TY - THES A1 - Klingelhöfer, Michael Sascha Wilhelm T1 - Effekte von "Open-Lung"-Beatmung und Volumenmanagement auf Oxygenierung und histopathologischen Lungenschaden im experimentellen Lungenversagen T1 - Effects of open-lung-ventilation and volume therapy on oxygenation an histopathologic lung injury in experimental lung injury N2 - Das akute Lungenversagen des Erwachsenen (Acute Respiratory Distress Syndrome - ARDS) bleibt trotz lungenprotektiver Beatmung und dem Einsatz moderner Therapieverfahren ein schwerwiegendes Krankheitsbild mit nicht selten letalem Ausgang. Ziel der hier durchgeführten experimentellen Studien war es, sowohl den Einfluss verschieden hoher Niveaus des positiven end-exspiratorischen Drucks (PEEP) als auch die Auswirkungen einer unterschiedlichen Volumentherapie hinsichtlich Oxygenierung und histopathologischem Lungenschaden zu untersuchen. Hierzu wurde an 24 weiblichen narkotisierten und druckkontrolliert beatmeten Pietrain-Schweinen ein Lungenversagen mittels repetitiver bronchoalveolärer Lavage mit Kochsalzlösung induziert. Je acht Tiere wurden randomisiert und einer von drei Versuchsgruppen zugeteilt. In der ARDSNet(V+)-Gruppe wurde gemäß dem ARDS-Netzwerk mit einem festen Kombinationsschema aus PEEP und inspiratorischer Sauerstofffraktion (FiO2) beatmet und eine liberale Volumentherapie angewandt. In den Gruppen mit Open-Lung-Konzept (OLC) OLC(V+)- und OLC(V-) wurde eine Beatmung mit einem PEEP von 3 cm H2O über dem unteren Umschlagspunkt der Druck-Volumen-Kurve sowie Rekrutierungsmanövern von 50 cm H2O über 30 Sekunden durchgeführt. Die beiden OLC-Gruppen unterschieden sich im Hinblick auf die Volumensubstitution: restriktive Volumentherapie in OLC(V-) und liberale Volumentherapie in OLC(V+). Der Versuchszeitraum nach Randomisierung betrug 6,5 Stunden. Es wurden Gasaustausch- und Hämodynamikparameter zu fünf verschiedenen Messzeitpunkten ausgewertet. Des Weiteren wurden nach dem Versuchsende die Lungen histologisch untersucht. Bei der Untersuchung der Effekte der Beatmungsstrategien zeigte sich beim Vergleich der Gruppen mit großzügiger Volumensubstitution in der Gruppe mit höherem PEEP (OLC(V+)) eine bessere Oxygenierung (PaO2/FiO2 416+/-80 mmHg), verglichen mit der Beatmung gemäß ARDS-Netzwerk (ARDSNet(V+): PaO2/FiO2 189+/-55 mmHg). Ein statistisch signifikanter Unterschied im histopathologischen Lungenschaden zwischen beiden Gruppen konnte nicht gefunden werden (Gesamtscore OLC(V+) 1,6+/ [1,2-1,9] vs. ARDSNet(V+) 1,9 [1,4-2,0]). Bei der Untersuchung der Effekte der Volumentherapie konnte beim Vergleich der Gruppen mit Beatmung nach Open-Lung-Konzept in der Gruppe mit einem restriktiven Volumenmanagement (OLC(V-)) ein signifikant reduzierter histopathologischer Lungenschaden (Gesamtscore 0,9 [0,8-1,4]), jedoch keine weitere Verbesserung der Oxygenierung (PaO2/FiO2 400+/-55 mmHg) gegenüber der Gruppe mit liberalem Volumenmanagement (OLC(V+)) festgestellt werden. Zusammenfassend konnten wir mit unserer Studie zeigen, dass im experimentellen ARDS eine restriktive Volumentherapie den Lungenschaden reduzieren kann. Das Volumen-management scheint im experimentellen Lungenversagen somit einen größeren Einfluss auf den Lungenschaden zu haben als die Höhe des PEEP. N2 - The effects of positive end-expiratory pressure (PEEP) and intravascular volume administration on the histopathologic lung injury were not investigated in experimental lung injury previously. We hypothesized that high PEEP and a restrictive volume therapy would yield the best oxygenation and the least degree of lung injury. 24 Pigs underwent saline lavage-induced lung injury. The animals were ventilated either with low PEEP according to ARDS-network (mean PEEP 9 to 12 cm H2O) and liberal volume therapy using hydroxyethyl starch (ARDSNet (V+)) or with high PEEP (PEEP 3 cm H20 above the lower inflection point of the pressure-volume-curve) combined with recruitment maneuvers and liberal (OLC (V+)) or restrictive volume therapy (OCL(V-)). After 6.5 hours, lung injury was determined by using a histopathologic score evaluating overdistension, edema, exsudation, and inflammation. When volume therapy was liberal, high PEEP (OLC(V+)) improved the Pao₂/Fio₂ index (416+/-80 mmHg) compared to low PEEP (ARDSNet(V+), 189+/-55 mmHg) but there was no difference in the median (interquartile range) lung injury score: 1.6 (1.2-1.9) to 1.9 (1.4-2.0). High PEEP with restrictive volume therapy (OLC(V-)) did not further improve oxygenation (400+/-55 mmHg) but ameliorated the degree of lung injury: 0.9 (0.8-1.4). In summary in lavage-induced lung injury, high PEEP improved oxygenation, but restrictive volume administration markedly reduced the degree of histopathologic lung injury. KW - ARDS KW - PEEP KW - Open-Lung-Beatmung KW - Volumenmanagement KW - Open-lung-ventilation KW - acute respiratory distress syndrome KW - acute lung injury KW - fluid therapy KW - positive pressure respiration Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-57441 ER - TY - THES A1 - Siebenlist, Gregor Johannes T1 - Effekte der Kombination aus Hochfrequenzoszillation und arteriovenöser extrakorporaler Lungenassistenz auf die Histopathologie