A ventilação mecânica (VM) tem sido recentemente associada ao desenvolvimento de falências orgânicas distais, como um fator contribuinte para a falência renal em pacientes com trauma e fator de risco para diálise e mortalidade em unidade de terapia intensiva (UTI). A estratégia ventilatória adotada pode influenciar estes efeitos. O objetivo do presente estudo é explorar a hipótese de que a estratégia de ventilação mecânica adotada pode influenciar na função renal. Delineamento: Randomizado, investigação animal experimental. Casuística: Ratos machos Wistar, anestesiados, paralisados e ventilados mecanicamente. Intervenção: Dois grupos com seis animais cada foram randomizados para receberem ventilação mecânica com volume corrente (VT) de 8ml/kg (VT8) ou 27ml/kg (VT27). Os parâmetros ajustados para grupo foram: a) VT 8ml/kg; Freqüência respiratória (FR) 60±7 rpm; pressão positiva expiratória final (PEEP) 3 cmH2O; Pico de pressão inspiratória (Pwap) 11.8±2 cmH2O; Pressão média de vias aéreas (Pawm) 6,33±0,22 e b) VT 27ml/kg; FR 30±5 rpm; PEEP 0 cmH2O; Pwap 22.7±4 cmH2O; Pawm 6,50±0,22. Mensurações e Resultados: O grupo VT27 apresentou redução significativa no clearance de inulina após 60 minutos de VM, indicando insuficiência renal aguda (0.6±0.05 ml/min/100g de peso corporal (PC)), e ainda mais acentuada após 90 minutos de VM (0.45±0.05 ml/min/100g de PC) comparada aos valores basais (0.95±0.07 ml/min/100g de PC), p<0.001. Nenhum dos dois grupos sofreram variações significativas em relação as variáveis hemodinâmicas e gasométricas. Conclusões: Observamos que o ritmo de filtração glomerular (RFG) mensurado pelo clearance de inulina é afetado pela estratégia de volume corrente empregado após 60 minutos de VM com 27ml/kg e caindo a valores mais baixo após 90 minutos de VM / Mechanical Ventilation (MV) has been recently associated with development of distal organ failure and it is also a contributor factor for renal failure in trauma patients, and risk factor for dialysis and mortality rate in intensive care unit. The ventilatory strategy adopted might be influenced this effect. The aim of the present study was to explore the hypothesis that mechanical ventilatory strategy may contribute to decreased renal function. Design: Randomized animal laboratory investigation. Subjects: Anesthetized, paralyzed, and mechanically ventilated male Wistar rats. Interventions: Two groups of six rats each were randomized to receive tidal volume of either 8ml/kg or 27 ml/kg. Ventilation strategies for the two groups were as follows: a) 8ml/kg; frequency 60±7 beats/min; positive endexpiratory pressure, 3.0 cm H2O; and peak inspiratory airway pressure (Pawp), 11.8±2 cm H2O; and b) 27ml/kg; frequency 30±5 beats/min; positive end-expiratory pressure, 0 cm H2O; and peak inspiratory airway pressure (Pawp), 22.7±4 cm H2O; Both groups with the same mean airway pressure (Pawm), 6,33±0,21 and 6,5±0,22, respectively. Measurements and main Results: Rats ventilated with high tidal volume (27ml/kg) presented significantly decreased inulin clearance after 60 minutes of mechanical ventilation, indicating acute renal insufficiency (0.6±0.05 ml/min/BW) in comparison with basal values (0.95±0.07 ml/min/BW), p<0.001. We observed decreased in inulin clearance in rats that received high tidal volume, after 60 minutes of ventilation and even more significant at 90 minutes of ventilation (0.45±0.05 ml/min/BW) compared with basal values. No inulin clearance alteration was observed in control ventilation group (0.8±0.05 ml/min/BW basal vs. 0.72±0.03 ml/min/BW 120 min of MV). Conclusion: We concluded that GFR is affected by different strategies of mechanical ventilation, and after 60 minutes of high tidal volume (27ml/kg) ventilation the renal function marked decreased, getting worse after 90 minutes

INTRODUÇÃO E OBJETIVOS: A Circulação extracorpórea (CEC) é associada a ativação leucocitária, resposta inflamatória e disfunção pulmonar. Objetivou-se avaliar os efeitos da filtragem leucocitária sobre a resposta inflamatória e a função pulmonar em indivíduos submetidos à revascularização do miocárdio (RM) com CEC. MÉTODO: Após aprovação pelo Comitê de Ética Institucional e obtenção do consentimento informado dos indivíduos, foi realizado estudo prospectivo randomizado, para comparar indivíduos adultos submetidos à RM com CEC, utilizando-se filtragem leucocitária (n=09) ou filtro standard (n=11) durante a CEC. Tomografia computadorizada (CT) de tórax, espirometria, análise da oxigenação e hemograma foram realizados antes da cirurgia. A anestesia foi induzida por via venosa com etomidato (0,3 mg.kg-1), sufentanil (0,3 ug.kg-1), pancurônio (0,08 mg.kg-1) e mantida com isoflurano (0,5 - 1,0 CAM) e sufentanil (0,5 ug.kg-1.h-1). A ventilação mecânica utilizou volume corrente de 8 mL.kg-1, com FiO2 de 0,6 e PEEP de 5 cm H2O, exceto durante a CEC. No grupo Filtragem, durante a CEC, foi inserido um filtro de leucócitos na linha arterial do circuito (LG-6, Pall Biomedical Products) e, no grupo Controle, foi utilizado o filtro Standard. Contagem leucocitária foi realizada após a indução, aos 5, 25 e 50 min de CEC, ao final da cirurgia, com 12 e 24 h PO. Dados hemodinâmicos, PaO2/FiO2, fração de Shunt, interleucinas, elastase e mieloperoxidase foram colhidos antes e após a CEC, no final da cirurgia, com 6,12 e 24 h PO. Trinta minutos depois da indução, e trinta após a CEC, três amostras sequenciais de ar exalado foram colhidas para análise de óxido nítrico (NO), por quimiluminescência. Espirometria e CT de tórax foram realizadas no