MODES VENTILATOIRES DIPLÔME UNIVERSITAIRE SOINS INFIRMIERS EN RÉANIMATION, SALLE DE SURVEILLANCE POST INTERVENTIONNELLE ET URGENCES

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1 MODES VENTILATOIRES DIPLÔME UNIVERSITAIRE SOINS INFIRMIERS EN RÉANIMATION, SALLE DE SURVEILLANCE POST INTERVENTIONNELLE ET URGENCES 28 janvier 213 Dr Christophe Denantes Fonctions et réglages d un ventilateur Ventilation Non Invasive Anesthésie 1 «machine» permettant le dosage de l'oxygène, de l'éther et du chloroforme Ventilation manuelle Un mode Ventilatoire unique: «Volume Contrôlé» Le mode Ventilatoire En pression «Contrôlé» Evolution des respirateurs L aide inspiratoire (PSV) et sevrage Réanimation Modes Ventilatoires: «Volumétriques / Barométriques» «Contrôlés / Partielles» Station d anesthésie Aide inspiratoire >2 Nouveaux modes Ventilatoires partiels (dual-modes, exotiques ) et complexes (PAV, PPS, NAVA ASV, Smartcare.) Fonctions du ventilateur d anesthésie Généralités Fonction ventilateur Suppléer la fonction pompe de l appareil respiratoire. Insuffler activement les poumons du patient qui vont se vider passivement. Source d énergie dénergie ventilateur Propulsion pneumatique (soufflet) Propulsion électrique (piston ou turbine) Réglage passage de l inspiration à l expiration Pression de consigne dans les voies aériennes Volume délivré Cycle respiratoire en VS et en VC En ventilation spontanée Inspiration active: Mise en jeu muscles respiratoires et Pression négative dans thorax Expiration passive: Relaxation muscles respiratoires et Pression positive dans thorax En ventilation en volume controlé la Pression en fonction du temps est inversée Insufflation: Augmentation pression et volume intra- pulmonaire avec débit gaz constant Plateau: pas de flux et recrutement alvéolaire Expiration: Débit gaz et pression maximum puis diminue P T P T Inspir Expir Inspir Expir Respiration spontanée Ventilation contrôlée Définition modes ventilatoires à partir 1 variable contrôlée et 2variables de cyclage Variable controlée au cours inspiration volume: mode volume contrôlé ou volumétrique pression: mode pression contrôlé ou barométrique Variable de déclenchement inspiration: Temps: ventilation controlée Seuil de déclenchement ou trigger: dépression (mbar) ou débit généré par patient (l/mn) Variable de déclenchement de l expiration: Temps: ventilation controlée Seuil de déclenchement ou trigger: Pression (mbar) ou débit avec valeur seuil (en général 25%) Classification Modes ventilatoires Apartir variable contrôlée et variables de cyclage Modes volumétriques: ventilation en volume contrôlée (VVC ou VC), ventilation en volume assistée contrôlée (VAC) ventilation en volume assistée contrôlée intermittente (VACI) Modes barométriques, les plus nombreux: ventilation en pression contrôlée (VPC) ventilation en pression assistée contrôlée (VPAC) ventilation en aide inspiratoire (AI), ventilation à deux [BIPAP]). niveaux de pression positive 1

