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terça-feira, 14 de abril de 2020

Osteopathic Manipulative Treatment as a Useful Adjunctive Tool for Pneumonia


Sheldon Yao, 1 John Hassani, 1 Martin Gagne, 1 Gebe George, 1 and Wolfgang Gilliar 1
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Abstract


Pneumonia, the inflammatory state of lung tissue primarily due to microbial infection, claimed 52,306 lives in the United States in 20071 and resulted in the hospitalization of 1.1 million patients2. With an average length of in-patient hospital stay of five days2, pneumonia and influenza comprise significant financial burden costing the United States $40.2 billion in 20053. Under the current Infectious Disease Society of America/American Thoracic Society guidelines, standard-of-care recommendations include the rapid administration of an appropriate antibiotic regiment, fluid replacement, and ventilation (if necessary). Non-standard therapies include the use of corticosteroids and statins; however, these therapies lack conclusive supporting evidence4. (Figure 1)
Osteopathic Manipulative Treatment (OMT) is a cost-effective adjunctive treatment of pneumonia that has been shown to reduce patients’ length of hospital stay, duration of intravenous antibiotics, and incidence of respiratory failure or death when compared to subjects who received conventional care alone5. The use of manual manipulation techniques for pneumonia was first recorded as early as the Spanish influenza pandemic of 1918, when patients treated with standard medical care had an estimated mortality rate of 33%, compared to a 10% mortality rate in patients treated by osteopathic physicians6. When applied to the management of pneumonia, manual manipulation techniques bolster lymphatic flow, respiratory function, and immunological defense by targeting anatomical structures involved in the these systems7,8, 9, 10.
The objective of this review video-article is three-fold: a) summarize the findings of randomized controlled studies on the efficacy of OMT in adult patients with diagnosed pneumonia, b) demonstrate established protocols utilized by osteopathic physicians treating pneumonia, c) elucidate the physiological mechanisms behind manual manipulation of the respiratory and lymphatic systems. Specifically, we will discuss and demonstrate four routine techniques that address autonomics, lymph drainage, and rib cage mobility: 1) Rib Raising, 2) Thoracic Pump, 3) Doming of the Thoracic Diaphragm, and 4) Muscle Energy for Rib 1.5,11
Keywords: Medicine, Issue 87, Pneumonia, osteopathic manipulative medicine (OMM) and techniques (OMT), lymphatic, rib raising, thoracic pump, muscle energy, doming diaphragm, alternative treatment





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Introduction

Children, elderly individuals, and immunocompromised patients are especially susceptible to pneumonia. Patients may present with fever, cough, dyspnea, tachypnea, tachycardia, sputum production, pleuritic chest pain, nausea, vomiting, diarrhea, and fatigue4. Clinical chest examination may reveal dullness to percussion and crackles upon auscultation over the affected lung12. Laboratory results may show a leukocytosis with left-shift, as well as an increase in erythrocyte sedimentation rate and C-reactive protein4. Tests to elucidate the specific causative microbe include the urine antigen test, polymerase chain reaction, sputum analysis, and blood culture4. Finally, radiographic imaging, which serves as the gold standard for diagnosis, may display consolidation or inflammatory changes over the various lobes of the lungs12. While no specific algorithm or constellation of symptoms have consistently proven to establish the clinical diagnosis of pneumonia, temperature > 100º F and abnormal breath sounds (rales or rhonchi) are generally accepted as criteria for ordering a chest x-ray or sputum sample13. Additionally, the Pneumonia Severity Index (PSI) and CURB-65 criteria have been proven to accurately predict mortality in pneumonia patients.14, 15
Once the diagnosis of pneumonia has been confirmed, traditional standard-of-care management should be administered. For patients in a stable condition, osteopathic evaluation and adjunctive treatment may be beneficial and should be considered.
In addition to being fully-licensed to practice conventional medicine, osteopathic physicians utilize a multi-step holistic approach to diagnosis and treatment that improves structure, function, and the body's intrinsic ability to heal. Management begins with taking a standard history and performing a physical exam. If necessary, laboratory and imaging studies are conducted. An osteopathic structural exam is then performed, which includes an evaluation and assessment of the following parameters which are beyond the scope of this article: presence of segmental and regional restrictions of motion, thoracic cage immobility, muscle spasms, tenderpoints, viscerosomatic reflexes, Chapman's points, lymphatic obstructions, autonomic abnormalities, and structural irregularities. The patient then receives hands-on manipulation aimed at addressing any specific dysfunctions, in addition to standard-of-care treatment protocols. Finally, reassessment is performed in order to evaluate the efficacy of intervention. 

Literature Review
Our initial inclusion criteria were randomized controlled trials (RCTs) indexed in PubMed studying the efficacy of OMT on adults (> 18 years old) diagnosed with community-acquired pneumonia. We searched PubMed for “osteopath* pneumonia randomized controlled trial”, which yielded a return of six articles. Of these results, three fit the scope of the inclusion criteria.
Because of the limited number of RCTs on the efficacy of OMT in pneumonia patients, we expanded our inclusion criteria to include studies on the efficacy of another manual, non-pharmacologic, adjunctive therapy used in the treatment of pneumonia, namely chest physiotherapy.  Chest physiotherapy is defined as a set of techniques designed to improve respiratory efficiency by promoting expansion of the lungs, strengthening respiratory muscles, and eliminating secretions from the lungs16. Chest physiotherapy includes techniques such as percussion and postural drainage along with coughing and deep breathing exercises, which are indicated for the management of pneumonia17. It is clear that the ideal goal of chest physiotherapy is similar to OMT in that both of these manual modalities assist in decreasing the work of breathing and promoting lung expansion. This, it was logical for us to expand our search to include chest physiotherapy.
We then searched PubMed for “physiotherapy pneumonia randomized controlled trial”, which yielded a return of 59 articles. Of these results, three additional studies fit the scope of the inclusion criteria.
When combining the two searches, a total of six RCTs fit our criteria for inclusion. These RCTs are described below, summarized and displayed in Figures 3-4:
  • In 2010, Noll published Efficacy of osteopathic manipulation as an adjunctive treatment for hospitalized patients with pneumonia: a randomized controlled trial. This was a multi-center randomized controlled trial involving 406 subjects that focused on adjunctive therapies for pneumonia in elderly patients. The treatment group received OMT from an osteopathic specialist, which utilized techniques such as rib raising, doming the diaphragm, thoracic pump, and lymphatic pump. A placebo group received light touch, while a control group received conventional care only. Noll found that when compared to conventional treatment by per-protocol analysis, OMT was associated with decreased length of stay (LOS) and duration of IV antibiotics, as well as a lower incidence of respiratory failure and death.18
  • In 2000 and 1999, Noll published Benefits of osteopathic manipulative treatment for hospitalized elderly patients with pneumonia and Adjunctive osteopathic manipulative treatment in the elderly hospitalized with pneumonia: a pilot study. These trials reported that adjunctive OMT, when compared to light touch, was associated with decreased LOS and duration of intravenous antibiotics.19, 20
  • In 1997, Bjorkqvist's Bottle-blowing in hospital-treated patients with community acquired-pneumonia compared outcome measures in pneumonia patients stratified to receive an adjunctive protocol for early mobilization, deep breathing, or bubble-blowing. Bubble-blowing was associated with a decreased LOS relative to the early mobilization group.21
  • In 1985, Britton published Chest physiotherapy in primary pneumonia. This study found no benefit for pneumonia patients undergoing a protocol for postural drainage, percussion, vibration, and external help with breathing.22
  • In 1978, Graham's Efficacy of chest physiotherapy and intermittent positive-pressure breathing in the resolution of pneumonia found no benefit for pneumonia patients enrolled in a protocol for postural drainage, percussion, vibration, and encouragement of deep breathing and coughing.23

