Modes de Ventilation Principes et intérêts. Nicolas TERZI - MD-PhD Inserm U1075 Caen Service de Réanimation Médicale CHU de Caen

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Augustin Bonneau
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1 Modes de Ventilation Principes et intérêts Nicolas TERZI - MD-PhD Inserm U1075 Caen Service de Réanimation Médicale CHU de Caen

2 Déclaration de liens Déclare les liens suivants : MAQUET: Support logistique dans le cadre de projets de recherche COVIDIEN: Support logistique

3 Quel Mode Ventilatoire? SmartCare VPC Automode VAC+ VS VCRP PAC VC CPAP NAVA PC AI VACI+ MMV IPAP VS-AI-Vt mini VIV VA SIMV PACI VS-PPV PA VPAC VPS VAIV VAPS PAV TC Autoflow BILEVEL VAC PPS ATC PSV ASV PRVC EPAP VPC ASB APRV VPL APV BIPAP SPAP

4 Débit (l.min -1 ) La Ventilation Spontanée Paw (cmh 2 0) Ppl (cmh 2 0) 0-10 Ptp I t E 100

5 Equation du mouvement du système respiratoire Ventilation mécanique contrôlée Paw = P 0 + RRS x Flow + ERS x Vol Pres Pel

6 Modes de Ventilation Classification Contrôlée Assistée Spontanée Volume VC VAC VACI PAC Pression PC PACI VSAI BiPAP

7 Débit (l.min -1 ) Paw (cmh 2 0) Modes en débit Volume Contrôlé Pression non contrôlée t Débit carré Volume courant fixe t La fréquence respiratoire est celle réglée

8 Débit (l.min -1 ) Paw (cmh 2 0) Modes en débit Assistée - Contrôlée Pression non contrôlée t Débit carré Volume courant fixe t Des cycles peuvent être déclenchés par le patient

9 Débit (l.min -1 ) Paw (cmh 2 0) Modes Barométriques En Pression Contrôlée Pression fixe t Débit décélérant Volume courant non contrôlé t La fréquence respiratoire est celle réglée

10 Débit (l.min -1 ) Paw (cmh 2 0) Modes Barométriques En Pression Assistée Contrôlée Pression fixe t Débit décélérant Volume courant non contrôlé t Des cycles peuvent être déclenchés par le patient

11 Débit (l.min -1 ) Paw (cmh 2 0) Volume Pression: Quelle différence? Pression Variable Paw = P 0 + RRS x Flow + ERS x Vol Débit carré Volume courant fixe En cas de modification de l impédance: Volume garanti mais pression de pointe augmentée avec l impédance

12 Débit (l.min -1 ) Paw (cmh 2 0) Volume pression: Quelle différence? Pression fixe t Débit décélérant Volume courant variable t En cas de modification de l impédance: Pression stable mais volume non garanti

13 Donc Volume ou Pression? VC - VAC PC - PAC Débit inspiratoire Invariable - Carré Variable - Décélérant Volume courant Constant Variable Pression de pic Variable Constante Alarmes à surveiller Pressions Volume

14 Donc Volume - Pression ou les 2? Les dual modes dans le cycle: (VAPS) Les dual modes cycle à cycle: (VCRP, auto-flow, VA ) Le plus souvent les dual modes: Une consigne de volume Volume controlled or volume guarantee Et Une variable régulée de pression Pressure regulated

15 Donc Volume - Pression ou les 2? Vt cible > Vt cible

16 Contrôlé ou Assisté Couple ou ménage à 3 Sédation VM assistée Patient et Machine Paw+Pmus

17 Pourquoi un Mode Assisté Intérêts: Adéquation à la commande ventilatoire Respecte/utilise la commande ventilatoire du patient Objectif de synchronisation de l assistance ventilatoire à l appel inspiratoire du patient Moins de dyspnée / Meilleur confort Moins de Sédatifs Maintien d une activité diaphragmatique Prévient la dysfonction diaphragmatique Recrutement harmonieux du parenchyme pulmonaire Réduction de la période de sevrage

18 Débit (l.min -1 ) Paw (cmh 2 0) Aide Inspiratoire : Mode assisté le plus utilisé Niveau AI Cyclage I-E Pression constante Pente t t

19 Que se passe t-il en mode barométrique assisté? rétrocontrôle Cortex moteur Volontaire Centres respiratoires Automatique Contraction diaphragme Pression motrice variable/débit Aide Inspiratoire VT dépendant de la somme des pressions motrices et de la mécanique ventilatoire Déclenchement d une Pression motrice constante

20 Limites de l AI Défaut de synchronisation avec l appel inspiratoire Exemple de l auto-peep Efficacité altérée de la ventilation mécanique Volume courant le plus souvent dépendant du niveau d AI (pour une mécanique ventilatoire donnée) Déconnection avec les besoins réels Sur assistance=> seuil d apnée=> pauses respiratoires=> fragmentation du sommeil Peut favoriser ou majorer une auto-peep Solutions: Modes proportionnels?

