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Les outils au chevet du patient pour l'évaluation de la capacité de (dé)recrutement

Article

Auteur: Giorgio A. Iotti, Caroline Brown

Date: 29.04.2025

Qu'est-ce que la capacité de recrutement et comment la mesurer ?

Messages à retenir

  • Garantir une oxygénation et une élimination du CO2 suffisantes tout en évitant d'aggraver les lésions pulmonaires constitue l'un des plus grands défis dans le traitement de patients atteints de SDRA.
  • Dans la mesure où le niveau de PEP approprié à appliquer dépend du potentiel de recrutement pulmonaire, l'évaluation du degré de la capacité de recrutement peut faciliter le réglage de la PEP.
  • L'une des deux méthodes utilisées au chevet du patient pour mesurer la capacité de recrutement en fonction des mesures de mécanique respiratoire est le rapport recrutement-inspiration, qui peut se calculer à partir des paramètres de monitorage affichés sur le ventilateur.
  • Plus le rapport R/I est faible, plus le potentiel de recrutement est faible.

Types de poumons et effet de la PEP

Jongler avec ces deux balles constitue l'un des plus grands défis dans le traitement de patients atteints de SDRA. Dans les maladies pulmonaires aiguës, on peut schématiquement diviser les alvéoles en trois groupes : les alvéoles ouvertes et stables même à basse pression (comme dans un poumon normal), les alvéoles collabées qui peuvent être rouvertes et maintenues ouvertes par des pressions positives raisonnablement sûres (poumon recrutable) et les alvéoles collabées ou consolidées qui ne peuvent pas être rouvertes (poumon non recrutable). En fonction des proportions relatives de ces groupes à un moment donné, les poumons peuvent être classés comme proches de la normalité mécanique, recrutables ou non recrutables. Dans le cas d’un poumon recrutable, une ventilation visant à le recruter avec un niveau approprié de pression expiratoire positive (PEP) est considérée comme protectrice. D’une part, la PEP augmente les pressions inspiratoires, favorisant ainsi le recrutement des alvéoles collabées et rendant le poumon plus apte à accepter le volume courant en toute sécurité. D’autre part, un niveau adéquat de PEP agit comme un stabilisateur mécanique, s’opposant au dérecrutement alvéolaire cyclique pendant l’expiration et au risque d’atélectrauma qui en découle. La situation est différente dans le cas de poumons non recrutables ou mécaniquement presque normaux : Un niveau élevé de PEP serait à la fois excessif et inefficace.

La manière la plus simple de régler la PEP chez les patients présentant un SDRA est d'augmenter la valeur tout en recherchant une amélioration satisfaisante de l'oxygénation. Cependant, cette approche n’est valable que pour les « répondeurs » et peut entraîner une surdistension, en particulier chez ceux qui ne réagissent pas bien à la PEP. Mesurer la capacité de recrutement pourrait fournir des informations supplémentaires précieuses pour ajuster correctement la PEP.

Qu'est-ce que la capacité de recrutement et comment la mesurer ?

Qu'est-ce que la capacité de recrutement ? L'instabilité alvéolaire et la capacité à répondre à une pression positive sont des conditions préalables à la capacité de recrutement. Il est évident que tout poumon ayant un potentiel de recrutement présente aussi un risque de dérecrutement : c'est-à-dire que les alvéoles instables peuvent également s’affaisser à nouveau si la pression des voies aériennes descend en dessous d’une certaine pression de fermeture. 

Les méthodes utilisées au chevet du patient pour évaluer la capacité de recrutement vont de l’imagerie par échographie pulmonaire ou tomographie à impédance électrique, aux approches basées sur la mesure des paramètres mécaniques respiratoires lors de manœuvres spécifiques : analyse de la boucle pression-volume (PV) statique du système respiratoire et rapport recrutement-inspiration (R/I). Ces deux méthodes nécessitent une ventilation invasive et une relaxation complète du patient.

