Insuffisance respiratoire aiguë et Ventilation mécanique. Département d'anesthésie-réanimation Service de soins intensifs CHA

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1 Insuffisance respiratoire aiguë et Ventilation mécanique Jacques Brochu et Martin Lessard Jacques Brochu et Martin Lessard Département d'anesthésie-réanimation Service de soins intensifs CHA

2 Insuffisance respiratoire hypoxémique Mécanisme de l hypoxémie Hypoventilation alvéolaire Diffusion altérée Shunt vrai Anomalie V/Q Effet SvO 2

3 Insuffisance respiratoire hypoxémique Shunt vrai Cirrhose Asthme MPOC Embolie pulmonaire Pneumothorax Obésité Effet SVO 2 Bronchopneumonie p OAP ARDS ALI Aspiration Hémorragie Pneumonie Atélactésie Infarctus Aspiration p Épanchement Atélactésie Contusion Œdème Pneumothorax contra-latéral Pneumonie

4 Insuffisance respiratoire hypoxémique Conséquences pathologiques Atélectasie, collapsus alvéolaire, inondation alvéolaire Hypoxiémie Commande respiratoire Tachypnée ventilation minute Épuisement respiratoire

5 Insuffisance respiratoire hypoxique

6 Insuffisance respiratoire hypoxique Traitement

7 Insuffisance respiratoire hypoxique Objectifs de support ventilatoire Corriger hypoxie atélactasie compliance Éviter l épuisement fatigue Éviter l intubation PEEP - CPAP Aide inspiratoire

8 Insuffisance respiratoire hypoxémique et VNI Amélioration échange gazeux

9 Insuffisance respiratoire hypoxémique et VNI Amélioration échange gazeux taux d intubation

10 Insuffisance respiratoire hypoxémique et VNI Amélioration échange gazeux taux d intubation durée séjour aux USI complications infectieuses ( %) Mortalité??

11 CPAP OAP VNI ou CPAP? Amélioration plus rapide SpO 2 taux d intubation VNI Amélioration SpO 2 + rapide CPAP taux d intubation Amélioration plus rapide signes vitaux taux d infarctus?!?

12 Insuffisance respiratoire hypoxémique chez l immunosupprimé (Hilbert et al. NEJM 2001;344:481-7) PaO 2 /FiO 2 (à l admission) Ventilation non invasive (n=26) Traitement standard (n=26) Intubation (%) P = 0.03 Mortalité ICU (%) P = 0.03 Mortalité hosp (%) P = 0.02 Complications sévères (%) P = 0.02 VAP (%) 8 23 P = 0.12 N.B. Si intubation = 100 % mortalité

13 Insuffisance respiratoire hypoxique VNI et autres conditions Pneumonie hypoxémiante ALI vs ARDS Asthme sévère Résultats contradictoires

14 Insuffisance respiratoire hypoxémique Critères prédictifs de succès

15 Insuffisance respiratoire hypercapnique Défaillance de la pompe respiratoire i Charge respiratoire >>> capacité respiratoire

16 Insuffisance respiratoire hypercapnique

17 Insuffisance respiratoire hypercapnique Signes cliniques travail Tachypnée VC Tachycardie Diaphores Muscles accessoires Épuisement Agitation Respiration paradoxale état conscience Effort capacité PCO 2 + ph

18 Insuffisance respiratoire hypercapnique Traitement conventionnel O 2 Bronchodilatateurs Stéroïdes Antibiotiques Échec intubation Repos Sevrage difficile

19 Insuffisance respiratoire hypercapnique VNI travail

20 Non-invasive Ventilation for Acute Exacerbations of COPD (Brochard et al. N Engl J Med 1995; 333: ) 85 COPD patients Acute exacerbation Intubation criteria Conventional Tx (42) Oxygen β2 - Aminophylline Steroids Antibiotics NIV (43) Idem + PSV 20 cmh 2 O 6 hr/d PaCO ph ETI (%) 31 (74%) 11 (26%) Mortality (%) 12 (29%) 4 (9%)

21 Insuffisance respiratoire aiguë hypercapnique MPOC Efficacité ité de la VNI

22 Insuffisance respiratoire aiguë hypercapnique MPOC Efficacité de la VNI Efficacité

23

24

25 Insuffisance respiratoire hypercapnique

26 VNI et autres types IRA IRA avec pathologie restrictive chronique Dystrophie musculaire Syndrome Guillain-Barré Myasthénie grave Quadriplégie Patient refusant l intubation Sevrage du ventilateur (???) faut voir

