Factors associated with carbon dioxide transfer in an experimental model of severe acute kidney injury and hypoventilation during high bicarbonate continuous renal replacement therapy and oxygenation membrane support / Fatores associados à transferência de dióxido de carbono em um modelo experimental de lesão renal aguda grave e hipoventilação durante terapia de substituição renal contínua com alto teor de bicarbonato e suporte com membrana de oxigenação

ABSTRACT Objective To investigate the factors influencing carbon dioxide transfer in a system that integrates an oxygenation membrane in series with high-bicarbonate continuous veno-venous hemodialysis in hypercapnic animals. Methods In an experimental setting, we induced severe acute kidney injury and hypercapnia in five female Landrace pigs. Subsequently, we initiated high (40mEq/L) bicarbonate continuous veno-venous hemodialysis with an oxygenation membrane in series to maintain a pH above 7.25. At intervals of 1 hour, 6 hours, and 12 hours following the initiation of continuous veno-venous hemodialysis, we performed standardized sweep gas flow titration to quantify carbon dioxide transfer. We evaluated factors associated with carbon dioxide transfer through the membrane lung with a mixed linear model. Results A total of 20 sweep gas flow titration procedures were conducted, yielding 84 measurements of carbon dioxide transfer. Multivariate analysis revealed associations among the following (coefficients ± standard errors): core temperature (+7.8 ± 1.6 °C, p < 0.001), premembrane partial pressure of carbon dioxide (+0.2 ± 0.1/mmHg, p < 0.001), hemoglobin level (+3.5 ± 0.6/g/dL, p < 0.001), sweep gas flow (+6.2 ± 0.2/L/minute, p < 0.001), and arterial oxygen saturation (-0.5 ± 0.2%, p = 0.019). Among these variables, and within the physiological ranges evaluated, sweep gas flow was the primary modifiable factor influencing the efficacy of low-blood-flow carbon dioxide removal. Conclusion Sweep gas flow is the main carbon dioxide removal-related variable during continuous veno-venous hemodialysis with a high bicarbonate level coupled with an oxygenator. Other carbon dioxide transfer modulating variables included the hemoglobin level, arterial oxygen saturation, partial pressure of carbon dioxide and core temperature. These results should be interpreted as exploratory to inform other well-designed experimental or clinical studies.

RESUMO Objetivo Investigar os fatores que influenciam a transferência de dióxido de carbono em um sistema que integra uma membrana de oxigenação em série com terapia de substituição renal contínua com alto teor de bicarbonato em animais hipercápnicos. Métodos Em um ambiente experimental, induzimos lesão renal aguda grave e hipercapnia em cinco porcos Landrace fêmeas. Em seguida, iniciamos terapia de substituição renal contínua com alto teor de bicarbonato (40mEq/L) com uma membrana de oxigenação em série para manter o pH acima de 7,25. Em intervalos de 1 hora, 6 horas e 12 horas após o início da terapia de substituição renal contínua, realizamos uma titulação padronizada do fluxo de gás de varredura para quantificar a transferência de dióxido de carbono. Avaliamos os fatores associados à transferência de dióxido de carbono através da membrana pulmonar com um modelo linear misto. Resultados Realizamos 20 procedimentos de titulação do fluxo de gás de varredura, produzindo 84 medições de transferência de dióxido de carbono. A análise multivariada revelou associações entre os seguintes itens (coeficientes ± erros padrão): temperatura central (+7,8 ± 1,6 °C, p < 0,001), pressão parcial pré-membrana de dióxido de carbono (+0,2 ± 0,1mmHg, p < 0,001), nível de hemoglobina (+3,5 ± 0,6g/dL, p < 0,001), fluxo de gás de varredura (+6,2 ± 0,2L/minuto, p < 0,001) e saturação de oxigênio (-0,5% ± 0,2%, p = 0,019). Entre essas variáveis, e dentro das faixas fisiológicas avaliadas, o fluxo do gás de varredura foi o principal fator modificável que influenciou a eficácia da remoção de dióxido de carbono de baixo fluxo sanguíneo. Conclusão O fluxo do gás de varredura é a principal variável relacionada à remoção de dióxido de carbono durante a terapia de substituição renal contínua com um alto nível de bicarbonato acoplado a um oxigenador. Outras variáveis moduladoras da transferência de dióxido de carbono incluíram o nível de hemoglobina, a saturação de oxigênio, a pressão parcial de dióxido de carbono e a temperatura central. Esses resultados devem ser interpretados como exploratórios para informar outros estudos experimentais ou clínicos bem planejados.