La boucle PV statique

La première méthode, la boucle PV statique, utilise un outil spécifique du ventilateur permettant d'enregistrer le volume par rapport à la pression des voies aériennes lors d'une manœuvre d'inspiration et d'expiration lente et contrôlée. Une manœuvre type consiste à explorer le système respiratoire avec une rampe de pression lente et constante de 2 cmH2O/s, en allant de 5 à 40 cmH2O, puis en revenant en arrière. Une alternative fréquente consiste à commencer et terminer à zéro. En pratique, ces manœuvres lentes explorent deux aspects en même temps : les effets potentiels de recrutement avec l’augmentation progressive des niveaux de pression, puis les effets potentiels de dérecrutement associés à la diminution progressive de ces niveaux de pression. Sur un graphique de manœuvre avec Paw sur l’axe X et le volume sur l’axe Y, on observe généralement une hystérésis entre les courbes inspiratoire et expiratoire. Cela signifie que la courbe expiratoire est plus haute que la courbe inspiratoire. Plus ces deux courbes s’éloignent l’une de l’autre, plus le degré d’hystérésis est élevé. Fait intéressant, une hystérésis plus grande (c'est-à-dire une boucle plus large) a été associée à un plus grand potentiel de recrutement, tandis qu’une hystérésis plus faible (c'est-à-dire une boucle plus fine) indique un potentiel de recrutement plus faible (Demory D, Arnal JM, Wysocki M, et al. Recruitability of the lung estimated by the pressure volume curve hysteresis in ARDS patients. Intensive Care Med. 2008;34(11):2019-2025. doi:10.1007/s00134-008-1167-81​, Chiumello D, Arnal JM, Umbrello M, et al. Hysteresis and Lung Recruitment in Acute Respiratory Distress Syndrome Patients: A CT Scan Study [published correction appears in Crit Care Med. 2022 Mar 1;50(3):e339]. Crit Care Med. 2020;48(10):1494-1502. doi:10.1097/CCM.00000000000045182​). Le degré d’hystérésis peut être exprimé comme étant la distance maximale normalisée (DMN), à savoir le rapport entre la distance maximale entre les deux courbes et le volume maximal de la manœuvre. Une valeur DMN de 0,41 correspond à un niveau de capacité de recrutement intermédiaire et permet d'établir une distinction entre des conditions présentant un potentiel de recrutement plus faible ou plus élevé (Chiumello D, Arnal JM, Umbrello M, et al. Hysteresis and Lung Recruitment in Acute Respiratory Distress Syndrome Patients: A CT Scan Study [published correction appears in Crit Care Med. 2022 Mar 1;50(3):e339]. Crit Care Med. 2020;48(10):1494-1502. doi:10.1097/CCM.00000000000045182​).

Le rapport recrutement-inspiration

La deuxième méthode, le rapport recrutement-inspiration (R/I), également connu sous le nom de « technique simplifiée de dérecrutement » – a été proposée par Chen et al. (Chen L, Del Sorbo L, Grieco DL, et al. Potential for Lung Recruitment Estimated by the Recruitment-to-Inflation Ratio in Acute Respiratory Distress Syndrome. A Clinical Trial. Am J Respir Crit Care Med. 2020;201(2):178-187. doi:10.1164/rccm.201902-0334OC3​, Chen L, Chen GQ, Shore K, et al. Implementing a bedside assessment of respiratory mechanics in patients with acute respiratory distress syndrome. Crit Care. 2017;21(1):84. Published 2017 Apr 4. doi:10.1186/s13054-017-1671-84​). Elle explore le possible dérecrutement qui se produit lors d'une ventilation à volume contrôlé (VAC) classique lorsque la PEP est brusquement réduite de 10 cmH2O, passant d'un niveau élevé (entre 15 et 18 cmH2O, maintenu pendant au moins 30 minutes) à un niveau bas (entre 5 et 8 cmH2O). L'inspiration du cycle de transition commence à une PEP élevée et l'expiration se termine à une PEP basse, entraînant un volume expiratoire plus important que lors des cycles précédents. Le volume expiratoire supplémentaire se compose de deux éléments distincts. Le premier (appelé volume dégonflé) est lié à la réponse de dégonflement des alvéoles qui restent stables au niveau bas de PEP. Le volume dégonflé explore l'effet des variations de pression sur l'inspiration (I) et l'expiration du « Baby Lung » et est corrélé à la taille de ce dernier. Le deuxième élément (appelé volume dérecruté) dépend du dérecrutement des alvéoles instables qui s'affaissent immédiatement et libèrent totalement leur contenu gazeux lorsque la PEP diminue. Le volume dérecruté explore l'effet des variations de pression sur le recrutement (R) et le dérecrutement. L'indice R/I correspond au volume dérecruté divisé par le volume dégonflé. En pratique, cet indice normalise le dérecrutement observé en fonction de la taille du « Baby Lung » et exprime ainsi le degré de capacité de recrutement. 