primeiro dia pós-operatório. Os dados foram analisados por meio de ANOVA de duplo fator para medidas repetidas. RESULTADOS: O tempo de CEC foi similar entre os grupos controle e filtragem (86,78 ± 19,58 versus 104,64 ± 27,76 min, p=0,161). O grupo Filtragem mostrou menor contagem leucocitária que o grupo Controle até 50 min de CEC (3384 ± 2025 versus 6478 ± 3582 U.mm-3 U.mm-3, p=0,036), menor fração de shunt até 6 h PO (10 ± 2% versus 16 ± 5%, p=0,040) e menores níveis de IL-10 até o final da cirurgia (1571 ± 1137 pg.mL-1 versus 3108 ± 1694 pg.mL-1, p=0,031). Não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos em relação ao restante dos parâmetros avaliados (p > 0,05). CONCLUSÕES: A filtragem leucocitária durante a CEC, quando comparada à utilização de filtro convencional, promove diminuição da contagem de neutrófilos até 50 minutos de CEC, menor liberação de IL-10 até o final da cirurgia e menor alteração da fração de shunt intrapulmonar até 6 h PO, protegendo os pulmões apenas temporariamente contra a injúria aguda relacionada / BACKGROUND AND OBJECTIVE: The Cardiopulmonary bypass (CPB) is related to leukocyte activation, inflammatory response and lung dysfunction. The aim of this study was to evaluate the effects of CPB-leukocyte filtration on the inflammatory response and lung function after coronary artery bypass grafting (CABG). METHODS: After approval by the institutional ethics committee and informed consent, a prospective randomized study was performed to compare CABG-patients undergoing CPB-leukocyte filtration (n=9) or standard CPB (n=11). Espirometry, chest computed tomography (CT), oxygenation analysis and leukocyte count were performed before surgery. Anesthesia induction was performed intravenously with etomidate (0,3 mg.kg-1), sufentanil (0,3 ug.kg-1), pancuronium bromide (0,08 mg.kg-1) e sustained with isoflurano (0,5 - 1,0 CAM) and sufentanil (0,5 ug.kg-1.h-1). The tidal volume used during mechanical ventilation was 8 mL.kg-1, the FiO2 0.6 and PEEP 5 cm H2O, except during CPB. In Filtered group, during CPB, was inserted a leukocyte filter in the arterial line of CPB circuit (LG-6, Pall Biomedical Products) and, in Control group, the Standard arterial line filter was utilized. Hemodynamic data, PaO2/FiO2, shunt fraction, interleukins, elastase and myeloperoxidase were evaluated before and after CPB, at the end of surgery, and 6, 12 and 24 h PO. Thirty minutes after induction, and Thirty after CPB, three sequential exhaled air samples were collected to perform analysis of nitric oxide (NO), by chemiluminescence technique. Espirometry and chest CT were performed on first PO. Data were analyzed using two-factor ANOVA for repeated measurements. RESULTS: Length of CPB was similar in the filtered and control groups (86.78 ± 19.58 versus 104.64 ± 27.76 min, p = 0.161). The filtered group showed lower neutrophil counts than the control group up to 50 minutes of CPB (3384 ± 2025 versus 6478 ± 3582 U/mm-3, p = 0.036), lower shunt fraction up to 6 hours after surgery (10 ± 2% versus 16 ± 5%, p = 0.040), and lower levels of IL-10 at the end of surgery (1571 ± 1137 pg.ml-1 versus 3108 ± 1694 pg.ml-1, p = 0.031). There were no significant differences between the groups with respect to rest of the parameters evaluated (p >u0,05). CONCLUSIONS: The leukocyte filtration during CPB, when compared to the use of conventional filter, promotes lower neutrophil counts up to 50 minutes of CPB, lower levels of IL-10 at the end of surgery and lower shunt fraction up to 6 hours after surgery, protecting the lungs only temporarily against the acute injury related Trial registration: Clinicaltrials.gov identifier: NCT01469676

Introdução: A pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV) causada por Staphylococcus aureus resistente à meticilina (SARM) é uma infecção nosocomial frequente em pacientes críticos. A vancomicina é o tratamento de escolha, porém tem apresentado altas taxas de falha terapêutica, sendo uma das possíveis causas a baixa penetração no tecido pulmonar após administração intravenosa. Diversos estudos experimentais têm demonstrado que a administração de antibióticos por nebulização possibilita a obtenção de altas concentrações no tecido pulmonar e maior efeito bactericida que a obtida por infusão intravenosa. Entretanto, até o momento, a literatura carece de estudos comparando a utilização de vancomicina por via intravenosa com a via inalatória. Objetivo: O objetivo principal deste estudo foi comparar a concentração de vancomicina atingida no tecido pulmonar saudável após a administração de dose única via intravenosa ou por nebulização, em suínos anestesiados e submetidos à ventilação mecânica. Métodos: Vinte e quatro suínos foram submetidos à anestesia intravenosa, intubação e ventilação mecânica e aleatorimanete distribuidos: Doze animais receberam uma dose única de vancomicina por infusão intravenosa (15 mg.Kg-1), dos quais seis animais foram eutanasiados uma hora após término da administração e seis animais foram eutanasiados após 12 horas e doze animais receberam uma dose única de vancomicina por nebulização com nebulizador de placa vibratória (37,5 mg.Kg-1), dos quais seis animais foram eutanasiados uma hora após término da administração e seis animais foram eutanasiados após 12 horas. Foram coletadas amostras de sangue para dosagem sérica de vancomicina antes da administração em 30\', 1, 2, 4, 6, 8 e 12h após o término da administração. Após a eutanásia, foram coletadas amostras de tecido pulmonar de regiões dependentes e não dependentes para dosagem