Intensivist-led ultrasound-guided percutaneous tracheostomy: a phase IV cohort study / Traqueostomia percutânea guiada por ultrassom conduzida por intensivistas: um estudo de coorte de fase IV

ABSTRACT Objective: To describe, with a larger number of patients in a real-world scenario following routine implementation, intensivist-led ultrasound-guided percutaneous dilational tracheostomy and the possible risks and complications of the procedure not identified in clinical trials. Methods: This was a phase IV cohort study of patients admitted to three intensive care units of a quaternary academic hospital who underwent intensivist-led ultrasound-guided percutaneous tracheostomy in Brazil from September 2017 to December 2021. Results: There were 4,810 intensive care unit admissions during the study period; 2,084 patients received mechanical ventilation, and 287 underwent tracheostomy, 227 of which were performed at bedside by the intensive care team. The main reason for intensive care unit admission was trauma, and for perform a tracheostomy it was a neurological impairment or an inability to protect the airways. The median time from intubation to tracheostomy was 14 days. Intensive care residents performed 76% of the procedures. At least one complication occurred in 29.5% of the procedures, the most common being hemodynamic instability and extubation during the procedure, with only 3 serious complications. The intensive care unit mortality was 29.1%, and the hospital mortality was 43.6%. Conclusion: Intensivist-led ultrasound-guided percutaneous tracheostomy is feasible out of a clinical trial context with outcomes and complications comparable to those in the literature. Intensivists can acquire this competence during their training but should be aware of potential complications to enhance procedural safety.

RESUMO Objetivo: Descrever, com um número maior de pacientes em um cenário do mundo real após a implementação rotineira, a traqueostomia percutânea guiada por ultrassom conduzida por intensivistas e os possíveis riscos e complicações do procedimento não identificados em estudos clínicos. Métodos: Trata-se de estudo de coorte de fase IV de pacientes internados em três unidades de terapia intensiva de um hospital acadêmico quaternário que foram submetidos a traqueostomia percutânea guiada por ultrassom conduzida por intensivistas no Brasil de setembro de 2017 a dezembro de 2021. Resultados: Entre as 4.810 admissões na unidade de terapia intensiva durante o período do estudo, 2.084 pacientes receberam ventilação mecânica, e 287 foram submetidos a traqueostomia, 227 das quais foram realizadas à beira do leito pela equipe de terapia intensiva. O principal motivo para a admissão na unidade de terapia intensiva foi trauma, e para a realização de uma traqueostomia foi comprometimento neurológico ou incapacidade de proteger as vias aéreas. O tempo médio entre a intubação e a traqueostomia foi de 14 dias. Residentes de terapia intensiva realizaram 76% dos procedimentos. Ao menos uma complicação ocorreu em 29,5% dos procedimentos, sendo instabilidade hemodinâmica e extubação durante o procedimento as complicações mais comuns, com apenas três complicações graves. A mortalidade na unidade de terapia intensiva foi de 29,1%, e a mortalidade hospitalar foi de 43,6%. Conclusão: A traqueostomia percutânea guiada por ultrassom conduzida por intensivistas é viável fora do contexto de um estudo clínico com resultados e complicações comparáveis aos da literatura. Os intensivistas podem adquirir essa competência durante seu treinamento, mas devem estar cientes das possíveis complicações para aumentar a segurança do procedimento.

Investigação da associação de dois oxigenadores em paralelo ou em série durante o suporte respiratório com oxigenação por membrana extracorpórea / Exploring the association of two oxygenators in parallel or in series during respiratory support using extracorporeal membrane oxygenation

RESUMO Objetivo: Caracterizar as pressões, as resistências, a oxigenação e a eficácia da descarboxilação de dois oxigenadores associados em série ou em paralelo durante o suporte com oxigenação veno-venosa por membrana extracorpórea. Métodos: Usando os resultados de insuficiência respiratória grave em suínos associada à disfunção de múltiplos órgãos, ao modelo de suporte com oxigenação por membrana extracorpórea veno-venosa e à modelagem matemática, exploramos os efeitos na oxigenação, descarboxilação e pressões do circuito de associações de oxigenadores em paralelo e em série. Resultados: Testaram-se cinco animais com peso mediano de 80kg. Ambas as configurações aumentaram a pressão parcial de oxigênio após os oxigenadores. O teor de oxigênio da cânula de retorno também foi ligeiramente maior, mas o efeito na oxigenação sistêmica foi mínimo, usando oxigenadores com alto fluxo nominal (~ 7L/minuto). Ambas as configurações reduziram significativamente a pressão parcial de dióxido de carbono sistêmico. Como o fluxo sanguíneo na oxigenação por membrana extracorpórea aumentou, a resistência do oxigenador diminuiu inicialmente, com aumento posterior, com fluxos sanguíneos mais altos, mas pouco efeito clínico. Conclusão: A associação de oxigenadores em paralelo ou em série durante o suporte com oxigenação veno-venosa por membrana extracorpórea proporciona um modesto aumento na depuração da pressão parcial de dióxido de carbono, com leve melhora na oxigenação. O efeito das associações de oxigenadores nas pressões de circuitos extracorpóreos é mínimo.