Comment le calculer ?

Le calcul du rapport R/I est relativement simple, basé sur des données accessibles via le système de monitorage du ventilateur : le volume expiratoire à PEP élevée, le volume expiratoire lors du cycle de transition PEP, ainsi que la compliance du système respiratoire à PEP basse. Plus le rapport R/I est faible, plus le potentiel de recrutement est faible, avec une valeur de zéro indiquant une absence totale de capacité de recrutement. Les valeurs intermédiaires sont d’environ 0,5 (valeur médiane de la population étudiée par Chen et al.), tandis que des valeurs supérieures à 0,6 sont considérées comme révélatrices d’une capacité de recrutement élevée (Chen L, Del Sorbo L, Grieco DL, et al. Potential for Lung Recruitment Estimated by the Recruitment-to-Inflation Ratio in Acute Respiratory Distress Syndrome. A Clinical Trial. Am J Respir Crit Care Med. 2020;201(2):178-187. doi:10.1164/rccm.201902-0334OC3​). Ces résultats utilisant le rapport R/I ont été comparés avec l'hystérésis des boucles PV statiques et un bon accord a été trouvé (Nakayama R, Bunya N, Katayama S, et al. Correlation between the hysteresis of the pressure-volume curve and the recruitment-to-inflation ratio in patients with coronavirus disease 2019. Ann Intensive Care. 2022;12(1):106. Published 2022 Nov 12. doi:10.1186/s13613-022-01081-x5​). 

Que nous indiquent-ils sur le réglage de la PEP ?

Une fois que l'hystérésis sur une boucle PV statique unique ou le rapport R/I lors d'une manœuvre de dérecrutement de 10 cmH2O a identifié une capacité de recrutement élevée, intermédiaire ou faible, que doit-on faire du réglage de la PEP en pratique clinique ? Une PEP basse est généralement le choix approprié en cas de faible capacité de recrutement. Bien que l'on considère souvent qu'une capacité de recrutement élevée justifie une PEP élevée, il est important de noter les récentes mises en garde à ce sujet (Gattinoni L, Collino F, Camporota L. Assessing lung recruitability: does it help with PEEP settings?. Intensive Care Med. 2024;50(5):749-751. doi:10.1007/s00134-024-07351-56​). Et qu'en est-il d'une capacité de recrutement intermédiaire ? Il est intéressant de noter que l'évaluation de l'hystérésis sur plusieurs boucles PV statiques lors d'un essai de PEP décroissante a été suggérée pour déterminer avec précision le niveau de PEP optimal afin de recruter et de stabiliser mécaniquement les alvéoles instables (Mojoli F, Pozzi M, Arisi E. Setting positive end-expiratory pressure: using the pressure-volume curve. Curr Opin Crit Care. 2024;30(1):35-42. doi:10.1097/MCC.00000000000011277​). De même, l'approche du rapport R/I a également été utilisée pour une évaluation détaillée du dérecrutement lors d'un essai de PEP décroissante. Toutefois, cette méthode nécessite une technologie avancée, car la mesure du volume pulmonaire en fin d'expiration par dilution de l'azote est requise (Grieco DL, Pintaudi G, Bongiovanni F, et al. Recruitment-to-inflation Ratio Assessed through Sequential End-expiratory Lung Volume Measurement in Acute Respiratory Distress Syndrome. Anesthesiology. 2023;139(6):801-814. doi:10.1097/ALN.00000000000047168​) 

Sur votre ventilateur

Le rapport R/I permet d'évaluer le degré de capacité de recrutement au chevet du patient en utilisant les paramètres de monitorage standard des ventilateurs Hamilton Medical. L'autre méthode, basée sur la boucle PV statique, peut être appliquée grâce à l'outil P/V Tool, disponible sur les ventilateurs HAMILTON‑C3/C6 et HAMILTON‑G5/S1 (Disponible en option sur les ventilateurs HAMILTON-G5 et HAMILTON-C3/C6,A​, De série sur le HAMILTON-S1B​). Dans ce cas, il est possible d'évaluer la capacité de recrutement directement à partir de la courbe pression-volume en une seule manœuvre diagnostique. L'outil P/V Tool peut également être utilisé pour réaliser des manœuvres de recrutement ou pour déterminer le réglage optimal de la PEP grâce à une évaluation détaillée de l'hystérésis issue de plusieurs manœuvres diagnostiques.
 