Protocol

The five OMT's described here are a small representation of the osteopathic procedures that can be utilized for a patient with pneumonia when indicated. These techniques focus on improving thoracic cage compliance, improving lymphatic and circulatory flow, and balancing autonomic tone. These techniques are similar to the techniques utilized in the three OMT studies demonstrating efficacy in treating patients with pneumonia.

1. Muscle Energy to Rib 1 - Exhalation Dysfunction 24,25

  1. Assess rib 1 motion by placing a first digit on the posterior aspect of the patient's first rib, second digit on the supraclavicular portion of the first rib, and third digit on the infraclavicular portion of the first rib. Palpate for restricted motion or tissue congestion.
  2. Patient lies supine on table. Stand on the opposite side of the rib dysfunction (for example, if it is a left Rib 1 Exhalation Dysfunction, stand on the patient's right side and vice versa).
  3. Reach the caudad hand under the patient and grasp the rib angle of the dysfunctional rib 1. Apply traction in an inferolateral direction.
  4. Place the dorsum of the patient's left wrist on forehead. Then, place a hand over patient's wrist.
  5. Have the patient take a deep breath in while moving the rib inferiorly to engage the restrictive barrier.
  6. Have the patient hold his or her breath for 3-5 seconds while attempting to lift their head against isometric resistance provided by a hand.
  7. Repeat steps 1.5-1.6 three to five times while re-engaging a new restrictive barrier after each repetition.
  8. Following the last repetition, a final, passive stretch is performed further into the restrictive barrier.
  9. Re-assess rib 1 motion and check for signs of improvement.

2. Muscle Energy to Rib 1 - Inhalation Dysfunction 24,25

  1. Sit at the head of the table while the patient lies supine.
  2. Assess for dysfunction using digital palpation of rib 1. Place a thumb on the posterior aspect of the rib, second digit on the supraclavicular portion, and third digit on the infraclavicular region. Feel for restricted motion or local tissue congestion.
  3. Monitor the head of the dysfunctional rib in the supraclavicular fossa with a thumb.
  4. Flex patient's head forward with the opposite hand until motion is felt at rib 1 in order to relieve the tension of the anterior scalene muscles.
  5. Instruct the patient to inhale and exhale deeply. As the patient exhales, move rib 1 inferiorly into the restrictive barrier. Instruct the patient to hold his/her breath in exhalation for 3-5 seconds.
  6. While the patient holds his/her breath in exhalation, instruct patient to push his/her head backwards against isometric resistance. This should last for 3-5 seconds while the patient is holding his/her breath.
  7. When the patient inhales, resist the natural tendency of the rib to move superiorly with inhalation.
  8. Repeat steps 2.5-2.7 three to five times, while re-engaging a new restrictive barrier with each repetition. After the final repetition, a passive stretch is performed further into the restrictive barrier.
  9. Re-asses rib motion to evaluate for any improvement.

3. Doming the Thoracic Diaphragm 24,25

  1. Assess thoracic cage motion bilaterally by palpating the rib cage while the patient inhales and exhales.
  2. Patient lies supine on the table. Stand on either side of patient. Thumb tips should be placed inferolateral to the xiphoid process and rest along the anterolateral costal margin below rib 7, which corresponds to muscular attachments of the respiratory diaphragm. The remaining digits should rest along the inferolateral border of ribs 8-10.
  3. Instruct the patient to “take a deep breath and then breathe all the way out.” As the patient exhales, follow the diaphragm by pressing thumbs posterior towards the table.
  4. Hold this point on the diaphragm as the patient takes the next deep inhalation. During the next exhalation, a further cephalad motion of the diaphragm is recommended (within a reasonable means and not providing any excessive discomfort to the patient). Continue to monitor the superior movement of the diaphragm.
  5. Repeat steps 3.3-3.4 for three to five respiratory cycles, or until the diaphragm domes easily at the end of exhalation.
  6. Re-asses by monitoring the diaphragm for improvement in excursion.

4. Seated Rib Raising 24,25

  1. Assess respiratory motion by palpating the rib cage. In particular, assess specific ribs for individual restrictions that impede the motion of the entire thoracic cage.
  2. Begin by having patient seated. Stand facing the patient with one foot behind the other.
  3. Instruct patient to cross his or her arms and rest their elbows on your shoulder. Patient may rest his/her head on his/her arms.
  4. Reach underneath the arms of the patient. Position finger pads near the costotransverse articulation, at the level of ribs 2-6. The finger pads are used as a fulcrum for extension of the patient's spine.
  5. Lean weight onto the back foot and draw patient forward, providing an anterior-lateral traction of the rib angles. Also, extend the patient's spine by shifting center of gravity posteriorly, thereby stretching the intercostal spaces and engaging the restrictive barrier.
  6. Hold this position for one second, and then release by allowing your weight to transfer forward to the more anterior foot and the patient to spring back to a more upright position.
  7. Move finger pads down one rib level and repeat steps 4.5-4.6. Continue this step-by-step down the rib levels until the rib levels are out of reach (typically around ribs 6-8).
  8. Reverse the procedure by working back up the rib cage until reaching rib 2.
  9. Determine success of treatment by reassessing rib motion of previously restricted rib levels.