ABSTRACT Objective: To characterize the pressures, resistances, oxygenation, and decarboxylation efficacy of two oxygenators associated in series or in parallel during venous-venous extracorporeal membrane oxygenation support. Methods: Using the results of a swine severe respiratory failure associated with multiple organ dysfunction venous-venous extracorporeal membrane oxygenation support model and mathematical modeling, we explored the effects on oxygenation, decarboxylation and circuit pressures of in-parallel and in-series associations of oxygenators. Results: Five animals with a median weight of 80kg were tested. Both configurations increased the oxygen partial pressure after the oxygenators. The return cannula oxygen content was also slightly higher, but the impact on systemic oxygenation was minimal using oxygenators with a high rated flow (~ 7L/minute). Both configurations significantly reduced the systemic carbon dioxide partial pressure. As the extracorporeal membrane oxygenation blood flow increased, the oxygenator resistance decreased initially with a further increase with higher blood flows but with a small clinical impact. Conclusion: Association of oxygenators in parallel or in series during venous-venous extracorporeal membrane oxygenation support provides a modest increase in carbon dioxide partial pressure removal with a slight improvement in oxygenation. The effect of oxygenator associations on extracorporeal circuit pressures is minimal.

Evaluation of eleven immunochromatographic assays for SARS-CoV-2 detection: investigating the dengue cross-reaction

ABSTRACT COVID-19 disease is spread worldwide and diagnostic techniques have been studied in order to contain the pandemic. Immunochromatographic (IC) assays are feasible and a low-cost alternative especially in low and middle-income countries, which lack structure to perform certain diagnostic techniques. Here we evaluate the sensitivity and specificity of eleven different IC tests in 145 serum samples from confirmed cases of COVID-19 using RT-PCR and 100 negative serum samples from blood donors collected in February 2019. We also evaluated the cross-reactivity with dengue using 20 serum samples from patients with confirmed diagnosis for dengue collected in early 2019 through four different tests. We found high sensitivity (92%), specificity (100%) and an almost perfect agreement (Kappa 0.92) of IC assay, especially when we evaluated IgG and IgM combined after 10 days from the onset of symptoms with RT-PCR. However, we detected cross-reactivity between dengue and COVID-19 mainly with IgM antibodies (5 to 20% of cross-reaction) and demonstrated the need for better studies about diagnostic techniques for these diseases.

Characteristics and outcomes of patients with COVID-19 admitted to the ICU in a university hospital in São Paulo, Brazil - study protocol

OBJECTIVES: We designed a cohort study to describe characteristics and outcomes of patients with coronavirus disease (COVID-19) admitted to the intensive care unit (ICU) in the largest public hospital in Sao Paulo, Brazil, as Latin America becomes the epicenter of the pandemic. METHODS: This is the protocol for a study being conducted at an academic hospital in Brazil with 300 adult ICU beds dedicated to COVID-19 patients. We will include adult patients admitted to the ICU with suspected or confirmed COVID-19 during the study period. The main outcome is ICU survival at 28 days. Data will be collected prospectively and retrospectively by trained investigators from the hospital's electronic medical records, using an electronic data capture tool. We will collect data on demographics, comorbidities, severity of disease, and laboratorial test results at admission. Information on the need for advanced life support and ventilator parameters will be collected during ICU stay. Patients will be followed up for 28 days in the ICU and 60 days in the hospital. We will plot Kaplan-Meier curves to estimate ICU and hospital survival and perform survival analysis using the Cox proportional hazards model to identify the main risk factors for mortality. ClinicalTrials.gov: NCT04378582. RESULTS: We expect to include a large sample of patients with COVID-19 admitted to the ICU and to be able to provide data on admission characteristics, use of advanced life support, ICU survival at 28 days, and hospital survival at 60 days. CONCLUSIONS: This study will provide epidemiological data about critically ill patients with COVID-19 in Brazil, which could inform health policy and resource allocation in low- and middle-income countries.

Oxigenação por membrana extracorpórea para síndrome do desconforto respiratório agudo grave em pacientes adultos: revisão sistemática e metanálise / Extracorporeal membrane oxygenation for severe acute respiratory distress syndrome in adult patients: a systematic review and meta-analysis

RESUMO Objetivo: A evidência de melhora da sobrevivência com uso de oxigenação por membrana extracorpórea na síndrome do desconforto respiratório agudo ainda permanece incerta. Métodos: Esta revisão sistemática e metanálise foi registrada na base de dados PROSPERO com o número CRD-42018098618. Conduzimos uma busca estruturada nas bases Medline, LILACS e ScienceDirect visando a ensaios randomizados e controlados que tivessem avaliado o uso de oxigenação por membrana extracorpórea associada com ventilação mecânica (ultra)protetora em pacientes adultos com síndrome do desconforto respiratório agudo grave. Utilizamos a ferramenta de riscos de viés da Cochrane para avaliar a qualidade da evidência. O desfecho primário consistiu em avaliar o efeito do uso oxigenação por membrana extracorpórea no último relato de mortalidade. Os desfechos secundários foram: falha terapêutica, tempo de permanência no hospital e necessidade de terapia de substituição renal em ambos os grupos. Resultados: Incluíram-se na metanálise dois ensaios randomizados e controlados, compreendendo 429 pacientes, dos quais 214 receberam suporte respiratório extracorpóreo. A razão mais comum para a insuficiência respiratória foi pneumonia (60% - 65%). O suporte respiratório com oxigenação por membrana extracorpórea foi associado a uma redução na mortalidade e redução em falha terapêutica com taxas de risco (RR: 0,76; IC95% 0,61 - 0,95; RR: 0,68; IC95% 0,55 - 0,85, respectivamente). O uso de oxigenação por membrana extracorpórea reduziu a necessidade de terapia de substituição renal com uma RR de 0,88 (IC95% 0,77 - 0,99). O tempo de permanência na unidade de terapia intensiva e no hospital foram maiores no grupo de pacientes que recebeu suporte com oxigenação por membrana extracorpórea, com acréscimo de 14,84 (P25°-P75°: 12,49 - 17,18) e 29,80 (P25°- P75°: 26,04 - 33,56) dias, respectivamente. Conclusão: O suporte com oxigenação por membrana extracorpórea na síndrome do desconforto respiratório agudo grave está associado a uma redução da taxa de mortalidade e da necessidade de terapia de substituição renal, porém apresenta aumento substancial no tempo de permanência na unidade de terapia intensiva e no hospital. Nossos resultados podem ajudar no processo decisório junto ao leito quanto ao início do suporte com oxigenação por membrana extracorpórea na síndrome do desconforto respiratório agudo grave.

