ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Η FRC είναι σημαντικός παράγοντας που συμβάλλει στην οξυγόνωση καθώς και στην Compliance του αναπνευστικού συστήματος. Στο ARDS η FRC είναι μειωμένη και η εφαρμογή της κατάλληλης ΡΕΕΡ συμβάλλει στη διατήρηση της, ενώ εφαρμογή διαφορετικών επιπέδων ΡΕΕΡ μπορεί να περιορίσει την πιθανότητα βλάβης πνεύμονα και να βελτιώσει την FRC και την Crs. Στους ενήλικες υπήρχε διαφωνία αν πρέπει τα επίπεδα ΡΕΕΡ να καθορίζονται από την Crs.
ΣΤΟΧΟΙ: Σε αυτή τη διαχρονική μελέτη, σκοπό είχαμε τη διερεύνηση των αλλαγών σε FRC,Crs, driving pressure (APrs), elastance, lung stress και strain με την εφαρμογή αυξανόμενων επιπέδων ΡΕΕΡ (PEEP INview) σε μηχανικά αεριζόμενα παιδιά με ή χωρίς ARDS. Μελετήθηκαν επίσης οι αλλαγές μεταξύ των ομάδων και κατά τη διάρκεια του χρόνου, ενώ stress, strain και elastance θα συσχετιστούν με διάφορες μηχανικές και αιμοδυναμικές παραμέτρους, την ηλικία, καθώς και τη διάρκεια μηχανικού αερισμού και παραμονής στη ΜΕΘΠ.
ΜΕΘΟΔΟΣ: 23 παιδιά που ήταν υπό καταστολή και μυοχάλαση, αερίστηκαν μηχανικά με μοντέλο ελεγχόμενου όγκου (VC ή PRVC) και Vt=6 ml/kg. Ανάλογα με το λόγο PO2/FiO2 χωρίστηκαν σε ομάδα ARDS (<300) και non-ARDS (>300) και εφαρμόστηκε αυξανόμενη ΡΕΕΡ 4-6-8-10, ενώ χρησιμοποιήθηκε η σπιρομετρία και η μέθοδος ΡΕΕΡINview των αναπνευστήρων Engstrom Carestation. Σε κάθε επίπεδο ΡΕΕΡ καταγράφονταν οι τιμές FRC και Crs με τη χρήση της μεθόδου έκπλυσης του αζώτου. O Vt μετριόταν πλησίον του στόματος. Η οδηγός πίεση των αεραγωγών (Pdriv) υπολογιζόταν από τη διαφορά Pplat μείον την συνολική ΡΕΕΡ. Η Elastance του αναπνευστικού, του θωρακικού τοιχώματος και του πνεύμονα, καθώς και το stress και strain καταγράφηκαν διαχρονικά(0-72 ώρες).
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: 23 βαρέως πάσχοντα παιδιά (9 κορίτσια), που αερίστηκαν μηχανικά συμπεριλήφθηκαν στη μελέτη. Η σταδιακή αύξηση της ΡΕΕΡ από το 4 ως το 10cmH2O μείωσαν το stress και strain (p<0.03) και την elastance του πνεύμονα (p<0.01) σε παιδιά με ήπιο ή μέτριο ARDS στις 24 ώρες. Η FRC είχε ανοδική τάση σε όλες τις χρονικές στιγμές, ενώ μια αρχική αύξηση της Crs, που φάνηκε σε επίπεδα ΡΕΕΡ=8, μπορούσε να διατηρηθεί από 6 ως 72 ώρες. Και στις δύο ομάδες η συνολική elastance ήταν υψηλότερη στις μικρές ηλικίες (<5 ετών), σε σύγκριση με μεσαίες και μεγαλύτερες ηλικίες (p<0.001) και σχετίζεται αντίστροφα με την ηλικία, την FRC και το βάρος σώματος σε όλα τα επίπεδα ΡΕΕΡ, σε όλο το χρόνο της μελέτης και στις δύο ομάδες (p<0.01). Ο λόγος Elung/Ers σχετιζόταν αρνητικά και ο λόγος Ecw/Ers θετικά με τις μεταβολές της FRC changes και δεν διέφεραν μεταξύ των ομάδων. Το Stress και strain σχετιζόταν αρνητικά με την FRC και Crs και θετικά με την driving pressure και lung elastance (p<0.01). Σε όλα τα επίπεδα ΡΕΕΡ της μελέτης οι μηχανικές παράμετροι δεν συσχετίστηκαν με αιμοδυναμικές που καταγράφονταν επίσης. Ένα μοντέλο γραμμικής παλινδρόμησης (stepwise method) διορθωμένο ως προς την βαρύτητα της νόσου (PRISM) μόνο το stress (p<0.001) και η ολική elastance (p<0.02) συνδεόταν ανεξάρτητα με τη διάρκεια του μηχανικού αερισμού.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η μέθοδος PEEP INview πιθανά αντιπροσωπεύει ένα χρήσιμο εργαλείο για την βελτιστοποίηση της ΡΕΕΡ σε μηχανικά αεριζόμενα παιδιά. Η συνολική elastance σχετίζεται αρνητικά με την ηλικία και την FRC, και μαζί με το stress, σχετίζεται ανεξάρτητα με τη διάρκεια του μηχανικού αερισμού. Περισσότερες μελέτες απαιτούνται για να βεβαιώσουν αν αυτή η στρατηγική επιλογής της ΡΕΕΡ, θα μπορούσε να βοηθήσει στην βελτιστοποίηση διαφόρων μηχανικών παραμέτρων για τον κάθε ασθενή ξεχωριστά.