tecidual de vancomicina. Nos animais que receberam a vancomicina por nebulização, a deposição extrapulmonar deste antibiótico foi calculada após da lavagem das partes do circuito ventilatório e da câmara de nebulização. A dosagem de vancomicina foi realizada por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE-UV). Resultados: A concentração de vancomicina no tecido pulmonar obtida no grupo nebulizado de uma hora foi aproximadamente treze vezes maior que a concentração pulmonar obtida no grupo intravenoso de uma hora; (mediana e intervalo interquartílico) 161 (71-301) vs. 12 (4-42) Mig.g-1 (p < 0,05), respectivamente. A concentração pulmonar de vancomicina no grupo nebulizado de 12 horas foi 63 (23-119) Mig.g-1 e níveis indetectáveis de vancomicina foram obtidos no grupo intravenoso de 12 horas; 0 (0-19) Mig.g-1 (p < 0,05). Houve ausência de um pico sérico de vancomicina após o término da administração por nebulização no grupo de doze horas comparado ao grupo intravenoso. Conclusão: A administração de vancomicina por nebulização apresentou maiores concentrações pulmonares do que pela via intravenosa. Os resultados sugerem uma passagem lentificada da vancomicina pela barreira alvéolo-capilar após nebulização / Introduction: Ventilator-associated pneumonia caused by Staphylococcus aureus methicillin resistant is a frequent nosocomial infection in critically ill patients. Vancomycin is the treatment of choice, but it has presented high rates of therapeutic failure, possibly due to its low penetration in lung tissue following intravenous administration. Many studies have shown that lung tissue deposition and antibacterial efficiency of nebulized antibiotics were greater than by intravenous administration. However, to date, the literature lacks studies comparing the use of vancomycin intravenously with the inhalation route Objective: The aim of this study was to compare vancomycin concentration in healthy lungs after a single dose nebulized or intravenously administered in anesthetized and ventilated piglets. Methods: Twenty four piglets were anesthetized, intubated and submitted to mechanical ventilation. Twelve animals received a single dose of vancomycin by intravenous infusion (15 mg.kg-1), of which six animals were euthanized one hour after the end of administration and six animals were euthanized after 12 hours and twelve animals received a single dose of vancomycin using a vibrating plate nebulizer (37,5 mg.kg-1), of which six animals were euthanized one hour after the end of administration and six animals were euthanized after 12 hours. Blood samples were collected for serum vancomycin dosage before and at 30\', 1, 2, 4, 6, 8 and 12 hours after the end of administration. After euthanasia, tissue samples from dependent and non-dependent lung tissue were collected for tissue dosage of vancomycin. In animals receiving vancomycin by nebulization, the extrapulmonary deposition of this antibiotic was calculated after washing the parts of the ventilator circuit and the nebulization chamber. The dosage of vancomycin was performed using high performance liquid chromatography (HPLC-UV). Results: Vancomycin lung tissue concentrations in one-hour aerosol group were thirteen times greater than pulmonary concentration in one-hour intravenous group (median and interquartile range): 161 (71-301) Mig.g-1 vs. 12 (4-42) Mig.g-1 (p < 0.05). Vancomycin lung tissue concentration in twelve-hour aerosol group was 63 (23-119) ?g.g-1 and it was undetectable in twelve-hour intravenous group; 0 (0-19) Mig.g-1 (p < 0.05). There was no vancomycin serum peak following the end of administration by nebulization in the 12-hour group compared to intravenous administration. Conclusion: Administration of vancomycin by nebulization showed higher lung tissue concentrations than intravenous route. The results suggest a slower passage of vancomycin through alveolar capillary barrier after nebulization

Introdução: A pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV) causada por Staphylococcus aureus resistente à meticilina (SARM) é uma infecção nosocomial frequente em pacientes críticos. A vancomicina é o tratamento de escolha, porém tem apresentado altas taxas de falha terapêutica, sendo uma das possíveis causas a baixa penetração no tecido pulmonar após administração intravenosa. Diversos estudos experimentais têm demonstrado que a administração de antibióticos por nebulização possibilita a obtenção de altas concentrações no tecido pulmonar e maior efeito bactericida que a obtida por infusão intravenosa. Entretanto, até o momento, a literatura carece de estudos comparando a utilização de vancomicina por via intravenosa com a via inalatória. Objetivo: O objetivo principal deste estudo foi comparar a concentração de vancomicina atingida no tecido pulmonar saudável após a administração de dose única via intravenosa ou por nebulização, em suínos anestesiados e submetidos à ventilação mecânica. Métodos: Vinte e quatro suínos foram submetidos à anestesia intravenosa, intubação e ventilação mecânica e aleatorimanete distribuidos: Doze animais receberam uma dose única de vancomicina por infusão intravenosa (15 mg.Kg-1), dos quais seis animais foram eutanasiados uma hora após término da administração e seis animais foram eutanasiados após 12 horas e doze animais receberam uma dose única de vancomicina por nebulização com nebulizador de placa vibratória (37,5 mg.Kg-1), dos quais seis animais foram eutanasiados uma hora após término da administração e seis animais foram eutanasiados após 12 horas. Foram