Les deux formes d'inflammation pulmonaire en réanimation sont la pneumonie et le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Nous avons conçu un test diagnostique rapide basé sur l'autofluorescence des neutrophiles alvéolaires. S'appuyant sur une étude expérimentale, puis sur une étude clinique randomisée, nous avons montré que les sondes d'intubation avec ballonnets coniques diminuaient les micro-inhalations sans prévenir l'incidence des pneumonies post-opératoire. Une grande variabilité des pressions des ballonnets coniques pose la question de leur effet délétère. La thérapie cellulaire basée sur les cellules souches mésenchymateuses (CSM) est prometteuse. L'étude des effets thérapeutiques des vésicules extracellulaires issues de CSM (VE-CSM) constitue un nouvel axe de recherche. Dans 2 modèles murins de SDRA, puis dans un modèle de poumons humains ex vivo, nous avons démontré des effets thérapeutiques des VE-CSM. Nous avons ensuite étudié les lymphocytes T régulateurs (Treg) pulmonaires et systémiques dans le SDRA. Cette étude a montré un déficit quantitatif plutôt que fonctionnel de la population Treg pulmonaire dans le SDRA, avec une cinétique évoquant un recrutement des Treg circulants vers le compartiment pulmonaire au cours de la maladie. En conclusion, nos travaux ont développé de nouvelles stratégies diagnostiques et préventives des pneumonies de réanimation, afin de réduire leur impact en termes de morbi-mortalité. Les bénéfices thérapeutiques des CSM et des VE-CSM dans le SDRA expérimental, ainsi que l'altération du phénotype Treg observé chez nos patients, ouvrent de nouveaux champs de recherche vers le développement d'immunothérapies innovantes. / Pneumonia and acute respiratory distress syndrome (ARDS) are two facets of severe acute lunginflammation, often met in intensive care unit (ICU). Rapid diagnosis of pneumonia remains essential inorder to optimize their management. We worked on setting up a quick test diagnosis based on theintensity of alveolar neutrophils autofluorescence. The validation of this test in a multicenter cohort isunderway. Preventing microaspiration across the cuff remains a priority to prevent pneumonia inmechanically ventilated patients. Based on the results of an ex vivo study followed by a clinicalrandomized trial, we showed that tapered-cuff endotracheal tube prevented microaspiration in the exvivo model, without lowering intraoperative microaspirations and postoperative pneumonia rate aftermajor vascular surgery. Both studies yielded similar results concerning the higher variation of cuffpressureover time, which leads to the question of their safety of use in terms of potential resultingtracheal wall ischemia.Pneumonia represents 80% of the cause of ARDS, which can be viewed as lung uncontrolledinflammatory response. Cell-based therapy using mesenchymal stem cells (MSC) is a growing field ofresearch in ARDS therapy. Despite numerous beneficial effects in ARDS, their capacity of self-renewalpoints them out as a potential cancer inducer in the mid-long term. In this context, evaluating thetherapeutic effects of extracellular vesicles-released from MSC (EV-MSC) represents a novel approach.We showed therapeutic effects of EC-CSM in two murine model of ARDS induced by endotoxin or liveEscherichia coli bacteria, and in another ex vivo human lung preparation.We then focused our research on temporal and compartmental dynamics of regulatory T cells(Treg) phenotypes in ARDS patients. This prospective observational clinical study showed that Early ARDSwas characterized with an alveolar compartment fully polarized towards pro-inflammatory state andneutrophils chemotaxis. In lung compartment, and compared to control patients, ARDS patients showeda quantitative Tregs deficiency, which partially recovered over time, while activation markers wereoverexpressed in both Tregs and effectors T cells (Teff). Conversely, patients with ARDS had a higherproportion of systemic Tregs compared to controls. Significant increased proportion in circulating Th1,Th22, and ILC1 subsets, and decreased proportion in ILC3 subsets were also found in ARDS patientscompared to controls.In conclusion, we developed novel strategies to diagnose and prevent pneumonia in ICU, whichremains essential to improve patients’ outcomes. Therapeutic effects of MSC and EV-MSC, as well asTreg phenotype alterations pave the way for development of novel immunoregulatory therapies.