27 Les bonnes indications de la VNI MPOC décompensé é OAP IRA hypoxique chez l immuno supprimé IRA post-opératoireopératoire IRA post-extubation t ti Patient refusant l intubation

28 Les mauvaises indications de la VNI Altération état conscience Intoxication ACV, etc. MPOC stuporeux Patient sévèrement malade Choc septique Sepsis avec ARDS Pneumonie hypoxémiante Patient non-collaborateur vs inexpérience SRAS

29 Quand intuber le patient?

30 Conclusions Identifier la CAUSE de l IRA Évaluer les RÉSERVES vs TRAVAIL SUIVI SERRÉ Clinique Gaz du sang Intubation échec Intubation ti en code = échec

31 Les modes de ventilation Contrôlée Spontanée VC VAC SIMV AI (PSV) CPAP Tube en T

32 Paramètres de la ventilation Ventilation: Fréquence : F Volume courant (Vc, Vt) Volume (ventilation) minute : VE =FxVc c est ce qui détermine la PaCO 2 du patient Type de débit inspiratoire Temps inspiratoire : Ti Temps expiratoire : Te ou Pression de ventilation Oxygénation: Concentration d oxygène : FiO 2 PEEP

33 Ventilation contrôlée (VC) 10 x 500cc

34 Avantage : Ventilation contrôlée (VC) Toute la ventilation est contrôlée par le médecin Désavantages : Très inconfortable Sédation essentielle Utilité : Salle d opération Hyperventilation en neurochirurgie (avec sédation)

35 Ventilation contrôlée (VC) F Vc V E Ti Te PATTERN PEEP Médecin X X X X X X X Patient FIO 2 X Le patient est totalement soumis aux décisions du médecin.

36 Ventilation assistée-contrôlée (VAC) 10 x 500cc +? x 500cc Les respirations que prend le patient sont déterminées par le médecin Volume courant, débit, Ti Si Fpatient = 0 : ça devient de la Vc

37 Ventilation assistée-contrôlée (VAC) Avantages : VE minimale assurée Vc assuré Désavantages : Se fait «souffler» dans les poumons Inconfort du patient Sédation nécessaire, mais pas trop «Personnalisation» des paramètres

38 Ventilation assistée-contrôlée (VAC) Médecin Patient F X X Vc X VE X X = (Fmd +Fpat) x Vc Ti X Te X X PATTERN débit insp. régularité PEEP FiO 2 X X Si Fpat = 0. ça devient de la Vc Les respirations que prend le patient sont déterminées par le médecin (Vc, débit, Ti)

39 Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation (SIMV, IMV, VACI) 10 x 500cc +? x?cc Si Fpatient = 0: ventilation contrôlée Patients sédationnés

40 Synchronized Intermittent Mandatory Avantages : Ventilation (SIMV, IMV, VACI) Assure une V E minimale Meilleur confort du patient Désavantages : Mode de ventilation intermédiaire: ni vraiment contrôlée ni vraiment spontanée Le patient ne sait pas si c est lui ou le respirateur qui va contrôler la prochaine respiration

41 Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation (SIMV, IMV, VACI) Médecin Patient F X X Vc X X V E X X = (Fmd X Vcmd) + (Fpat X Vcpat) Ti X X Te X X PATTERN X X PEEP FiO 2 X X Si Fpat = 0 : ventilation contrôlée (Patients sédationnés)

42 Forces s'opposant à la ventilation Forces résistives Forces élastiques

43 Pressions de ventilation Pression de ventilation (max, pointe, crête, peak) PIP = Présistive + P Pression résistive Prés = Débit x R Pression élastique + Pélastique Pélastique = Vol / Cstat Pression de plateau

44 Pressions de ventilation Flow PIP (peak insp pressure) Pressure Pplat (plateau) PEEP Volume télé-inspiratoire Volume Volume télé-expiratoire

45 Pressions de ventilation Flow Pressure PIP Pres Pplat PEEP Volume télé-inspiratoire Volume Volume télé-expiratoire

46 Pressions de ventilation Flow PIP Pressure Pplat = Pélast., Palvéolaire PEEP Volume télé-inspiratoire Volume Volume télé-expiratoire

