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
Guillemette THOMASMarseille
DESC réanimation médicaleLyon janvier 2010
Am J Respir Crit Care Med, May 2008
VILI: Mécanismes et Cibles
VILI
StressPression Transpulmonaire
Pl = Paw – Ppl (Poeso)
StrainDéformation
∆VT/CRF
Système elastine/collagène
Cellules alvéolaires
Capillaires
Petites voies aériennes
Gattinoni et al. Eur Respir J 2003; 22: Suppl. 47, 15s–25s
RELATION
E Lspec = (∆Pl / ∆Vt) / EELV
EELV = end expiratory lung volume
Le contexte
Ventilation protectrice dans le SDRA: Pplat< 30 cm H20 ET Vt=6 ml/kg
Baisse de la mortalitéARDS Net
Work NEJM 2000
Le VT IBW et les Pressions de plateau sont-ils représentatifs du stress et du strain pulmonaire?
METHODES
Mars 2005 à Mai 2007
Monocentrique
Population étudiée:
ALI/ARDS
Population contrôle
Exclusion des chirurgies abdominales et
thoraciques
METHODES
n = 30 n = 50
STUDY DESIGN
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
RESULTATS
RESULTATS
STRESS LUNG
Pl (stress) = Paw - Poeso
∆ Transpulmonary and airway pressure relationship
PL = Paw x EL/(EL+Ecw)
Stress
p = 0,01
Generation of Strain
Strain = ∆V / CRF
Generation of StrainLUNG STRESS LUNG STRAIN
RELATION STRESS/STRAIN
E spl = (∆Pl / ∆Vt) / EELV
EELV = end expiratory lung volume
DISCUSSION
Mesure de la Poeso:Rôle de l’elastance du ballon, poids du cœur
et des poumonsVariation de pression selon un gradient
verticalValidé dans des études antérieurs Intérêt des variations de pressions
Stress
Paw ne reflète pas la PLPL (stress) =Paw x EL/Esr
Importance du rapport EL/Esr (EL+Ecw)Normal: 0,5ALI/ARDS: 0,33 et 0,92Contrôle: 0,36 to 0,95
Pour une Paw à 30 cm H20, PL varie entre 10 et 28 cm H20!
STRAIN
Vt IBW mauvais reflet du strain pulmonaireStrain = ∆ 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/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
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
La mesure du strain et du stress en pratique clinique permettrait un meilleur monitoring de la ventilation protectrice
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
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
LA PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE
Pr M. Gainnier
• 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
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)
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 relationship
p = 0,26
NB: ratio EL/ERS supérieur dans SDRA pulmonaire vs SDRA extra pulmonaire
RESULTATS
EFFET DU RECRUTEMENT
RELATION STRESS/STRAIN
STRESS
Pour une fraction de patient: Quel que soit le volume, la pression transpulmonaire est la même
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