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Thèse de Doctorat
DOI
Document
Auteur
Nom complet
Vinicius Torsani
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2019
Directeur
Jury
Amato, Marcelo Britto Passos (Président)
Borges Sobrinho, João Batista
Costa, Eduardo Leite Vieira
Gomes, Susimeire
Titre en portugais
Efeitos da fração inspirada de oxigênio nos volumes pulmonares regionais após oclusão lobar seletiva em modelo fisiológico de redução volumétrica pulmonar endoscópica com válvulas unidirecionais
Mots-clés en portugais
Atelectasia pulmonar
Broncoscopia
Experimentação animal
Fenômenos fisiológicos respiratórios
Impedância elétrica
Oxigênio
Ventilação pulmonar
Resumé en portugais
Introdução - Pacientes com enfisema pulmonar avançado submetidos a redução volumétrica pulmonar endoscópica (ELVR) com válvulas unidirecionais (EBV) apresentam melhores resultados quando o lobo tratado não possui ventilação colateral e atelectasia lobar é alcançada. No entanto, a resposta positiva de desinsuflação está associada a maior ocorrência de pneumotórax nessa população. Recomendações recentes enfatizam a importância de condutas no intra- e pós-operatório que busquem minimizar os riscos associados, porém muito pouco é abordado em relação ao manejo da ventilação mecânica durante a intervenção. Elevada fração inspirada de oxigênio (FiO2) é reconhecida na indução de atelectasia por absorção e pode desempenhar um papel relevante na modulação de redução volumétrica após oclusão seletiva. Atualmente não se monitora os efeitos regionais da ELVR com EBV em tempo real. A tomografia de impedância elétrica (TIE) é uma ferramenta de imagem não-invasiva e sem radiação que fornece dados regionais em tempo real de variação de volume pulmonar por meio de uma cinta de eletrodos aplicadas no tórax. Neste contexto, o objetivo deste estudo é usar a TIE para avaliar a influência da FiO2 na ELVR com EBV em um modelo experimental de pulmão normal suíno, animal que não possui ventilação colateral. Métodos - 5 suínos foram submetidos a um estudo cruzado de oclusão do lobo inferior esquerdo por dois métodos, válvulas unidirecionais (válvulas) e cateter-balão intrabronquial (balão), com FiO2 de 50% e 100% por 15 minutos em cada etapa. O balão serviu como um controle, com oclusão assegurada por visão direta via broncoscópio e medida da pressão expiratória distal à oclusão em um animal representativo. A pressão expiratória positiva final usada foi titulada pela TIE para cada animal e recrutamento alveolar foi realizado ao final de cada etapa para reverter o colapso induzido. Foram analisados o mínimo Z (MinZ), como estimativa do volume pulmonar ao final da expiração, e o DeltaZ, variação cíclica proporcional ao volume corrente, ambos expressos em unidades arbitrárias de variação relativa, desde antes da oclusão (Pré) e em cada minuto do momento da oclusão (T0) até 15 minutos (T15). Em um animal adicional foi realizada aquisição simultânea de tomografia computadorizada (TC) e TIE para quantificação do conteúdo de gás. Em todas as análises as regiões de interesse foram direita (Dir) e esquerda (Esq). Resultados - Houve redução rápida e progressiva do MinZ Esq após oclusão com balão, sendo a magnitude quase 3 vezes maior na FiO2 de 100% comparada a 50% (p < 0,001). Com válvulas a 50% o MinZ Esq apresentou redução inicial, mas teve incremento progressivo de forma que em T15 não mostrou diferença em relação ao Pré (p=0,20). Em média, o MinZ Dir não sofreu alteração significativa. Os dados da TC e pressão distal tiveram padrão similar aos achados de MinZ da TIE. O DeltaZ Esq apresentou redução imediata após oclusão e se manteve estável ao longo dos 15 minutos, sem diferença entre as FiO2 em cada método de oclusão. Conclusão- FiO2 a 100% promove maior taxa de redução volumétrica secundária a oclusão lobar seletiva quando comparado a 50% e a TIE apresentou resultados coerentes e concordantes com métodos complementares
Titre en anglais
Effects of inspired oxygen fraction on regional lung volumes during selective lobar occlusion in a physiological model of endoscopic lung volume reduction with one-way endobronchial valves
Mots-clés en anglais
Animal experimentation
Bronchoscopy
Electric impedance
Oxygen
Pulmonary atelectasis
Pulmonary ventilation
Respiratory physiological phenomena
Resumé en anglais
Introduction - Patients with advanced pulmonary emphysema undergoing endoscopic lung volume reduction (ELVR) with one-way endobronchial valves (EBV) present better results when the treated lobe has negative collateral ventilation and lobar atelectasis is achieved. However, the positive response of deflation is associated with a higher occurrence of pneumothorax in this population. Recent recommendations emphasize the importance of intra- and postoperative procedures that seek to minimize the associated risks, but very little is addressed regarding the management of mechanical ventilation during the intervention. High inspired oxygen fraction (FiO2) is known to induce atelectasis by absorption and may play a relevant role in the modulation of volumetric reduction after selective occlusion. Currently, regional effects of ELVR with EBV is not monitored in real-time. Electrical impedance tomography (EIT) is a non-invasive and radiation-free imaging tool that provides regional real-time lung volume variation data by means of an electrode belt applied to the chest. In this context, the objective of this study is to use EIT to evaluate the influence of FiO2 on ELVR with EBV in an experimental normal lung swine model, an animal that lacks collateral ventilation. Methods - Five pigs were used in a crossover study of left lower lobe occlusion by two methods, one-way valves (valves) and intrabronchial balloon catheter (balloon), with FiO2 of 50% and 100% for 15 minutes at each stage. The balloon served as a control, where occlusion was ensured by direct bronchoscopic inspection and allowed a measurement of expiratory pressure distal to the occlusion in a representative animal. The positive end-expiratory pressure used was titrated by EIT for each animal and alveolar recruitment was performed at the end of each step to reverse the induced collapse. Minimum impedance value (MinZ) was recorded as an estimate of end-expiratory lung volume and tidal impedance variation (DeltaZ) as proportional to tidal volume, both expressed in arbitrary units of relative variation, from pre-occlusion (Pre) and every minute since occlusion (T0) up to 15 minutes (T15). In an additional animal, simultaneous acquisition of computed tomography (CT) and EIT was performed to quantify gas content. In all the analysis, regions of interest were right (R) and left (L). Results - There was a rapid and progressive reduction of MinZ-L after occlusion, with almost 3 times greater magnitude in FiO2 100% compared to 50% (p < 0.001). With valves at 50%, the MinZ-L presented initial reduction, but had a progressive increase so that in T15 there was no difference in relation to Pre (p = 0.20). On average, MinZ-R did not change significantly. CT and distal pressure data were consistent with EIT MinZ findings. DeltaZ-L presented immediate reduction after occlusion and remained stable throughout all 15 minutes, with no difference between FiO2 in each method of occlusion. Conclusion- FiO2 of 100% promotes greater rate of volumetric reduction following selective lobar occlusion when compared to 50%, and EIT presented coherent results in agreement with complementary methods
 
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ViniciusTorsani.pdf (5.16 Mbytes)
Date de Publication
2019-08-22
 
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