Contexte: Le syndrome de détresse respiratoire aigüe (SDRA) est associé à une dysfonction vasculaire pulmonaire. Objectifs: Préciser le retentissement cardiaque de cette dysfonction vasculaire pulmonaire en recherchant la fréquence et le pronostic du foramen ovale perméable, du passage transpulmonaire de bulles en échographie de contraste, du cœur pulmonaire aigu (CPA), de la dysfonction systolique ventriculaire droite ainsi que de la déformation ventriculaire gauche au cours du SDRA. Nous avons aussi évalué la tolérance hémodynamique de la ventilation en Pression Expiratoire Positive (PEP) élevée. Méthodes: Les explorations étaient menées par échographie trans-œsophagienne (ETO) traditionnelle et en signature acoustique. Résultats: La faisabilité de l'ETO en décubitus ventral est bonne. Le foramen ovale perméable, détecté chez 19% des patients, est associé à une moins bonne réponse à l'augmentation de la PEP et à un recours aux thérapeutiques de sauvetage plus fréquent. Le passage de bulles transpulmonaire ne rend pas compte du seul shunt intra-pulmonaire anatomique, et dépend plus des conditions hémodynamiques (augmentation du débit cardiaque associée au sepsis) que de la ventilation. Le CPA, retrouvé chez 22% des patients, est associé à une pression motrice plus élevée, et au sepsis ; il est fréquemment associé à une insuffisance circulatoire, avec une mortalité plus élevée à J28. La quantification de la déformation ventriculaire gauche systolique par l'index d'excentricité est un bon marqueur de CPA, mais pas la dysfonction contractile ventriculaire droite évaluée en signature acoustique. Enfin, nous n'avons pas retrouvé de lien robuste entre la tolérance hémodynamique et l'efficacité respiratoire (recrutement alvéolaire) des niveaux de PEP élevés, sous réserve d'un nombre limité de patients. Conclusion: Les conséquences cardiaques de la dysfonction vasculaire pulmonaire restent fréquentes et associées à un pronostic péjoratif, avec des implications respiratoires et circulatoires. / Context: Acute respiratory distress syndrome (ARDS) leads to pulmonary vascular dysfunction Aims: We assessed cardiac consequences of pulmonary vascular dysfunction by detecting patent foramen ovale and transpulmonary bubbles transit using contrast echocardiography, acute cor pulmonale, right ventricle systolic dysfunction and left ventricle deformation during ARDS. We also assessed hemodynamic tolerance of high positive end expiratory pressure (PEEP). Methods: Transesophageal echocardiography (TEE) was performed with standard measurements and speckle tracking. Results: TEE could be safely performed in prone position. Patent foramen ovale was detected in 19% of patients, and was associated with a poor oxygenation response to PEEP, and greater use of adjunctive interventions. Transpulmonary bubbles transit was not solely related to anatomical intrapulmonary shunt, but was merely influenced by hemodynamic status (increased cardiac output associated with sepsis). Acute cor pulmonale occurred in 22% of patients, and was associated with a higher driving pressure and with sepsis; it was often associated with circulatory failure, with higher day-28 mortality. Left ventricle systolic deformation (evaluated by eccentricity index) but not right ventricle contractile impairment (evaluated with speckle tracking) was associated with acute cor pulmonale. Finally, we did not find a robust relation between hemodynamic tolerance and alveolar recruitment with higher PEEP levels, but the limited number of patients restricted the power of the analysis. Conclusion: Cardiac consequences of pulmonary vascular dysfunction remain frequent and associated with a poorer prognosis, with respiratory and circulatory implications.

Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) est une forme sévère de défaillance respiratoire qui se caractérise par la présence de dommages alvéolaires, d’un oedème pulmonaire et d’une réponse inflammatoire exacerbée. C’est une condition pour laquelle il n’existe à ce jour aucun traitement pharmacologique efficace. Lors des dernières années, des antagonistes des récepteurs de l’IL-1 (Kineret) et de l’IL-6 (tocilizumab) ont fait preuve d’une efficacité modérée pour le traitement du SDRA causé par la COVID-19. Cependant, leur potentiel thérapeutique en SDRA clinique non causé par la COVID reste à démontrer et les résultats obtenus dans les modèles animaux sont mitigés. Nous avons émis l’hypothèse que le tocilizumab et le Kineret pourraient améliorer la résolution des différents paramètres du SDRA non causé par la COVID-19. Nous avons aussi posé l’hypothèse que des peptides, antagonistes des récepteurs de l’IL-1 (rytvela) ou de l’IL- 6 (HSJ633) et permettant de préserver certaines voies aux propriétés cytoprotectrices en aval de ces récepteurs, pourraient potentiellement être plus efficaces que le Kineret et le tocilizumab pour le traitement des paramètres du SDRA. L’objectif de ma maîtrise était donc de tester ces deux hypothèses dans un modèle murin d’atteinte pulmonaire aiguë (ALI) induite par la bléomycine, qui mime pendant sa phase aiguë les principaux paramètres du SDRA. Mes travaux montrent qu’aucun des quatre antagonistes n’a permis d’améliorer significativement les paramètres observés à jour 7 post-bléomycine (état général, dommages alvéolaires, oedème et inflammation pulmonaire). Ainsi, mes données suggèrent que dans notre modèle d’ALI induit par la bléomycine, la réponse inflammatoire induite via le IL-1R ou le IL-6R ne semble pas constituer un des mécanismes principaux engendrant les différentes atteintes, puisqu’elles ne sont pas prévenues par les antagonistes de ces récepteurs. En plus de contribuer à mieux comprendre ce modèle animal, mes résultats permettent de mettre en lumière que la réparation des dommages ainsi que la résorption secondaire de l’oedème sont cruciales pour la résolution du SDRA et que de viser seulement la voie inflammatoire est insuffisant. / Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a form of severe lung failure characterized by the presence of a pulmonary edema, an inflammatory response, and alveolar damage. There is currently no effective pharmacological treatment for ARDS. In recent years, IL-1 and IL-6 receptor antagonists Kinerert and tocilizumab, respectively, have shown some efficacy as a treatment of ARDS caused by COVID-19. However, their therapeutic potential in non-COVID ARDS remains to be proven and the results obtained in animal models are conflicting. We thus tested the hypothesis that tocilizumab and Kineret could improve the resolution of key parameters of non-COVID ARDS. We also hypothesized that two peptides, rytvela and HSJ633, IL-1 and IL-6 receptor antagonists, respectively, which preserve some of the cytoprotective downstream pathways, could potentially be more effective than Kineret and tocilizumab in treating the various parameters of ARDS. The goal of my master thesis was therefore to test these two hypotheses in a mouse model of acute lung injury (ALI) induced by bleomycin instillation, which, during its acute phase, mimics the main parameters of ARDS. My work has shown that none of the antagonists were able to significantly improve the parameters observed on day 7 post-bleomycin (general condition of the mice, alveolar damages, pulmonary edema and inflammation). Thus, my data suggest that in our bleomycin-induced ALI model, the inflammatory response triggered via IL-1R or IL-6R does not appear to be the principal mechanism generating the main damaging outcome, since they are not prevented by the antagonists of these receptors. In addition to contributing to a better understanding of this animal model of ALI, my research has highlighted the fact that targeting inflammation alone is insufficient and that repairing alveolar damages, and secondary resorbing lung edema, are cornerstones for the resolution of ARDS.

L'occurrence du syndrome de détresse respiratoire est plus élevée chez les garçons. La maturation pulmonaire implique la synthèse du surfactant par les pneumonocytes de type II, et les androgènes retardent ce processus. La localisation des enzymes impliquées dans le contrôle des androgènes dans les poumons foetaux est importante pour expliquer les différences sexuelles. Cette étude identifie les phénotypes cellulaires qui expriment la 17 beta-hydroxystéroïde déshydrogénase type 2 (17PHSD2) (testostérone - ¿ androstènedione) et le récepteur des androgènes (AR) dans les poumons de souris aux jours de gestation 15.5 à 17.5. Il y a co-expression entre la 17pHSD2 et AR dans l'épithélium des conduits aériens et dans le mésenchyme, on observe aussi une corrélation entre la localisation de l'ARNm et de la protéine 17pHSD2. Ces résultats suggèrent un contrôle local des androgènes dans les poumons foetaux. Cependant le patron d'expression de la 17PHSD2 dans les poumons foetaux n'explique pas la différence sexuelle.

