Ventilation mécanique en réanimation. Bui HN Réanimation médicale

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1 Ventilation mécanique en réanimation. Les modes ventilatoires. Bui HN Réanimation médicale

2 Respiration spontanée Paw ( cmh 2 0 ) Ppl ( cmh 2 0 ) Ptp Débit ( l.min -1 ) 0 INSP EXP 100

3 Régime de pression intra thoracique en Ventilation Artificielle Pressions Inspiration Expiration Temps

4 La ventilation artificielle Mode en débit Volume contrôlé (VC) Volume assisté contrôlé (VAC) Mode en Pression Pression contrôlée (PC) Pression assistée contrôlée (PAC) Pression assistée (VS AI-PEP) Neurally Adjusted Ventilatory Assist (NAVA) CPAP Mixte VACI (en Pression assistée) / VCRP

5 Système de pressurisation Les systèmes pneumatiques : Bag-in-a chamber Entrée de gaz frais Gaz moteur Vers le patient Le gaz moteur et respiré sont séparés. Sécurisation des gaz inflammables. Recyclage possible des gaz expirés. Mode Volume Contrôlé. Utilisé pour les ventilateurs d anesthésie Abandonnés en réanimation du fait du temps de réponse trop long, peu de flexibilité

6 Système de pressurisation Les systèmes pneumatiques : Pistons Moteur Linéaire Pressurisation «autonome» Particulièrement adapté à un mode en Volume contrôlé. Limité en terme de temps de réponse, et problème de friction entre moteur et piston. Actuellement abandonné par la plupart des ventilateurs modernes sauf Purittan Bennett serie 700.

7 Les Turbines Système de pressurisation Air Valve inspiratoire O 2 Patient Les turbines permettent une pressurisation autonome. Adaptées à un mode en pression contrôlée. A vitesse de rotation constante, elle délivre une pression constante. L air est prélevé dans l environnement, l enrichissement en oxygène se fait soit en amont, soit en aval de la turbine (machine de domicile souvent).

8 Système de pressurisation Pressurisation par les gaz médicaux Air O 2 Réservoir du mélange gazeux Patient Valves de contrôle Compresseur optionnel Contrôles L ouverture variable des valves permettent d obtenir des FiO 2 différentes. Le système est dépendant de la pression des gaz muraux. Le système nécessite une pression des gaz muraux, égale et stable. La fiabilité du système dépend de la qualité des valves dites proportionnelles.

9 Les Valves inspiratoires Les valves proportionnelles sont opposées aux valves dites «tout-ourien». Elles permettent une ouverture progressive, et finement réglables. Air O 2 Réservoir du mélange gazeux Patient Contrôles Compresseur optionnel

10 Les Valves inspiratoires Valve contrôlée par un moteur pas à pas : valve de type ciseaux Système de ciseaux Tube en silicone Servo 900 C Siemens Moteur pas à pas. Chaque pas = 10% d occlusion

11 Les Valves inspiratoires Valve contrôlée par un moteur pas à pas Moteur pas à pas Came Ressort 6400 ST Bird Patient Valve proportionnelle

12 Les Valves inspiratoires Valve proportionnelle solénoïde ou électromagnétique Courant électrique Bobine Equipe la majorité des ventilateurs modernes. Contrôle très précis du flux. Ressort Puritan Bennett 7200 : Valve proportionnelle Chaque valve solénoïde possède 4095 «crans» sur une distance de 762 µm!

13 Mode en débit

14 Mode en débit VC, VAC On délivre un débit pendant un certain temps Volume Volume courant

15 Mode en débit VC, VAC Débit Temps Volume Temps

16 Mode en débit VC, VAC : Pression des voies aériennes Un certain volume va être injecté dans le système thoraco-pulmonaire et en fonction de la «mécanique ventilatoire» il en résultera une certaine pression

17 Mode en débit VC, VAC : Pression des voies aériennes Débit Temps Volume Pression Temps Temps

18 Mode en débit VC, VAC. Le volume courant : 6 à 10 ml/kg de poids théorique Le débit inspiratoire : 60 à l/mn La fréquence ventilatoire : 15 à 20 cycles /mn La Fi02 : 21 à 100% La PEEP : 4 à 15 cmh2o