coletadas amostras de sangue para dosagem sérica de vancomicina antes da administração em 30\', 1, 2, 4, 6, 8 e 12h após o término da administração. Após a eutanásia, foram coletadas amostras de tecido pulmonar de regiões dependentes e não dependentes para dosagem tecidual de vancomicina. Nos animais que receberam a vancomicina por nebulização, a deposição extrapulmonar deste antibiótico foi calculada após da lavagem das partes do circuito ventilatório e da câmara de nebulização. A dosagem de vancomicina foi realizada por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE-UV). Resultados: A concentração de vancomicina no tecido pulmonar obtida no grupo nebulizado de uma hora foi aproximadamente treze vezes maior que a concentração pulmonar obtida no grupo intravenoso de uma hora; (mediana e intervalo interquartílico) 161 (71-301) vs. 12 (4-42) Mig.g-1 (p < 0,05), respectivamente. A concentração pulmonar de vancomicina no grupo nebulizado de 12 horas foi 63 (23-119) Mig.g-1 e níveis indetectáveis de vancomicina foram obtidos no grupo intravenoso de 12 horas; 0 (0-19) Mig.g-1 (p < 0,05). Houve ausência de um pico sérico de vancomicina após o término da administração por nebulização no grupo de doze horas comparado ao grupo intravenoso. Conclusão: A administração de vancomicina por nebulização apresentou maiores concentrações pulmonares do que pela via intravenosa. Os resultados sugerem uma passagem lentificada da vancomicina pela barreira alvéolo-capilar após nebulização / Introduction: Ventilator-associated pneumonia caused by Staphylococcus aureus methicillin resistant is a frequent nosocomial infection in critically ill patients. Vancomycin is the treatment of choice, but it has presented high rates of therapeutic failure, possibly due to its low penetration in lung tissue following intravenous administration. Many studies have shown that lung tissue deposition and antibacterial efficiency of nebulized antibiotics were greater than by intravenous administration. However, to date, the literature lacks studies comparing the use of vancomycin intravenously with the inhalation route Objective: The aim of this study was to compare vancomycin concentration in healthy lungs after a single dose nebulized or intravenously administered in anesthetized and ventilated piglets. Methods: Twenty four piglets were anesthetized, intubated and submitted to mechanical ventilation. Twelve animals received a single dose of vancomycin by intravenous infusion (15 mg.kg-1), of which six animals were euthanized one hour after the end of administration and six animals were euthanized after 12 hours and twelve animals received a single dose of vancomycin using a vibrating plate nebulizer (37,5 mg.kg-1), of which six animals were euthanized one hour after the end of administration and six animals were euthanized after 12 hours. Blood samples were collected for serum vancomycin dosage before and at 30\', 1, 2, 4, 6, 8 and 12 hours after the end of administration. After euthanasia, tissue samples from dependent and non-dependent lung tissue were collected for tissue dosage of vancomycin. In animals receiving vancomycin by nebulization, the extrapulmonary deposition of this antibiotic was calculated after washing the parts of the ventilator circuit and the nebulization chamber. The dosage of vancomycin was performed using high performance liquid chromatography (HPLC-UV). Results: Vancomycin lung tissue concentrations in one-hour aerosol group were thirteen times greater than pulmonary concentration in one-hour intravenous group (median and interquartile range): 161 (71-301) Mig.g-1 vs. 12 (4-42) Mig.g-1 (p < 0.05). Vancomycin lung tissue concentration in twelve-hour aerosol group was 63 (23-119) ?g.g-1 and it was undetectable in twelve-hour intravenous group; 0 (0-19) Mig.g-1 (p < 0.05). There was no vancomycin serum peak following the end of administration by nebulization in the 12-hour group compared to intravenous administration. Conclusion: Administration of vancomycin by nebulization showed higher lung tissue concentrations than intravenous route. The results suggest a slower passage of vancomycin through alveolar capillary barrier after nebulization

O advento do ressuscitador manual com válvula de pressão positiva expiratória final (PEEP) parece promissor na minimização dos efeitos deletérios provocados pela desconexão do paciente do ventilador mecânico na realização da manobra de bag-squeezing em recém-nascidos pré-termo (RNPT) em ventilação mecânica prolongada. Esta manobra é realizada por meio da insuflação manual do reanimador e consiste em inspirações lentas e profundas consecutivas, seguidas de pausa inspiratória e rápida liberação da pressão, associada à vibração torácica, promovendo aumento do fluxo expiratório. Objetivo Geral: Avaliar as repercussões da manobra de bagsqueezing, realizada com ressuscitador manual com e sem válvula reguladora da PEEP, sobre a função cardiorrespiratória de RNPT submetidos à ventilação mecânica. Objetivo específico: analisar os efeitos na frequência cardíaca e respiratória, na saturação por oximetria de pulso de oxigênio, no volume pulmonar inspiratório e expiratório e na resistência inspiratória e expiratória, antes, durante e após a manobra de bag-squeezing utilizando ressuscitador manual com e sem válvula reguladora da PEEP. Métodos: Estudo prospectivo transversal realizado entre janeiro de 2010 e dezembro de 2012. Critérios de inclusão: recém-nascidos pré-termo (RNPT) com idade gestacional inferior a 35 semanas, submetidos à ventilação mecânica