47 Volume contrôlé vs Pression contrôlée Débit Pression de ventilation (PIP) P V

48 Ventilation à pression Volume contrôlé contrôlée Pression contrôlée Paramètres déterminés: Volume courant Fréquence Temps inspiratoire Paramètres variables: Pression de ventilation Ventilation minute fixe PaCO 2 stable Paramètres déterminés: Pression de ventilation Fréquence Temps inspiratoire Paramètres variables: Volume courant Ventilation minute variable PaCO 2 variable

49 Ventilation à pression contrôlée Paramètres déterminés: Pression de ventilation: 25 cmh 2 O Fréquence: 10 Temps inspiratoire: 1 sec Paramètres dépendants ou variables: Volume courant Ventilation minute variable PaCO 2 variable 10 x 25cmH 2 O >>> 10 x?cc >>>?mmhg (PaCO 2 )

50 VCRP (Volume Contrôlé à Régulation de Pression) Auto-flow, Volume garantied Paramètres prescrits: Volume courant Fréquence Temps inspiratoire Paramètre dépendant: Débit inspiratoire (décélérant) Pression de ventilation Efforts spontanés permis C'est un mode volume contrôlé à débit décélérant

51 Ventilation contrôlée vs spontanée Ventilation contrôlée : La ventilation minute (VE) est déterminée par le médecin VE = F x Vc VE détermine la PaCO 2 La PaCO 2 est donc déterminée par le médecin On remplace la mécanique respiratoire défaillante

52 Ventilation contrôlée vs spontanée Ventilation spontanée : PaCO 2 : déterminée par le patient VE: déterminée par le patient VE = F x Vc F et Vc: déterminés en fonction des capacités et de l état du système respiratoire du patient On assiste la mécanique respiratoire défaillante On ne peut que "moduler" la respiration du patient

53 Ventilation spontanée VE = F x Vc VE =FxVc PaCO 2 C est le VE qui détermine la PaCO 2 Pour une PaCO 2 donnée, le VE est constant Toutes les combinaisons de F et Vc sont possibles!

54 Aide inspiratoire Aide inspiratoire (AI, VS) Pressure support ventilation (PSV) Pression de support (PS) Pression assistée (PA) Inspiratory positive airway pressure (IPAP)

55 Aide inspiratoire (AI, PSV) Respirations initiées par le patient Débit inspiratoire "physiologique" Pression d'aide inspiratoire pré-déterminée et fixe Fin d'inspiration déterminée par la baisse du débit inspiratoire Volume courant variable / Ventilation minute variable Ventilation-minute ato et PaCO 2 déterminés és par le patient t Pattern respiratoire déterminé par le patient Tinsp, Texp, régularité, fréquence, volume courant Aide à chaque inspiration

56 Aide inspiratoire Diaphragme Respirateur

57 Avantages : Confort du patient Aide inspiratoire Pattern respiratoire plus près de la normale On assiste la mécanique respiratoire i défaillante Désavantages : Complexité de la ventilation spontanée On doit partager les décisions avec le patient Pas de ventilation minimale assurée Bolus de fentanyl = apnée

58 Fréquence Aide inspiratoire (Pressure support ventilation, PSV) Si Fpat = 0: APNÉE! C est le patient qui mène Nécessite une commande respiratoire normale i.e sédation minimale Volume Courant Dépend du niveau d aide du respirateur (PSV) et de l effort fait par le patient Si PSV et Pat : Si PSV et Pat : VC VC

59 F Aide inspiratoire (Pressure support ventilation, PSV) Médecin Patient Vc X X Dépend du niveau de PSV V E X X et de l effort du patient Ti Te PATTERN PEEP FiO 2 X X X X X

60 Aide inspiratoire Utilisation clinique Mode de support ventilatoire Mode de sevrage En diminuant progressivement le PSV, on réduit l aide à l inspiration apportée par le respirateur. Les muscles respiratoires du patient reprennent progressivement charge de la ventilation. Compensation de la résistance du tube endotrachéal Ventilation non invasive

61 ATC - Tube Compensation Type de tube (sonde) Tube endotrachéal Trachéotomie Diamètre interne du tube %(5 (5 100) compensation

62 SIMV + Aide Inspiratoire (PSV) Les respirations spontanées prises par le patient (entre les cycles IMV) sont assistées par l'ai L'AI ne joue aucun rôle pendant les cycles contrôlés (IMV) si Fpatient = 0 : l'ai n est pas active (même si prescrite )