2 Classification Modes ventilatoires Mode de ventilation barométrique asservie Mode de ventilation barométrique comprend un ensemble de modalités incluant les ventilations dont le niveau d'assistance en pression est asservi au volume (VT) La variable contrôlée qui est la pression est elle-même non garantie puisque soumise à une régulation. On n oppose plus la variable contrôlée, donc fixe, àla variable dépendante, donc non garantie et àintégrer au processus de surveillance. Quelles sont les différences entre un mode en volume et un mode en pression? La ventilation à volume contrôlé (VC) Débit inspiratoire constant. Volume constant et pression variable maximale en fin d insufflation Le réglage d un plateau inspiratoire permet une meilleure répartition du volume insufflé mais augmente la pression de crête La ventilation à pression contrôlée (VPC) Débit constant ou décélérant mais volume courant variable Pression constante évite les pics de pression de crête Volume variable dépend de la compliance et des résistances du patient Quelles sont les différences entre un mode en volume et un mode en pression? PARAMETRES REGLES ET PARAMETRES MONITORES Paramètres ventilatoires VOLUME courant PRESSION voies aériennes DEBIT VOLUME CONTROLE FIE (assuré) variable Carré (constant) PRESSION CONTROLEE variable FIE (controlée = sécurité) décélérant Courbes débit, volume, pression ventilateur en mode volume et en mode pression ALARMES à surveiller Pressions (Ppic, Pplat, Pmoy) Volume (VT mini) Ventilation minute EtCO2 Réglage VT, fréquence, I/E Pression de crête variable Intérêt VT garanti Réglage P., fréquence, I/E VT variable Intérêt: P. limitée, fuites Classification modes ventilatoires Classification en deux grands groupes volumétrique et barométrique moins pertinente Introduction de modes barométriques asservis Extension de la pratique de la ventilation au cours de laquelle le patient n'est pas passif. Modes de ventilation: Volumétriques (débit) classification Barométriques (pression) Classification en ventilation controlée et assistée en mode volumétrique et barométrique Ventilation contrôlée où tous les éléments du cycle sont déterminés par le ventilateur Ventilations assistée où le patient a la possibilité de modifier un ou plusieurs éléments du cycle. Contrôlé VC VAC Partielle VACI VS Contrôlé PC PAC Partielle BIPAP Aide Inspiratoire VS 2

3 Modes en volume Le volume contrôlé (VC) aucune participation du patient. volume courant (VT) et fréquence imposés. Le volume assisté contrôlé (VAC) participation partielle du patient. Patient peut déclencher des cycles supplémentaires Patient peut augmenter la fréquence mais VT imposé. Le volume assisté contrôlé intermittent (VACI) permet au patient d'intercaler des cycles spontanés entre les cycles du ventilateur, Les cycles spontanés peuvent être assistés (aide inspiratoire) Modes en Pression La pression contrôlée (PC) aucune participation du patient Le ventilateur insuffle de l air, à une fréquence donnée, jusqu à l atteinte de la pression fixée La BIPAP (Bi-level Positive Airway Pressure) Ventilation à pression contrôlée autorisant ventilation spontanée du patient àtout moment L'aide inspiratoire (AI) Aide en pression apportée par le ventilateur lors des cycles spontanés Cette modalité permet au patient de conserver le contrôle du déclenchement, de la durée et de la fréquence des cycles respiratoires la Indications de la ventilation en pression contrôlée Fuites Paw Ventilation à l induction Masque laryngé Ventilation + PEP Obésité (VA/Q?) Cœlioscopie Chirurgie thoracique Ventilation sur sonde petit calibre Pédiatrie Aide inspiratoire Mode ventilation spontanée assistée AI déclenchée par un signal de débit provenant de la respiration du patient ou trigger Voies aériennes sont mises en Pà valeur préréglée Flux inspiratoire d emblée maximum puis décélérant Arrêt de l aide déclenché par diminution débit en % Si le patient est apnéique il est ventilé en mode pression contrôlée à partir des réglages de l AI ou après passage en mode ventilation contrôlée Dés que le patient reprend une VS il est ventilé en mode AI. La réinitialisation du mode aide est nécessaire avec certains ventilateurs Réglages de l aide inspiratoire Le niveau d aide réglé entre 1 et 15cmH 2 Opour obtenir le volume courant désiré 6à8ml/kg La fréquence ventilatoire minimum doit être réglée, Fréquence permet une ventilation de sécurité mais ne doit pas interférer avec la ventilation du patient Fréquence basse quand le patient est en spontané Fréquence augmentée si ventilation d apnée La durée maximum de l inspiration La sensibilité du trigger permet régler le déclenchement de l aide et éviter l autotrigger Indications Aide inspiratoire Induction Limite la dépression ventilatoire Accélère l induction Doit être introduite après la perte du reflexe ciliaire ou BIS<5 Limite le risque d obstruction des VAS Réveil 3

