Les modes de ventilation

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1 Les modes de ventilation Introduction La ventilation artificielle (ou mécanique) est destinée à suppléer ou à remplacer chez un patient une ventilation inefficace ou absente. 2 modalités : ventilation invasive, après intubation o Ventilation non-invasive => au stade d insuffisance respiratoire chronique terminale : ventilation intermittente, le plus souvent nocturne, à domicile. En relais d une ventilation invasive, ou pour l éviter (décompensation BPCO) : ventilation intermittente, en réa ou en service de pneumologie. Utilisation en K.R. o Ventilation invasive. On est en P.P.I. (Pression Positive Intermittente) Choix du mode de ventilation adapté à la pathologie et au patient Mode de ventilation défini par les principes physiques qui régissent le respirateur donc par le mode ventilatoire Rappel de la respiration spontanée Rappel du mode ventilatoire (façon dont on respire) Les critères de classification. RAPPEL : ventilation spontanée, calme de repos Inspi => les muscles inspi provoquent une dépression pleurale, qui fait entrer air de l extérieur vers les voies aériennes, d où une chute dans les poumons au moment de l inspi. Expi => la pression dans les voies aériennes devient sup. à la pression atmosphérique, d où l air qui ressort de la bouche. MODE VENTILATOIRE Est défini par : o Les caractéristiques du cycle ventilatoire que le patient adopte spontanément ou avec l aide du ventilateur Fréquence f (min-1) ; volume courant (Vt) ; tps expiratoire (Te) ; durée de l inspi. ou Ti ; période (Ttot = 60/f) ; Rapport Ti/Te o Les pressions des voies aériennes Paw du patient. Maximale (Paw max) ; Moyenne (Paw moy) ; de fin d expiration (Pee) Sert à définir les modes de ventilation o Deux principaux modes : Soit le patient ne respire pas => mode CONTROLE Soit le patient respire => mode ASSISTE 1

2 o Deux paramètres peuvent être contrôlés ou assistés : Le débit (volume courant (Vt) avec un objectif d obtenir 6 à 8 ml/kg poids idéal) La pression d insufflation (Pins) avec un objectif d obtenir une pression moyenne < 30 cmh²o Ces deux paramètres sont interdépendants : l un se règle en fonction de l autre et vice-versa. Modes en volume : o VC = ventilation contrôlée o VAC = ventilation assistée contrôlée o VACI = ventilation assistée contrôlée intermittente o Ventilation en relaxation de pression Modes en pression : o PC = pression contrôlée o PAC = pression assistée contrôlée o BIPAP o VSAI = ventilation spontanée avec aide inspiratoire. MODES EN VOLUME : MODES A DEBIT PREREGLE Continu avec suppléance respiratoire totale : VC o Définition : elle désigne une ventilation mécanique lorsque les caractéristiques du cycle respiratoire sont entièrement déterminées par le ventilateur sans aucune possibilité d intervention du patient. o On règle le débit! L appareil va ouvrir la valve respiratoire et envoyer de l air => ce qui va faire augmenter la pression (Inspiration). Puis la pression revient à la pression atmosphérique et la valve expiratoire s ouvre. Pendant que le débit de l appareil est +, c est l inspi ; puis le débit passe en car c est le débit du patient qui ressort (il est selon l élasticité du patient). L ouverture de la valve se fait par un temps : la machine envoie un débit tous les x temps. On doit régler un débit de consigne, un débit courant qu on veut qui soit délivré (ex : 5L) => donc la machine envoie 5L tous les x temps (par exemple toutes les 6 secondes). Paramètres inconnu : Paw (pression dans les voies aériennes) => il est contrôlé tout le temps par la machine, et nous devons la surveiller à l écran. L EXPIRATION EST TJS PASSIVE. o Avantages : on met les muscles respiratoires complètement au repos et on remplace complètement la ventilation. Inconvénients : si le patient se réveille => inconfort important. Très contraignant si le patient veut tousser, etc Utiliser quand : un patient doit avoir une anesthésie gle, gros troubles neuro ou ne peut assurer sa ventilation. 2