5. Thoracic Pump with Respiratory Assist 24,25

  1. Assess thoracic cage motion bilaterally by palpating the rib cage while the patient inhales and exhales.
  2. The patient is positioned supine on table, while the physician stand at the head of the table. The table height should be adjusted to a comfortable height where the hands can fully extend onto patient's pectoral region.
  3. Place hands over the patient's pectoral region, with heels of hands just distal to clavicles and thumbs at approximately 45 degrees to sternum.
  4. Instruct patient to inhale and exhale deeply. Provide a compressive force downward onto the chest cage. Then, oscillate the degree of compression to produce a pump motion. Continue for approximately one minute or until adequate time passes for proper lymph flow.
  5. Respiratory assist is initiated by instructing the patient to inhale deeply and then exhale deeply. During the exhalation phase, follow the chest wall down until exhalation is complete. At the end of exhalation, hold chest wall in place and provide resistance while patient begins inhalation. Follow this step (step 2d) for several cycles of inhalation/expiration (2-6 cycles).
  6. During the final inhalation phase, right before the patient has completed a full deep inhalation, rapidly remove hands from patient's chest to allow for a sudden influx of air into the patient's chest.
  7. Re-asses for improvements by palpating thoracic motion.

Representative Results

First, Muscle Energy Technique targets the Golgi tendon organs, which are stretch receptors located in skeletal muscle. Upon contraction, Golgi tendon organs are stretched, which activates afferent sensory type Ib nerves transmitting to the spinal cord. In the central nervous system, type Ib nerves synapse upon inhibitory motor neurons, which then provide inhibitory impulses to alpha motor neurons targeting the homonymous muscle group. The end result is relaxation of the initial and synergistic muscles, as well as contraction of antagonistic muscles. This effect is referred to as the Golgi tendon reflex or Inverse Myostatic Reflex. In the application of Muscle Energy Technique to the rib cage, muscles involved in breathing are engaged in isometric resistance. In the case of Rib 1, rib motion can be restricted by pathology related to the scalene muscles. By improving somatic dysfunctions in this respiratory muscle set, Rib 1 moves with greater ease during inspiration and expiration. Treatments that assist thoracic cage motion reduce the impedance of lymphatic flow by respiratory structures, which are located in the thoracic inlet/outlet area. Myofascial restrictions in clavicular region, such as scalene hypertrophy or spasm, can impede the terminal drainage of lymphatic vessels en route to the subclavian veins. Moreover, increased rib cage excursion improves pressure gradients, which further promotes lymph flow.
Second, Doming of the Thoracic Diaphragm Technique involves manipulation of the thoracic diaphragm, which is a principal muscle involved in breathing, blood circulation, lymphatic flow, and other key elements22. This technique involves “doming” the muscle to relieve hypertonicity associated with a flattened or dysfunctional state. Doming refers to the method of applying pressure and stretching the muscle in order to return it to a more normal rounded shape; thus, decreasing it’s hypertonicity. This technique indirectly engages the inferior surface of the diaphragm and increases its excursion during expiration26. Furthermore, the diaphragm assists lymphatic flow by exerting a pump-like propulsion effect on fluid within vessels. Thus, a hindrance in the diaphragm’s physical pumping force will limit lymphatic return to circulation. For instance, a hypertonic diaphragm can hamper the lymphatic flow from the cisterna chili, which is a major vessel that lies behind diaphragmatic attachments. The doming of the thoracic diaphragm technique increases excursion, and consequently there will be both optimal lymph flow and return pressure gradients to normal.
Third, Rib Raising Technique augments lymphatic flow by improving respiratory excursion and reducing sympathetic outflow. Excessive autonomic innervation reduces chest wall mobility by generating hypertonicity of the rib cage musculature and increasing intra-abdominal pressure27. Since lymphatic flow is dependent on pressure gradients generated by adequate respiratory excursion, excessive sympathetic tone can be a hindrance to lymphatic drainage28. Accordingly, this technique addresses this pathology by focusing on sympathetic chain ganglia adjacent to Ribs 2-626. Furthermore, in a study comparing the effect of Rib Raising to a light touch control group, there was a significant decrease in the levels of α-amylase, an established physiological biomarker of sympathetic activity29.
Fourth, Thoracic Pump Technique increases the flow of lymph and other immune cells through a rhythmic, phasic compression of lymphatic vessel walls and regional lymph tissue30, especially the thoracic duct. This technique provides a mechanical force to supplement lymphatic drainage into venous circulation, which is primarily useful in states of obstructed or limited drainage of the extracellular compartment. The oscillatory compressive action produces alternating pressure gradients, which enable lymph to flow through its natural channels in a superior direction.
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Figure 1. This figure illustrates various components of pneumonia treatment and their efficacy, as supported by current literature4.
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Figure 2. This figure illustrates the step-by-step approach toward patient care utilized by osteopathic physicians.
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Figure 3. This figure demonstrates significant findings in RCTs comparing length of stay.
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Figure 4. This figure demonstrates significant findings in RCTs comparing duration of antibiotics.
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Figure 5. This figure demonstrates the Golgi tendon reflex. When stretched, the Golgi tendon organ is activated and provides feedback to the central nervous system that results in inhibitory impulses being sent to the homonymous muscle.
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Figure 6. This figure demonstrates the positional set up for Muscle Energy Technique applied to an exhalation dysfunction of Rib 1.
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Figure 7. This figure illustrates placement of the thumbs for Doming the Diaphragm Technique, which normalizes the shape of the diaphragm to alleviate abnormal respiratory motions.
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Figure 8. This figure demonstrates the positional set up for Doming The Diaphragm technique.
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Figure 9. This figure illustrates the Rib Raising Technique, which improves respiratory expansion and alleviates hypertonicity caused by excessive innervation from the sympathetic chain ganglia.
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Figure 10. This figure demonstrates the positional set up for Rib Raising Technique.
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Figure 11. This figure illustrates hand positioning, relative to the lymphatic system, prior to providing downward oscillatory compression in Thoracic Pump Technique.
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Figure 12. This figure demonstrates the positional set up for Thoracic Pump Technique.