Avant propos L'objectif de cette thèse est d'explorer l'inflammation et l'infection au niveau du transcriptome, à l'aide de la technologie des puces à ADN. Pour cela, nous avons dans un premier temps travaillé sur des données publiques. Nous avons construit une base de données de signatures transcriptionnelles annotées, et développé un logiciel modulaire d'analyse. Ce logiciel permet d'explorer aisément les données publiques en effectuant des recherches par nom de gène ou par mots-clés. Nous avons ensuite exploré la modulation temporelle de l'expression des gènes du parenchyme pulmonaire dans un modèle murin d'inflammation aiguë par injection d'acide oléique. Dans un second modèle murin d'infection par Coxiella burnetii, nous avons analysé le rôle du sexe dans la modulation de la réponse transcriptionnelle hépatique, et identifié des voies métaboliques impliquées dans le contrôle de l'infection. Dans un troisième modèle in-vitro d'infection par différentes souches du virus de la grippe, nous avons identifié une signature transcriptionnelle commune de réponse à l'infection. Par une approche bio-informatique originale, cette signature a conduit à l'identification de nouveaux anti-viraux à large spectre, dont l'efficacité a été démontrée in-vitro sur les souches utilisées pour l'analyse, et sur la souche H1N1, responsable de la dernière pandémie grippale. Enfin, nous avons analysé les modulations du transcriptome lors de pneumonies associées à la ventilation mécanique compliquant l'évolution de sujets traumatisés graves admis en réanimation.

Des études adultes sur l’œdème pulmonaire lésionnel et le Syndrome de Détresse Respiratoire Aiguë ont mené à l’établissement de recommandations sur les stratégies de ventilation mécanique à employer chez ces patients. Cependant, il n’est pas clair si les recommandations adultes sont également bénéfiques pour l’enfant. Objectif Décrire les stratégies de ventilation mécanique employées chez les enfants atteints d’un œdème pulmonaire lésionnel. Méthodes Étude épidémiologique transversale tenue dans 59 unités de Soins Intensifs Pédiatriques de 12 pays en Amérique du Nord et en Europe. Six jours d’étude ont eu lieu entre juin et novembre 2007. Les enfants atteints d’un œdème pulmonaire lésionnel étaient inclus et des données sur la sévérité de leur maladie, les paramètres de ventilation mécanique et les thérapies adjuvantes employées ont été recueillies. Résultats Des 3823 enfants dépistés, 414 (10.8%) avaient un œdème pulmonaire lésionnel et 165 (40%) ont été inclus dans l’étude (124 étaient sous ventilation mécanique conventionnelle, 27 sous ventilation à haute fréquence par oscillation et 14 sous ventilation non invasive). Dans le groupe sous ventilation conventionnelle, 43.5% étaient ventilés avec un mode contrôlé à pression, le volume courant moyen était de 8.3±3.3 ml/kg et l’utilisation de la PEP et FiO2 était hétérogène. Conclusions Cette étude démontre une hétérogénéité dans les stratégies de ventilation mécanique employées chez les enfants souffrant d’un œdème pulmonaire lésionnel. Celle-ci pourrait être en partie reliée à la robustesse des critères diagnostiques actuellement utilisés pour définir l’ALI/SDRA. Une évaluation rigoureuse de ces stratégies est nécessaire pour guider la standardisation des soins et optimiser l’issue de ces patients. / Acute Lung Injury and Acute Respiratory Distress Syndrome are life-threatening conditions frequently leading to respiratory support with mechanical ventilation. Studies on mechanical ventilation strategies in adult patients have led to lung protective ventilation recommendations. However, there are few pediatric clinical trials on optimal mechanical ventilation management in Acute Lung Injury and it is still unclear if strategies studied in adults are equally beneficial to children. Objective Describe mechanical ventilation strategies in Acute Lung Injury in children. Methods Cross-sectional study for six 24-hour periods from June to November 2007 across 59 Pediatric Intensive Care Units in 12 countries in North America and Europe. We identified children meeting Acute Lung Injury criteria and collected detailed information on illness severity, mechanical ventilation support and use of adjunctive therapies. Results Of 3823 patients screened, 414 (10.8%) were diagnosed with Acute Lung Injury and 165 were included in the study (124 received conventional mechanical ventilation, 27 high frequency oscillatory ventilation, 14 non-invasive mechanical ventilation). In the conventional mechanical ventilation group, 43.5% were ventilated in a pressure control mode, the mean tidal volume was 8.3±3.3 ml/kg and there was no clear relationship between PEEP and FiO2 delivery. Conclusions Our study reveals inconsistent mechanical ventilation practice and use of adjunctive therapies in children with Acute Lung Injury. Rigorous evaluation of ventilator management strategies in children with an Acute Lung Injury are urgently needed to guide standardization of care and optimize clinical outcomes.