3 Intermittent : VAC o Définition : ventilation qui permet au patient de déclencher l insufflation du volume courant préréglé (trigger) à son propre rythme. Le ventilateur assure une pression minimale. o Le patient est sous la machine, et commence à vouloir inspirer => l appareil va reconnaître que le patient veut inspirer (car il y a une pression négative qui se passe), et va envoyer le débit préréglé. La valve inspi est sensible à l appel du patient (elle ressent une pression négative) = Trigger. La machine envoie alors le débit d air (pression positive), puis expi passive. Il y a alors un petit temps d attente de l appareil pour voir ce que le patient va faire soit il appel de l air et la machine passe en VAC, soit il a du mal et n appel pas l air, et la machine passe directement en VC. Il faut régler le débit de consigne, la fréquence, le Vt, la sensibilité d ouverture de la valve (Trigger), la pression de sécurité. o Avantages : confort appréciable du malade conscient ; adaptation possible du malade au respirateur ; prise en compte des besoins du patient ; diminution du retentissement hémodynamique (p<0) o Inconvénients : risque d hyperventilation ; travail inspiratoire ; non adaptabilité du débit respirateur au débit inspiratoire du patient, si le patient poursuit l effort inspiratoire pendant l insufflation. o Indications : réveils de longues anesthésies ; sevrage ; ventilation à domicile des neuromusculaires. Intermittent : VACI o Définition : elle désigne un mode de ventilation associant obligatoirement une ventilation assistée contrôlée périodique et une respiration spontanée. o La valve s ouvre => inspi, puis expi passive. Ensuite il y a des petites fenêtres où l appareil attend de voir si le patient veut respirer tout seul ou pas. Puis, il y a un nouveau cycle imposé par la machine. Le patient peut respirer seul quelques cycles entre deux cycles imposés par la machine. Il faut régler le débit de consigne, la fréquence, le Vt, le Trigger, la pression de sécurité. Les paramètres inconnus sont : Paw, la fréquence réelle, le Vt spontané, donc ni le Volume/min. La machine ne va pas contrarier le patient, elle va synchroniser son cycle avec celui du patient si ceux-ci tombent en même temps pour la phase inspi. o Avantages : participation du malade ; diminution de l alcalose respiratoire ; diminution de la pression moyenne des voies aériennes ; meilleure distribution des gaz insufflés ; prévention de l atrophie des muscles respiratoires ; lutte moins importante contre le respirateur. 3

4 o Inconvénients : ceux de la ventilation mécanique ; pour F machine basses => risque d hypoventilation avec travail ventilatoire accru ; risque de fatigue des muscles respiratoires ; désagrément par les changements de régime de pression. o Indications : sevrage de la ventilation. Pression expiratoire positive : PEP o Définition : elle désigne en ventilation mécanique contrôlée ou assistée le maintien d une pression positive, c est-à-dire supérieure à la pression atmosphérique, au sein des voies aériennes, durant toute la phase expi. o Elle empêche le retour à 0 à la fin de l expi en interrompant le débit expi, lorsque la pression des voies aériennes s abaisse en dessous de 0. o PEP = varie de 0 à 15 cmh²o. La pression alvéolaire reste sup. à Patm pour lutter contre le collapsus alvéolaire de fin d expi. A la fin de l expi, les alvéoles restent ouvertes. o Ex : PEP à 10cmH²O Lors de l expi, au lieu de redescendre à 0 cmh²o, il va tjs rester 10cmH²O dans les poumons. Il faut faire attention car lors du cycle respiratoire, la pression des voies aériennes (Paw) est +/- constante, donc en imposant une PEP, on va augmenter le Paw (la pression maximale en fin d inspi va donc être augmentée de 10cmH²0). => La PEP se règle entre 5 et 20cmH²0. o Avantages : Augmentation de la CRF = volume gazeux présent dans les poumons au terme d une expi normale ou passive. Modulée par le degré d élasticité pulmonaire = compliance. Diminution du volume de fermeture : à la fin de l expi de la CV, par collapsus des petites voies (fermeture à un certain volume -10% de CV chez le sujet jeune et 40% chez sujet âgé = CRF à 65ans) grâce au maintient de la distension bronchique par la pression et par augmentation du volume. Amélioration de l hématose o Inconvénients : Risque de barotraumatisme par l effet pression sur le poumon Conséquences cardio-respiratoires délétères : augmentation de la pression moyenne des voies aériennes => distension alvéolaire qui écrase les capillaires pulmonaires => diminution du retour veineux => chute du débit cardiaque. SURVEILLANCE HEMODYNAMIQUE ET GAZOMETRIE ETROITE. 4