invasiva e dependentes da mesma aos 28 dias de vida, hemodinamicamente estáveis. A manobra de bag-squeezing foi aplicada de forma randomizada com o mesmo ressuscitador manual alternando o uso ou não da válvula PEEP, seguida de aspiração endotraqueal finalizando a manobra. Para a análise dos dados nominais foi aplicado o teste de Wilcoxon com hipótese bilateral ao nível de significância de 5% e poder de teste de 80%. Resultados: Foram estudados 28 recém-nascidos com peso médio de nascimento 1.005,71 ± 372.16 gramas, idade gestacional média ao nascimento 28,90 ± 1,79 semanas, idade corrigida média de 33,26 ± 1,78 semanas, tempo médio de ventilação mecânica de 29,5 (15-53) dias. Em relação às variáveis estudadas foram observadas diferenças significantes na realização da manobra com e sem a válvula PEEP na frequência cardíaca e resistência expiratória. Conclusões: A menor variabilidade da saturação por oximetria de pulso, possivelmente pela maior estabilidade da caixa torácica e presença de pressão positiva no final da expiração sugerem que a utilização de válvula proporcionou melhor estabilização do RNPT. Não houve alterações significativas da frequência cardíaca, exceto no final da manobra com válvula, onde ocorreu aumento da mesma, provavelmente pelos efeitos fisiológicos da PEEP. A frequência respiratória manteve-se estável. Os volumes inspiratório e expiratório aumentaram em ambas as manobras, sugerindo que a manobra de bag-squeezing é benéfica para o paciente, independentemente do uso de válvula. Houve aumento significativo da resistência expiratória ao final da manobra com válvula / The coming of the manual resuscitator with valve of positive end-expiratory pressure (PEEP) seems promising in the minimization of the harmful effects provoked by the disconnection of the patient from the mechanical ventilation in the accomplishment of the bag-squeezing maneuver in preterm newborns (PTNB) in prolonged mechanical ventilation. This maneuver is accomplished through the manual insufflation of the resuscitator and consists of slow and deep consecutive inspirations, followed by inspiratory pause and fast liberation of the pressure, associated to the thoracic vibration, promoting an increase in the expiratory flow. General Objective: To evaluate the repercussions of the bag-squeezing maneuver, accomplished with manual resuscitator with and without PEEP regulatory valve, on the cardio respiratory function of PTNB undergoing mechanical ventilation. Specific Objective: To analyze the effects in the heart and breathing frequency, saturation by pulse oximetry, in the inspiratory and expiratory lung volume and resistance, before, during and after the bag-squeezing maneuver using manual resuscitator with and without PEEP regulatory valve. Methods: Transversal prospective study accomplished between January of 2010 and December of 2012. Inclusion criteria: preterm newborns with gestational age below 35 weeks, undergoing invasive mechanical ventilation and still depending on it on the 28th day of life, hemodynamically stable. The bag-squeezing maneuver was applied randomly with the same manual resuscitator alternating the use or not of the PEEP valve, following by endotracheal aspiration concluding the maneuver. For the analysis of the nominal data the Wilcoxon test was applied with bilateral hypothesis at significance level 5% and power of test 80%. Results: Twenty-eight newborns with an average birth weight 1,005.71 ± 372.16 grams, average gestational age at birth 28.90 ± 1.79 weeks, average corrected age of 33.26 ± 1.78 weeks, average time under mechanical ventilation of 29.5 (15-53) days were studied. In relation to the studied variables, significant differences were observed in the accomplishment of the maneuver with and without the PEEP valve on the heart frequency and expiratory resistance. Conclusions: The lower variability of the pulse oximetry saturation, possibly because of the higher ribcage stability and the presence of positive end-expiratory pressure, suggest that the use of the valve provided better stabilization of PTNB. There were no significant alterations of the heart frequency, except in the end of the maneuver with valve, when an increase of the same happened, probably for the physiologic effects of PEEP. The breathing frequency remained stable. The inspiratory and expiratory volumes increased in both maneuvers, suggesting that the bag-squeezing maneuver is beneficial for the patient, regardless of the use of the valve. There was significant increase of the expiratory resistance at the end of the maneuver with valve

O advento do ressuscitador manual com válvula de pressão positiva expiratória final (PEEP) parece promissor na minimização dos efeitos deletérios provocados pela desconexão do paciente do ventilador mecânico na realização da manobra de bag-squeezing em recém-nascidos pré-termo (RNPT) em ventilação mecânica prolongada. Esta manobra é realizada por meio da insuflação manual do reanimador e consiste em inspirações lentas e profundas consecutivas, seguidas de pausa inspiratória e rápida liberação da pressão, associada à vibração torácica, promovendo aumento do fluxo expiratório. Objetivo Geral: Avaliar as repercussões da manobra de bagsqueezing, realizada com ressuscitador manual com e sem válvula reguladora da PEEP, sobre a função cardiorrespiratória de RNPT submetidos à ventilação mecânica. Objetivo específico: analisar os efeitos na frequência cardíaca e respiratória, na saturação por oximetria de pulso de oxigênio, no volume pulmonar inspiratório e expiratório