Bases de la ventilation mécanique C. Damm Réanimation Chirurgicale ROUEN
Ventilation mécanique: définition Technique prothétique qui permet de suppléer temporairement la défaillance de l appareil ventilatoire en prenant en charge tout ou partie du travail ventilatoire du patient
Objectifs de la VM 1) Assurer les échanges gazeux - apport en O2 suffisant (FiO2) - Ventilation alvéolaire suffisante pour éliminer le CO2 2) Assurer le travail ventilatoire mécanique (totalement ou partiellement) 3) Maintenir les volumes pulmonaires - rôle de la PEEP
Plan Rappels physiologiques Mécanique ventilatoire Modes ventilatoires Réglages et monitorage
Rappels physiologiques
7 Litres Volumes pulmonaires Insp. max 3 CPT CV CRF Vt Insp. Exp. 0 VR Exp. max
Échanges gazeux
Espace mort anatomique Volume courant Espace mort anatomique = - circuit après pièce en Y - sonde intubation - trachée - bronche CRF alvéoles
Espace mort physiologique : ventilé, obstruction ventilation non perfusé. AP alvéole VP
Shunt; effet shunt : perfusé, non ventilation ventilé AP alvéole VP
Volume de fermeture Volume de fermeture= Vol pulm à partir duquel des bronchioles se collabent en raison de l augmentation de la pression transmurale PEP: augmentation de la CRF en augmentant le volume résiduel Permet de recruter des zones atélectasiées en faisant passer la CRF au dessus du volume de fermeture
Mécanique ventilatoire
Pression des voies aériennes Pression Atm = 0 (convention de référence) Pression alvéolaire pression de plateau Pression pleurale pression oeso.
Effets cardiovasculaires de la VM des P IntraThx : obstacle au RV => Hypovolémie relative, chute DC et TA Surtout si PEP du gradient de P Thx-Abdo => Facilite l éjection du VG chez l insuffisant cardiaque
Support ventilatoire Vent spontanée Pvent = 0 Pmus = 0 Vent contrôlée Vent assistéecontrôlée
Equation du mouvement muscle + ventilator Pression, Volume, débit et le temps = VARIABLES Compliance et Resistance = CONSTANTES
Équation du mouvement du système respiratoire Ventilation contrôlée P va = P 0 + R SR x Débit + E SR x Vol Ventilation assistée P va + P musc = P 0 + R SR x Débit + E SR x Vol
P va = P 0 + R SR x Débit + E SR x Vol P va = P 0 + P Résistives +P Élastiques Pression 0 t Débit
R = P/ Débit (cm H 2 O / L / sec) Elastance =1/ Compliance C = Volume/ (P plat P 0 ) (ml / cm d H 2 O)
Courbe de pression P de pic (P max) Pression P de plateau 0 t PEP Débit
P va = P 0 + R SR x Débit + E SR x Vol P pic dépend des résistances du système respiratoire et du débit d insufflation: Diamètre de la sonde d intubation
Obstruction de Sonde P1 Ppeak R = P1/Débit Pplat C = Volume/ P2 P2 P1 P2 PEEPtot
Atélectasies / Pneumothorax Ppeak R = P1/Débit P1 P1 Pplat C = Volume/ P2 P2 P2 PEEPtot
Pression de pic P 40 P 35 Q 0 60 t Q 0 40 t 0 0 I/E=1/3 I/E=1/1
P1 40 35 P1 20 30 P2 P2 I/E=1/3 I/E=1/1
Pression de plateau = Pression alvéolaire P va = P 0 + R SR x Débit + E SR x Vol En ventilation contrôlée A débit nul: pause télé-inspiratoire P plat dépend: Du niveau de PEP et donc du volume de départ De l élastance (compliance) du système
Volume trappé= PEPi Gène à l expiration (asthme, BPCO) Temps expiratoire trop court Mesurée lors d une pause téléexpiratoire Paw Paw Insp.- und Exp.- Insp.- und Exp.- valve closed valve closed Exp. valve opened Exp. valve opened PEEP PEEP Intrinsic PEEP Intrinsic PEEP t t Flow Flow mes. time 1 mes. time 2 mes. time 1 mes. time 2 t Vtrap Vtrap t t
Auto-PEEP P1 Ppeak P1 R = P1/Débit C = Volume/ P2 Pplat P2 P2 PEEPtot
Hyperinflation dynamique Risque majeur de barotraumatisme!