Notes en bas de page

  • A. Disponible en option sur les ventilateurs HAMILTON-G5 et HAMILTON-C3/C6
  • B. Équipement standard sur le HAMILTON-S1

Références

  1. 1. Demory D, Arnal JM, Wysocki M, et al. Recruitability of the lung estimated by the pressure volume curve hysteresis in ARDS patients. Intensive Care Med. 2008;34(11):2019-2025. doi:10.1007/s00134-008-1167-8
  2. 2. Chiumello D, Arnal JM, Umbrello M, et al. Hysteresis and Lung Recruitment in Acute Respiratory Distress Syndrome Patients: A CT Scan Study [published correction appears in Crit Care Med. 2022 Mar 1;50(3):e339]. Crit Care Med. 2020;48(10):1494-1502. doi:10.1097/CCM.0000000000004518
  3. 3. Chen L, Del Sorbo L, Grieco DL, et al. Potential for Lung Recruitment Estimated by the Recruitment-to-Inflation Ratio in Acute Respiratory Distress Syndrome. A Clinical Trial. Am J Respir Crit Care Med. 2020;201(2):178-187. doi:10.1164/rccm.201902-0334OC
  4. 4. Chen L, Chen GQ, Shore K, et al. Implementing a bedside assessment of respiratory mechanics in patients with acute respiratory distress syndrome. Crit Care. 2017;21(1):84. Published 2017 Apr 4. doi:10.1186/s13054-017-1671-8
  5. 5. Nakayama R, Bunya N, Katayama S, et al. Correlation between the hysteresis of the pressure-volume curve and the recruitment-to-inflation ratio in patients with coronavirus disease 2019. Ann Intensive Care. 2022;12(1):106. Published 2022 Nov 12. doi:10.1186/s13613-022-01081-x
  6. 6. Gattinoni L, Collino F, Camporota L. Assessing lung recruitability: does it help with PEEP settings?. Intensive Care Med. 2024;50(5):749-751. doi:10.1007/s00134-024-07351-5
  7. 7. Mojoli F, Pozzi M, Arisi E. Setting positive end-expiratory pressure: using the pressure-volume curve. Curr Opin Crit Care. 2024;30(1):35-42. doi:10.1097/MCC.0000000000001127
  8. 8. Grieco DL, Pintaudi G, Bongiovanni F, et al. Recruitment-to-inflation Ratio Assessed through Sequential End-expiratory Lung Volume Measurement in Acute Respiratory Distress Syndrome. Anesthesiology. 2023;139(6):801-814. doi:10.1097/ALN.0000000000004716

Recruitability of the lung estimated by the pressure volume curve hysteresis in ARDS patients.

Demory D, Arnal JM, Wysocki M, et al. Recruitability of the lung estimated by the pressure volume curve hysteresis in ARDS patients. Intensive Care Med. 2008;34(11):2019-2025. doi:10.1007/s00134-008-1167-8

OBJECTIVE To assess the hysteresis of the pressure-volume curve (PV curve) as to estimate, easily and at the bedside, the recruitability of the lung in ARDS patients. DESIGN Prospective study. SETTING Twelve medico-surgical ICU beds of a general hospital. PATIENTS Twenty-six patients within the first 24 h from meeting ARDS criteria. INTERVENTION A Quasi-static inflation and deflation PV curve from 0 to 40 cmH(2)O and a 40 cmH(2)O recruitment maneuver (RM) maintained for 10 s were successively done with an interval of 30 min in between. RECORDINGS AND CALCULATION: Hysteresis of the PV curve (H(PV)) was calculated as the ratio of the area enclosed by the pressure volume loop divided by the predicted body weight (PBW). The volume increase during the RM (V(RM)) was measured by integration of the flow required to maintain the pressure at 40 cmH(2)O and divided by PBW, as an estimation of the volume recruited during the RM. RESULTS A positive linear correlation was found between H(PV) and V(RM) (r = 0.81, P < 0.0001). CONCLUSIONS The results suggest using the hysteresis of the PV curve to assess the recruitability of the lung.

Hysteresis and Lung Recruitment in Acute Respiratory Distress Syndrome Patients: A CT Scan Study.