Discussion

Osteopathic medicine, when applied to pneumonia patients, aids in restoring health by encouraging normal circulation and immunological function. This is achieved in three sequential steps: removal of dysfunctions obstructing drainage, maximization of respiratory function, and augmentation of flow through lymphoid tissue26. The roles of the lymphatic system include: balancing the composition of interstitial fluid, transportation of excess substances, distribution of immune cells from lymphoid tissues to systemic circulation, and filtration and removal of foreign material from interstitial fluid.
Literature suggests that techniques targeting lymphatic flow are advantageous for treatment of pneumonia by way of altering pressure differentials in the thoracic diaphragm26, improving respiratory function31,32, enhancing antibody response7,33, reducing edema34, activating autonomic-mediated intrinsic lymphatic contractility28, and increasing the abundance of white blood cells in peripheral blood8. Lymphatic pump techniques have been shown to increase cytokines and chemokines in thoracic and intestinal lymph vessels35, while mechanical pressure to certain body regions distant from the location of lymph formation enhances flow into lymphatic systems36. In addition, it has been shown that lymphatic OMT augments leukocyte mobilization and flow in dogs and rats, primarily from gut-associated lymphoid tissue37,38,39,40,41.
Contraindications to performing OMT include osseous fractures, thrombotic events, certain stages of carcinoma, and bacterial infections with a current temperature over 102 degrees Fahrenheit. Osteopathic manual manipulations should only be performed by trained osteopathic physicians. If the physician has difficulty performing the techniques described, we suggest re-positioning and/or further examination of the patient for additional structural abnormalities.
In practice, clinicians may utilize various modifications of the techniques described. For example, a similar version of the rib raising technique can be performed while the patient is supine. In this arrangement, the physician should use the finger-pads of both hands to contact the patient’s rib angles. Utilizing the metacarpophalangeal joints and the treatment table as a fulcrum, the physician should pull laterally by leaning back. This position should be held until a release is felt, then repeat the steps in other areas of the ribs. A modification to the thoracic pump technique involves providing vibratory compressions to the rib cage during patients’ exhalation phase.
In conclusion, we believe that OMT is a valuable adjunctive tool in the treatment of pneumonia.  We reviewed established protocols by discussing the steps, mechanisms, and physiologies associated with these therapies. Armed with a better understanding of these techniques, we hope that more physicians will opt to incorporate osteopathic principles into infectious disease protocols.

Disclosures

Martin Gagne was an Associate Editor at the Journal of Visualized Experiments (JoVE) from 2009 to 2011. The remaining authors have no other disclosures.

Acknowledgments

The authors would like to thank the entire New York Institute of Technology College of Osteopathic Medicine's Department of Osteopathic Manipulative Medicine. This project is funded by the Department of Osteopathic Manipulative Medicine at the New York Institute of Technology College of Osteopathic Medicine.

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quarta-feira, 25 de março de 2020

RECOMENDAÇÕES PARA O USO DE MÁSCARAS / RESPIRADORES DE CAMADA TRIPLA CIRÚRGICA

RECOMENDAÇÕES PARA O USO DE MÁSCARAS / RESPIRADORES DE CAMADA TRIPLA CIRÚRGICA

1. Indivíduos assintomáticos com máscaras de qualquer tipo não são recomendados
2. Usar máscaras quando não indicadas resulta em custos desnecessários e em um encargo de compras, especialmente durante o período de uma epidemia / pandemia
3. Pessoas com sintomas respiratórios ou que cuidam de pacientes com COVID-19 em casa devem receber máscaras cirúrgicas de camada tripla. [57-59]
4. Os respiradores (N95, FFP2 ou padrão equivalente) devem ser reservados para procedimentos de geração de aerossóis (intubação traqueal, ventilação não invasiva, traqueostomia, bronquite).
microscopia e ressuscitação cardiopulmonar) juntamente com outros equipamentos de proteção individual (EPI)
5. Os profissionais de saúde envolvidos no atendimento direto a pacientes com COVID -19 devem usar máscara cirúrgica / respirador de três camadas (somente se disponível em quantidade suficiente) e outros EPI (proteção ocular, luvas e aventais / aventais resistentes a líquidos)
6. A equipe médica e de enfermagem envolvida na unidade de terapia intensiva deve usar respiradores (N95 / FFP2 ou equivalente)
7. Durante a presente situação de pandemia, os respiradores (por exemplo, N95, FFP2 ou padrão equivalente) podem ser usados ​​por um longo período de tempo, especialmente ao cuidar de vários pacientesque têm o mesmo diagnóstico sem removê-lo. As evidências mostram que os respiradores mantêm sua proteção quando usados ​​por longos períodos. [57-59]
8. Sempre priorize o uso de respiradores N95 para as pessoas com maior risco de contrair infecções.
9. Na maioria das vezes, uma máscara N95 pode ser usada por até 8 horas de forma contínua ou intermitente e, idealmente, precisa ser removida depois disso.
10. Evite tocar no interior do respirador. Se um contato inadvertido for feito com o interior do respirador, realize a higiene das mãos.
11. A máscara usada deve ser considerada um material potencialmente infectado e deve ser descartada separadamente em um saco descartável de resíduos infecciosos.
12. O sistema de saúde em todas as localidades deve adotar as medidas apropriadas para o descarte das máscaras usadas. [63]

CONSENSO INTERNACIONAL DO PULMONOLOGISTA EM COVID-19

Editores-Chefe
Dr. Tinku Joseph (Índia), Dr. Mohammed Ashkan Moslehi (Irã)
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RECOMMENDATIONS FOR USAGE OF SURGICAL TRIPLE LAYER MASK/ RESPIRATORS

Fonte: INTERNATIONAL PULMONOLOGIST’S CONSENSUS ON COVID-19

Chief Editors
Dr. Tinku Joseph (India), Dr. Mohammed Ashkan Moslehi (Iran)

