by EIT strategies for patients with ARDS: A systematic review and meta-analysis.

OBJECTIVE: To determine which method of Positive End-expiratory Pressure (PEEP) titration is more useful, and to establish an evidence base for the clinical impact of Electrical Impedance Tomography (EIT) based individual PEEP setting which appears to be a promising method to optimize PEEP in Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) patients. DESIGN: A systematic review and meta-analysis. SETTING: 4 databases (PUBMED, EMBASE, Web Of Science, and the Cochrane Library) from 1980 to December 2020 were performed. PARTICIPANTS: Randomized clinical trials patients with ARDS. MAIN VARIABLES: PaO2/FiO2-ratio and respiratory system compliance. INTERVENSION: The quality of the studies was assessed with the Cochrane risk and bias tool. RESULTS: 8 trials, including a total of 222 participants, were eligible for analysis. Meta-analysis demonstrates a significantly EIT-based individual PEEP setting for patients receiving higher PaO2/FiO2 ratio as compared to other PEEP titration strategies [5 trials, 202 patients, SMD 0.636, (95% CI 0.364-0.908)]. EIT-drived PEEP titration strategy did not significantly increase respiratory system compliance when compared to other peep titration strategies, [7 trials, 202 patients, SMD -0.085, (95% CI -0.342 to 0.172)]. CONCLUSIONS: The benefits of PEEP titration with EIT on clinical outcomes of ARDS in placebo-controlled trials probably result from the visible regional ventilation of EIT. These findings offer clinicians and stakeholders a comprehensive assessment and high-quality evidence for the safety and efficacy of the EIT-based individual PEEP setting as a superior option for patients who undergo ARDS.

Método para medir densidad ósea a partir de conductividad eléctrica calculada por Tomografía de Impedancia Eléctrica / Method for measuring bone density through the electrical conductivity calculated by Electrical Impedance Tomography

RESUMEN: En este trabajo se presenta un método para medir densidad ósea. El método consiste en la medición de conductividad eléctrica de material óseo por medio de Tomografía de Impedancia Eléctrica (TIE). Se hace uso de una celda de prueba con valores simulados de hueso aplicando corrientes y registrando voltajes, para después usar una reconstrucción por retroproyección y generar mapas de conductividad por medio de gráficas. Los datos obtenidos son analizados y a partir de ellos se obtiene una distribución de la medida de conductividad eléctrica del material óseo, que varía dependiendo del grado de porosidad que presenta en cada región. La ventaja de utilizar el método de tomografía de impedancia es que permite medir la conductividad efectiva del hueso porque se mide en todas las direcciones. Por lo tanto es posible determinar porosidad en material óseo usando mediciones de conductividad eléctrica por medio del método TIE propuesto, lo cual permite calcular un valor numérico de densidad ósea.

ABSTRACT: In this paper a method to measure bone density was developed. The method consists in the measurement of electrical conductivity of bone by Electrical Impedance Tomography (EIT). A phantom with simulated data of bone is used, applying currents and recording voltages; then a backprojection reconstruction is used to generate maps with graphic conductivity values. The data obtained were analyzed and was obtained a distribution of electrical conduc tivity of bone, wich varies according to the bone porosity level in each region. A significant advantage of using this method is that is possible to measure electrical conductivity in several directions of the bone, obtaining an effective conductivity. Therefore it is possible to determine the porosity in the bone with measurements of electrical conductivity using the proposed EIT method, this allows to calculate a numerical value for bone density.