(EL)
INTRODUCTION: Functional residual capacity (FRC) determines both oxygenation and respiratory system compliance (CRS). In ARDS, in which FRC is decreased, an optimal PEEP is anticipated to restore FRC; accordingly, application of different levels of PEEP might improve FRC and CRS and ameliorate possible ventilator-induced lung injury. In adult ARDS, it has been argued that PEEP should be titrated primarily by its impact on CRS.
OBJECTIVES: In this longitudinal study, we sought to detect the changes of FRC, Crs, driving pressure (APrs), elastance, and lung stress and strain when applying incremental PEEP levels (PEEP INview) in mechanically ventilated (MV) children with or without ARDS; between groups and longitudinal changes will also be recorded and stress, strain and elastance will be correlated to various lung mechanics, age, hemodynamics, and length of stay (LOS) or MV-
days (MVD).
METHODS: Twenty-three mechanically ventilated children were deeply sedated, paralyzed and ventilated in volume-control mode or PRVC with a tidal volume of 6 mL/kg BW throughout the study protocol. Based on their PaO2/FIO2 ratios, patients with ARDS (<300) or non-ARDS (>300) were subjected to PEEP trials of 4-6-8-10 cmH2 Ο by u s i η g s ρ i ro m et ry of
and the PEEP INview tool. At each PEEP level, FRC and Crs measurements were recorded using the nitrogen washout process; Vt was measured at mouth level. Airway driving pressure was calculated as the airway pressure changes from total PEEP to end-inspiratory plateau pressure. Elastance of the respiratory system, chest-wall, and lung and stress, and strain were calculated longitudinally (0-72 hours).
RESULTS: Twenty-three critically ill mechanically ventilated children (9 girls) were included in the study. Escalated increases of PEEP from 4 to 10 cmH2O decreased stress and strain (p<0.03) and lung elastance (p<0.01) in children with mild or moderate ARDS by 24 hours. FRC showed a trend to increase at all time points, whereas an initial increase in Crs, achieved with PEEP 8, could be sustained from 6 to 72 hours. In both, ARDS and non-ARDS patients, total elastance was higher in the younger age (<5 years old) compared to the middle and older age group (p<0.001) and correlated inversely with age, FRC, and body weight at all PEEP levels, time series and disease groups (p<0.01). Elung/Ers ratios were inversely and Ecw/Ers positively related with FRC changes not differing between groups. Stress and strain were inversely related with FRC and Crs and positively with driving pressure and lung elastance (p<0.01). At all studied PEEP levels, lung mechanics did not interfere with hemodynamics. In a linear regression model (stepwise method), weighted by severity of illness (PRISM), only stress (p<0.001) and total elastance (p<0.02) were independently associated with MVD.
CONCLUSIONS: PEEP INview might represent a promising tool for optimizing PEEP in mechanically ventilated children. Total elastance is inversely related with age and FRC, and along with stress, is independently associated with MVD. Further studies are needed to ascertain if this PEEP strategy could help guide optimizing various aspects of lung mechanics in individual patients.
(EN)
University of Crete
