Influence of arteriovenous extracorporal lung-assist on hemodynamics and gas-exchange in a porcine model of severe ARDS

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.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