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Bases physiopathologiques du traitement ventilatoire au cours du SDRA
C. Guérin Réanimation Médicale, Hôpital de la Croix-Rousse Université de Lyon Inserm 630 LYON, France
SRLF le 10 novembre 2011
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Grandes étapes au cours du SDRA 1967 : identification du SDRA chez l’homme (Asbaugh) 1974 : identification du VILI chez le rat (Webb) 1988 : identification du rôle de l’excès de volume télé-
inspiratoire dans la genèse du VILI chez le rat (Dreyfuss) 1990 : limitation de pression au cours de la VM et
hypercapnie permissive chez l’homme (décrite dans l’AAG Darioli ARRD 1984) (Hickling)
1997 : biotrauma chez le rat (Tremblay) 1998 : ventilation protectrice chez l’homme (Amato) 2000 : réduction de la mortalité avec VT réduits chez
l’homme (Essai ARMA NIH) 2001 : bilan de l’apport majeur du scanner (Gattinoni)
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Baby lung
Eponge
Hétérogénéité
50
10
40 30 20
0 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 100
CT numbers (Hounsfield Units) -1000 C
T nu
mbe
rs fr
eque
ncy
(%)
NA PA A HA
Analyse quantitative
Perte de volume aéré
4
Étirement surdistension
VILI à haut volume
Protéger de deux risques
5 Dreyfuss AJRCCM 1998
6
Cisaillement Ouverture-fermeture
VILI à bas volume atelectrauma
VILI
Étirement surdistension
VILI
Protéger de deux risques
7
Tschuchida AJRCCM 2006
Ces 2 risques coexistent au sein d’un même poumon justifiant une double protection
8
La stratégie ventilatoire principale doit être protectrice vis-à-vis du poumon.
La partie la plus importante de cette stratégie protectrice est de réduire le volume pulmonaire télé-inspiratoire en réduisant le VT
Protection du VD (Jardin ICM 2009) et des organes à distance (Ranieri JAMA 1999)
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6 ml/kg
12 ml/kg
Essai ARMA : ARDSnet NEJM 2000
22% de la mortalité sont dus à l’excès de Volume Courant
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La ventilation protectrice de l’ARDSnet Mode VAC (cycles spontanés sont autorisés/possibles) VT = 6 ml/Kg IBW est l’OBJECTIF
IBW H: 50+ 0.91(taille en cm – 152,4); F: 45,5+0.91(taille en cm – 152,4)
Si dyspnée sévère, VT augmenté de 7 à 8 ml/Kg IBW si Pplat≤30 cm H2O
Plateau (pause 0,5 s) < 30 cmH2O Si Pplat < 25 cm H2O, VT peut être augmenté par paliers de 1 ml/
kg IBW jusqu’à ce que Pplat atteigne 25 cmH2O au moins ou le VT 6 ml/kg IBW
Pplat > 30 cmH2O possible/autorisée si VT 4 ml /Kg IBW ou pHa < 7.15
FR pour pH 7.30-7.45 (6-35 b/min) Si pH< 7,30 : réduire espace mort instrumental puis NaHCO3
possible/autorisé, si pH < 7,20: NaHCO3 10mEq/h nécessaire TI/TE = 1/1 – 1/3
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Ces objectifs garantissent-ils une protection pulmonaire complète pour tous les malades?
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Poumon le PLUS protégé
Poumon le MOINS protégé
30 SDRA VT 6ml/kg
Pplat < 30 cmH2O
2/3 1/3
Terragni et al. AJRCCM 2007
STRAIN = VT/EELV
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Terragni et al. AJRCCM 2007
15
Objectif Pplat 1994 : < 35 cm H2O 2000 : < 30 cm H2O 2007 : < 28 cm H2O
Terragni et al. AJRCCM 2007
16
Bellani AJRCCM 2011
La captation de FDG (=activation de PNN = inflammation) dans les zones normalement aérées augmente avec la pression plateau
Objectif Pplat 1994 : < 35 cm H2O 2000 : < 30 cm H2O 2007 : < 28 cm H2O 2011 : < 27 cm H2O
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D’où la tentation d’être encore plus protecteur (VT < 4 ml/kg)
Pplat 29 22 21 16
Rats Hcl or placebo I.T. – 2 hs 4 groups VT/PEEP: 12/10 – 12/5 – 6/10 – 3/10 for 4 hours
Barrière endothéliale
Barrière épithéliale
Franck 2002
Pplat 29 22 21 16
Pplat 29 22 21 16
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Prise en charge de l’Hypercapnie qui résulte de l’ultra-protection
ECCOR Decap-Smart Ce qui suppose que l’hypercapnie est
dangereuse …
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VT (ml/kg)
8-10 4-5 3-4 2-3
PaCO2 (mmHg)
40 80 120 160
w/d lung weight
10 6 6 6
LIS 45 20 19 21
Fuchs 2011
La protection pulmonaire est maintenue avec les très petits VT mais pas plus importante qu’avec des VT moins faibles. La tolérance de l’ultra-
protection (PIC, hémodynamique) est bonne.
64 lapins – déplétion en surfactant – PEP 6 – FIO2 100%
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Des objectifs d’oxygénation «modestes» font partie de la stratégie protectrice
PaO2 = 55–80 mm Hg SpO2 = 88–95%
21 Etude ARMA ARDSnet NEJM 2000
Dans quel groupe préféreriez-vous être?