ABSTRACT Objective: The evidence of improved survival with the use of extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) in acute respiratory distress syndrome is still uncertain. Methods: This systematic review and meta-analysis was registered in the PROSPERO database with the number CRD-42018098618. We performed a structured search of Medline, Lilacs, and ScienceDirect for randomized controlled trials evaluating the use of ECMO associated with (ultra)protective mechanical ventilation for severe acute respiratory failure in adult patients. We used the Cochrane risk of bias tool to evaluate the quality of the evidence. Our primary objective was to evaluate the effect of ECMO on the last reported mortality. Secondary outcomes were treatment failure, hospital length of stay and the need for renal replacement therapy in both groups. Results: Two randomized controlled studies were included in the meta-analysis, comprising 429 patients, of whom 214 were supported with ECMO. The most common reason for acute respiratory failure was pneumonia (60% - 65%). Respiratory ECMO support was associated with a reduction in last reported mortality and treatment failure with risk ratios (RR: 0.76; 95%CI 0.61 - 0.95 and RR: 0.68; 95%CI 0.55 - 0.85, respectively). Extracorporeal membrane oxygenation reduced the need for renal replacement therapy, with a RR of 0.88 (95%CI 0.77 - 0.99). Intensive care unit and hospital lengths of stay were longer in ECMO-supported patients, with an additional P50th 14.84 (P25th - P75th: 12.49 - 17.18) and P50th 29.80 (P25th - P75th: 26.04 - 33.56] days, respectively. Conclusion: Respiratory ECMO support in severe acute respiratory distress syndrome patients is associated with a reduced mortality rate and a reduced need for renal replacement therapy but a substantial increase in the lengths of stay in the intensive care unit and hospital. Our results may help bedside decision-making regarding ECMO initiation in patients with severe respiratory distress syndrome.

Oferta de oxigênio, remoção de dióxido de carbono, transferência de energia aos pulmões e comportamento da hipertensão pulmonar durante o suporte com oxigenação por membrana extracorpórea: um modelo matemático / Oxygen delivery, carbon dioxide removal, energy transfer to lungs and pulmonary hypertension behavior during venous-venous extracorporeal membrane oxygenation support: a mathematical modeling approach

RESUMO Objetivo: Descrever a transferência de energia do ventilador mecânico para os pulmões; o acoplamento entre a transferência de oxigênio por oxigenação por membrana extracorpórea venovenosa (ECMO-VV) e o consumo de oxigênio do paciente; a remoção de dióxido de carbono com ECMO; e o efeito potencial da oxigenação venosa sistêmica na pressão arterial pulmonar. Métodos: Modelo matemático com cenários hipotéticos e utilização de simulações matemáticas por computador. Resultados: A transição de ventilação protetora para ventilação ultraprotetora em um paciente com síndrome da angústia respiratória aguda grave e complacência respiratória estática de 20mL/cmH2O reduziu a transferência de energia do ventilador para os pulmões de 35,3 para 2,6 joules por minuto. Em um paciente hipotético, hiperdinâmico e ligeiramente anêmico com consumo de oxigênio de 200mL/minuto, é possível atingir saturação arterial de oxigênio de 80%, ao mesmo tempo em que se mantém o equilíbrio entre a transferência de oxigênio pela ECMO e o consumo de oxigênio do paciente. O dióxido de carbono é facilmente removido e a pressão parcial de dióxido de carbono normal é facilmente obtida. A oxigenação do sangue venoso, por meio do circuito da ECMO, pode direcionar o estímulo da pressão parcial de oxigênio na vasoconstrição pulmonar por hipóxia para valores normais. Conclusão: A ventilação ultraprotetora reduz amplamente a transferência de energia do ventilador para os pulmões. A hipoxemia grave no suporte com ECMO-VV pode ocorrer, a despeito do acoplamento entre a transferência de oxigênio, por meio da ECMO, e o consumo de oxigênio do paciente. A faixa normal de pressão parcial de dióxido de carbono é fácil de atingir. O suporte com ECMO-VV potencialmente alivia a vasoconstrição pulmonar hipóxica.