Chiumello D, Arnal JM, Umbrello M, et al. Hysteresis and Lung Recruitment in Acute Respiratory Distress Syndrome Patients: A CT Scan Study [published correction appears in Crit Care Med. 2022 Mar 1;50(3):e339]. Crit Care Med. 2020;48(10):1494-1502. doi:10.1097/CCM.0000000000004518

OBJECTIVES Hysteresis of the respiratory system pressure-volume curve is related to alveolar surface forces, lung stress relaxation, and tidal reexpansion/collapse. Hysteresis has been suggested as a means of assessing lung recruitment. The objective of this study was to determine the relationship between hysteresis, mechanical characteristics of the respiratory system, and lung recruitment assessed by a CT scan in mechanically ventilated acute respiratory distress syndrome patients. DESIGN Prospective observational study. SETTING General ICU of a university hospital. PATIENTS Twenty-five consecutive sedated and paralyzed patients with acute respiratory distress syndrome (age 64 ± 15 yr, body mass index 26 ± 6 kg/m, PaO2/FIO2 147 ± 42, and positive end-expiratory pressure 9.3 ± 1.4 cm H2O) were enrolled. INTERVENTIONS A low-flow inflation and deflation pressure-volume curve (5-45 cm H2O) and a sustained inflation recruitment maneuver (45 cm H2O for 30 s) were performed. A lung CT scan was performed during breath-holding pressure at 5 cm H2O and during the recruitment maneuver at 45 cm H2O. MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS Lung recruitment was computed as the difference in noninflated tissue and in gas volume measured at 5 and at 45 cm H2O. Hysteresis was calculated as the ratio of the area enclosed by the pressure-volume curve and expressed as the hysteresis ratio. Hysteresis was correlated with respiratory system compliance computed at 5 cm H2O and the lung gas volume entering the lung during inflation of the pressure-volume curve (R = 0.749, p < 0.001 and R = 0.851, p < 0.001). The hysteresis ratio was related to both lung tissue and gas recruitment (R = 0.266, p = 0.008, R = 0.357, p = 0.002, respectively). Receiver operating characteristic analysis showed that the optimal cutoff value to predict lung tissue recruitment for the hysteresis ratio was 28% (area under the receiver operating characteristic curve, 0.80; 95% CI, 0.62-0.98), with sensitivity and specificity of 0.75 and 0.77, respectively. CONCLUSIONS Hysteresis of the respiratory system computed by low-flow pressure-volume curve is related to the anatomical lung characteristics and has an acceptable accuracy to predict lung recruitment.

Potential for Lung Recruitment Estimated by the Recruitment-to-Inflation Ratio in Acute Respiratory Distress Syndrome. A Clinical Trial.

Chen L, Del Sorbo L, Grieco DL, et al. Potential for Lung Recruitment Estimated by the Recruitment-to-Inflation Ratio in Acute Respiratory Distress Syndrome. A Clinical Trial. Am J Respir Crit Care Med. 2020;201(2):178-187. doi:10.1164/rccm.201902-0334OC

Rationale: Response to positive end-expiratory pressure (PEEP) in acute respiratory distress syndrome depends on recruitability. We propose a bedside approach to estimate recruitability accounting for the presence of complete airway closure.Objectives: To validate a single-breath method for measuring recruited volume and test whether it differentiates patients with different responses to PEEP.Methods: Patients with acute respiratory distress syndrome were ventilated at 15 and 5 cm H2O of PEEP. Multiple pressure-volume curves were compared with a single-breath technique. Abruptly releasing PEEP (from 15 to 5 cm H2O) increases expired volume: the difference between this volume and the volume predicted by compliance at low PEEP (or above airway opening pressure) estimated the recruited volume by PEEP. This recruited volume divided by the effective pressure change gave the compliance of the recruited lung; the ratio of this compliance to the compliance at low PEEP gave the recruitment-to-inflation ratio. Response to PEEP was compared between high and low recruiters based on this ratio.Measurements and Main Results: Forty-five patients were enrolled. Four patients had airway closure higher than high PEEP, and thus recruitment could not be assessed. In others, recruited volume measured by the experimental and the reference methods were strongly correlated (R2 = 0.798; P < 0.0001) with small bias (-21 ml). The recruitment-to-inflation ratio (median, 0.5; range, 0-2.0) correlated with both oxygenation at low PEEP and the oxygenation response; at PEEP 15, high recruiters had better oxygenation (P = 0.004), whereas low recruiters experienced lower systolic arterial pressure (P = 0.008).Conclusions: A single-breath method quantifies recruited volume. The recruitment-to-inflation ratio might help to characterize lung recruitability at the bedside.Clinical trial registered with www.clinicaltrials.gov (NCT02457741).