Des études adultes sur l’œdème pulmonaire lésionnel et le Syndrome de Détresse Respiratoire Aiguë ont mené à l’établissement de recommandations sur les stratégies de ventilation mécanique à employer chez ces patients. Cependant, il n’est pas clair si les recommandations adultes sont également bénéfiques pour l’enfant. Objectif Décrire les stratégies de ventilation mécanique employées chez les enfants atteints d’un œdème pulmonaire lésionnel. Méthodes Étude épidémiologique transversale tenue dans 59 unités de Soins Intensifs Pédiatriques de 12 pays en Amérique du Nord et en Europe. Six jours d’étude ont eu lieu entre juin et novembre 2007. Les enfants atteints d’un œdème pulmonaire lésionnel étaient inclus et des données sur la sévérité de leur maladie, les paramètres de ventilation mécanique et les thérapies adjuvantes employées ont été recueillies. Résultats Des 3823 enfants dépistés, 414 (10.8%) avaient un œdème pulmonaire lésionnel et 165 (40%) ont été inclus dans l’étude (124 étaient sous ventilation mécanique conventionnelle, 27 sous ventilation à haute fréquence par oscillation et 14 sous ventilation non invasive). Dans le groupe sous ventilation conventionnelle, 43.5% étaient ventilés avec un mode contrôlé à pression, le volume courant moyen était de 8.3±3.3 ml/kg et l’utilisation de la PEP et FiO2 était hétérogène. Conclusions Cette étude démontre une hétérogénéité dans les stratégies de ventilation mécanique employées chez les enfants souffrant d’un œdème pulmonaire lésionnel. Celle-ci pourrait être en partie reliée à la robustesse des critères diagnostiques actuellement utilisés pour définir l’ALI/SDRA. Une évaluation rigoureuse de ces stratégies est nécessaire pour guider la standardisation des soins et optimiser l’issue de ces patients. / Acute Lung Injury and Acute Respiratory Distress Syndrome are life-threatening conditions frequently leading to respiratory support with mechanical ventilation. Studies on mechanical ventilation strategies in adult patients have led to lung protective ventilation recommendations. However, there are few pediatric clinical trials on optimal mechanical ventilation management in Acute Lung Injury and it is still unclear if strategies studied in adults are equally beneficial to children. Objective Describe mechanical ventilation strategies in Acute Lung Injury in children. Methods Cross-sectional study for six 24-hour periods from June to November 2007 across 59 Pediatric Intensive Care Units in 12 countries in North America and Europe. We identified children meeting Acute Lung Injury criteria and collected detailed information on illness severity, mechanical ventilation support and use of adjunctive therapies. Results Of 3823 patients screened, 414 (10.8%) were diagnosed with Acute Lung Injury and 165 were included in the study (124 received conventional mechanical ventilation, 27 high frequency oscillatory ventilation, 14 non-invasive mechanical ventilation). In the conventional mechanical ventilation group, 43.5% were ventilated in a pressure control mode, the mean tidal volume was 8.3±3.3 ml/kg and there was no clear relationship between PEEP and FiO2 delivery. Conclusions Our study reveals inconsistent mechanical ventilation practice and use of adjunctive therapies in children with Acute Lung Injury. Rigorous evaluation of ventilator management strategies in children with an Acute Lung Injury are urgently needed to guide standardization of care and optimize clinical outcomes.

Nous avons mis au point une méthode de lavage broncho-alvéolaire permettant d'effectuer des mesures répétées (toutes les 15 min. pendant 3h30.) de la perméabilité capillaro-alvéolaire à une macromolécule (FITC-dextran). Après une lésion à l'acide oléique (AO) on observe, en 30 minutes un pic de perméabilité au FITC-dextran. La perméabilité décroît ensuite lentement jusqu'à la fin de l'expérience.<br />Nous avons testé les effets de la terbutaline, un β2-agoniste réputé réduire in vitro l'augmentation de perméabilité dans les lésions pulmonaires inflammatoires. Une perfusion de terbutaline débutée 10 min. après la lésion à l'AO ne modifie pas l'évolution de la perméabilité. Une perfusion tardive de terbutaline (90 min. après la lésion) aggrave la perméabilité. Comme l'index cardiaque et la pression capillaire augmentent au cours de la perfusion de terbutaline, nous supposons que la terbutaline recrute des capillaires lésés et aggrave la perméabilité à la phase tardive de la lésion à l'AO.