5 o Indications : toutes pathologies induisant une chute de la CRF ; SDRA ; collapsus alvéolaire par œdème pulmonaire aigu cardiogénique ou par processus inflammatoires diffus (dans les pneumopathies infectieuses) ; syndromes restrictifs majeurs après chirurgie abdominale ou thoracique ; les patients qui présentent une auto-pep. o Contre-indications : relatives (emphysème des BPCO correspondant à un état de sur-distension alvéolaire). Ventilation en relaxation de pression o Définition : Mode à débit préréglé ou le paramètre de cyclage inspi vers expi est la pression. L appareil insuffle jusqu à l atteinte d une pression fixée. A ce moment il arrête l insufflation permettant l expiration du patient. o Ventilation en relaxation de pression : Paramètres réglés : - Débit de consigne - Trigger (fréquence) - P de relaxation - Parfois FiO 2 Paramètres inconnus - Volume courant - Fr - Durée Ti et Te o Avantages : Augmentation de Vt, Augmentation des ampliations thoraco-pulmonaire Recrutement alvéolaire, augmentation volumes mobilisés, normalisation de la Fr. Travail musculaire actif aidé. o Inconvénients : Ventilation au long cours de façon non fiable : si augmentation R ou non coopération du patient : les P augmentent ce qui entraine l arrêt de l insufflation = pas de Vt Réglage de la Fio2, pas toujours possible o Indications : kiné Aide au désencombrement (ramonage : débit constant avec la machine alors que physiologiquement vite puis diminue. Si le patient respire avec la machine, a un moment débit de la machine plus important que celui du 5

6 patient ce qui décolle les sécrétions et les mobilise dans l arbre bronchique) Syndrome obstructif Syndrome restrictif (pour augmenter les volumes) Lever les atélectasies Modelage du thorax (scoliose : modelage sous corset) Chez les enfants neuro musculaire : amélioration ou maintien de la souplesse thoracique. o Contre-indications : tous les risques de barotraumatismes Risque de pneumothorax Pneumothorax non drainé Emphysémateux avec bulles Barotraumatisme sur sutures (greffe pulmonaire, pneumonectomie) Ventilation spontanée : VS Tous les modes de ventilation au cours desquels le patient assure seul l inspiration Déclenchement en pression ou en débit (pour la valve) - Déclenchement par pression : trigger en pression. L appareil reconnait le niveau de dépression atteint dans les poumons par le patient - Déclenchement par débit : un débit circule en permanence dans le circuit : la patient va inspirer et pomper une partie du débit l appareil ouvre la valve inspi : plus rapide en réponse que celui en pression. MODES A PRESSIONS PREREGLEES Les modes VS en pression aérienne positive - VS-PEP : (CPAP) ventilation spontanée en pression aérienne positive continue - BIBAP (Bipositive Airway pressure) : VS-PEP biphasique Suppléance respiratoire totale - VPC : ventilation à pression contrôlée (PVC : pressure controlled ventilation) Suppléance partielle : - VPAC : ventilation à pression assistée contrôlée - VPACI : ventilation en pression assistée contrôlée intermittente - AI : aide inspiratoire ou VPA ventilation en pression assistée Modes de réa 6

7 VS-PEP : Ventilation spontanée en pression expiratoire positive o Définition : le patient respire spontanément avec un niveau constant de pression positive au cours de l inspi comme de l expi. On règle pression PEP et FiO2 Inconnu : Vt, Fr o Avantages : Les mêmes que la PEP : mais surtout avec un moindre retentissement hémodynamique Augmentation de la CRF = volume gazeux présent dans les poumons au terme d une expiration normale ou passive. Modulée par le degré d élasticité pulmonaire = compliance Diminution du volume de fermeture : a la fin de l expi de la CV, par collapsus des petites voies (fermeture à un certain volume -10% de CV chez le sujet jeune et 40% chez le sujet âgé CRF à 65ans) grâce au maintien de la distension bronchique par la pression et par augmentation du volume Amélioratrion de l hématose : PaO2 o Inconvénients : Augmentation du travail respiratoire (effort pour ouvrir les valves à la demande du circuit de VSPEP), sauf avec des circuits à débit continu ou avec les appareils à déclenchement par débit. Risque de fuites et chute de la pression (difficile chez les patients porteurs d une sonde naso gastrique) Risque de distension abdominale ou dilatation gastrique et de vomissements, parfois de fausse déglutition si absence de sonde digestive Risque d escarres au visage (masque) 7