1. Asymptomatic individuals wearing masks of any type is not recommended
2. Wearing masks when they are not indicated results in unnecessary cost and a procurement burden especially during the time of an epidemic/pandemic
3. People with respiratory symptoms or who are taking care of COVID-19 patients at home should receive triple layer surgical masks. [57-59]
4. Respirators(N95, FFP2 or equivalent standard) should be reserved for aerosol generating procedures (Tracheal intubation, non-invasive ventilation, tracheostomy, bronchoscopy and cardio pulmonary resuscitation) along with other personal protective equipments (PPE)
5. Health care workers who are involved in direct care of COVID -19 patients should use three layered surgical mask/ Respirator (only if available in sufficient quantity) and
other PPE (eye protection, gloves and gowns/fluid resistant aprons)
6. Medical and Nursing staff involved in Intensive care unit should use Respirators( N95/FFP2 or an equivalent)
7. During the present pandemic situation respirators (e.g., N95, FFP2 or equivalent standard) can be used for an extended time, especially while caring for multiple patients who have the same diagnosis without removing it. Evidence shows that respirators maintain their protection when it is been used for extended periods. [57-59]
8. Always prioritize the use of N95 respirators for those personnel at the highest risk of contracting infections.
9. Most often an N95 mask can be used for up to 8hours on a continuous or intermittent basis and ideally it needs to be removed after that.
10. Avoid touching the inside of the respirator. If inadvertent contact is made with the inside of the respirator, perform hand hygiene.
11. Used mask should be considered as a potentially infected material and it should be disposed separately in an infectious waste disposable bag.
12. Health care system at every locality should adopt appropriate steps for disposal of used masks. [63]

INTERNATIONAL PULMONOLOGIST’S CONSENSUS ON COVID-19

Chief Editors
Dr. Tinku Joseph (India), Dr. Mohammed Ashkan Moslehi (Iran)
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Uso da tomografia por impedância elétrica torácica como ferramenta de auxílio às manobras de recrutamento alveolar na síndrome do desconforto respiratório agudo: relato de caso e breve revisão da literatura



Autores: Regis Goulart Rosa1 , William Rutzen1 , Laura Madeira1 , Aline Maria Ascoli1 , Felippe Leopoldo Dexheimer Neto1 , Juçara Gasparetto Maccari1 , Roselaine Pinheiro de Oliveira1, Cassiano Teixeira1

1. Departamento de Medicina Intensiva, Hospital Moinhos de Vento - Porto Alegre (RS), Brasil.
Rev Bras Ter Intensiva. 2015;27(4):406-411

regisgoulartrosa@gmail.com

ABSTRACT
Thoracic electrical impedance tomography is a real-time, noninvasive monitoring tool of the regional pulmonary ventilation distribution. Its bedside use in patients with acute respiratory distress syndrome has the potential to aid in alveolar recruitment maneuvers, which are often necessary in cases of refractory hypoxemia. In this case report, we describe the monitoring results and interpretation of thoracic electrical impedance tomography used during alveolar recruitment maneuvers in a patient with acute respiratory distress syndrome, with transient application of high alveolar pressures and optimal positive end-expiratory pressure titration. Furthermore, we provide a brief literature review regarding the use of alveolar recruitment maneuvers and monitoring using thoracic electrical impedance tomography in patients with acute respiratory distress syndrome.

Keywords: Cardiography, impedance; Respiratory insufficiency/physiopathology; Monitoring, physiologic; Respiratory mechanics; Case reports

RESUMO
A tomografia por impedância elétrica torácica constitui ferramenta de monitorização não invasiva, em tempo real, da distribuição regional da ventilação pulmonar. Sua utilização à beira do leito em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo tem o potencial de auxiliar na condução de manobras de recrutamento alveolar, frequentemente necessárias em casos de hipoxemia refratária. Neste relato de caso, apresentamos os resultados e a interpretação da monitorização da tomografia por impedância elétrica torácica em um paciente com síndrome do desconforto respiratório da pressão positiva ao final da expiração ideal. Adicionalmente, apresentamos uma breve revisão da literatura a respeito do uso de manobras de recrutamento alveolar e monitorização com tomografia por impedância elétrica torácica em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo.



INTRODUÇÃO
A síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) caracteriza-se por insuficiência respiratória de início agudo, associada à hipoxemia grave (pressão parcial de oxigênio/fração inspirada de oxigênio - PaO2/FiO2≤ 300mmHg) e ao infiltrado pulmonar bilateral não explicado totalmente por insuficiência cardíaca ou sobrecarga hídrica.(1) De acordo com os critérios de Berlin, a SDRA pode ser classificada em leve (PaO2/FiO2 de 201 a 300mmHg), moderada (PaO2/FiO2 de 101 a 200mmHg) ou grave (PaO2/FiO2≤ 100mmHg).(2) A despeito da evolução do tratamento nas últimas décadas, a SDRA continua a se correlacionar com elevadas taxas de letalidade, as quais podem atingir a faixa de 36% a 44% em centros especializados.(3,4)

Devido à gravidade da insuficiência respiratória, pacientes com SDRA frequentemente necessitam de ventilação mecânica (VM) como tratamento de suporte intensivo. No entanto, a VM pode ocasionar efeitos deletérios ao tecido pulmonar, podendo contribuir, inclusive, para piora do quadro de SDRA.(5-7) Este efeito deletério foi demonstrado em estudos que avaliaram o impacto da VM com altos volumes correntes e altos níveis de pressão de platô neste contexto.(8,9) Dessa forma, preconiza-se o ajuste da VM, de maneira a evitar ou, pelo menos, minimizar a lesão alveolar associada ao ventilador.(10-12) Este objetivo deve ser dinamicamente alcançado, com base em informações fornecidas pela monitorização da função pulmonar e da mecânica ventilatória do paciente com SDRA.
O uso de manobras de recrutamento alveolar (MRA) tem sido proposto como terapia complementar dentro das estratégias ventilatórias para pacientes com SDRA grave e hipoxemia refratária.(13,14) Essas manobras objetivam a expansão dos alvéolos colapsados por meio do aumento transitório da pressão transpulmonar, seguido da aplicação de uma pressão positiva expiratória final (PEEP) adequada, para evitar o desrecrutamento alveolar. Esta estratégia visa a um adequado balanço entre a quantidade de unidades alveolares colapsadas e hiperdistendidas, reduzindo o shunt pulmonar e, consequentemente, melhorando a relação ventilação-perfusão e a hipoxemia.(15)