e na resistência inspiratória e expiratória, antes, durante e após a manobra de bag-squeezing utilizando ressuscitador manual com e sem válvula reguladora da PEEP. Métodos: Estudo prospectivo transversal realizado entre janeiro de 2010 e dezembro de 2012. Critérios de inclusão: recém-nascidos pré-termo (RNPT) com idade gestacional inferior a 35 semanas, submetidos à ventilação mecânica invasiva e dependentes da mesma aos 28 dias de vida, hemodinamicamente estáveis. A manobra de bag-squeezing foi aplicada de forma randomizada com o mesmo ressuscitador manual alternando o uso ou não da válvula PEEP, seguida de aspiração endotraqueal finalizando a manobra. Para a análise dos dados nominais foi aplicado o teste de Wilcoxon com hipótese bilateral ao nível de significância de 5% e poder de teste de 80%. Resultados: Foram estudados 28 recém-nascidos com peso médio de nascimento 1.005,71 ± 372.16 gramas, idade gestacional média ao nascimento 28,90 ± 1,79 semanas, idade corrigida média de 33,26 ± 1,78 semanas, tempo médio de ventilação mecânica de 29,5 (15-53) dias. Em relação às variáveis estudadas foram observadas diferenças significantes na realização da manobra com e sem a válvula PEEP na frequência cardíaca e resistência expiratória. Conclusões: A menor variabilidade da saturação por oximetria de pulso, possivelmente pela maior estabilidade da caixa torácica e presença de pressão positiva no final da expiração sugerem que a utilização de válvula proporcionou melhor estabilização do RNPT. Não houve alterações significativas da frequência cardíaca, exceto no final da manobra com válvula, onde ocorreu aumento da mesma, provavelmente pelos efeitos fisiológicos da PEEP. A frequência respiratória manteve-se estável. Os volumes inspiratório e expiratório aumentaram em ambas as manobras, sugerindo que a manobra de bag-squeezing é benéfica para o paciente, independentemente do uso de válvula. Houve aumento significativo da resistência expiratória ao final da manobra com válvula / The coming of the manual resuscitator with valve of positive end-expiratory pressure (PEEP) seems promising in the minimization of the harmful effects provoked by the disconnection of the patient from the mechanical ventilation in the accomplishment of the bag-squeezing maneuver in preterm newborns (PTNB) in prolonged mechanical ventilation. This maneuver is accomplished through the manual insufflation of the resuscitator and consists of slow and deep consecutive inspirations, followed by inspiratory pause and fast liberation of the pressure, associated to the thoracic vibration, promoting an increase in the expiratory flow. General Objective: To evaluate the repercussions of the bag-squeezing maneuver, accomplished with manual resuscitator with and without PEEP regulatory valve, on the cardio respiratory function of PTNB undergoing mechanical ventilation. Specific Objective: To analyze the effects in the heart and breathing frequency, saturation by pulse oximetry, in the inspiratory and expiratory lung volume and resistance, before, during and after the bag-squeezing maneuver using manual resuscitator with and without PEEP regulatory valve. Methods: Transversal prospective study accomplished between January of 2010 and December of 2012. Inclusion criteria: preterm newborns with gestational age below 35 weeks, undergoing invasive mechanical ventilation and still depending on it on the 28th day of life, hemodynamically stable. The bag-squeezing maneuver was applied randomly with the same manual resuscitator alternating the use or not of the PEEP valve, following by endotracheal aspiration concluding the maneuver. For the analysis of the nominal data the Wilcoxon test was applied with bilateral hypothesis at significance level 5% and power of test 80%. Results: Twenty-eight newborns with an average birth weight 1,005.71 ± 372.16 grams, average gestational age at birth 28.90 ± 1.79 weeks, average corrected age of 33.26 ± 1.78 weeks, average time under mechanical ventilation of 29.5 (15-53) days were studied. In relation to the studied variables, significant differences were observed in the accomplishment of the maneuver with and without the PEEP valve on the heart frequency and expiratory resistance. Conclusions: The lower variability of the pulse oximetry saturation, possibly because of the higher ribcage stability and the presence of positive end-expiratory pressure, suggest that the use of the valve provided better stabilization of PTNB. There were no significant alterations of the heart frequency, except in the end of the maneuver with valve, when an increase of the same happened, probably for the physiologic effects of PEEP. The breathing frequency remained stable. The inspiratory and expiratory volumes increased in both maneuvers, suggesting that the bag-squeezing maneuver is beneficial for the patient, regardless of the use of the valve. There was significant increase of the expiratory resistance at the end of the maneuver with valve