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La deuxième partie de la stratégie protectrice est le RECRUTEMENT ALVEOLAIRE (augmentation de la masse de poumon aéré SECONDAIRE à la réduction de la masse de poumon non ou faiblement aérée) ou son augmentation au-delà du recrutement intra-cycle.
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Le recrutement alvéolaire est protecteur s’il permet d’AUGMENTER: la masse de poumon aéré en fin d’expiration
(réduction de l’atelectrauma) SANS surdistension
la taille du baby lung SANS surdistension l’homogénéité pulmonaire SANS
surdistension
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Il y a plusieurs méthodes pour induire/augmenter le recrutement alvéolaire PEP pour préserver le recrutement induit par le VT.
PEP réduit VILI (Webb 1974 et Dreyfuss 1985)
manœuvre de recrutement + PEP Stratégie de recrutement maximal Décubitus ventral HFO
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Questions-clefs associées au recrutement alvéolaire 1. Quelles sont les pressions critiques d’ouverture et
de fermeture des unités alvéolaires? 2. Quel est le potentiel de recrutement du poumon? 3. L’intervention diminue-t-elle la masse de poumon
soumise à l’Ouverture/Fermeture cyclique 4. L’intervention diminue-t-elle le Strain (VT/EELV)
(volume d’air) 5. L’intervention favorise-t-elle l’homogénéisation de
la distribution de la masse aérée et du strain
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Closing pressures
Paw [cmH2O]
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0
20
40
60
80
100
Opening pressures
Crotti AJRCCM 2001, Pelosi AJRCCM 2001
Freq
uenc
y di
stri
buti
on (
%)
1. Pressions critiques
27
10
12
14
8
6
4
2
0 0 5 10 15 20
PEEP (cmH2O)
End Expiration End Inspiration
Plateau Pressures (cmH2O) Same VT
**
21 ± 1.8
**
**
Recr
uitm
ent
(g)
Gattinoni et al. Am J Respir Crit Care Med 1995
31 ± 1.8 26 ± 1.4 46 ± 3.2 38 ± 2.1
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2. Recrutabilité : variable mais faible
Gattinoni NEJM 2006
Recrutement moyen = 9% de la masse du poumon
Sujets recruteurs et non recruteurs
29 Gattinoni NEJM 2006
30
Resp
onse
to
PEEP
=
recr
uitm
ent
= de
crea
se in
non
aer
ated
are
a Fr
om 5
to
15 c
m H
2O (
% lu
ng w
eigh
t at
5 c
m H
2O)
Potential of recruitment=non aerated tissue at 5 cm H2O which becomes reaerated at 45 cm H2O (% lung weight at 5 cm H2O)
y = 1.03 + 0.52 x R2 = 0.72 P < 0.001
y = 1.03 + 0.52 x R2 = 0.72 P < 0.001
PEP 15 maintient 50% du potentiel de recrutement
Gattinoni NEJM 2006
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Stage mild moderate severe
P/F 201-300 ≤ 200 PEEP≥5
≤ 100 PEEP≥10
Incidence (%) 23 63 14
Mortality (%) 10 32 62
Lung weight (g) 1299 1458 1905
Lung recruitability (%) 7 13 23
Ranieri ESICM 2011 unpublished data from L Gattinoni’s data base
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Caironi AJRCCM 2010
3. Réduction ouverture-fermeture cyclique
33
Caironi AJRCCM 2010
4. Réduction strain
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5. Augmentation homogénéité après recrutement ?
Grasso AJRCCM 2009
35
Grasso AJRCCM 2009
« baby lung » Poumon recruté
Propriétés mécaniques des tissus recrutés anormales
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- PEP systématiquement élevée vs. systématiquement basse :
- aucun des 3 RCT n’est positif - la méta-analyse sur données individuelles est
négative sur l’ensemble des malades (Briel 2009) - elle conclue à un effet bénéfique sur mortalité en
cas de SDRA (Briel 2009) - Titration de la PEP et des MDR sur des bases morphologiques et/ou fonctionnelles spécifiques du poumon au lit du malade
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Outils pour titrer
Stress index Courbe PV Pression trans-pulmonaire EELV (gas = CRF) Imagerie pulmonaire
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Régler PEP selon Stress index
Ranieri Anesthesiology 2000, Grasso Anesthesiology 2001
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Grasso et al.
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Hickling AJRCCM 2001
Positionner la PEP sur la branche expiratoire de la courbe PV après recrutement du poumon
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Régler la PEP selon la PTP expiratoire
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Utiliser la mesure de EELV
Pour minimiser le strain (VT/EELV gas) Diminuer le VT Augmenter EELV Avec des objectifs de strain entre 1,5 et 2,0?
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Imagerie pulmonaire fonctionnelle
Fonctionnelle EIT qui pourrait remplacer la TDM ? PET couplée au TDM
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Conclusions
Enjeu : détermination au lit du malade de : taille du baby lung potentiel de recrutement degré d’hétérogénéité pulmonaire
Mécanique ventilatoire, imagerie pulmonaire fonctionnelle
Préserver les zones aérées +++
