Evaluation of Lung Pathology in an Experimental Model of Tracheal Foreign Body

Abstract

Aim: This experimental study was undertaken to evaluate the pathological changes caused by foreign body aspiration (FBA) on the lungs. Material and Methods: The study was performed on 19 Wistar albino rats. The rats in the control group (n = 5) were not subjected to any procedures. The rats in the sham group (n = 5) underwent tracheostomy, and a feeding tube was inserted into each rat. In nine rats in Group 1 (the study group), small lead marbles were placed into their trachea in addition to the procedures applied in the sham group. Lung tomography was performed on all the rats. The lungs, heart, and trachea were removed en bloc under ketamine hydrochloride anesthesia and fixed in 10 % formalin solution at the end of one week. The lung tissues were examined for FB, perivascular and peribronchial inflammatory cell infiltration, intra-alveolar bleeding, and post-obstructive emphysema. Results: Tomography revealed FB in 4 rats and pathological evaluation showed FB in 7 rats. All the rats in Group 1 had peribronchial inflammation, while 7 rats (77.8 %) had perivascular inflammation. The sham and control groups were collectively referred to as Group 2 because of statistically similar findings. Group 1 and Group 2 significantly differed with respect to the findings of perivascular and peribronchial inflammation, intra-alveolar hemorrhage, and emphysema (p < 0.05). In Group 1, inflammation was detected in the opposite lobe of the lungs, although there was no FB. Conclusion: The presence of inflammation in the opposite lobe of the lungs where no FB was placed and in even those rats that expectorated the FB suggests that FBA is not a local pathology but a general pathology inducing inflammation in the whole lung. Thus, urgent removal of a foreign body is vital.

Évaluation du poumon dans un modèle expérimental de corps étranger intra-trachéal

Buts: Ce travail expérimental a été entrepris pour évaluer les modifications pathologiques causées par l'aspiration d'un corps étranger au niveau des poumons (FBA). Matériels et Méthodes: L'étude a été réalisée sur 19 rats albinos Wistar. Les rats du groupe contrôle (n = 5) n'étaient sujet à aucune manipulation. Les rats du groupe témoin (n = 5) ont subi une trachéostomie, et un tube de gavage était inséré chez chaque rat. Chez 9 rats du groupe 1 (le groupe d'étude), des petits morceaux de marbre étaient placés dans leur trachée en plus de la manipulation réalisée sur le groupe témoin. Des tomographies des poumons étaient réalisées chez tous les rats. Les poumons, le cœur, la trachée étaient enlevés en bloc sous anesthésie à la ketamine et fixés dans une solution de formalin à 10 % au bout d'une semaine. Les tissus pulmonaires étaient examinés pour voir le corps étranger, l'infiltration péri-vasculaire et péri-bronchique, l'hémorragie intra-alvéolaire et l'emphysème post-obstructif. Résultats: Le scanner montrait le corps étranger chez 4 rats et l'évaluation anatomo-pathologique montrait un corps étranger chez 7 rats. Tous les rats du groupe 1 avaient une inflammation péri-bronchique alors que 7 rats (77,8 %) avaient une inflammation péri-vasculaire. Le groupe témoin et le groupe contrôle étaient regroupés en seul groupe 2 étant donné des résultats statistiques similaires. Le groupe 1 et le groupe 2 différaient significativement en ce qui concerne les constatations d'inflammation péri-vasculaire et péri-bronchique, d'hémorragie intra-alvéolaire et d'emphysème (p < 0,05). Dans le groupe 1, l'inflammation était repérée dans le lobe opposé des poumons alors qu'il n'y avait pas de corps étranger. Conclusion: La présence de l'inflammation dans le lobe opposé des poumons où il n'y avait pas de corps étranger suggère que le corps étranger aspiré n'est pas un phénomène local mais un phénomène général produisant une inflammation de tout le poumon. Aussi, l'ablation urgente du corps étranger est vitale.

