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

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1 Lung Stress and Strain during Mechanical Ventilation for 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 Guillemette THOMAS Marseille DESC réanimation médicale Lyon janvier 2010 Am J Respir Crit Care Med, May 2008

2 VILI: Mécanismes et Cibles VILI Stress Pression Transpulmonaire Pl = Paw – Ppl (Poeso) Strain Déformation VT/CRF Système elastine/collagène Cellules alvéolaires Capillaires 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 H 2 0 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 = 30n = 50

7 STUDY DESIGN

8

9 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

10 RESULTATS

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12 STRESS LUNG Pl (stress) = Paw - Poeso

13 Transpulmonary and airway pressure relationship PL = Paw x EL/(EL+Ecw)

14 Stress p = 0,01

15 Generation of Strain Strain = V / CRF

16 Generation of Strain LUNG STRESS LUNG STRAIN

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

18 DISCUSSION Mesure de la Poeso: Rôle de lelastance 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

19 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 H 2 0, PL varie entre 10 et 28 cm H 2 0!

20 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

21 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

22 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 dautres, la mesure du stress et du strain permettrait de ventiler à plus haut volume ou PEP

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

24 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

25 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 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

26 LA PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE Pr M. Gainnier

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

28 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)

29 DISCUSSION Vt et Pplat ne reflètent pas de façon spécifique le stress et le strain pulmonaire Relation constante entre stress et strain qui est lelastance spécifique.

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

31

32 RESULTATS

33 EFFET DU RECRUTEMENT

34 RELATION STRESS/STRAIN

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


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