A.L.I.
Acute Lung Injury
A.R.D.S.
Acute (Adult) Respiratory Distress
Syndrome
Patologie che oggi si estrinsecano perché esiste la
rianimazione. Un tempo i pazienti andavano
invece incontro a rapidissima morte. Il loro quadro
è ben distinguibile dalla forma pediatrica, che ha
un’etiopatologia precisa (assenza di surfattante).
ACUTE RESPIRATORY
DISTRESS SYNDROME IN
ADULTS
By D.G. Ashbaugh et al. The Lancet, 1967.
“THE CLINICAL PATTERN: dispnea severa, tachipnea,
cianosi refrattaria a ossigeno-terapia, perdita della compliance
polmonare, diffuso infiltrato alveolare (bilaterale) visibile
all’RX”
Colpisce soggetti giovani e sani, in seguito a insulto verificatosi 23 giorni prima. Molti casi sono stati osservati durante la guerra
del Vietnam (varie denominazioni: polmone del soldato, polmone
da shock, polmone umido)
A L I - A R D S recommended definition
AECC Am J Respir Crit Care Med 1994; 149: 818-24
… as a syndrome of inflammation and increased permeability
that is associated with a constellation of clinical, radiological and
physiologic abnormlities that cannot be explained by, but may
coexist with, left atrial or pulmonary hypertension. It is associated
most often with sepsis syndrome, aspiration primary pneumonia,
or multiple trauma.
……..ALI and ARDS are acute in onset and persistent e.g. lasting
days to weeks, are associated with one or more known factors,
and are carachterized by arterial hypoxemia resistant to oxygen
therapy alone and diffuse radiologic infiltrates.
Caratteristica clinica: segni ABNORMI rispetto alle cause sottese
A L I and A R D S: Clinical
Presentation
Precipitating conditions
• Acute onset
• Tachypnea - Dyspnea (Respiratory DISTRESS)
• Progressive severe hypoxemia
• Chest radiograph with bilateral infiltrates
• No evidence of L.V. failure
• Plasma proteins in bronchial secretions in early stage
•
MAIN ETIOLOGIES OF A L I and A R D S
DIRECT INJURY
Inhalation and Aspiration *
Pulmonary infections
Lung contusion
Near Drowning
Fat embolism
Reperfusion injury
INDIRECT INJURY
Sepsis syndrome
Pancreatitis **
Shock
Trauma (non thoracic)
with or without fat embolism
Massive blood transfusion
Burns
ECC (circol. extra corporea)
*Oggi meno frequente. Soprattutto in donne gravide, in cui si ha un aumento di P
gastrica, con risalita di materiale che può essere aspirato.
**ARDS è complicanza frequentissima di pancreatite! Cataboliti tossici rilasciati
durante la pancreatite raggiungono il torace attraverso il dotto toracico.
A L I and ARDS
EPIDEMIOLOGY
ARDS incidence
1.5 - 13.5 (28-30) cases / year / 100.000 inhab.
ALI
18 - 70 (35) cases / year / 100.000 inhab.
incidence
ARDS mortality
41 - 65 % (25-51 % in specialised centers)
from 60 %(initial studies) to 35%(present studies)
A L I mortality
40- 60 %
Heavy influence of comorbidity and poor functional reserve(age >70,
sepsis, liver failure)
A L I
A R D S.:
fisiopatologia
• Esagerata risposta infiammatoria
dopo un insulto esogeno maggiore,
• sia diretto(es trauma toracico, danno da
inalazione)
• che
indiretto(es
peritonite,
pancreatite,
emorragia ustioni gravi etc)
E’ un quadro non specifico. IL polmone è un organo poco fantasioso!
Spesso,indipendentemente dal tipo di causa lesiva, reagisce in maniera
stereotipata, con flogosi e alterazione dell’interfaccia alveolo-capillare.
The Normal Alveolus (Left-Hand Side) and the Injured Alveolus in the Acute Phase of Acute Lung
Injury and the Acute Respiratory Distress Syndrome (Right-Hand Side)
Ware, L. B. et al. N Engl J Med 2000;342:1334-1349
Mechanisms Important in the Resolution of Acute Lung Injury and the Acute Respiratory Distress
Syndrome
Vari stadi evolutivi:
1)Fase essudativa acuta
2)Fase subacuta proliferativa:
microtrombosi capillare, vasocostrizione
su base ipossica determinano ipertensione
polmonare.
Polmone duro, da ridotta compliance
3) Fase risolutiva/cronicizzazione/fibrosi.