O uso da tomografia por impedância elétrica (TIE) torácica à beira do leito no paciente com SDRA pode ser uma importante ferramenta de auxílio às MRA, por possibilitar a escolha de uma PEEP ideal após recrutamento máximo, levando-se em consideração variáveis importantes como a complacência estática pulmonar (Cst), o grau de colapso alveolar recrutável e o grau de hiperdistensão alveolar. Esse exame baseia-se nas diferenças existentes nas propriedades elétricas geradas por alterações do conteúdo de ar em pequenas regiões pulmonares, criando uma relação de impedância entre tais regiões.(16) Os pixels gerados na imagem do monitor representam alterações do percentual de impedância local comparado com uma referência obtida no início da aquisição da imagem. Logo, a imagem dinâmica do monitor de TIE torácica mostra em tempo real a variação de ar local durante a ventilação. Onde houver variação de ar dentro dos alvéolos, ocorrerá uma variação de cores na imagem gerada de acordo com uma escala que vai do azul escuro (menor aeração) até o azul claro (maior aeração). Imagens cinzas representam regiões nas quais não houve variação da aeração.(16) Durante a manobra de titulação decremental da PEEP, pode haver colapso alveolar em determinadas regiões pulmonares (ocasionando redução da Cst) e alívio da hiperdistensão alveolar em outras regiões pulmonares (ocasionando aumento da Cst).
O grau de colapso alveolar recrutável é estimado pela redução da complacência do pixel, em relação à sua melhor complacência, ocasionada pela redução do valor de PEEP.
Já o grau de hiperdistensão alveolar representa a redução da complacência do pixel, em relação à sua melhor complacência, ocasionada pelo aumento da PEEP.

No presente relato de caso, apresentamos a aplicação da TIE torácica em um paciente com SDRA grave durante MRA com aplicação transitória de altas pressões alveolares e titulação da PEEP ideal.

RELATO DE CASO

Paciente masculino, caucasiano, com 63 anos de idade e diagnóstico de cirrose hepática por esteato-hepatite não alcoólica admitido na unidade de terapia intensiva (UTI) de um hospital terciário por quadro de pneumonia grave adquirida na comunidade. Na admissão hospitalar, o paciente apresentava febre, tosse produtiva e dispneia.
Raio X de tórax inicial evidenciava foco de consolidação broncopneumônica em lobo inferior direito. Mesmo após início de antibioticoterapia com piperacilina/tazobactam e claritromicina, hidratação e suporte respiratório com oxigenoterapia por óculos nasal, o paciente evoluiu com insuficiência respiratória hipoxêmica, associada à piora do quadro radiológico pulmonar, passando a apresentar consolidações alveolares bilaterais extensas. Ecocardiograma transtorácico à beira do leito demonstrou função sistólica de ventrículos direito e esquerdo normais. Após diagnóstico de SDRA, o paciente foi manejado com sedoanalgesia parenteral contínua, bloqueio neuromuscular e VM protetora com volume corrente de 6mL/kg predito de peso e relação de PEEP e FIO2 de acordo com o protocolo Acute Respiratory Distress Syndrome Network (ARDSnet).(9) No entanto, mesmo após otimização da VM, o paciente permanecia com hipoxemia grave (PaO2 /FiO2 de 112mmHg) e altas pressões alveolares (pressão de platô de 34cmH2O).

Nesse momento, o paciente foi monitorado com tomógrafo por impedância elétrica torácica Timpel Enlight 1800®, São Paulo, Brasil (Figura 1), a qual demonstrou assimetria na distribuição da ventilação pulmonar (Figura 2), chamando atenção a hipoventilação do pulmão esquerdo e de campos pulmonares posteriores. Após constatação de normovolemia por meio de avaliação ultrassonográfica da variabilidade da veia cava inferior, decidiu-se por recrutamento alveolar com aplicação transitória de altas pressões alveolares, pelo modo ventilatório com pressão con-trolada (PEEP de 40cmH2O, pressão acima do PEEP de 20cmH2O e relação tempo inspiratório/tempo expiratório de 1:1) por 2 minutos. Durante o processo, não houve instabilidade hemodinâmica. A análise da TIE torácica após MRA (Figura 3) demonstrou melhor distribuição da ventilação pulmonar comparada ao exame inicial, evidenciando maior ventilação em áreas previamente colapsadas.
Após MRA, calculou-se a PEEP ideal por meio da relação entre PEEP, Cst e índices de colapso e hiperdistensão alveolar (Figuras 4, 5 e 6). A titulação decremental da PEEP foi realizada em passos de 2cmH2O. Escolheu-se a PEEP associada com maiores valores de Cst e menores valores de colapso e hiperdistensão alveolar. Por meio da análise do gráfico gerado pela TIE torácica, julgou-se a PEEP de 16cmH2O como a ideal nesta situação, por apresentar a melhor relação entre Cst, e índices de colapso e hiperdistensão alveolar: valores abaixo de 16cmH2O estavam associados a menores valores de Cst e a maiores valores de colapso pulmonar; em contrapartida, valores de PEEP acima de 16cmH2O estavam associados a maiores valores de hiperdistensão alveolar. O paciente foi, então, recrutado novamente conforme descrito acima e foram mantidos os parâmetros ventilatórios com volume corrente de 6mL/kg
predito de peso e PEEP de 16cmH2O. Neste momento, a pressão de platô medida encontrava-se em 26cmH2O, e a relação PaO2/FiO2 era de 226mmHg.




Figura 1 - Posicionamento dos elétrodos da tomografia por impedância elétrica de tórax. Os elétrodos da tomografia por impedância elétrica são fixados à parede torácica por meio de uma cinta posicionada ao longo da circunferência torácica próxima ao nível da linha mamária (entre o quarto e o quinto espaço intercostal). Também são conectados ao monitor da tomografia por impedância elétrica um sensor de fluxo posicionado entre o tubo endotraqueal e o “Y” do circuito do ventilador, além dos elétrodos do eletrocardiograma (não demonstrados nesta figura). TIE: tomografia por impedância elétrica.
DISCUSSÃO
O recrutamento alveolar pode ser definido como uma estratégia que, transitoriamente, aumenta a pressão alveolar acima da ventilação corrente regular, incluindo (mas não se limitando a) as manobras de insuflação sustentada, o aumento gradual da PEEP, o aumento do volume corrente ou da pressão controlada, e os suspiros estendidos. Tem como objetivos melhorar as trocas gasosas por meio do recrutamento máximo de unidades alveolares,

Figura 2 - Tomografia por impedância elétrica de tórax: distribuição da ventilação pulmonar antes da manobra de recrutamento alveolar. Imagem de um corte transversal do tórax (ao nível do posicionamento dos elétrodos). Nota-se uma distribuição assimétrica da ventilação alveolar com uma menor distribuição da ventilação no pulmão esquerdo e em campos pulmonares posteriores. D - direita; E - esquerda; A - anterior; P - posterior.