und die Zytokinexpression im 24 Stunden Großtier-ARDS-Modell T1 - High-frequency oscillation combined with arteriovenous extracorporeal lung assist reduces lung injury N2 - Die Hochfrequenzoszillation (HFOV; Frequenz 12-15 Hz) reduziert in Kombination mit einer ECLA die beatmungsinduzierte Lungenschädigung und das Lungenbiotrauma im Vergleich zur konventionellen lungenprotektiven Beatmung (PCV) mit niedrigen Tidalvolumina (6 ml/kg KG) Die HFOV hat in Kombination mit ECLA keine negativen Auswirkungen auf den Gasaustausch und die Hämodynamik N2 - In order to optimize the lung-protective potential of high-frequency oscillatory ventilation (HFOV), it is currently recommended to maximize oscillatory frequencies. However, very high frequencies may lead to insufficient CO(2) elimination with severe respiratory acidosis. Arteriovenous extracorporeal lung assist (av-ECLA) allows near total CO(2) removal, thereby allowing for maximization of the lung-protective potential of HFOV. The aim of this study was to determine the impact of HFOV and av-ECLA on lung inflammation and function compared to conventional lung-protective ventilation. In a porcine surfactant depletion model of lung injury, the authors randomly assigned 16 female pigs to conventional lung-protective ventilation and HFOV/ECLA. Both strategies were combined with an "open-lung" approach. Gas exchange and hemodynamic parameters were measured at intervals during the 24-hour study period. Postmortem, lung tissue was analyzed to determine histological damage and lung inflammation. The authors found that the combination of HFOV and av-ECLA (1) allows significant reductions in mean and peak airway pressures; and (2) reduces histological signs of lung inflammation in the basal regions of the lung. HFOV/av-ECLA reduces histological signs of lung inflammation compared to conventional lung-protective ventilation strategies. Thus, combination of HFOV and av-ECLA might be a further lung-protective tool if conventional ventilation strategies are failing. KW - ARDS KW - HFOV KW - ECLA KW - HFOV KW - ECLA Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-52659 ER - TY - THES A1 - Kuestermann, Julian T1 - Einfluss einer arteriovenösen extrakorporalen Lungenassistenz auf den Gasaustausch im Großtier-ARDS-Modell T1 - Influence of arteriovenous extracorporal lung-assist on hemodynamics and gas-exchange in a porcine model of severe ARDS N2 - Hintergrund: Wir untersuchten den Einfluß einer arteriovenösen extrakorporalen Lungenassistenz auf den Gasstausch und die Hämodynamik im Lavage-induzierten Tiermodell des akuten Lungenversagens(ARDS). Methodik: Hierzu wurden 15 gesunde Pietrain-Schweine narkotisiert und mittels Lavage der Lunge ein schweres ARDS induziert. Im Anschluß erfolgte bei 14 Tieren die Randomisierung in 2 Gruppen: eine Gruppe wurde mit druckkontrollierter Beatmung und steigenden positiv-endexspiratorischen Drücken (PEEP)behandelt, die zweite Gruppe erhielt zudem eine arteriovenöse Lungenassistenz. Ein Tier wurde lediglich mit der Ausgangsbeatmung therapiert. Ergebnisse: Mit steigendem PEEP kam es in beiden Gruppen zur Abnahme des mittleren arteriellen Druckes (MAP) sowie des Herzzeitvolumens (HZV). av-ECLA hatte keinen signifikanten Einfluss auf den MAP. Der pulmonale Rechts-Links-Shunt nahm jedoch in dieser Gruppe signifikant zu. Waehrend die Kohlendioxidelimination mittels av-ECLA hocheffektiv war, war der Beitrag zur Gesamtoxygenierung gering. Zusammenfassung: Nur die Kombination aus lungen-protektiver Beatmung und av-ECLA führte zu Normokapnie in diesem ARDS-Modell. Es wurde keine signifikante Blutdruckänderung durch av-ECLA hervorgerufen. N2 - Background: We investigated the combined effects of lung protective ventilation and extracorporal lung assist (av-ECLA) on hemodynamics and pulmonary gas exchange in a lavage-induced porcine model of severe ARDS. Methods: Saline lung lavage was performed in 15 healthy pigs until the arterial oxygen partial pressure decreased to < 60 mmHg. Apart from one sham-operated animal, the animals were randomized after a stabilisation period of 60 minutes into two groups: 7 animals received lung protective ventilation with increasing positive end-exspiratory pressure (PEEP) every 15 minutes, 7 animals were additionally treated with av-ECLA. Results: With rising PEEP levels the mean arterial blood pressure (MAP) and the cardiac output (CO) decreased significantly in both groups. No significant decrease of MAP was observed by using the av-ECLA but pulmonary shunt fraction increased significantly. Normocapnia was only achievable with av-ECLA. Carbondioxid- elimination was highly-effective with av-ECLA, the contribution to oxygenation was antagonized by the increase in pulmonary shunt fraction. Conclusion: In this porcine model of severe ARDS, only the combination of av-ECLA and lung protective ventilation results in normokapnia. No significant decrease of MAP was observed by using av-ECLA. KW - ARDS KW - Künstliche Lunge KW - av-ECLA KW - ILA KW - lungenprotektive Beatmung KW - lung protective ventilation KW - ARDS KW - av-ECLA KW - ILA Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-51779 ER -