ALI/ARDSZsolt MolnárUniversity of SzegedAITI
Introduction
ARDS is not a definitive illness
Mortality: 26% -74%
Furtos-Vivar F et al. Curr Opin Crit Care 2004; 10: 1-6
Definition: Acute Lung Injury (ALI), ARDS
Ashbaugh-1967, Murray-1988, American-EuropeanConsensus Conference on ARDS-1994, etc.
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Pathophysiology
Disorders associated with ARDS
Primary:
Aspiration, inhalation
Pneumonia
Secondary:
Shock
Infection
Trauma
Pancreatitis
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Classification
Type I – hypoxic
Type II – hypercapnic
Mixed
Participating factors
Initial insult
Inflammatory cascade
Endothelium demage
„Non-cardiogenic” pulmonary oedema
Fibrosis
Acute respiratory failure
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Diagnosis of severity
CXR
Atelectasis/quadrant:0-4
PaO2/FiO2
<100 - 300<:0-4
PEEP (cmH2O)
5 - 15   0-4pont
Compliance  (ml/cmH2O)
29 - 800-4pont
2,5 = ARDS
1,5-2,5=ALI
Murray JF et al. Am Rev Respir Dis 1988; 138: 720-723
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Diagnostic signs
Clinical
Acute onset
Tachypnea (>30)
Laboured breathing
Physiologic
Hypoxia (PaO2/FiO2<250Hgmm)
X-ray
Bilateral infiltrates
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Physiology, pathophysiology
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Alveolar oxygenation
Molnár ‘99
PAO2
PaO2=120 Hgmm
120
Hgmm
PAO2=FiO2 x [(PB-PH2O) – PaCO2/R]
PA-aO2  20Hgmm
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
PvO2=40 Hgmm
Atelectasis and shunt
Molnár ‘99
PvO2=40 Hgmm
PaO= (120+40)/2 = 80 Hgmm
120
Hgmm
O2
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
In normal lungs:
CC in ERV
FRC>CC
ALI/ARDS:
CC within VT
FRC<CC
VT
FRC
ERV
RV
CC
CC
Closing capacity (CC)
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
„Iso-shunt” diagram
Nunn JF. Appl. Resp Physiol., 1993
The degree of shunt
Molnár ‘99
100
200
300
400
PaO2 Hgmm
0
5%
10%
15%
20%
25%
30%
50%
FiO2
0,2
0,6
1,0
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Inflammed organs need rest
IPPV: life saving intervention
WareLB, Matthay MA. N Engl J Med 2000; 342: 1334-49
IPPV: if applied incorrectly: „can bedeadly”
Tobin MJ. N Engl J Med 2001; 344: 1986-96
Therapeutic dilemma
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Atelectasy and radiology
RCCM2103121
Gattinoni L, et al. Intensive Care Med 1986; 12: 137-142
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Gary F. NiemanSUNY USA
AlveoliDrawing
Normal lung
ARDS lung
DiRocco J, et al. Intensive Care Med 2007; 33: 1204-11
Correlation between alveolar recruitment/derecruitment and
inflection point on the pressure-volume curve
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Alveolar recruitment
RCCM2103121
„Open up the lung and keep it open!”
Lachmann B. ICM 1992; 18: 319-321
LIP
UIP
Pelosi P, et al. AJRCCM 2001; 164: 122
Gattinoni L, et al AJRCCM 2001; 164 1701
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Atelectasy
Overdistension
Increasing PEEP
Ideal PEEP: moving tartget
Ideal PEEP
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Physiology - revisited
Breathing
15/min
VT: 4-7 ml/kg
Ppleur±2-3 cmH2O
FiO2= 0.21
Result
PaO2: 100 mmHg
PaCO2: 40 mmHg
Why?
Because it’s good for us!
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
40 year old woman
Committed sucide (20 tbl chlorpromazine)
Ambulance – Psychiatry
Gastric lavage
A few hours later: acute abdominal pain
Surgery
Gastric perforation: emergency surgery
ICU
Case history
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
In a few days
Secondary ARDS = LIS>2.5
FiO2: 0.8
PaO2: 65 Hgmm
PEEP: 15 H2Ocm
Case history
RCCM2103121
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Hemodynamic and respiratory changes during lung recruitment and
descending optimal PEEP titration in patients with ARDS
Tóth I, et al. Crit Care Med 2007; 35: 787-793
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Lung recruitment
Anaesthesia + muscle relaxation
PCV, I:E=1:1, RR: 20/min
FiO2: 1.0
PEEP: 26 H2Ocm
P: 40 H2Ocm/40 sec
Methods
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Paninspiratory, „tidal recruitment”
RCCM2103121
Pelosi P, et al. AJRCCM 2001; 164: 122
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Paninspiratory, „tidal recruitment”
RCCM2103121
Pelosi P, et al. AJRCCM 2001; 164: 122
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Optimal PEEP titration
„Closing pressure”
Ideal PEEP: when PaO> 10%
VT=4ml/kg
PEEP: 26-24-22…/4 min
Methods
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Optimal PEEP titration
PEEP0: 15 H2Ocm - PaO2: 276
PEEP: 26 H2Ocm - PaO2: 436 Hgmm
….
PEEP: 18 H2Ocm - PaO2: 445 Hgmm
PEEP: 16 H2Ocm - PaO2: 375 Hgmm
 Optimális PEEP: 18 vízcm
Optimal PEEP
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
After PEEP titration
Opening: („40/40”) at PEEP of 18
Result:
FiO20.5 vs 0.8
VT(6ml/kg):350 vs 675 ml
P: 14 vs 20 H2Ocm
PEEP: 18 vs 15 H2Ocm
PaO2115  vs 62 Hgmm
40 days ICU – Surgery – Home
Outcome
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Tidal volume: VT
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
small VT
large VT
Volu-, or baro-trauma
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
small VT
large VT
Volu-, or baro-trauma
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
VT and inflammatory response
Inflammatory response: „small” VT vs „large” VT
Reduced cytokine levels in BAL after 36 h
Ranieri VM et al, JAMA 1999; 282:54
Reduced plasma IL-6 on 3rd day on vent.
ARDS Network, N Engl J Med 2000; 342: 1301
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
VT and mortality
No difference
Brochard et al: n=116, VT:10-15 vs 6-10 ml/kg
Am J Respir Crit Care Med 1998; 158: 1831
Stewart et al: n=120, VT:10-15 vs 8 ml/kg
 N Engl J Med 1998; 338: 355
Difference
Amato: n=53, VT:12 vs 6 ml/kg, M 28. nap: 71 vs 38%
N  Engl J Med 1998; 338:347
Network: n=861, VT:12 vs 6 ml/kg, M: 40% vs 31%
ARDS Network, N Engl J Med 2000; 342: 1301
Network: n=549, 6 ml/kg, M: ~25%
ARDS Network, N Engl J Med 2004; 351: 327
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Other therapeutic consideration
Supportive therapy
Invasive haemodinamic monitoring
Antibiotics
Alternative therapies:
Prone positioning
ECMO
Nitric oxide (NO)
Haemofiltration
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
Summary
ARDS is not a defintive diagnosis
IPPV is against physiology
Protect the lung
Keep physiolology in mind
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Vastag átlós felfelé
There is no substitute for the clinician`s
standing by the ventilator, making necessary
adjustments and monitoring the effects of such
adjustments.
Tobin MJ, N Engl J Med 2000; 342:1360-1
D:\SzTE\Logo\Logo végleges\kitűzők_1.jpg
Motto
Vastag átlós felfelé