21 Principes des modes proportionnels VAC VSAI VENTILATION PROPORTIONNELLE PAV+, NAVA

22 Principes de la NAVA Recueil EMG pour piloter ventilateur Sonde Naso-gastrique spécifique Pression motrice proportionnelle à l activité EMG Réglage non pas d une pression mais d un gain Paw= Edi x Gain NAVA Différence avec AI dont la pression motrice est constante Trigger neural Basé sur l EMG : Différence avec la PAV

23 Que se passe t-il en mode NAVA? rétrocontrôle Cortex moteur Volontaire Centres respiratoires Automatique Contraction diaphragme NAVA Pression motrice proportionnelle à la contraction diaphragmatique VT restant dépendant de l activité diaphragmatique

24 Paw cmh 2 O Débit ml/min Eadi µv Une assistance proportionnelle à l activité diaphragmatique Pression variable Proportionnelle EAdi Début de l effort inspiratoire Début de l insufflation et de l inspiration Auto-PEEP Fin de l inspiration Pic de l effort inspiratoire

25 Ce qui a pu être démontré Intérêts physiologiques: Meilleure synchronisation inspiratoire et expiratoire Trigger neuronal > trigger mécanique Trigger inspiratoire neuronal fonctionne en cas d auto-peep Trigger expiratoire «neuronal» plus précoce que les critères mécaniques d interruption de l effort inspiratoire ou de sur-inflation Niveau d assistance proportionnel à la commande ventilatoire Ajustement de cette commande selon les besoins Evite la sur-assistance Evite les apnées centrales Restauration de la boucle de régulation de la PaCO 2 Variabilité ventilatoire retrouvée «plus physiologique» Meilleure oxygénation

Principes de la PAV+ PAV+ évolution automatisée de la PAV Basée sur l équation de mouvement du système respiratoire Mesure automatisée régulière (4 à 10 cycles) de l élastance et de la résistance

26 Principes de la PAV+ PAV+ évolution automatisée de la PAV Basée sur l équation de mouvement du système respiratoire Mesure automatisée régulière (4 à 10 cycles) de l élastance et de la résistance Mesure instantanée par le ventilateur du débit et du volume Estimation de la pression à appliquer au système Paw = Assistance * Pmus Assistance: % de la pression totale prise en charge par ventilateur

27 Une assistance proportionnelle à la pression musculaire du patient Débit Paw Pes Pdi

28 Que se passe t-il en mode PAV & PAV+? rétrocontrôle Cortex moteur Volontaire Centres respiratoires Automatique Contraction diaphragme Volume et débit variable PAV PAV+ VT proportionnel Estimation de la Pmus et amplification

29 Ce qui a pu être démontré Intérêts physiologiques: Niveau d assistance proportionnel à l effort musculaire Evite la sur-assistance Augmente le contrôle du respirateur par le patient Meilleure synchronisation patient ventilateur Améliore la sommeil chez les patients asynchrones en VSAI Diminue les besoins de sédation Meilleur confort ventilatoire Variabilité restaurée

30 AI vs Modes Proportionnels Déclenchement Contrôle Cyclage Niveau de fin d expiration AI Débit ou pression Pression constante % du débit de pointe PEP PAV Débit ou pression Pression proportionnelle au débit et volume Fin du débit patient PEP NAVA EMG patient Pression proportionnelle à EMG Fin de l EMG PEP et fin de l EMG

31 Modes Automatisés ASV - Intellivent Adaptative Support Ventilation Mode en pression contrôlée ET pression assistée Transition automatique de la ventilation contrôlée à la ventilation assistée Ajustement automatique du couple FR - Volume courant pour: Ventilation minute constante Minimiser le travail respiratoire (en fonction de la mécanique respiratoire du patient: résistances et constante de temps évaluées régulièrement) Minimiser la PEEP intrinsèque Basé sur les équations d Otis et de Meade Pour une ventilation minute donnée : il existe une combinaison optimale VT x FR Pas d ajustements de la PEEP et FiO 2 Réglée par le clinicien avec l ASV Automatisé avec Intellivent

32 Modes Automatisés ASV - Intellivent Adaptative Support Ventilation Tassaux et al. CCM 2002

33 Modes Automatisés ASV - Intellivent Adaptative Support Ventilation Adaptation de la ventilation minute (F, VT) / EtCO 2 Adaptation de PEEP et FiO 2 / SpO 2 Ventilator Patient Monitor Patient Monitor Alarms Control Control Sortie Ventilation adaptée (F, VT) Oxygénation adaptée (PEEP/FiO 2 ) Automatic Weaning System Intellivent Patient Entrée F, VT, EtCO 2 SpO 2, Heart Lung Index

34 Modes Automatisés SmartCare Ventilation en VSAI Adaptation automatisée du niveau d aide Zone de confort: 15 < FR < 30 cycles/min Volume Courant > VT min, EtCO 2 < Limite de sécurité Sevrage automatisé Diminution progressive de l aide Epreuve de Sevrage automatisée Suggère le moment de l extubation PEEP & FiO 2 non gérées par le système

35 Modes Automatisés SmartCare IF Ventilateur en AI Patient Monitor FR, Vt, PaCO 2 Alarms. Control Réglages AI THEN Sortie - THEN Boucle fermée Patient Automatic Système de Weaning Sevrage Automatisé System Entrée - IF FR, Vt, EtCO 2 Fournies au système / 10 sec Moyennées / 2 à 5 minutes

36 Level of Pressure support (cmh 2 Niveau d aide inspiratoire (cm H O) 2 O) Modes Automatisés Smart Care Extubation Ajustement automatique du niveau d assistance Niveau minimum AI Diminution automatique du niveau d assistance Essai automatique de respiration spontanée Niveau minimun AI atteint PEP doit être 5 cmh2o Adaptation Observation Maintain Adaptation Observation Maintien 0:00 0:30 0:28 1:00 0:57 1:30 1:26 1:55 2:00 2:30 2:24 3:00 2:52 Temps (min) Time (h:min) Message: «Considérer séparation»

37 Conclusion Nombreux modes de ventilation mais 2 modalités ventilatoires: Pression ou Volume Mode assisté le plus utilisé: Aide Inspiratoire Modes plus «physiologiques»: possiblement utiles, études en cours Modes automatisés: en cours d évaluation

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