Figura 3 - Tomografia por impedância elétrica de tórax: distribuição da ventilação pulmonar após a manobra de recrutamento alveolar. Imagem de um corte transversal do tórax (ao nível do posicionamento dos eletrodos). Nota-se uma distribuição mais homogênea da ventilação alveolar em relação à figura 2. Houve uma maior ventilação de áreas pulmonares previamente hipoventiladas (pulmão esquerdo e campos pulmonares posteriores). D - direita; E - esquerda; A - anterior; P – posterior



DISCUSSÃO
O recrutamento alveolar pode ser definido como uma estratégia que, transitoriamente, aumenta a pressão alveolar acima da ventilação corrente regular, incluindo (mas não se limitando a) as manobras de insuflação sustentada, o aumento gradual da PEEP, o aumento do volume corrente ou da pressão controlada, e os suspiros estendidos. Tem como objetivos melhorar as trocas gasosas por meio do recrutamento máximo de unidades alveolares proporcionando uma ventilação mais homogênea do parênquima pulmonar. A MRA descrita no caso relatado, com posterior titulação da PEEP para manter os pulmões abertos com a melhor relação entre colapso e hiperdistensão alveolar, foi inicialmente avaliada pela análise de tomografia computadorizada.(17) Esta estratégia visa à abertura precoce dos pulmões e à manutenção dos mesmos abertos, como postulado inicialmente por Lachmann,(18) a fim de obter uma melhora na função pulmonar e evitar uma potencial lesão pulmonar associada à VM.(19)
Como a SDRA é uma doença bifásica, que progride de uma fase exsudativa aguda a uma de organização com fibrose alveolar e intersticial persistente, é crucial um diagnóstico precoce, preferencialmente com menos de 72 horas, para que as MRA e a manutenção da abertura alveolar com PEEP suficiente sejam eficazes.(20-23) Um estudo analisando 85 pacientes com SDRA classificados de acordo com a extensão da fibroproliferação na tomografia computadorizada mostrou que escores tomográficos mais elevados foram associados com uma diminuição significativa de dias livres de disfunção orgânica, bem como dias livres de VM, e constituíram um fator de risco independente de mortalidade (razão de Odds de 1.2; intervalo de confiança de 95% - IC95%: 1,06 - 1,36; p < 0,005).(24) Recente metanálise,(25) incluindo dez ensaios clínicos randomizados que avaliaram os efeitos de MRA em pacientes com SDRA, demonstrou razão de risco (RR) de 0,84 (IC95%: 0,74 - 0,95) para mortalidade intra-hospitalar, embora a qualidade das evidências tenha sido baixa, devido ao risco de viés nos estudos incluídos, nos quais as MRA eram geralmente executadas em conjunto com outras intervenções ventilatórias que podem ter interferido no resultado de interesse. Neste estudo, não houve diferenças nas taxas de barotrauma (RR: 1,11; IC95%: 0,78 - 1,57) ou necessidade de terapias de resgate (RR: 0,76; IC95%: 0,41 - 1,40). A maioria dos estudos não demonstrou nenhuma diferença entre os grupos quanto à duração da VM e ao tempo de permanência na UTI ou no hospital. Os estudos em andamento podem determinar melhor se MRA devem ser aplicadas rotineiramente para otimizar os resultados clínicos de pacientes com SDRA.(26,27)
 A TIE é uma técnica não invasiva de monitorização à beira do leito, que fornece informações em tempo real sobre a distribuição regional das mudanças na resistividade elétrica do tecido pulmonar, devido a variações de ventilação ou fluxo sanguíneo (perfusão) em relação a uma referência preestabelecida.(28,29) Dados fornecidos pela TIE só podem quantificar indiretamente as mudanças de impedância pulmonar local. A partir disso, as estruturas pulmonares funcionalmente ativas são exibidas, enquanto que estruturas normais ou patológicas funcionalmente estáticas (por exemplo: derrame pleural ou pneumotórax) não são capturadas pela técnica, não sendo representadas como imagens. Vários estudos animais e em humanos têm validado os achados pulmonares da TIE torácica.(30,31) No entanto, essa correlação linear depende fundamentalmente da posição do eletrodo, mudanças de conformação da parede torácica e do diafragma e da proporção de ventilação corrente distribuída nas áreas pulmonares.(32) Como ferramenta clínica à beira do leito no ajuste dos parâmetros da VM, possíveis usos da TIE torácica constituem as definições das áreas pulmonares colapsadas e hiperdistendidas. Ao calcular o volume pulmonar potencialmente recrutável, como a diferença entre o aberto, totalmente recrutados e o volume pulmonar não recrutado a 40cmH2 O, Lowhagen et al.(33) observaram um significativo potencial de volume pulmonar recrutável de 26 ± 11% (11% a 47%) em pacientes com SDRA. O mesmo grupo também analisou a distribuição regional de gás intratidal com alterações na mecânica pulmonar regionais usando dados do TIE e pressão nas vias aéreas em diferentes níveis de PEEP.(34) Independente do nível de PEEP, o volume corrente foi distribuído principalmente nas regiões médio-ventrais, embora o aumento da PEEP tenha gerado uma redistribuição para as regiões pulmonares mais dorsais. Quanto à detecção de colapso alveolar, estudo clínico recente mostrou que, durante uma manobra decremental de PEEP, a TIE torácica realizada imediatamente acima do diafragma foi capaz de detectar o desrecrutamento alveolar, tanto em áreas pulmonares dependentes, quanto não dependentes.(35) Recentemente, Costa et al.(36) avaliaram um novo algoritmo para estimar a hiperinsuflação durante uma manobra decremental de PEEP e demonstraram que as áreas de hiperinsuflação pulmonares foram espacialmente semelhantes na comparação da TIE com a TC, porém a TIE demonstrou sistematicamente maior coeficiente de hiperdistensão. Os autores concluíram que as estimativas da TIE de hiperinsuflação representam mais a deterioração funcional das unidades pulmonares, e não as alterações anatômicas dessas áreas. CONCLUSÃO O uso da tomografia por impedância elétrica torácica à beira do leito pode ser uma ferramenta clínica capaz de guiar, a cada movimento respiratório, possíveis ajustes da ventilação regional, incluíndo decisão por manobras de recrutamento alveolar, em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo. Ademais, a tomografia por impedância elétrica pode refinar a escolha da pressão positiva expiratória final ideal pós-recrutamento máximo, levando-se em consideração a quantificação de variáveis possivelmente deletérias, como o grau de colapso e hiperdistensão alveolar. Estudos futuros são necessários para avaliação do uso desse equipamento associado a ferramentas de software que auxiliem a identificar situações em que a ventilação mecânica poderia ser otimizada.