ABSTRACT Objective: To describe (1) the energy transfer from the ventilator to the lungs, (2) the match between venous-venous extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) oxygen transfer and patient oxygen consumption (VO2), (3) carbon dioxide removal with ECMO, and (4) the potential effect of systemic venous oxygenation on pulmonary artery pressure. Methods: Mathematical modeling approach with hypothetical scenarios using computer simulation. Results: The transition from protective ventilation to ultraprotective ventilation in a patient with severe acute respiratory distress syndrome and a static respiratory compliance of 20mL/cm H2O reduced the energy transfer from the ventilator to the lungs from 35.3 to 2.6 joules/minute. A hypothetical patient, hyperdynamic and slightly anemic with VO2 = 200mL/minute, can reach an arterial oxygen saturation of 80%, while maintaining the match between the oxygen transfer by ECMO and the VO2 of the patient. Carbon dioxide is easily removed, and normal PaCO2 is easily reached. Venous blood oxygenation through the ECMO circuit may drive the PO2 stimulus of pulmonary hypoxic vasoconstriction to normal values. Conclusion: Ultraprotective ventilation largely reduces the energy transfer from the ventilator to the lungs. Severe hypoxemia on venous-venous-ECMO support may occur despite the matching between the oxygen transfer by ECMO and the VO2 of the patient. The normal range of PaCO2 is easy to reach. Venous-venous-ECMO support potentially relieves hypoxic pulmonary vasoconstriction.

Caracterização de pacientes transportados com suporte respiratório e/ou cardiovascular extracorpóreo no Estado de São Paulo - Brasil / Characterization of patients transported with extracorporeal respiratory and/or cardiovascular support in the State of São Paulo, Brazil

RESUMO Objetivo: Caracterizar pacientes graves transportados em suporte respiratório ou cardiovascular extracorpóreo. Métodos: Descrição de uma série de 18 casos registrados no Estado de São Paulo. Todos os pacientes foram consecutivamente avaliados por uma equipe multidisciplinar no hospital de origem. Os pacientes foram resgatados, sendo a oxigenação por membrana extracorpórea instalada in loco. Os pacientes foram, então, transportados para os hospitais referenciados já em oxigenação por membrana extracorpórea. Os dados foram recuperados de um banco de dados prospectivamente coletado. Resultados: De 2011 até 2017, 18 pacientes com 29 (25 - 31) anos, SAPS3 de 84 (68 - 92), com principais diagnósticos de leptospirose e influenza A (H1N1) foram transportados no Estado de São Paulo para três hospitais referenciados. Uma distância mediana de 39 (15 - 82) km foi percorrida em cada missão, em um tempo de 360 (308 - 431) minutos. As medianas de um (0 - 2) enfermeiro, três (2 - 3) médicos e um (0 - 1) fisioterapeuta foram necessárias por missão. Dezessete transportes foram realizados por ambulância e um por helicóptero. Existiram intercorrências: em duas ocasiões (11%), houve falha de fornecimento de energia para a bomba e, em duas ocasiões, queda da saturação de oxigênio < 70%. Treze pacientes (72%) sobreviveram para a alta hospitalar. Dos pacientes não sobreviventes, dois tiveram morte encefálica; dois, disfunção de múltiplos órgãos; e um, fibrose pulmonar considerada irreversível. Conclusões: O transporte com suporte extracorpóreo ocorreu sem intercorrências maiores, com uma sobrevida hospitalar alta dos pacientes.

ABSTRACT Objective: To characterize the transport of severely ill patients with extracorporeal respiratory or cardiovascular support. Methods: A series of 18 patients in the state of São Paulo, Brazil is described. All patients were consecutively evaluated by a multidisciplinary team at the hospital of origin. The patients were rescued, and extracorporeal membrane oxygenation support was provided on site. The patients were then transported to referral hospitals for extracorporeal membrane oxygenation support. Data were retrieved from a prospectively collected database. Results: From 2011 to 2017, 18 patients aged 29 (25 - 31) years with a SAPS 3 of 84 (68 - 92) and main primary diagnosis of leptospirosis and influenza A (H1N1) virus were transported to three referral hospitals in São Paulo. A median distance of 39 (15 - 82) km was traveled on each rescue mission during a period of 360 (308 - 431) min. A median of one (0 - 2) nurse, three (2 - 3) physicians, and one (0 - 1) physical therapist was present per rescue. Seventeen rescues were made by ambulance, and one rescue was made by helicopter. The observed complications were interruption in the energy supply to the pump in two cases (11%) and oxygen saturation < 70% in two cases. Thirteen patients (72%) survived and were discharged from the hospital. Among the nonsurvivors, there were two cases of brain death, two cases of multiple organ dysfunction syndrome, and one case of irreversible pulmonary fibrosis. Conclusions: Transportation with extracorporeal support occurred without serious complications, and the hospital survival rate was high.