19 Trigger inspiratoire

20 La Ventilation contrôlée en débit Pressions Temps Déclenchements du patient (trigger) non récompensés

21 La Ventilation Assistée Contrôlée en débit

22 Trigger en pression E I E I Débit Insp. P Seuil Seuil

23 Trigger en débit (flow-by) E I E I Débit Exp. Débit Insp. Débit Exp. Débit Insp. Pas d effort patient Effort patient Débit Patient Débit Exp. = Débit Insp. Pas de déclenchement ventilateur Débit Exp. < Débit Insp. Déclenchement ventilateur

24 Trigger inspiratoire Un trigger inspiratoire en pression : 1 à 4 cmh20 Un trigger inspiratoire en débit : 1 à 5 l/mn

25 La pression de plateau

26 Respiration spontanée Paw ( cmh 2 0 ) Ppl ( cmh 2 0 ) Ptp Débit ( l.min -1 ) 0 INSP EXP 100

27 Mode en débit VC, VAC : Pression des voies aériennes Débit Insufflation Temps de Pause Expiration Débit «carré» Volume Pression

28 La Pression de Plateau E I E I E I Débit Insp. P crète P plateau Peep

29 Débit Insufflation Temps de Pause La Pression de Plateau Expiration Volume Pression P crète P plateau Peep

30 La Pression de Plateau Pression Pause manuelle télé-inspiratoire P alv

31 La Pression de Plateau Sur certains ventilateurs, la pause inspiratoire déclenche un cycle manuel : exemple de l EVITA 4 (DRAGER ) Plat. Ins.

32 Pause télé-inspiratoire Conditionne avec le débit, le temps inspiratoire. Ti = T insufflation (débit) + T pause Insufflation Temps de Pause Expiration I E Le Ti avec la fréquence ventilatoire va conditionner le rapport I/E

33 Pause télé-inspiratoire Le débit inspiratoire : 60 à l/mn Le temps de pause : 0,2 à 0,6 sec Le rapport I/E : 1/2 à 1/3-4 (dépend du Tp et du débit inspiratoire) Si je règle un Vt à 500cc, FR = 20/mn, V à 60l/mn A combien doit être ma pause pour obtenir un I/E à 1/2? T inspiratoire à 20/mn et I/E à 1/2 = 1 sec T insufflation : Vt insufflé en 0,5 sec (60l/mn = 1l/sec) Ti = Tins + Tp donc Tp = Ti - Tp = 0.5 sec

34 Déterminants de la pression de plateau

35 Équation du mouvement des gaz Paw = R x V + 1/C x V + PEP Pression résistive Pression élastique Limitation de la Pression de plateau = limitation du V insufflé

36 La pression de plateau P alv R C Paw = R x V + 1/C x V + PEP

37 La pression de plateau R C R C P crète P plateau Nle P Crète Nle P plateau

38 La pression de plateau 0 cmh20 Volume piégé + = 5 cmh20 Auto PEP ou PEP i

39 Compliance du système thoraco pulmonaire.

40 Compliance Paw = R x V + 1/C x V + PEP Capacité à générer un volume pour une pression donnée, (inverse de l élastance qui est une force s opposant à la distension). Elle est exprimée en ml/cmh2o.

41 Compliance : V / P Pression atmosphérique Pression alvéolaire = pression dans les voies aériennes Pression oesophagienne = pression pleurale 3 systèmes : Système pariétal thoracique Système pulmonaire Système thoraco-pulmonaire

42 Compliance : V / P Pression atmosphérique Pression alvéolaire pression dans les voies aériennes Pression oesophagienne pression pleurale Compliance pariétale thoracique : V ( Poeso insp P atm) (Poeso exp - Patm)

43 Compliance : V / P Pression atmosphérique Pression alvéolaire pression dans les voies aériennes Pression oesophagienne pression pleurale Compliance pulmonaire : V ( Palv insp Poeso insp) (PeeP -Poeso exp)

44 Compliance : V / P Pression atmosphérique Pression alvéolaire pression dans les voies aériennes Pression oesophagienne pression pleurale Compliance thoraco pulmonaire : V ( Palv insp Patm) (PeeP - Patm)

45 Compliance : V / P Volume Expiration Inspiration Pression

46 Le monitorage de la VAC

47 Monitorage En Ventilation controlée VC/VAC Pression de plateau ++++ Pression de crête moins importante La clinique! Et les Gaz du sang.