8 o Indications : Patient qui peut effectuer un travail respiratoire stable et suffisant en VS. Hypoxémies par abaissement du rapport ventilation/perfusion. Sevrage de la VM, surtout des patients hypoxémiques. Prévention et traitement des atélectasies en période post opératoire ou des traumatismes thoraciques (volet (côte sectionnée à tendance à bouger et rentrer dans le thorax pendant l inspi) contusion pulmonaire). Syndrome des apnées du sommeil. Patients BPCO présentant une PEP intrinsèque o Contre-indications : Coma encéphalopathie sévère Hypercapnie Symptômes cliniques de fatigue imminente des muscles respiratoires Pneumothorax non drainés Emphysème sous cutané (air traverse les tissus et arrive en sous cutané), grosse bulle d emphysème Fistule broncho-pleurale et trachéo-oesophagienne (car va entretenir la fistule) o Utilisation clinique : Par embout buccal, avec pince nez ; par masque nasal ou naso-buccal ; sur prothèse endo-trachéale. Intermittent, suppléance partielle, aide inspiratoire : AI o Définition : Mode fonctionnant comme un support ventilatoire partiel lors des cycles spontanés du patient. Un débit gazeux variable entretient une pression positive tout au long de la phase inspiratoire du sujet. o La pression dans les voies aériennes supérieures est «pressurisée» c est le niveau d aide inspiratoire Le Vt dépend de la pression négative générée dans la plèvre par la mise en jeu des muscles inspiratoires. Le niveau d aide entre 5 et 25 cmh 2 O 8

9 Paramètres réglés : Pression d AI Trigger ou SD Ti maxi FiO2 Paramètres inconnus : Vt Débit Fr Volume courant du patient est déterminé par 3 facteurs : - Compliance du système respiratoire - Niveau d AI - Activité inspi spontanée du patient (Ti) o Utilisation clinique S applique à la ventilation spontanée, et à tous les modes ou il y a des cycles spontanés du patient. Comment détermine t on le niveau d AI : - On se base : Sur l état clinique du patient Sur le d d activation des muscles inspiratoires accessoires 9

10 Pour obtenir un volume courant normal pour une Fr<20/min - En sevrage, progression de 20 à 5 8 cmh2o, aide suffisante à vaincre la résistance des tuyauteries et de la sonde endotrachéale. A ce moment-là, le patient est extubable L adaptation du niveau d AI : empirique o Les avantages : Réduction du travail respiratoire effectué par le patient, d où diminution de la fatigue musculaire et diminution de la consommation d O2 Maintien d une activité msculaire Augmentation des échanges gazeux Augmentation Vt spontané et diminution Fr Diminution pic de pression dans les voies aériennes d où diminution des répercussions hémodynamiques Amelioration du confort du patient Compression du surcout de travail respi imposé par sonde intubation et circuit du ventilateur (AI = 8 à cmh2o pour un patient intubé et AI = 5 cm H2O pur trachéotomisé) o Inconvénients : Risque de diminution du Vt en cas de majoration des résistances ou de diminution des compliances o Indications : Sevrage de la ventilation artificielle Kinésithérapie - Augmentation des volumes - Patient fatigué - Rééducation de la force musculaire Ventilation à domicile pour les restrictifs et obstructifs MODES COMBINES Les modes régulés : PEP + AI VACI + AI VPACI +AI BIBAP+AI VS+AI+PEP = PI et PE pour VNI utilisée à domicile (BPCO) Pilotage automatique d un paramètre au regard de la surveillance du respirateur d autres paramètres 10

11 Aide inspiratoire AI avec PEP Paramètres réglés : Pression d AI Pression de PEP Trigger ou SD Ti maxi FiO2 Paramètres inconnus Vt Débit Fr Surveillance du patient : Contrôle du niveau des pressions o De plateau à 30 o De Crete à 40 Surveillance de la VNI a long cours par des logiciels : l observance, fuites, déclenchements d alarme Surveillance de la Spo2 (90-92%) Surveillance de l aspiration Surveillance de l humidificateur. 11