Extracorporeal respiratory support in adult patients / Suporte respiratório extracorpóreo em pacientes adultos

ABSTRACT In patients with severe respiratory failure, either hypoxemic or hypercapnic, life support with mechanical ventilation alone can be insufficient to meet their needs, especially if one tries to avoid ventilator settings that can cause injury to the lungs. In those patients, extracorporeal membrane oxygenation (ECMO), which is also very effective in removing carbon dioxide from the blood, can provide life support, allowing the application of protective lung ventilation. In this review article, we aim to explore some of the most relevant aspects of using ECMO for respiratory support. We discuss the history of respiratory support using ECMO in adults, as well as the clinical evidence; costs; indications; installation of the equipment; ventilator settings; daily care of the patient and the system; common troubleshooting; weaning; and discontinuation.

RESUMO Em pacientes com insuficiência respiratória grave (hipoxêmica ou hipercápnica), o suporte somente com ventilação mecânica pode ser insuficiente para suas necessidades, especialmente quando se tenta evitar o uso de parâmetros ventilatórios que possam causar danos aos pulmões. Nesses pacientes, extracorporeal membrane oxygenation (ECMO, oxigenação extracorpórea por membrana), que também é muito eficaz na remoção de dióxido de carbono do sangue, pode manter a vida, permitindo o uso de ventilação pulmonar protetora. No presente artigo de revisão, objetivamos explorar alguns dos aspectos mais relevantes do suporte respiratório por ECMO. Discutimos a história do suporte respiratório por ECMO em adultos; evidências clínicas; custos; indicações; instalação do equipamento; parâmetros ventilatórios; cuidado diário do paciente e do sistema; solução de problemas comuns; desmame e descontinuação.

Protocolos de sedação versus interrupção diária de sedação: uma revisão sistemática e metanálise / Sedation protocols versus daily sedation interruption: a systematic review and meta-analysis

RESUMO Objetivo: Revisar, de forma sistemática, os estudos que compararam um protocolo com alvo de sedação leve e a interrupção diária da sedação, bem como realizar uma metanálise com os dados apresentados nestes estudos. Métodos: Foram realizadas buscas nas bases de dados Medline, Scopus e Web of Science para a identificação estudos clínicos randomizados que compararam protocolos de sedação com a interrupção diária da sedação em pacientes críticos com necessidade de ventilação mecânica. O desfecho primário analisado foi mortalidade na unidade de terapia intensiva. Resultados: Foram incluídos 7 estudos, com total de 892 pacientes. A mortalidade na unidade de terapia intensiva não foi diferente entre os grupos protocolo de sedação ou interrupção diária da sedação (OR = 0,81; IC 95% 0,60 - 1,10; I2 = 0%). Mortalidade hospitalar, duração da ventilação mecânica e da internação na unidade de terapia intensiva também não foram diferentes dentre os grupos. Os protocolos de sedação associaram-se a um aumento do número de dias livres de ventilação mecânica (diferença média = 6,70 dias; IC95% 1,09 - 12,31 dias; I2 = 87,2%). Os protocolos de sedação associaram-se a uma menor duração da internação hospitalar (diferença média = -5,05 dias; IC 95% -9,98 - -0,11 dias; I2 = 69%). Não houve diferenças quanto à extubação acidental, à falha de extubação e à ocorrência de delirium. Conclusão: Protocolos de sedação e interrupção diária da sedação não parecem diferentes quanto à maioria dos desfechos analisados. As diferenças encontradas foram pequenas e com um elevado grau de heterogeneidade.

ABSTRACT Objective: The aim of this study was to systematically review studies that compared a mild target sedation protocol with daily sedation interruption and to perform a meta-analysis with the data presented in these studies. Methods: We searched Medline, Scopus and Web of Science databases to identify randomized clinical trials comparing sedation protocols with daily sedation interruption in critically ill patients requiring mechanical ventilation. The primary outcome was mortality in the intensive care unit. Results: Seven studies were included, with a total of 892 patients. Mortality in the intensive care unit did not differ between the sedation protocol and daily sedation interruption groups (odds ratio [OR] = 0.81; 95% confidence interval [CI] 0.60 - 1.10; I2 = 0%). Hospital mortality, duration of mechanical ventilation, intensive care unit and hospital length of stay did not differ between the groups either. Sedation protocols were associated with an increase in the number of days free of mechanical ventilation (mean difference = 6.70 days; 95%CI 1.09 - 12.31 days; I2 = 87.2%) and a shorter duration of hospital length of stay (mean difference = -5.05 days, 95%CI -9.98 - -0.11 days; I2 = 69%). There were no differences in regard to accidental extubation, extubation failure and the occurrence of delirium. Conclusion: Sedation protocols and daily sedation interruption do not appear to differ in regard to the majority of analyzed outcomes. The only differences found were small and had a high degree of heterogeneity.