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Sistema Respiratório e a Fisioterapia Geriátrica

Fonte: https://siteantigo.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/fisioterapia/sistema-respiratorio-e-a-fisioterapia-geriatrica/28048


O aparelho respiratório pode sofrer alterações anatómicas e funcionais, que variam de amplitude, porém são inerentes ao processo normal e natural do envelhecimento, não devendo ser avaliadas como factor isolado.

Vários factores podem afetar a função pulmonar, sendo, frequentemente, agravantes do processo de envelhecimento, tais como o tabagismo, poluição ambiental, exposição profissional, doenças pregressas pulmonares ou não, diferenças socioeconômicas, constitucionais e raciais.

A frequente associação com outras enfermidades, principalmente as de caráter crônico-degenerativas, faz com que os idosos apresentem maior comprometimento da função pulmonar. A redução dos parâmetros funcionais do idoso sadio, de acordo com vários autores, é da grandeza de aproximadamente 20%, Cassol (2004).

Alterações estruturais do Sistema Respiratório
Entre as principais alterações fisiológicas do aparelho respiratório destacam-se:
- Perda das propriedades de retração elástica do pulmão;
- Enrijecimento da parede torácica;
- Diminuição da potência motora e muscular.

Para Freitas et al (2002), alterações da elasticidade, da complacência e dos volumes pulmonares, decorrentes das mudanças do tecido conectivo pulmonar, da redução de massa muscular e da acentuação da cifose fisiológica, são descritas como fatores limitantes na terceira idade. Estes fatores podem frequentemente comprometer a reserva funcional dos idosos, tornando-os sintomáticos. As propriedades mecânicas do pulmão do idoso estão fisiologicamente alteradas quando comparadas com as do adulto jovem.

Pulmão
A maior alteração encontrada no pulmão senil é a diminuição do tamanho da via aérea, principalmente associado às alterações do tecido conectivo de suporte. O estreitamento de bronquíolos, o aumento dos ductos alveolares e o achatamento dos sacos alveolares são resultantes das alterações nas concentrações de elas tina e colágeno observados no envelhecimento.

No interstício pulmonar, as fibras elásticas, o colágeno e a musculatura lisa desempenham importante papel na tensão elástica pulmonar, podendo também sofrer influências do volume sanguíneo pulmonar e do muco brônquico.

No pulmão senil, o aumento do volume de ar nos ácinos decorre do aumento do volume de ar nos ductos alveolares, levando ao que chamamos de ductectasias, sendo considerado como urna alteração fisiológica, não constituindo enfisema pulmonar propriamente dito.

A redução do número e da atividade das células mucociliares, do epitélio de revestimento brônquico leva a maior dificuldade do clareamento das vias aéreas, predispondo a maior incidência de infecção nesse grupo. As alterações anatômicas, em combinação com a reorientação das fibras elásticas, podem ocasionar as seguintes alterações fisiológicas na senescência: redução da elasticidade pulmonar, aumento da complacência pulmonar, redução da capacidade de difusão de oxigênio, fechamento prematuro de vias aéreas, fechamento de pequenas vias aéreas, redução dos fluxos expiratórios.

Parede Torácica
O enrijecimento do gradeado costal é a principal alteração fisiológica do envelhecimento associado à parede torácica, podendo ser atribuido ao processo de osteoporose e osteoartrose senil, caracterizado por descalcificação das costelas e vértebras, ca!cificação das cartilagens condroesternais e alterações nas articulações costovertebrais A complacência total do aparelho respiratório no idoso esta reduzida à custa, principalmente, do enrijecimento da parede torácica em contraposição aos efeitos da redução da elasticidade pulmonar, ocasionando mudanças no formato do pulmão e na dinâmica respiratória.

Músculos Respiratórios
No envelhecimento fisiológico ocorre substituição de tecido muscular por tecido gorduroso, o que, associado aos elevados índices de inatividade e até imobilismo, compete para a redução da massa e da potência da musculatura esquelética, acarretando menor capacidade de sustentar o trabalho muscular (endurance). A redução da massa e da potência muscular é certamente fator de grande importância para o declínio da função pulmonar e que pode ser modillcado através de programas de atividade física, fisioterapia motora e respiratória e suplementação nutricional.

Alterações da função pulmonar
As alterações no tamanho da via aérea e da superfície alveolar contribuem para redução do volume pulmonar útil para as trocas gasosas e para o aumento do espaço morto. As vias aéreas servem como conduto para gases inspirados e expirados (zona de condução), e, com o envelhecimento, tomam-se maiores, comprometendo a eficiência das trocas gasosas. O volume de ar inspirado contido no espaço morto aumenta de 1/3 para1/2 do volume corrente, em idosos.

A redução da complacência torácica, o aumento da complacência pulmonar e a redução da força dos músculos respiratórios promovem a redução da capacidade vital (CV).

A capacidade residual funcional (CRF), que corresponde ao volume de gás nos pulmões no final da expiração, e o volume residual (VR), que corresponde ao volume de gás nos pulmões após expiração forçada, aumentam com a idade, enquanto a capacidade pulmonar total (CPT) e o volume corrente (VC) pouco se alteram.

A capacidade vital forçada (CVF) e o volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEFl) reduzem com a idade, assim como a relação VEFI/CVF (índice de Tiffeneau). Tais alterações podem ser atribuídas à redução da pressão de recolhimento e consequente fechamento das vias aéreas em grandes volumes pulmonares. As desordens respiratórias do sono, a obstrução e apneias são reconhecidamente, distúrbios comuns em idosos, os quais apresentam uma redução da qualidade e na estrutura do sono.

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