63 CPAP PEEP CPAP: continuous positive airway pressure PEEP: positive end-expiratory expiratory pressure Ce n'est pas une forme d'assistance respiratoire CPAP est synonyme y de PEEP Par convention (?) CPAP: si n'est pas associé à une forme de ventilation PEEP: si associé à une forme de ventilation

64 PEEP Flow PIP (peak insp pressure) Pressure Pplat (plateau) PEEP ZEEP Volume télé-inspiratoire Volume Volume télé-expiratoire

65 PEEP et recrutement alvéolaire Pression de fermeture Pression d ouverture Pression (cmh 2 O)

66 PEEP Atélectasie Atélectasie Normal Inspir Expir Inspir Expir Inspir Expir X X X PEEP PEEP Recrutement alvéolaire Amélioration de l oxygénation 5 15 cmh 2 O

67 PEEP et recrutement alvéolaire ZEEP PEEP Slutsky et al. N Engl J Med 2006;354:1839 Dambrosio ANESTH 1997;87:495

68 ATC - Tube Compensation Type de tube (sonde) Tube endotrachéal Trachéotomie Diamètre interne du tube %(5 (5 100) compensation

69 BiPAP (Bi-level Positive Airway Pressure) Le BiPAP est au respirateur ce que le Ski-Doo est à la motoneige

70 Ventilation conventionnelle vs Ventilation non invasive

71 Pourquoi la VNI? Problèmes de la ventilation conventionnelle et de l intubation ti endotrachéale: Complications laryngées et trachéales Pneumonies nosocomiales Résistance imposée par le tube endotrachéal Douleur, inconfort Sédation Sevrage difficile et prolongé Crainte de l échec d extubation Complication de la réintubation

72 Généraux: Objectifs de la VNI Fournir au patient en insuffisance respiratoire aiguë une assistance respiratoire Éviter les complications de l intubation endotrachéale Spécifiques: Assurer des échanges gazeux adéquats Éviter l intubation endotrachéale Améliorer le pronostic (mortalité)

73 La VNI: comment ça marche? Arrêt de la progression de la fatigue respiratoire Éviter l intubation pneumonies et autres complications Débuter la VNI tôt! Si attente des critères habituels d intubation: échecs +++ Sevrage sans risque - Reprise facile si échec du sevrage Si échec de la VNI, on peut toujours intuber

74 Cas clinique # 1 Femme 25 ans 50 kg1,55 155m Aucun antécédent GCS 3/15 SpO 2 100% avec VM 40% RR 8/min Intoxication médicamenteuse Quelle est l'indication d'une assistance respiratoire? Quelle modalité d'assistance respiratoire?

75 Patient avec poumons normaux Intoxication médicamenteuse Traumatisme crânien isolé Hémorragie sous arachnoïdienne Objectifs: Échanges gazeux normaux SaO2 > 90% PaCO mmhg

76 Patient avec poumons normaux Mode: Volume courant: Fréquence: Débit inspiratoire: Temps inspiratoire: Temps expiratoire: VAC, SIMV 8 12 ml/kg ( ml) / min l/min 1sec > > 2 sec FiO 2 : < < 50% PEEP: 0 5 cmh 2 O

77 Cas clinique # 2 Homme 25 ans 70 kg1,70 m Asthmatique sur allergie Bronchospasme p sévère Adrénaline S/C Ventolin continu X 2 h Stéroïdes RR 40/min SpO 2 : 90 % avec O 2 100% Gaz artériel: ph: 7,10 / PCO 2 : 95 / PO 2 : 60 / HCO 3 : 26 ± conscient Quelle est l'indication d'une assistance respiratoire? Quelle modalité d'assistance respiratoire?

78 Status asthmaticus Minimiser i i l'hyperinflation risque de barotraumatisme diminution du retour veineux hypotension Ventilation contrôlée Sédation importante Hypoventilation contrôlée

79 Status asthmaticus Mode: Volume courant: Fréquence: Débit inspiratoire: Temps inspiratoire: Temps expiratoire: FiO 2 : PEEP: VC (ou VAC, SIMV sans effort du patient) 5 7 ml/kg ( ml) < < 14 / min > >60l/min < < 1 sec > >4sec < < 50% 0 0cmHO 2 Pression de plateau inspiratoire < 35 cmh2o Sédation ± curarisation Hypercapnie permissive

80 Cas clinique # 3 Homme 70 ans 50 kg1,60 m MPOC sévère Ventolin Combivent Surinfection pulm. x 5 jrs Dyspnéique, conscient SpO 2 : 96 % avec VM 40% p 2 RR 30/min Gaz capillaire: ph: 7.25 / PCO 2 : 80 / PO 2 : 95 / HCO 3 : 32 Quelle est l'indication d'une assistance respiratoire? Quelle modalité d'assistance respiratoire?

