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Lung Stress and Strain during Mechanical Ventilation for Acute Respiratory Distress Syndrome

Lung Stress and Strain during Mechanical Ventilation for Acute Respiratory Distress Syndrome. Davide Chiumello, Eleonora Carlesso, Paolo Cadringher, Pietro Caironi, Franco Valenza, Federico Polli,

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Lung Stress and Strain during Mechanical Ventilation for Acute Respiratory Distress Syndrome

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Presentation Transcript

  1. Lung Stress and Strain during Mechanical Ventilationfor Acute Respiratory Distress Syndrome Davide Chiumello, Eleonora Carlesso, Paolo Cadringher, Pietro Caironi, Franco Valenza, Federico Polli, Federica Tallarini, Paola Cozzi, Massimo Cressoni, Angelo Colombo, John J. Marini, and Luciano Gattinoni Am J Respir Crit Care Med, May 2008 Guillemette THOMAS Marseille DESC réanimation médicale Lyon janvier 2010

  2. VILI: Mécanismes et Cibles Stress Pression Transpulmonaire Pl = Paw – Ppl (Poeso) Système elastine/collagène Cellules alvéolaires VILI Capillaires Strain Déformation ∆VT/CRF Petites voies aériennes Gattinoni et al. Eur Respir J 2003; 22: Suppl. 47, 15s–25s

  3. RELATION E Lspec = (∆Pl / ∆Vt) / EELV EELV = end expiratory lung volume

  4. Le contexte • Ventilation protectrice dans le SDRA: Pplat< 30 cm H20 ET Vt=6 ml/kg  Baisse de la mortalité ARDS Net Work NEJM 2000 • Le VT IBW et les Pressions de plateau sont-ils représentatifs du stress et du strain pulmonaire?

  5. METHODES • Mars 2005 à Mai 2007 • Monocentrique • Population étudiée: • ALI/ARDS • Population contrôle • Exclusion des chirurgies abdominales et thoraciques

  6. METHODES n = 30 n = 50

  7. STUDY DESIGN

  8. METHODES • Mesure de la pression oesophagienne (équivalent de la pression pleurale) • PL = Paw – Ppl PL = Paw – Poeso • Etude statistique • Analyse de Variance (ANOVA) • Z-test

  9. RESULTATS

  10. RESULTATS

  11. STRESS LUNG Pl (stress) = Paw - Poeso

  12. ∆ Transpulmonary and airway pressure relationship PL = Paw x EL/(EL+Ecw)

  13. Stress p = 0,01

  14. Generation of Strain Strain = ∆V / CRF

  15. Generation of Strain LUNG STRESS LUNG STRAIN

  16. RELATION STRESS/STRAIN E spl = (∆Pl / ∆Vt) / EELV EELV = end expiratory lung volume

  17. DISCUSSION • Mesure de la Poeso: • Rôle de l’elastance du ballon, poids du cœur et des poumons • Variation de pression selon un gradient vertical • Validé dans des études antérieurs • Intérêt des variations de pressions

  18. Stress • Paw ne reflète pas la PL • PL (stress) =Paw x EL/Esr • Importance du rapport EL/Esr (EL+Ecw) • Normal: 0,5 • ALI/ARDS: 0,33 et 0,92 • Contrôle: 0,36 to 0,95 • Pour une Paw à 30 cm H20, PL varie entre 10 et 28 cm H20!

  19. STRAIN • Vt IBW mauvais reflet du strain pulmonaire • Strain = ∆ Vt/ CRF • Lié à la grande variabilité de CRF chez les patients ALI/ARDS mais aussi chez les contrôles • Plus le Vt est élevé, plus le strain est élevé MAIS pour certains patients, des Vt très différents induisent le même strain

  20. Relation Stress/Strain • La relation stress/ strain est constante dans les populations étudiées (Espé constante  13,5 cm H2O) • Mécanique ventilatoire semblable • Notion de baby lung dans le SDRA

  21. IMPLICATIONS CLINIQUES • Strain < 2 ou stress < 27 (Espé = 13,5) • Seuil Plat < 30 raisonnable • Chez les patients avec CRF très basse (baby lung), Strain > 2 malgré VT 6 ml/kg • Ventilation protectrice impossible • AREC ? • Pour d’autres, la mesure du stress et du strain permettrait de ventiler à plus haut volume ou PEP

  22. CONCLUSION • La mesure du strain et du stress en pratique clinique permettrait un meilleur monitoring de la ventilation protectrice

  23. Limites • Mesure de la Poeso: • Limite de la technique • Faisabilité en pratique clinique (équipe expérimentée, matériel adéquate…) Etude chez des SDRA précoce. SDRA tardif et Espé? La difficulté est de cibler les malades pouvant bénéficier de ce monitoring

  24. BIBLIOGRAPHIE • Physical and biological triggers of ventilator-induced lung injury and its prevention, L Gattinoni et al, Eur Respir J 2003 • Pèlerinages à la bonne mère 2009-2010 • Bench-to-bedside review: Chest wall elastance in acute lung injury/acute respiratory distress syndrome patients, Luciano Gattinoni, Crit Care 2004 • Lung Recruitment in Patients with the Acute Respiratory Distress Syndrome, Gattinoni, NEJM 2006 • La physiologie respiratoire, John B West • La physiologie respiratoire pour les nuls, M Gainnier

  25. LA PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE Pr M. Gainnier

  26. Courbes pression/volume • ARDS/ALI = 30% • Contrôle = 20 % p= 0,23 • ARDS/ALI = 21% • Contrôle = 13 % p= 0,31 • ARDS/ALI = 49% • Contrôle = 67 % p= 0,04

  27. Quelques formules • Stress = k x Strain • ∆ PL (stress) = ELspé (specific lung elastance) x ∆V/ FRC (strain) • Paw = PL + Ppl • PL = Paw – Ppl ou PL = Paw – Poeso • Ers = EL + Ecw • PL = Paw x EL/(EL+Ecw)

  28. DISCUSSION • Vt et Pplat ne reflètent pas de façon spécifique le stress et le strain pulmonaire • Relation constante entre stress et strain qui est l’elastance spécifique.

  29. ∆ Transpulmonary and airway pressure relationship p = 0,26 NB: ratio EL/ERS supérieur dans SDRA pulmonaire vs SDRA extra pulmonaire

  30. RESULTATS

  31. EFFET DU RECRUTEMENT

  32. RELATION STRESS/STRAIN

  33. STRESS • Pour une fraction de patient: Quel que soit le volume, la pression transpulmonaire est la même

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