Implementing a bedside assessment of respiratory mechanics in patients with acute respiratory distress syndrome.

Chen L, Chen GQ, Shore K, et al. Implementing a bedside assessment of respiratory mechanics in patients with acute respiratory distress syndrome. Crit Care. 2017;21(1):84. Published 2017 Apr 4. doi:10.1186/s13054-017-1671-8

BACKGROUND Despite their potential interest for clinical management, measurements of respiratory mechanics in patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS) are seldom performed in routine practice. We introduced a systematic assessment of respiratory mechanics in our clinical practice. After the first year of clinical use, we retrospectively assessed whether these measurements had any influence on clinical management and physiological parameters associated with clinical outcomes by comparing their value before and after performing the test. METHODS The respiratory mechanics assessment constituted a set of bedside measurements to determine passive lung and chest wall mechanics, response to positive end-expiratory pressure, and alveolar derecruitment. It was obtained early after ARDS diagnosis. The results were provided to the clinical team to be used at their own discretion. We compared ventilator settings and physiological variables before and after the test. The physiological endpoints were oxygenation index, dead space, and plateau and driving pressures. RESULTS Sixty-one consecutive patients with ARDS were enrolled. Esophageal pressure was measured in 53 patients (86.9%). In 41 patients (67.2%), ventilator settings were changed after the measurements, often by reducing positive end-expiratory pressure or by switching pressure-targeted mode to volume-targeted mode. Following changes, the oxygenation index, airway plateau, and driving pressures were significantly improved, whereas the dead-space fraction remained unchanged. The oxygenation index continued to improve in the next 48 h. CONCLUSIONS Implementing a systematic respiratory mechanics test leads to frequent individual adaptations of ventilator settings and allows improvement in oxygenation indexes and reduction of the risk of overdistention at the same time. TRIAL REGISTRATION The present study involves data from our ongoing registry for respiratory mechanics (ClinicalTrials.gov identifier: NCT02623192 . Registered 30 July 2015).

Correlation between the hysteresis of the pressure-volume curve and the recruitment-to-inflation ratio in patients with coronavirus disease 2019.

Nakayama R, Bunya N, Katayama S, et al. Correlation between the hysteresis of the pressure-volume curve and the recruitment-to-inflation ratio in patients with coronavirus disease 2019. Ann Intensive Care. 2022;12(1):106. Published 2022 Nov 12. doi:10.1186/s13613-022-01081-x

BACKGROUND Since the response to lung recruitment varies greatly among patients receiving mechanical ventilation, lung recruitability should be assessed before recruitment maneuvers. The pressure-volume curve (PV curve) and recruitment-to-inflation ratio (R/I ratio) can be used bedside for evaluating lung recruitability and individualing positive end-expiratory pressure (PEEP). Lung tissue recruitment on computed tomography has been correlated with normalized maximal distance (NMD) of the quasi-static PV curve. NMD is the maximal distance between the inspiratory and expiratory limb of the PV curve normalized to the maximal volume. However, the relationship between the different parameters of hysteresis of the quasi-static PV curve and R/I ratio for recruitability is unknown. METHODS We analyzed the data of 33 patients with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19) who received invasive mechanical ventilation. Respiratory waveform data were collected from the ventilator using proprietary acquisition software. We examined the relationship of the R/I ratio, quasi-static PV curve items such as NMD, and respiratory system compliance (Crs). RESULTS The median R/I ratio was 0.90 [interquartile range (IQR), 0.70-1.15] and median NMD was 41.0 [IQR, 37.1-44.1]. The NMD correlated significantly with the R/I ratio (rho = 0.74, P < 0.001). Sub-analysis showed that the NMD and R/I ratio did not correlate with Crs at lower PEEP (- 0.057, P = 0.75; and rho = 0.15, P = 0.41, respectively). On the contrary, the ratio of Crs at higher PEEP to Crs at lower PEEP (Crs ratio (higher/lower)) moderately correlated with NMD and R/I ratio (rho = 0.64, P < 0.001; and rho = 0.67, P < 0.001, respectively). CONCLUSIONS NMD of the quasi-static PV curve and R/I ratio for recruitability assessment are highly correlated. In addition, NMD and R/I ratio correlated with the Crs ratio (higher/lower). Therefore, NMD and R/I ratio could be potential indicators of recruitability that can be performed at the bedside.