Introdução: A Variação da Pressão Sistólica (VPS) e da Pressão de Pulso (VPP) têm sido propostas como métodos efetivos para monitoração hemodinâmica, em predizer a resposta à reposição da volemia durante a ventilação mecânica. A primeira é calculada pela diferença entre a pressão sistólica máxima e mínima em um ciclo respiratório, e composta pela somatória dos componentes delta up e delta down; e a VPP obtida pela diferença entre a pressão sistólica e diastólica também em um ciclo respiratório. O objetivo deste estudo foi avaliar a VPS e seus componentes, e a VPP durante a ventilação com volume (VCV) e pressão (PCV) controlados, em coelhos normovolêmicos ou submetidos à hemorragia controlada. Método: Trinta e dois coelhos foram distribuídos de forma aleatória em quatro grupos: G1-ConPCV, G2-HemPCV, G3-ConVCV e G4-HemVCV. Foram ventilados em PCV ou VCV, com volume corrente entre 10 e 12 ml.kg-1 e freqüência respiratória para manter normocapnia. Nos grupos controle (G1-ConPCV e G3-ConVCV), sangue não foi retirado, e cada momento foi avaliado por 30 minutos (M0, M1 e M2); nos grupos com hemorragia (G2-HemPCV e G4-HemVCV), não houve perda sangüínea em M0, em M1 retirou-se 15% da volemia estimada, assim como em M2, de forma gradual. Os dados foram submetidos à análise de variância para medidas repetidas (ANOVA), sendo considerados significativos para um valor de p<0,05, e apresentados na forma de média e desvio-padrão. Resultados: Não houve diferença em M0 entre os grupos estudados. Em M1, os grupos com perda sanguínea apresentaram maiores variações na VPS, em seu componente delta down e na VPP, diferindo significativamente apenas dos grupos controle. Quando a volemia foi reduzida em 30% (M2), G4-HemVCV apresentou maior variação na pressão sistólica, no componente delta down e na pressão de pulso; bem como ambos grupos submetidos à hemorragia apresentaram valores significativamente maiores do que os grupos controle. O débito cardíaco não apresentou variação significativa (p>0,05) entre os momentos e grupos estudados. Conclusões: Em coelhos normovolêmicos ou com hipovolemia leve, ambos modos de ventilação se comportam de forma semelhante sobre as variáveis estudadas, ao passo que na hipovolemia moderada pôde-se observar menor comprometimento hemodinâmico durante a PCV / Rationale: Systolic pressure variation (SPV) and pulse pressure variation (PPV) indices have been proposed as effective methods of hemodynamic monitoring to predict fluid responsiveness during mechanical ventilation. SPV is calculated by the difference between the maximum and minimum values of systolic blood pressure following a single positive pressure breath, and it is made up of the sum of their components delta up and delta down; PPV is obtained by the difference between systolic and diastolic blood pressure also in a single positive pressure breath. The purpose of this study was to evaluate SPV and its components, and PPV during volume (VCV) and pressure (PCV) controlled ventilation in normovolemic rabbits or ones submitted to graded hemorrhage. Method: Thirty two rabbits were randomly allocated in four groups: G1- ConPCV, G2-HemPCV, G3-ConVCV and G4-HemVCV. They were ventilated in PCV or VCV; tidal volume was fixed between 10 to 12 mL.kg-1 and respiratory rate was monitored in order to maintain normocapnia. In control groups (G1- ConPCV and G3-ConVCV) blood was not withdrawn and each moment was evaluated for 30 minutes (M0, M1 and M2); in hemorrhage groups (G2-HemPCV and G4-HemVCV) there was no blood loss in M0; in M1 and M2 15% of estimated volemia was graded withdrawn. Data were submitted to analysis of variance for repeated measures (ANOVA); significance level was p<0,05 and results were expressed as mean ± standard deviation. Results: In M0, no significant differences were observed among all groups. Hemorrhagic groups (G2-HemPCV and G4-HemVCV) presented higher SPV, delta down and PPV in M1, differing significantly (p<0,05) only from control groups. When 30% of estimated blood volume was removed, higher SPV, delta down and PPV were observed mainly in G4-HemVCV. Cardiac output did not vary significantly (p>0,05) among groups and moments. Conclusions: In rabbits with normovolemia or slight hemorrhage, both modes of ventilation had similar behavior over studied parameters, while in the ones undergoing moderate hemorrhage PCV determined less hemodynamic compromising

The lungs are particularly vulnerable to acute, critical illness. Respiratory failure can result not only from primary lung pathology, such as pneumonia, but also as a secondary consequence of heart failure or inflammatory illness, such as sepsis or trauma. When this occurs, it is essential to support patients with mechanical ventilation while the fundamental disease process is addressed. The goal of mechanical ventilation is to ensure adequate ventilation, which involves a magnitude of gas exchange that leads to the desired blood level of carbon dioxide, and adequate oxygenation that ensures organ function. Achieving these goals is complicated by the fact that mechanical ventilation can actually cause acute lung injury, either by inflating the lungs to excessive volumes or by using excessive pressures to inflate the lungs. Thus, the challenge to mechanical ventilation is to produce the desired blood levels of carbon dioxide and oxygen without causing further acute lung injury. In this research, we develop an analysis and control synthesis framework for a pressure-limited respirator and lung mechanics system using compartment models. Specifically, a general mathematical model is developed for the dynamic behavior of a multicompartment respiratory system. Then, based on this multicompartment model, an optimal respiratory pattern is characterized using classical calculus of variations minimization techniques for inspiratory and expiratory breathing cycles. Furthermore, model predictive controller frameworks are designed to track the given optimal respiratory air flow pattern while satisfying control input amplitude and rate constrains.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2007. / Härtill 4 uppsatser.