P1 40 35 P1 20 30 P2 P2 PEPi=5
Augmentation du volume résiduel (PEPi):déplacement vers une zone de plus faible compliance (augmentation des pressions élastiques)
Modes ventilatoires
Critères de classification des modes ventilatoires Paramètre pré-réglé: paramètre que le ventilateur maintient égal à une valeur de consigne dans un mode de ventilation donné (paramètre contrôlé). Mode à volume/débit pré-réglé Mode à pression pré-réglée
Modes en débit Techniques: régulateur de flux 2 servovalves (Air,O 2 ) Régulation du débit d insufflation Réglage manuel du débit = ouverture ± importante de la valve Le Volume insufflé (V t ) dépend du temps d insufflation (T i ) Q= V t / T i
Modes en Débit Ventilateur valve Débit réglé 60 l/min Pression mesurée T i Pression Débit
Modes en pression Techniques: boucle de rétrocontrôle Paramètre contrôlé: pression Paramètre régulé: l ouverture de la valve proportionnelle (débit décélérant) Le Volume insufflé (V t ) dépend de la compliance du système respiratoire et de la différence entre la pression de consigne et la PEP tot Le V t peut être augmenté par un effort inspiratoire du patient ou bien diminué par un effort expiratoire prématuré
Modes en pression Ventilateur Pression mesurée 15 010 20 Pression de consigne 20 20 10 5 20 Pression Débit
Prudence! Baisse du Vt si: Compliance baisse Augmentation des résistances avec temps d insufflation trop court Monitorage du V te +++
Equation du mvt Ces 4 variables permettent de définir quasiment tous les modes ventilatoires PHASES VARIABLES P V PSV t
Spontanée Assistée Contrôlée P Trigger: début du cycle -Temps -Débit -Volume 0 V 0 t
TRIGGER EN PRESSION E I E I V & i P P 0 seuil 0
TRIGGER EN DEBIT (FLOW-BY) E I E I V & e V & i V & e V & i V & patient V & e = Vi & pas de déclenchement V & e < Vi & déclenchement
1) temps nécessaire pour atteindre le niveau-seuil 2) temps de réponse du système pneumatique 1) temps débit circuit pour nécessaire au traverser le inspiratoire (débit inspiratoire initial insuffisant)
Auto PEP et Ventilation assistée Insp P4 P3 P2 P1 Ventilateur
Modalités de ventilation Spontanée Assistée Contrôlée P Limite: délivrance du gaz -Débit -Volume 0 V 0 -Pression t
Spontanée Assistée Contrôlée Cyclage: fin du cycle -Temps -Pression -Débit -Volume P 0 V 0 t
Mode ventilatoire Trigger Limite Cycle Controlé Machine Machine Machine Assisté-controlé Patient Machine Machine Assisté Patient Machine Patient Spontané Patient Patient Patient Mode contrôlé: consigne de pression ou de débit L insufflation et le cyclage sont dépendants du temps
Mode ventilatoire Trigger Limite Cycle Controlé Machine Machine Machine Assisté-controlé Patient Machine Machine Assisté Patient Machine Patient Spontané Patient Patient Patient Mode assisté contrôlé: consigne de pression ou de débit le cyclage est dépendant du temps L insufflation est déclenchée par un effort du patient Le temps expiratoire et la FR sont déterminés par le patient si sa FR est supérieure à la fréquence machine Nécessité d un débit de pointe élevé (60L/min) pour éviter les désadaptations
VS (C-PAP) VC (coma toxique) PATIENT VS (C-PAP) VC (coma toxique) Effort inspiratoire PATIENT VENTILATEUR
Ventilation contrôlée en volume Désadaptation Ventilation contrôlée en pression du Vt
Mode ventilatoire Trigger Limite Cycle Controlé Machine Machine Machine Assisté-controlé Patient Machine Machine Assisté Patient Machine Patient Spontané Patient Patient Patient Mode assisté: consigne de pression le cyclage est dépendant du débit (et donc du patient) L insufflation, le débit inspiratoire,le temps inspiratoire et donc le Vt, la FR et le temps expiratoire sont déterminés par le patient Le travail ventilatoire est partagé entre le malade et le ventilateur
En résumé Modes en débit VC VAC VACI Modes en pression PC PAC PACI AI Modes en VS C-PAP VS-PEP BIPAP P Insp. Trigger Exp. Trigger t
Dual Mode (dans le cycle):vaps, VSAI-Vt mini Volume de consigne = 500 ml Ventilateur Pression mesurée 15 010 20 Pression de consigne 20 10 5 20 Débit réglé Volume Volume mesuré mesuré < 500 ml
Dual Modes (cycle à cycle) Variable contrôlée : pression Variable de cyclage : débit -VA (Servo 300, Siemens) Variable contrôlée : pression Variable de cyclage : temps - VCRP(Servo 300, Siemens) - AutoFlow (Evita 4, Dräger) - APV(Galileo, Hamilton)
Réglages et monitorage de base
Ventilation assistée-contrôlée (VAC) 1)Trigger : sens max (lim. autodéclenchement) 2) Débit pointe 60 L:min [3)Ti 0.8 sec]; plat= 0 (ou 0.2s) 4) Vt = 8-10 ml/kg (poids théorique) 5)FR 10 /min ou + (15 ) 6) PEP 4-5 cm H 2 O ou 80% PEPi (?) 7)Monitoring: Paw (forme, pic), + Pplat, courbe de débit exp (trapping, fréquence patient)
Ventilation assistée-contrôlée en pression (VAPC) 1)Trigger : sens max (lim. autodéclenchement) [2) Débit pointe : non réglé] 3)Ti 0.8 sec ; plat= 0 4) Paw réglé pour -->Vt = 8-10 ml/kg (poids théorique) ou Pplat VAC 5)FR 10-15 /min 6) PEP 4-5 cm H 2 O ou 80% PEPi (?) 7)Monitoring: Volume, débit exp (trapping, fréquence patient)
Ventilation en aide inspiratoire (VS-AI) 1)Trigger : sens max (lim. autodéclenchement) [2) Débit pointe non réglé] [3)Ti non réglé] 4) PAI pour Fr: 30 (ou 35) > Frspont > 25 (ou Vt = 7-8 ml/kg de poids théorique) [5)FR non réglée] 6) PEP 4-5 cm H 2 O ou 80% PEPi (?) 7)Monitoring:Volume, fréquence, courbes ++débit exp (trapping, fréquence patient) 8) Pente élevée ( 80%), cycling 25% ou + (45%)