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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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Presentation Transcript
lung stress and strain during mechanical ventilation for acute respiratory distress syndrome

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

vili m canismes et cibles
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

relation
RELATION

E Lspec = (∆Pl / ∆Vt) / EELV

EELV = end expiratory lung volume

le contexte
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?
methodes
METHODES
  • Mars 2005 à Mai 2007
  • Monocentrique
  • Population étudiée:
    • ALI/ARDS
    • Population contrôle
  • Exclusion des chirurgies abdominales et thoraciques
methodes1
METHODES

n = 30

n = 50

methodes2
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
stress lung
STRESS LUNG

Pl (stress) = Paw - Poeso

stress
Stress

p = 0,01

generation of strain
Generation of Strain

Strain = ∆V / CRF

generation of strain1
Generation of Strain

LUNG STRESS

LUNG STRAIN

relation stress strain
RELATION STRESS/STRAIN

E spl = (∆Pl / ∆Vt) / EELV

EELV = end expiratory lung volume

discussion
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
stress1
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!
strain
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
relation stress strain1
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
implications cliniques
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
conclusion
CONCLUSION
  • La mesure du strain et du stress en pratique clinique permettrait un meilleur monitoring de la ventilation protectrice
limites
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

bibliographie
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
slide26

LA PHYSIOLOGIE

RESPIRATOIRE

Pr M. Gainnier

slide27

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

quelques formules
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)
discussion1
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.
transpulmonary and airway pressure relationship1
∆ Transpulmonary and airway pressure relationship

p = 0,26

NB: ratio EL/ERS supérieur dans SDRA pulmonaire vs SDRA extra pulmonaire

stress2
STRESS
  • Pour une fraction de patient: Quel que soit le volume, la pression transpulmonaire est la même