Ware, L. B. et al. N Engl J Med 2000;342:1334-1349
A L I
A R D S
• ISTOLOGIA (fase acuta) :
– Aggregazione ed attivazione dei neutrofili e delle
piastrine
– Distruzione endoteliale ed alveolare a chiazze
– Edema interstiziale
poi
– Fibrosi (fase fibroproliferativa)
Findings on Light Microscopy and Electron Microscopy during the Acute Phase (Panels A and D)
and the Fibrosing-Alveolitis Phase (Panels B, C, and E) of Acute Lung Injury and the Acute
Respiratory Distress Syndrome
Ware, L. B. et al. N Engl J Med 2000;342:1334-1349
L’addensamento si localizza prevalentemente a livello delle porzioni più declivi
(posteriormente, se paziente allettato) e a questo livello determina una
compressione a carico degli alveoli, che collassano. La loro riespansione può
essere ottenuta utilizzando la PEEP. Questo addenzamento può variare
rapidamente di posizione se faccio girare il pz (DD con focolaio pneumonico,
che è invece fisso)
Blood flow and Ventilation (l/min)
Ventilation
Blood flow
dead space
shunt
0 0.01
0.1
1
10
Ventilation/Perfusion ratio
100

Patterns of Va/Q distribution in patients with ARDS
Reyes A et al. Am Rev Respir Dis 1988;137:1062
A.L.I. and A.R.D.S. sono caratterizzate da infiammazione
polmonare ed endoteliale con conseguente:
• Edema da permeabilità (lesionale)
• Perdita e disfunzione del surfattante con
conseguente atelettasia e riduzione della compliance
• Mismatch ventilazione/perfusione con
conseguente shunt dx-sx ed ipossiemia
• Ipertensione arteriosa polmonare
LE ARDS NON SONO TUTTE
UGUALI
-Primarie
Danno primitivo polmonare
(polmonite, contusione,ab ingestis,etc)
Secondarie
Danno primitivo extrapolmonare
(sepsi addominale,politrasfusione,autoimmune, etc.)
PRIMARY ARDS
La TC mette in evidenza i bronchi abnormemente dilatati (perché a valle il
polmone è poco compliante) e marcata epatizzazione del parenchima.
SECONDARY ARDS
Evoluzione del concetto
fisiopatologico :
- da Polmone rigido (stiff lung)
- a Polmone piccolo (baby lung)
Pressure Volume Curves
Se il polmone è poco compliante è necessario utilizzare una P maggiore
per raggiungere un medesimo volume, rispetto a un polmone sano. Da
qui deriva l’utilità della ventilazione assistita.
Cosa esprime la Cpl,rs ?
n° alveoli aperti (baby lung)
• rigidità alveolare (sovradistensione)
• meccanica parete toracica (IAP)
•
(Cpl,rs normale = 1,2-1,5 ml/cmH2O/Kg)
A L I - A R D S treatment
goals
GOAL
To improve gas exchange
To reduce (eliminate) WOB (lavoro)
MEANS
FiO2, MV, iNO,
drugs, positioning
MV
To reduce EVLW(edema)
Keep negative
fluid balance
To keep adequate tissue oxygenation
To prevent fibrosis
To avoid complications
DO2 /VO2 balance
Steroids
Good I C U
PEEP 0
SP
PEEP 5
PEEP 10
0
5
10
Ma attenzione! Se ventilo in modo scorretto posso danneggiare un polmone già
molto delicato. E’ essenziale trattare il polmone il più dolcemente possibile, non
eccedendo con la ventilazione.
Primary ARDS:
effect of PEEP
PEEP = 5
PEEP = 15
Secondary ARDS:
effect of PEEP
PEEP = 5
PEEP = 15
Mechanical ventilation can cause
(worsen) ALI and ARDS
( Barotrauma, Volotrauma and Ventilator
Induced Lung Injury)
and systemic inflammation
(biotrauma concept)
Ventilator Induced (Associated) Lung Injury
V I L I (V A L I)
Pinhu et al Lancet 2003;361:332-340
Low mortality associated with low
volume pressure limited
ventilation with permissive
hypercapnia in severe ARDS
Hickling KG, Henderson SJ, Jackson R
Intensive Care Med 1990; 16: 372-377
• SIMV, Vt ridotto fino a 5 ml/Kg
• Ppicco max 30 (40) cmH2O
• PEEP per ossigenazione sufficiente a FiO2
0.6
• Mortalità intraospedaliera 18.6%
Probability of Survival and of Being Discharged Home and Breathing without Assistance during
the First 180 Days after Randomization in Patients with Acute Lung Injury and the Acute
Respiratory Distress Syndrome
The Acute Respiratory Distress Syndrome Network, N Engl J Med 2000;342:1301-1308
Clinical Impact
6 ml/kg of Vt :
“the end of the story”????
Treat the lung AS GENTLE AS
POSSIBLE !!!
Perché addensamenti
posteriori ?
PRONAZIONE
Kaplan-Meier Estimates of Survival at Six Months
Gattinoni, L. et al. N Engl J Med 2001;345:568-573
Effect of prone positioning on the survival of
patients with acute respiratory failure – Gattinoni L
et al. N Eng J Med 2001;345:568-73
A L I - A R D S treatment
goals
GOAL
MEANS
To improve gas exchange
FiO2, MV, iNO,
drugs, positioning
To reduce (eliminate) WOB
MV
To reduce EVLW
Keep negative
fluid balance
To keep adequate tissue oxygenation
To prevent fibrosis
To avoid complications
DO2 /VO2 balance
Steroids
Good I C U