Le Syndrome de Détresse Respiratoire Aiguë (SDRA) est une maladie inflammatoire courante en service de réanimation qui touche environ 10% des patients. Une augmentation pathologique de la rigidité et/ou de l'adhésion des leucocytes des patients atteints du SDRA semble être un des facteurs déclenchants majeurs de la maladie. Nous avons utilisé la microfluidique pour mimer le passage des cellules dans les capillaires pulmonaires. L'observation du passage de cellules modèles (lignée monocytaire humaine THP-1) dans des constrictions microfluidiques (H=12µm et W=6µm) a permis de mesurer leur temps d'entrée. Ensuite nous avons incubé des cellules dans des sérums issus de malades et étudié leurs caractéristiques de passage dans des constrictions microfluidiques en fonction du temps d'incubation et de la concentration en sérum. Ces résultats sont ensuite comparés à la composition des sérums en cytokines (IL-1&#946;, IL-6, IL-8, IL-10, IL-17, TNF-&#945;, TGF-&#946; et INF-&#947;). Des corrélations entre l'IL-8, IL-1&#946;, le TNF-&#945; et le temps d'entrée ont été trouvés. Ces deux cytokines peuvent jouer un rôle dans la rigidité cellulaire lors de cette maladie. En incubant ainsi nos cellules avec les recombinants humains (IL-8, IL-1&#946; et Tnf-&#945;), nous avons constaté une augmentation de la rigidité des cellules. D'un point de vue médical nous avons montré que l'utilisation d'anticorps bloquants anti IL-8, anti IL-1&#946; et anti TNF-&#945; permet de protéger les cellules. / The project consists in using microfluidic devices to test human leukocyte behavior in microcirculation. Adult Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is a disease that affects numerous patients in intense care services with a rate of death 50%. It is triggered to the sequestration of neutrophils within the lung microvasculature. There is neither diagnostic nor efficient treatment now. We study the properties of the passage of THP-1, and real neutrophils in micro-channels of width 6µm. In order to improve the understanding of SDRA, we also incubate models cells in patient's serums who are suffering from ARDS and diagnostic tools are being developed in collaboration with the hospitals of Marseille.

Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) présente un taux de mortalité élevé, près de 40%, dans des unités de soins intensifs. Il est défini comme un ensemble de manifestations cliniques, radiologiques et physiologiques qui traduisent une intense inflammation pulmonaire et une hyperperméabilité pulmonaire, correspondant aux différentes agressions aiguës du poumon. Le prise en charge des patients atteints du SDRA nécessite une ventilation assistée qui, en cas de mauvaise adaptation des paramètres de ventilation, notamment, pression et volume, peut aggraver l'état du patient. Le réglage de ces paramètres est basé sur l'analyse de l'aération pulmonaire en réponse à la ventilation assistée. Cette analyse peut être faite sur des images tomodensitométriques (CT en anglais) après y avoir segmenté le parenchyme pulmonaire. Néanmoins, cette segmentation est entravée par l'augmentation de la densité du parenchyme, qui réduit le contraste entre le poumon et les structures voisines. Cette thèse cherche à fournir des outils de traitement d'images qui permettent aux experts l'analyse de l'aération pulmonaire dans des images CT acquises dans le cadre d'un projet sur le SDRA utilisant un modèle animal / Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is a life threatening disease presenting a high mortality of about 40% in intensive care units. It is the consequence of different pulmonary aggressions generating hypoxemia and pulmonary edema, which are radiologically expressed as infiltrations observable as opaque regions in the lung. The treatment of ARDS requires mechanical ventilation, which may deteriorate the state of the patient if the ventilation parameters, namely volume and pressure, are not correctly adjusted. To adjust the parameter settings to each individual case, lung aeration - in response to ventilation - needs to be assessed. This assessment can be done using computed tomography (CT) images. However, it requires the segmentation of the lung-parenchymal tissue, which is a challenging task in ARDS images due the opacities that hinder the image contrast. In this thesis we aim to provide the required tools for the experts to analyze the aeration in the images acquired within an ARDS project using an animal model