48 Pourquoi 30 cm H2O?? Pression transpulmonaire à laquelle la CPT est atteinte chez l adulte Knudson RJ J Appl Physiol 1977

49 En VC ou VAC on règle : Le volume courant : 6 à 10 ml/kg de poids théorique La fréquence ventilatoire : 15 à 20 cycles /mn La Fi02 : 21 à 100% La PEEP : 4 à 15 cmh2o Le rapport I/E : 1/2 à 1/3-4 (dépend du Tp et du débit inspiratoire) Le débit inspiratoire : 60 à l/mn Le temps de pause : 0,2 à 0,6 sec Un trigger inspiratoire : 1 à 4 cmh20 ou de 1 à 5l/mn On obtient ou on observe : Une pression de crête Une pression de plateau +++

50 Mode en pression PC, PAC.

51 Mode en pression, PC, PAC (BIPAP) Pression Temps inspiratoire Peep = 0 Peep = 5 Volume Débit

52 Mode en pression PC Pression Temps inspiratoire Déclenchements du patient (trigger) non récompensés

53 Mode en pression PAC Pression Temps inspiratoire En PAC on règle : La pression inspiratoire Le temps inspiratoire La fréquence ventilatoire La FiO2 La PEP Le temps de pause Un I/E (dépend du temps I, de la fréquence) Une pente On obtient : Un Volume courant

54 Mode en pression PC, PAC R C R C Réduction du Vt +++

55 Mode en pression La VSAI.

56 Pression La Ventilation Spontanée en aide inspiratoire et PEP VSAI-PEP PI Volume AI PEEP Débit

57 Buts de la VSAI Satisfaire le patient lorsque celui ci fait un effort ventilatoire, par la délivrance d une pression inspiratoire, coupée lorsque le patient commence son expiration. Asynchronisme : Inspiration du patient non détectée / non satisfaite par la délivrance d une pression inspiratoire par la machine où à l inverse Délivrance d une pression inspiratoire non sollicitée par le patient.

58 Réglages du ventilateur - VSAI Pression (Paw) Débit (Flow) Trigger inspiratoire Pente Plateau de l AI Trigger expiratoire PEP

59 Réglages de l aide inspiratoire Objectif de Vt : 8 à 10 ml/kg de poids théorique Diminution de la fréquence respiratoire < 25 cycles/mn

60 Réglage de la PEP : IRA hypercapnique 0 cmh cmh20

61 Réglage de la PEP : IRA hypercapnique 0 cmh cmh20 + 1

62 Réglage de la PEP : IRA hypercapnique Patm + PEPe AI

63 Délivrance de l AI, vitesse de pressurisation Valve proportionnelle : Ouverture de la valve fonction de l effort ventilatoire Fermeture de la valve inspiratoire pour le maintien de la pression de consigne

64 Trigger Expiratoire Pression Trigger inspiratoire Débit Trigger expiratoire Temps Temps

65 Trigger Expiratoire Pression Dépassement du niveau d Aide Inspiratoire Débit Débit de coupure par rapport au débit max Temps Limitation du temps inspiratoire

66 Trigger expiratoire : débit de coupure Débit max Temps inspiratoire

67 En VSAI PEP on règle Une AI Une PEP Une FiO2 Une pente de pressurisation Un trigger inspiratoire Un trigger expiratoire On obtient Un volume courant Une fréquence ventilatoire

68 Ventilation spontanée en AI - PEP R C R C R C Volume courant variable!!

69 Monitorage En Ventilation Spontanéee en AI - PEP Volume courant et fréquence ventilatoire ++++ Les courbes La clinique! Et les Gaz du sang.

70 Mode en pression La NAVA. (Neurally Adjusted Ventilatory Assist)

71 Contre régulation Volontaire Automatique Centres respiratoires Conduction phrénique Contraction diaphragme Pression œsophage Expansion thorax et poumon Pression airway et débit RESPIRATEUR Modes classiques

72 Contre régulation Volontaire Automatique Centres respiratoires Conduction phrénique Contraction diaphragme Recueil et traitement du signal EAdi Pression œsophage Expansion thorax et poumon Pression airway et débit RESPIRATEUR Pression proportionnelle à EAdi

73 Représentation simplifiée de la NAVA Airway = EaDI X Pressure NAVA level DU IRA 2010

74 Sonde Gastrique Nava

75 NAVA : Recueil du signal Edi

76 Airway pressure = EaDi X Nava Level 19 cmh2o 19 µv 1 cmh 2 O/µV DU IRA 2010

77 Modes Ventilatoires : en conclusion Utilisation préférentielle du mode VAC pour la ventilation contrôlée Permet de garantir un Vt cible. Permet de monitorer la pression de plateau. Dès que possible, utilisation du mode VSAI + PEP Mode «plus physiologique». Permet un sevrage de la ventilation mécanique.

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