Evaluación de la patología pulmonar en un modelo experimental de cuerpo extraño traqueal

Objetivo: Este estudio experimental se emprendió para evaluar los cambios patológicos causados por aspiración de cuerpo extraño (FBA) en los pulmones. Material y Método: Se llevó a cabo el estudio en 19 ratas Wistar albino. Las del grupo control (n = 5) no fueron manipuladas. Las del grupo sham (n = 5) sufrieron traqueotomía y se insertó un tubo gástrico en cada rata. En 9 ratas del grupo 1 (grupo de estudio) se colocaron pequeñas bolitas de plomo en la tráquea además de los procedimientos aplicados al grupo sham. Se realizó tomografía pulmonar en todas las ratas. Se obtuvieron los pulmones, corazón y tráquea en bloque bajo anestesia con ketamina y se fijaron en solución de formol al 10 % al cabo de una semana. Se examinó el tejido pulmonar buscando cuerpo extraño, infiltración perivascular y peribronquial, hemorragia intraalveolar o enfisema postobstructivo. Resultados: La tomografía reveló cuerpo extraño en 4 ratas y la anatomía patológica en 7. Todas las ratas del grupo 1 tenían inflamación peribronquial mientras que 7 (77,8 %) tenían inflamación perivascular. Los grupos control y sham se juntaron en un grupo 2 ya que no hubo diferencias significativas en los hallazgos. El grupo 1 y el grupo 2 fueron significativamente distintos en lo que se refiere a la inflamación perivascular y peribronquial, hemorragia intraalveolar y enfisema (p < 0,05). En el grupo 1 se detectó inflamación en el lado opuesto de los pulmones aunque no había cuerpo extraño. Conclusión: La presencia de inflamación en el lóbulo opuesto de los pulmones donde no había cuerpo extraño incluso en las ratas que habían expulsado espontáneamente el mismo sugieren que la aspiración del cuerpo extraño no es una patología local sino general que induce inflamación de todo el pulmón. Por lo tanto es vital que se extraiga urgentemente todo cuerpo extraño.

Untersuchung der pathologischen Veränderungen der Lunge in einem trachealen Fremdkörpermodell

Zielsetzung: Die vorliegende experimentelle Studie wurde durchgeführt, um neu zu prüfen, welche pathologischen Veränderungen nach Fremdkörperaspiration (FBA) in den Lungen auftreten. Material und Methodik: Die Untersuchung wurde an 19 Wistar Albinoratten durchgeführt. Die Tiere der Kontrollgruppe (n = 5) wurden keinen operativen Maßnahmen unterzogen. Bei den Tieren der Schein-Gruppe (n = 5) wurde eine Tracheostomie vorgenommen. Jede Ratte erhielt eine Ernährungssonde. Zusätzlich zur Tracheotomie wurden bei 9 Tieren (Gruppe 1) kleine Bleikugeln in die Trachea appliziert. Bei allen Tieren wurde eine Lungentomographie durchgeführt. Nach einer Woche wurden die Lungen, das Herz und die Trachea en bloc in Ketanest-Narkose entfernt und in 10 % Formalin fixiert. Das Lungengewebe wurde anschließend im Hinblick auf die eingebrachten Fremdkörper, perivaskuläre und peribronchiale Entzündungszeichen, intraalveoläre Blutungen und ein obstruktives Emphysem untersucht. Ergebnisse: Die Tomographie konnte bei 4 Ratten, die Autopsie bei 7 Tieren den Fremdkörper nachweisen. Alle Tiere der Gruppe 1 zeigten eine peribronchiale, 7 (77,8 %) eine perivaskuläre Entzündung. Wegen statistisch ähnlicher Ergebnisse wurden die Schein- und die Kontroll-Gruppe zu Gruppe 2 zusammengelegt. Gruppe 1 und 2 unterschieden sich signifikant im Hinblick auf die perivaskuläre und peribronchiale Entzündungen, die intraalveolären Blutungen und das Emphysem (p < 0,05). Bei den Tieren der Gruppe 1 wurden die Entzündungen auch in den kontralateralen Lungen ohne Fremdkörper gefunden. Schlussfolgerungen: Der Nachweis von Entzündungszeichen in den kontralateralen Lungen ohne Fremdkörper sowie bei den Tieren, die den Fremdkörper abgehustet hatten, zeigt, dass die Entzündung kein lokales Ereignis ist, sondern es nach Fremdkörperaspiration zu einer generalisierten Entzündung der gesamten Lunge kommt. Daher ist eine notfallmäßige Entfernung von Fremdkörpern lebenswichtig.

Key words

experimental - foreign body - lung

Mots-clés

expérimentation - corps étranger - poumons

Palabras clave

cuerpo extraño - traqueal - experimental - pulmón

Schlüsselwörter

Fremdkörper - Luftröhre - pathologische Veränderungen - Tiermodell

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