Análise do comportamento do sódio ao longo de 24 horas de terapia renal substitutiva / Insights about serum sodium behavior after 24 hours of continuous renal replacement therapy

RESUMO Objetivo: Investigar os fatores clínicos e laboratoriais associados com a variação dos níveis séricos de sódio durante terapia renal substitutiva contínua e avaliar se a fórmula de mixagem perfeita pode prever a variação do sódio nas 24 horas. Métodos: A partir de uma base de dados coletada de forma prospectiva, recuperamos e analisamos os dados referentes a 36 sessões de terapia renal substitutiva realizadas em 33 pacientes, nas quais a prescrição de afluentes permaneceu inalterada durante as primeiras 24 horas. Aplicamos um modelo linear misto para investigar os fatores associados com grandes variações dos níveis séricos de sódio (≥ 8mEq/L) e geramos um gráfico de Bland-Altman para avaliar a concordância entre as variações previstas e observadas. Resultados: Nas sessões de terapia renal substitutiva de 24 horas identificamos que SAPS 3 (p = 0,022) e hipernatremia basal (p = 0,023) foram preditores estatisticamente significantes de variações séricas do sódio ≥ 8mEq/L na análise univariada, porém apenas hipernatremia demonstrou uma associação independente (β = 0,429; p < 0,001). A fórmula de mixagem perfeita para previsão do nível de sódio após 24 horas demonstrou baixa concordância com os valores observados. Conclusões: A presença de hipernatremia por ocasião do início da terapia renal substitutiva é um fator importante associado com variações clinicamente significativas dos níveis séricos de sódio. O uso de citrato 4% ou da fórmula A de ácido citrato dextrose 2,2% como anticoagulantes não se associou com variações mais acentuadas dos níveis séricos de sódio. Não foi viável desenvolver uma predição matemática da concentração do sódio após 24 horas.

ABSTRACT Objective: The aim of this study was to investigate the clinical and laboratorial factors associated with serum sodium variation during continuous renal replacement therapy and to assess whether the perfect admixture formula could predict 24-hour sodium variation. Methods: Thirty-six continuous renal replacement therapy sessions of 33 patients, in which the affluent prescription was unchanged during the first 24 hours, were retrieved from a prospective collected database and then analyzed. A mixed linear model was performed to investigate the factors associated with large serum sodium variations (≥ 8mEq/L), and a Bland-Altman plot was generated to assess the agreement between the predicted and observed variations. Results: In continuous renal replacement therapy 24-hour sessions, SAPS 3 (p = 0.022) and baseline hypernatremia (p = 0.023) were statistically significant predictors of serum sodium variations ≥ 8mEq/L in univariate analysis, but only hypernatremia demonstrated an independent association (β = 0.429, p < 0.001). The perfect admixture formula for sodium prediction at 24 hours demonstrated poor agreement with the observed values. Conclusions: Hypernatremia at the time of continuous renal replacement therapy initiation is an important factor associated with clinically significant serum sodium variation. The use of 4% citrate or acid citrate dextrose - formula A 2.2% as anticoagulants was not associated with higher serum sodium variations. A mathematical prediction for the serum sodium concentration after 24 hours was not feasible.

Adaptação metabólica diante de hipercapnia persistente aguda em pacientes submetidos à ventilação mecânica por síndrome do desconforto respiratório agudo / Metabolic acid-base adaptation triggered by acute persistent hypercapnia in mechanically ventilated patients with acute respiratory distress syndrome

RESUMO Objetivo: A hipercapnia resultante da ventilação protetora na síndrome do desconforto respiratório agudo desencadeia uma compensação metabólica do pH que ainda não foi completamente caracterizada. Nosso objetivo foi descrever esta compensação metabólica. Métodos: Os dados foram recuperados a partir de uma base de dados registrada de forma prospectiva. Foram obtidas as variáveis dos pacientes no momento da admissão e quando da instalação da hipercapnia até o terceiro dia após sua instalação. Analisamos 41 pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo, incluindo 26 com hipercapnia persistente (pressão parcial de gás carbônico acima de 50mmHg por mais de 24 horas) e 15 sem hipercapnia (Grupo Controle). Para a realização da análise, utilizamos uma abordagem físico-química quantitativa do metabolismo acidobásico. Resultados: As médias de idade dos Grupos com Hipercapnia e Controle foram, respectivamente, de 48 ± 18 anos e 44 ± 14 anos. Após a indução da hipercapnia, o pH diminuiu acentuadamente e melhorou gradualmente nas 72 horas seguintes, de forma coerente com os aumentos observados no excesso de base padrão. A adaptação metabólica acidobásica ocorreu em razão de diminuições do lactato sérico e do strong ion gap e de aumentos na diferença aparente de strong ions inorgânicos. Além do mais, a elevação da diferença aparente de strong ions inorgânicos ocorreu por conta de ligeiros aumentos séricos de sódio, magnésio, potássio e cálcio. O cloreto sérico não diminuiu por até 72 horas após o início da hipercapnia. Conclusão: A adaptação metabólica acidobásica, que é desencadeada pela hipercapnia aguda persistente em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo, foi complexa. Mais ainda, aumentos mais rápidos no excesso de base padrão em pacientes com hipercapnia envolveram diminuições séricas de lactato e íons não medidos, e aumentos na diferença aparente de strong ions inorgânicos, por meio de ligeiros aumentos séricos de sódio, magnésio, cálcio e potássio. Não ocorreu redução do cloreto sérico.