4 Mode de ventilation Ventilation en pression positive Ventilation contrôlée Ventilation autodéclenchée Ventilation spontanée Paramètres de la ventilation Fraction inspirée en O2 (FIO2) Paramètres de volume: : VT, Ventilation minute Paramètres de temps: : Fé Fréquence, Rapport I/E Volume contrôlé Pression contrôlée VACI cycle en volume Aide inspir. cycle en pression Circuit principal Paramètres de Pression: : Pression de crête, Pression de plateau, Pression moyenne, (PEP) Paramètres de débit: : Débit inspiratoire, pente de montée en Pression FIO2 3-5% Gaz inspirés : O2 Air FIO2 FIO2 6-8% Les paramètres de volume Le volume courant VT: volume insufflé au patient à chaque cycle, Atélectasies absorption de l air N (78%), O2 (21%)- sans remplacement Maintien de la CRF Atélectasies es dénitrogénation Infections site opératoire Nausées Vômissements Ischémie myocardique VT 6-8 ml/kg pour poids idéal théorique (PIT) fonction de la taille du patient t PIT = +,91 (taille en cm - 152,4) Femmes : = 45, 5 Hommes : = 5 PIT (kg) = Taille (cm) -1 chez l HOMME PIT (kg) = Taille (cm) -11 chez la FEMME La ventilation minute VM = Vt x F Les paramètres de volume Marie-Thérèse S. 53 ans 162 cm 132 kg Julia R. 49 ans 161 cm 47 kg Les paramètres de Temps à régler et monitorer La fréquence respiratoire F : Nombre de cycles machines délivrés en 1 minute 12 à 15 en moyenne chez l adulte Régler fréquence respiratoire pour ETCO2 cible ETCO2 entre 35 et 4 mmhg Lung Volume = 3245 ml Lung Volume = 3364 ml Épuration du CO2 et de volotraumatisme Temps vidange expiratoire et prévenir Peep intrinsèque 4

5 Les paramètres de Temps à régler et monitorer Rapport I/E Valeur temps inspiratoire Ti divisé par temps expiratoire Te Ti composé d un temps d insufflation actif et d un temps passif Temps d insufflation actif Temps de plateau en % cycle total (1%) Arrêt de l insufflation mais valve expiratoire fermée donc pression maintenue dans les voies aériennes) Te : temps pendant lequel la valve expiratoire est ouverte I/E = 1/2 : Te est deux fois plus long que Ti ; E = 2 * I Les paramètres de pression à régler et monitorer La pression de crête : P max atteinte pendant phase insufflation du Ti. P distension alvéoles à origine barotraumatisme La pression de plateau : P mesurée pendant phase passive du Ti où débit nul P régnant dans alvéoles à origine barotraumatisme La pression moyenne : Moyenne des P pendant un cycle complet Elle est calculée par le ventilateur La Pression maximum P max Est un réglage Les paramètres de pression à régler et monitorer Pression voies aériennes en volume contrôlé mesures La P.E.P (Pression Expiratoire Positive): P résiduelle dans voies aériennes pendant l expiration. Indication: recrutement alvéolaire Attention: Barotraumatisme et Qc et retour veineux Paw Pcrête Pplat. Pmoy Le niveau d aide inspiratoire : P fixée pour aider le patient sur des cycles spontanés. réglage PEP t Pression voies aériennes en volume contrôlé Augmentation de la Paw: A = Résistances circuit machine B = Résistances sonde intubation C = Résistances VA proximales D = Distension Alvéolaire et barotraumatisme E = Baisse compliance thoracique Augmentation P Pic : A à E Augmentation P plateau: D à E Pression voies aériennes en volume contrôlé PIP (Pic) PEEP Compliance VT Resistance VA Pplateau Pression alvéolaire en fin inspiration 5