Assessing lung recruitability: does it help with PEEP settings?

Gattinoni L, Collino F, Camporota L. Assessing lung recruitability: does it help with PEEP settings?. Intensive Care Med. 2024;50(5):749-751. doi:10.1007/s00134-024-07351-5

Setting positive end-expiratory pressure: using the pressure-volume curve.

Mojoli F, Pozzi M, Arisi E. Setting positive end-expiratory pressure: using the pressure-volume curve. Curr Opin Crit Care. 2024;30(1):35-42. doi:10.1097/MCC.0000000000001127

PURPOSE OF REVIEW To discuss the role of pressure-volume curve (PV curve) in exploring elastic properties of the respiratory system and setting mechanical ventilator to reduce ventilator-induced lung injury. RECENT FINDINGS Nowadays, quasi-static PV curves and loops can be easily obtained and analyzed at the bedside without disconnection of the patient from the ventilator. It is shown that this tool can provide useful information to optimize ventilator setting. For example, PV curves can assess for patient's individual potential for lung recruitability and also evaluate the risk for lung injury of the ongoing mechanical ventilation setting. SUMMARY In conclusion, PV curve is an easily available bedside tool: its correct interpretation can be extremely valuable to enlighten potential for lung recruitability and select a high or low positive end-expiratory pressure (PEEP) strategy. Furthermore, recent studies have shown that PV curve can play a significant role in PEEP and driving pressure fine tuning: clinical studies are needed to prove whether this technique will improve outcome.

Recruitment-to-inflation Ratio Assessed through Sequential End-expiratory Lung Volume Measurement in Acute Respiratory Distress Syndrome.

Grieco DL, Pintaudi G, Bongiovanni F, et al. Recruitment-to-inflation Ratio Assessed through Sequential End-expiratory Lung Volume Measurement in Acute Respiratory Distress Syndrome. Anesthesiology. 2023;139(6):801-814. doi:10.1097/ALN.0000000000004716

BACKGROUND Positive end-expiratory pressure (PEEP) benefits in acute respiratory distress syndrome are driven by lung dynamic strain reduction. This depends on the variable extent of alveolar recruitment. The recruitment-to-inflation ratio estimates recruitability across a 10-cm H2O PEEP range through a simplified maneuver. Whether recruitability is uniform or not across this range is unknown. The hypotheses of this study are that the recruitment-to-inflation ratio represents an accurate estimate of PEEP-induced changes in dynamic strain, but may show nonuniform behavior across the conventionally tested PEEP range (15 to 5 cm H2O). METHODS Twenty patients with moderate-to-severe COVID-19 acute respiratory distress syndrome underwent a decremental PEEP trial (PEEP 15 to 13 to 10 to 8 to 5 cm H2O). Respiratory mechanics and end-expiratory lung volume by nitrogen dilution were measured the end of each step. Gas exchange, recruited volume, recruitment-to-inflation ratio, and changes in dynamic, static, and total strain were computed between 15 and 5 cm H2O (global recruitment-to-inflation ratio) and within narrower PEEP ranges (granular recruitment-to-inflation ratio). RESULTS Between 15 and 5 cm H2O, median [interquartile range] global recruitment-to-inflation ratio was 1.27 [0.40 to 1.69] and displayed a linear correlation with PEEP-induced dynamic strain reduction (r = -0.94; P < 0.001). Intraindividual recruitment-to-inflation ratio variability within the narrower ranges was high (85% [70 to 109]). The relationship between granular recruitment-to-inflation ratio and PEEP was mathematically described by a nonlinear, quadratic equation (R2 = 0.96). Granular recruitment-to-inflation ratio across the narrower PEEP ranges itself had a linear correlation with PEEP-induced reduction in dynamic strain (r = -0.89; P < 0.001). CONCLUSIONS Both global and granular recruitment-to-inflation ratio accurately estimate PEEP-induced changes in lung dynamic strain. However, the effect of 10 cm H2O of PEEP on lung strain may be nonuniform. Granular recruitment-to-inflation ratio assessment within narrower PEEP ranges guided by end-expiratory lung volume measurement may aid more precise PEEP selection, especially when the recruitment-to-inflation ratio obtained with the simplified maneuver between PEEP 15 and 5 cm H2O yields intermediate values that are difficult to interpret for a proper choice between a high and low PEEP strategy.

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