ABSTRACT Objective: Hypercapnia resulting from protective ventilation in acute respiratory distress syndrome triggers metabolic pH compensation, which is not entirely characterized. We aimed to describe this metabolic compensation. Methods: The data were retrieved from a prospective collected database. Variables from patients' admission and from hypercapnia installation until the third day after installation were gathered. Forty-one patients with acute respiratory distress syndrome were analyzed, including twenty-six with persistent hypercapnia (PaCO2 > 50mmHg > 24 hours) and 15 non-hypercapnic (control group). An acid-base quantitative physicochemical approach was used for the analysis. Results: The mean ages in the hypercapnic and control groups were 48 ± 18 years and 44 ± 14 years, respectively. After the induction of hypercapnia, pH markedly decreased and gradually improved in the ensuing 72 hours, consistent with increases in the standard base excess. The metabolic acid-base adaptation occurred because of decreases in the serum lactate and strong ion gap and increases in the inorganic apparent strong ion difference. Furthermore, the elevation in the inorganic apparent strong ion difference occurred due to slight increases in serum sodium, magnesium, potassium and calcium. Serum chloride did not decrease for up to 72 hours after the initiation of hypercapnia. Conclusion: In this explanatory study, the results indicate that metabolic acid-base adaptation, which is triggered by acute persistent hypercapnia in patients with acute respiratory distress syndrome, is complex. Furthermore, further rapid increases in the standard base excess of hypercapnic patients involve decreases in serum lactate and unmeasured anions and increases in the inorganic apparent strong ion difference by means of slight increases in serum sodium, magnesium, calcium, and potassium. Serum chloride is not reduced.

Fatores associados à regulação da pressão parcial de oxigênio e da pressão parcial de gás carbônico durante suporte respiratório com oxigenação por membrana extracorpórea: dados de um modelo em suínos / Factors associated with blood oxygen partial pressure and carbon dioxide partial pressure regulation during respiratory extracorporeal membrane oxygenation support: data from a swine model

RESUMO Objetivo: Explorar os fatores associados aos níveis sanguíneos da pressão parcial de oxigênio e da pressão parcial de gás carbônico. Métodos: Os fatores associados com a regulação do oxigênio e de gás carbônico foram investigados em um modelo com porcos em apneia com suporte de oxigenação por membrana extracorpórea venovenosa. Foi testada uma sequência predefinida de fluxos de sangue e gás. Resultados: A oxigenação associou-se principalmente com o fluxo da oxigenação por membrana extracorpórea (coeficiente beta = 0,036mmHg/mL/minuto), débito cardíaco (coeficiente beta = -11,970mmHg/L/minuto) e shunt pulmonar (coeficiente beta = -0,232mmHg/%). As mensurações iniciais da pressão parcial de oxigênio e da pressão parcial de gás carbônico também se associaram com oxigenação, com coeficientes beta de 0,160 e 0,442mmHg/mmHg, respectivamente. A pressão parcial de gás carbônico se associou com débito cardíaco (coeficiente beta = 3,578mmHg/L/minuto), fluxo de gás (coeficiente beta = -2,635mmHg/L/minuto), temperatura (coeficiente beta = 4,514mmHg/°C), pH inicial (coeficiente beta = -66,065mmHg/0,01 unidade) e hemoglobina (coeficiente beta = 6,635mmHg/g/dL). Conclusão: Elevações nos fluxos de sangue de gás em um modelo de oxigenação por membrana extracorpórea venovenosa durante apneia resultaram em aumento da pressão parcial de oxigênio e redução da pressão parcial de gás carbônico, respectivamente. Ainda, sem a possibilidade de uma inferência causal, a pressão parcial de oxigênio associou-se negativamente com o shunt pulmonar e o débito cardíaco, e a pressão parcial de gás carbônico teve associação positiva com o débito cardíaco, temperatura central e hemoglobina inicial.

ABSTRACT Objective: The aim of this study was to explore the factors associated with blood oxygen partial pressure and carbon dioxide partial pressure. Methods: The factors associated with oxygen - and carbon dioxide regulation were investigated in an apneic pig model under veno-venous extracorporeal membrane oxygenation support. A predefined sequence of blood and sweep flows was tested. Results: Oxygenation was mainly associated with extracorporeal membrane oxygenation blood flow (beta coefficient = 0.036mmHg/mL/min), cardiac output (beta coefficient = -11.970mmHg/L/min) and pulmonary shunting (beta coefficient = -0.232mmHg/%). Furthermore, the initial oxygen partial pressure and carbon dioxide partial pressure measurements were also associated with oxygenation, with beta coefficients of 0.160 and 0.442mmHg/mmHg, respectively. Carbon dioxide partial pressure was associated with cardiac output (beta coefficient = 3.578mmHg/L/min), sweep gas flow (beta coefficient = -2.635mmHg/L/min), temperature (beta coefficient = 4.514mmHg/ºC), initial pH (beta coefficient = -66.065mmHg/0.01 unit) and hemoglobin (beta coefficient = 6.635mmHg/g/dL). Conclusion: In conclusion, elevations in blood and sweep gas flows in an apneic veno-venous extracorporeal membrane oxygenation model resulted in an increase in oxygen partial pressure and a reduction in carbon dioxide partial pressure 2, respectively. Furthermore, without the possibility of causal inference, oxygen partial pressure was negatively associated with pulmonary shunting and cardiac output, and carbon dioxide partial pressure was positively associated with cardiac output, core temperature and initial hemoglobin.