6 Pression dans les voies aériennes AUGMENTATION P de crête P plateau non modifiée Résistances augmentées P plateau augmentée Compliance diminuée Courbes débit, volume, pression ventilateur en mode volume et en mode pression P (cmh 2O) Pinsuf I Flow (L.min -1 ) E Pcrête Pplat t. (s) Réveil Sonde obstruée, coudée Bronchospasme Chaux sodée Epanchement pleural Hyperpression intraabdominale Atelectasie Intubation sélective - Pression Volume Pinsuff = Pcrête Pinsuff Pplat 32 Pression expiratoire positive (PEP externe) Effets bénéfiques: Recrutement alvéolaire Augmente CRF et compliance pulmonaire Limite dérecrutement et survenue d atélectasie shunt (Qs/Qt) et PaO2: Effet adverse: Hyperinflation dynamique débit cardiaque: hypotension et désaturation Barotraumatisme: pneumothorax, pneumomédiastin 33 d anesthésie Hyperinflation dynamique ou PEEP interne Causes, mécanismes Conduite à tenir Vidange alvéolaire et Expirium prolongé: VD I/E, Fréquence Force rappel élastique: Collapsus des petites voies Bronchodilatateur aériennes Bronchospasme Drainage / aspiration Age VUP ( Ppic, Raw) Débrancher Tube - Circuit Alvéole Bronchiole Manœuvres de recrutement Manœuvres de recrutement Comment le faire? 6

7 d anesthésie Manœuvre de recrutement alvéolaire Atélectasies et anesthésie générale Manœuvre de recrutement seule est insuffisante Pour que son effet bénéfique persiste dans le temps Elle doit être couplée à l application d une PEEP Avant induction Objectif du recrutement alvéolaire Ré-aération poumon et lutte contre les atélectasie Traitement des épisodes de désaturation Réducrion des VILI (volotraumatisme ou surdistension, atélectasie) 37 Après induction Zones déclives du poumon Quels patients? Quelle chirurgie? d anesthésie En pratique Quels patients Obésité Tabagisme Quelle chirurgie Chirurgie abdominale Chirurgie thoracique > Ventilation protectrice VT= 6 ml/kg Pplateau<15-2 cm H2O + PEEP = 5-7 cmh2 Ventilation standard VT= 1 ml/kg + pas de PEEP BPCO Patients réanimation Chirurgie > 2h La ventilation standard induit syndrome inflammatoire: Altération pulmonaire aigue (ALI) Indication ventilation protectrice chez patients ayant poumons anormaux 4 7

8 Retentissement cardiaque de la ventilation artificielle Effets cardio-vasculaires Augmentation de la Pression intra-thoraciquethoracique et de la résistance au retour veineux Cœur droit: Diminution du retour veineux et augmentation de la post charge Cœur gauche: diminution du retour veineux Diminution du débit cardiaque dont traduction est hypotension artérielle Effets sur les circulations régionales Autorégulation débit sanguins du cerveau et du cœur Débits sanguins rénal et splanchnique dépendent de la PA 44 Ventilation mécanique = intercations cardio-pulmonaires obligatoires La ventilation non invasive (VNI) La VNI est une technique d assistance ventilatoire délivrée à travers un masque facial ou nasal, qui prend en charge tout ou partie du travail respiratoire. Insufflation : Compression cardiaque = Baisse du remplissage du VD = Baisse de l éjection du VD Exsufflation : Décompression cardiaque = remplissage du VD = augmentation l éjection du 45 VD LE RATIONNEL en post-opératoire La ventilation non invasive Chirurgie VNI Diminue le travail respiratoire Améliore la ventilation alvéolaire Améliore les échanges gazeux Douleur Fonction pompe Atélectasie Encombrement Anesthésie Ventilation Utilisée en post-opératoire - En curatif l IRA - En préventif améliorer la récupération respiratoire éviter la survenue de l IRA Fonctionne dans: - un mode volumétrique - un mode en pression Diminue les atélectasies Echanges gazeux Pneumopathie Fuites aériennes 8

9 La ventilation non invasive Ventilation assistée contrôlée avec PEP Paw (cmh 2 ) 3 Le mode le plus utilisé VS-AI + PEP = Bi-PAP 2 1 Le patient initie le cycle respiratoire qui est délivré par le respirateur PEP = 1 cmh 2 O «seuil de déclenchement» secondes Le réglage de la PIP ( niveau de l AI ) détermine le niveau d assistance ventilatoire Débit (l.min -1 ) 4 L adjonction d une PEP - améliore la ventilation alvéolaire - contrebalance l effet d une PEP intrinsèque secondes D après J.J. Rouby Mode VS-Aide Inspiratoire + PEP = BiPAP déclenchement PEP = 1 cmh 2 O secondes secondes D après J.J. Rouby 9