A traqueostomia é uma via aérea artificial que pode ser plástica ou metálica. Esta, para aplicação de pressão positiva necessita de um conector adaptador. Objetivo: desenvolver um conector para acoplar a cânula metálica à válvula exalatória. Metodologia: foram desenvolvidos três modelos para a peça conectora, a partir das medidas de uma cânula metálica número 5 e de duas válvulas exalatórias. Os dois primeiros modelos foram usinados em material poliamídico, sendo o primeiro com formato de funil e angulação de 140o próximo à extremidade conectável à cânula; o segundo com formato predominantemente cônico e angulação específica de 2o. O terceiro protótipo seguiu o modelo do segundo; porém, com resina e produzido em impressora 3D. Os conectores adaptadores foram testados com duas válvulas exalatórias, confeccionadas em acrílico, e identificadas como I e II. A válvula I é um tubo com orifício exalatório e uma entrada para oxigenioterapia. A válvula II contém dois tubos encaixáveis e com fuga contínua. Os testes envolveram: análise de vazamento com gerador de pressão positiva, programado em 7,5, 13 e 20 cmH2O, durante 1-2 h, em um modelo pulmonar analógico; medidas de pressões de entrada e de saída; ensaios mecânicos destrutivos; simulação computacional de fluxo e reação à esterilização. Resultados: obteve-se uma velocidade de fluxo maior no trajeto da via aérea superior até o brônquio esquerdo e distal à via aérea. Os testes destrutivos atingiram tensões máximas de 71,43 e 75,44 MPa, respectivamente, indicando que a poliamida é mais frágil que a resina. As medidas de vazamento apresentaram menor média, 18,8 (±10,78) l/m, na combinação da peça em resina com a válvula exalatória I. Na medida das pressões de entrada e saída do gerador, o erro encontrado foi de 4,48% sobre os valores das três pressões aplicadas. Quanto à esterilização, o procedimento em óxido de etileno afetou as dimensões e funcionalidade da peça em resina, mas as peças usinadas permaneceram inalteradas. Nos procedimentos de peróxido de hidrogênio e autoclave, não houve alteração na funcionalidade da peça em resina. Conclusões: A peça usinada, esterilizada apenas com óxido de etileno, permaneceu inalterada após o procedimento. A peça prototipada, submetida ao óxido de etileno, peróxido de hidrogênio e à autoclave apresentou alteração dimensional e funcional com o óxido de etileno. Quanto ao vazamento, a melhor solução é a combinação da peça em resina com a válvula I, exigindo menos do sistema de compensação. Para resultados conclusivos, aguardam-se os ensaios in vivo. / Tracheostomy is an artificial airway which can be made by plastic or metal cannula. For applying treatment with positive pressure it needs an adapter connector. Objective: to create a connector to be attached between the metal cannula and the exhalation valve. Method: for the connector device, three models have been developed, from the dimensions of a metal cannula number 5 and two exhalation valves. The first two models were machined with polyamide material, having the first one funnel-shaped with an angle of 140° closed to the end connectable to the cannula; the second having predominantly conical shape and angular opening of 2°. The third prototype was built similarly to the second model. However, it is made by resin and produced on a 3D printer. Connectors were tested with two exhalation valves, made of acrylic and identified as I and II. Valve I is a tube with an exhalation hole and an inlet for oxygen therapy. Valve II contains two dockable continuous drain pipes. The evaluation tests involved: leakage analysis using positive pressure generator set at 7.5, 13 and 20 cmH2O for 1-2 h, in an analog lung model; input and output pressure measurements; destructive mechanical testing; computer-based flow simulation and reaction to sterilization. Results: it was obtained a higher flow velocity along the upper airway path till the left bronchus and distal to the air. Destructive testing reached maximum stresses of 71.43 and 75.44 MPa for the samples 1 and 2, respectively. Flow leaks' measurements had shown lower average for the combination of resin with exhalation valve I (18.8 (± 10.78) l/m). For the measures of input pressure and output of the generator, the error was found to be 4.48 % on the values of the three applied pressures. Regarding sterilization, the procedure with ethylene oxide has affected the dimensions and functionality of the resin-based device, but the machined prototypes remained unchanged. Concerning the hydrogen peroxide and autoclaving procedures, there was no change on the resin model ́s functionality. Conclusions: with relation to the flow leaks, the combination where occurred the least leaks was the resin based device with valve I. The machined connector, which was sterilized only with ethylene oxide, remained unchanged after the procedure. The prototype which was submitted to ethylene oxide, hydrogen peroxide and autoclave, had introduced dimensional and functional changes with the ethylene oxide. As for the flow leak, the best solution is the combination of the resin-based connector with valve I, demanding less of the compensation system. For conclusive results, in vivo essays are expected.