81 Maladie Pulmonaire Obstructive Chronique Ventilation non invasive Mode: Volume courant: Fréquence: AI 6 8 ml/kg ( ml) / min Débit inspiratoire: Temps inspiratoire: Temps expiratoire: FiO 2 : < < 50% PEEP: 0-5 cmh 2 O selon PEEPi

82 Maladie Pulmonaire Obstructive Chronique Insuffisance de la pompe respiratoire Oxygénation peu altérée Hyperinflation risque de barotraumatisme diminution du retour veineux hypotension Sevrage difficile il Ventilation non invasive: doit toujours être un premier choix (si absence de contre-indication) i

83 Efficacité de la ventilation non invasive Insuffisance respiratoire aiguë hypercapnique 80 mortalité (%) Ventilation non invasive Traitement conventionnel Ahmed Wysocki Bott Brochard p = 0.07 p = 0.01 p < 0.01 Risque relatif de mortalité: 0.22 (95%CI ) NNT (Brochard et al.) : 5 (Keenan SP et al. Crit Care Med 1997; 25: )

84 Cas clinique # 3b Homme 70 ans 50 kg1,60 m MPOC sévère Ventolin Combivent Surinfection pulm. x 5 jrs Somnolent SpO 2 : 96 % avec VM 40% p 2 RR 30/min Sous VNI depuis 6 heures Gaz capillaire: ph: 7.10 / PCO 2 : 115 / PO 2 : 95 / HCO 3 3: 32 Quelle est l'indication d'une assistance respiratoire? Quelle modalité d'assistance respiratoire?

85 Maladie Pulmonaire Obstructive Chronique Mode: Volume courant: Fréquence: Débit inspiratoire: Temps inspiratoire: Temps expiratoire: FiO 2 : PEEP: VAC, SIMV, AI 6 8 ml/kg ( ml) < <12-20 / min l/min 1 1sec > > 2-3 sec éviter PEEPi < < 50% 0-10 cmh 2 O selon PEEPi Sédation légère Correction lente et partielle de l'hypercapnie

86 Femme 71 ans 100kg 1,65m Cas clinique # 4 Pneumonie traitée avec antibiotiques x 48hrs Détérioration pulmonaire avec infiltrats alvéolaires bilatéraux RR 40/min SpO 2 : 85% avec VM 100% TA 100/60 FC 110/min Oligo-anurie Quelle est l'indication d'une assistance respiratoire? Quelle modalité d'assistance respiratoire?

87 Acute Respiratory Distress Syndrome ARDS poumons rigides Amputation pulmonaire fonctionnelle capacité résiduelle fonctionnelle capacité pulmonaire totale Concept des poumons de bébé Gattinoni et al. J Thorac Imag 1986;1:25 Insuffisance respiratoire hypoxémique sévère Objectifs: Assurer des échanges gazeux acceptables Limiter les dommages pulmonaires associés à la ventilation Hypoventilation contrôlée

88 ARDS Mode: Volume courant: Fréquence: Débit inspiratoire: Temps inspiratoire: Temps expiratoire: FiO 2 : VAC (ou pression contrôlée) 6 6 ml/kg (400 ml) / min l/min 11 sec pas de ratio inversé > >2sec éviter l'hyperinflation hyperinflation, PEEPi < < 50%?? SaO 2 > 88-92% PEEP: cmh 2 O Pression de plateau inspiratoire < cmh2o Sédation ± curarisation Hypercapnie permissive

89 Pression de plateau 30 cmh 20 Correspond à l'atteinte de la capacité pulmonaire maximale Knudson J Appl Physiol 1977;43:1054

90 Hypercapnie permissive ARDS Status asthmaticus objectif Effet secondaire de la ventilation limitée Acidose respiratoire PaCO2 : mmhg ph: Compensation métabolique: Réduction progressive de la ventilation PerfusionlentedeNaHCO 3??

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