Pulmonary strain and end-expiratory lung volume during apnea test: a comparative analysis using electrical impedance tomography.

The apnea test, employed for brain death assessment, aims to demonstrate the absence of respiratory drive due to hypercapnia. The tracheal oxygen insufflation apnea test mode (I-AT) involves disconnecting the patient from invasive mechanical ventilation (iMV) for approximately 8 minutes while maintaining oxygenation. This test supports the diagnosis of brain death based on a specified increase in PaCO2. Common complications include hypoxemia and hemodynamic instability, and lung collapse-induced reduction in end-expiratory lung volume (EELV). In our case series utilizing electrical impedance tomography (EIT), we observed that continuous positive airway pressure during the apnea test (CPAP-AT) effectively mitigated lung collapse. This resulted in improved pulmonary strain compared to the disconnection of iMV. These findings suggest the potential benefits of routine CPAP-AT, particularly for potential lung donors, emphasizing the relevance of our study in providing quantitative insights into EELV loss and its association with pulmonary strain and potential lung injury.

La prueba de apnea es una técnica diagnóstica ampliamente utilizada para la evaluación de la muerte cerebral, con el objetivo de demostrar la ausencia de impulso respiratorio debido a la hipercapnia. La variante de la prueba de apnea con insuflación de oxígeno traqueal (I-AT) implica desconectar al paciente de la ventilación mecánica invasiva (iVM) durante aproximadamente 8 minutos, manteniendo la oxigenación mediante un catéter de insuflación. Esta prueba respalda el diagnóstico de muerte cerebral cuando se determina un aumento de la PaCO 2 superior a 20 mmHg en comparación con el valor inicial o un nivel de PaCO 2 superior a 60 mmHg al final de la prueba. En nuestra serie de casos, la implementación de la tomografía de impedancia eléctrica (EIT) reveló que la prueba de apnea con presión positiva continua (CPAPAT) mitiga eficazmente el colapso pulmonar. Este enfoque resulta en una mejora en la tensión pulmonar en comparación con la desconexión de iMV, demostrando su relevancia en el contexto de potenciales donantes de pulmones.

Physiological effect of high flow oxygen therapy measured by electrical impedance tomography in single-lung transplantation.

In patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD), single lung transplantation (SLT) is sometimes performed as an alternative to bilateral lung transplantation due to limited organ availability. However, the postoperative management of SLT presents challenges, including complications related to the distinct compliance 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 distribution 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.

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 postoperatorio del SLT presenta desafíos, incluyendo complicaciones relacionadas con la distinta complacencia de cada pulmón. 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.

[Advanced monitoring during weaning of invasive mechanical ventilation in single-lung transplantation]. / Monitorización avanzada durante la desvinculación de la ventilación mecánica invasiva en el trasplante unipulmonar.

Bilateral lung transplantation is the treatment of end-stage lung diseases. However, sometimes a single lung transplant is performed. The technique is not exempt from complications such as acute hyperinflation of the native lung and changes in the diaphragm, predisposing to atelectasis and respiratory failure that can lead to negative results. Therefore, spontaneous breathing trials may fail and delay the weaning process. The combination of advanced monitoring tools, such as electrical impedance tomography and ultrasonography, to diagnose the cause of this failure, recognizing and quantifying the distribution of lung volume and its dynamic behavior could be crucial to improve outcomes. We present the case of a patient with a one-lung transplant and prolonged mechanical ventilation who, after presenting successive failures in the weaning process, underwent advanced monitoring in order to find the causes of the failure.

El trasplante de pulmón bilateral es el tratamiento de las enfermedades pulmonares en su etapa terminal. Sin embargo, a veces se realiza el trasplante de un solo pulmón. La técnica no está exenta de complicaciones como la hiperinsuflación aguda del pulmón nativo y cambios en el diafragma, predisponiendo a atelectasias e insuficiencia respiratoria que pueden derivar en resultados negativos. Por lo tanto, las pruebas de respiración espontánea pueden fallar y retrasar el proceso de desvinculación de la ventilación mecánica. La combinación de herramientas de monitorización avanzadas, como la tomografía por impedancia eléctrica y la ecografía, para diagnosticar la causa de este fallo, reconociendo y cuantificando la distribución del volumen pulmonar y su comportamiento dinámico, podría ser crucial para mejorar los resultados. Presentamos el caso de un paciente con trasplante unipulmonar y ventilación prolongada que falla en repetidas ocasiones durante la desvinculación de la ventilación mecánica, donde utilizamos herramientas de monitoreo avanzado para detectar la causa de la falla.

Monitorización avanzada durante la desvinculación de la ventilación mecánica invasiva en el trasplante unipulmonar / Advanced monitoring during weaning of invasive me chanical ventilation in single-lung transplantation

Resumen El trasplante de pulmón bilateral es el tratamiento de las enfermedades pulmonares en su etapa terminal. Sin embargo, a veces se realiza el trasplante de un solo pulmón. La técnica no está exenta de complicaciones como la hiperinsuflación aguda del pulmón nativo y cambios en el diafragma, predisponiendo a atelectasias e insuficiencia respiratoria que pueden derivar en resul tados negativos. Por lo tanto, las pruebas de respiración espontánea pueden fallar y retrasar el proceso de des vinculación de la ventilación mecánica. La combinación de herramientas de monitorización avanzadas, como la tomografía por impedancia eléctrica y la ecografía, para diagnosticar la causa de este fallo, reconociendo y cuantificando la distribución del volumen pulmonar y su comportamiento dinámico, podría ser crucial para mejorar los resultados. Presentamos el caso de un paciente con trasplante unipulmonar y ventilación prolongada que falla en repetidas ocasiones durante la desvinculación de la ventilación mecánica, donde utilizamos herramientas de monitoreo avanzado para detectar la causa de la falla.

Abstract Bilateral lung transplantation is the treatment of end-stage lung diseases. However, sometimes a single lung transplant is performed. The technique is not exempt from complications such as acute hyperinfla tion of the native lung and changes in the diaphragm, predisposing to atelectasis and respiratory failure that can lead to negative results. Therefore, spontaneous breathing trials may fail and delay the weaning process. The combination of advanced monitoring tools, such as electrical impedance tomography and ultrasonography, to diagnose the cause of this failure, recognizing and quantifying the distribution of lung volume and its dynamic behavior could be crucial to improve outcomes. We present the case of a patient with a one-lung transplant and prolonged mechanical ventilation who, after presenting successive failures in the weaning pro cess, underwent advanced monitoring in order to find the causes of the failure.