VENTILATION ARTIFICIELLE PRINCIPES ET TECHNIQUES

Dr Matthieu DEBARRE Chef de Clinique des Universités – Assistant des Hôpitaux

Département  d’Anesthésie-Réanimation - Unité de Réanimation Neurochirurgicale Hôpital de la Pitié-Salpétrière - Faculté de Médecine Pierre et Marie Curie

GROUPE HOSPITALIER PITIE-SALPETRIERE

INDICATIONS DE LA VENTILATION ARTIFICIELLE

Coma et troubles de la conscience Etat de choc Arrêt cardiaque Détresse respiratoire Polytraumatisme Plus  rare  :  état  d’agitation  ou  douleur  intense

OBJECTIFS DE LA VENTILATION ARTIFICIELLE

Protection des voies aériennes supérieures Maintien  de  l’oxygénation Diminution du travail respiratoire

RAPPELS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

PARAMÈTRES VENTILATOIRES ET GAZ DU SANG

PaO2 :

FiO2 PEP

PaCO2 :

Volume courant Fréquence respiratoire Espace mort

LA VENTILATION MINUTE

VM = Vt * FR Ventilation Minute Volume Courant Fréquence Respiratoire

Vt = VD + VA

Espace mort Volume Alvéolaire

Ne participe pas aux échanges gazeux

L’ESPACE  MORT

LES VOLUMES PULMONAIRES

LES MUSCLES RESPIRATOIRES

MÉCANIQUE RESPIRATOIRE

MÉCANIQUE RESPIRATOIRE

ÉQUATION DU MOUVEMENT DU SYSTÈME RESPIRATOIRE

Paw = P0 + R * Débit + E * Volume

Pression résistive Pression élastique

Paw = Pression des voies aériennnes P0 = Pression de départ R = résistance des voies aériennes E = Elastance

En ventilation contrôlée :

Compliance = Vt / Pression élastique = Vt / (Pplat – P0)  =  reflet  de  l’élasticité  du  poumon

Résistance = Pression résistive / Débit = (Ppic – Pplat) / Débit

Compliance normale > 100 ml / cmH2O

Compliance ventilation mécanique > 50 ml / cmH2O

PRINCIPAUX MODES VENTILATOIRES

MODES EN VOLUME

MODES EN PRESSION MODES ASSISTÉS

MODES CONTRÔLÉS

LES MODES CONTROLÉS

Le ventilateur gère tous les paramètres ventilatoires Pas de travail musculaire de la part du patient Nécessité  d’inhiber  complètement  la  commande  ventilatoire  =  sédation

VOLUME CONTRÔLÉ = VC

Débit inspiratoire constant

A régler : Le Vt : 6 – 8 ml/kg La FR : 10 – 20 /min Le Ti ou I/I+E : 33 % Le débit inspiratoire La FiO2 La PEP

A surveiller :

Ppic Pplat PEPi

VOLUME CONTRÔLÉ = VC

Débit inspiratoire décélérant

A régler : Le Vt : 6 – 8 ml/kg La FR : 10 – 20 /min Le Ti ou I/I+E : 33 % Le débit inspiratoire La FiO2 La PEP

A surveiller :

Ppic Pplat PEPi

PRESSION CONTRÔLÉE = PC

Débit inspiratoire décélérant

A régler : La Pression

d’insufflation La FR : 10 – 20 /min Le Ti ou I/I+E : 33 % Le débit inspiratoire La FiO2 La PEP

A surveiller :

Vt PEPi

LES MODES ASSISTÉS

Le ventilateur autorise une participation du patient Nécessité  d’un  travail  musculaire  de  la  part  du  patient

Réalisation  d’un  effort  inspiratoire  de  la  part  du  patient  =  Réglage  d’un  seuil  ou  trigger  de  détection :

En pression : - 0,5 à - 2 cmH2O Ou en débit : 0,5 à 5 L/min Attention  à  l’autodéclenchement

De  même  pour  l’expiration  :

En pression Ou en débit le plus souvent : 25 % du débit inspiratoire maximal NB : souvent prédéterminé par le ventilateur

VENTILATION ASSISTÉE CONTRÔLÉE = VAC

A régler : Le Vt La FR minima Le trigger

inspiratoire Le débit inspiratoire Le Ti ou I/I+E : 33 % La FiO2 La PEP

A surveiller :

Ppic Pplat PEPi VM

VENTILATION ASSISTÉE CONTRÔLÉE = VAC

Inadéquation débit délivré / demande patient Augmenter le débit Ou débit décélérant Ou passer en VAPC

VENTILATION ASSISTÉE PRESSION CONTRÔLÉE = VAPC

A régler : La Pression

d’insufflation La FR minima Le trigger

inspiratoire Le débit inspiratoire Le Ti ou I/I+E : 33 % La FiO2 La PEP

A surveiller :

Vt PEPi VM

VENTILATION SPONTANÉE AIDE INSPIRATOIRE = VS-AI

A régler : Le  niveau  d’AI  :  8 –

20 cmH2O Les trigger

inspiratoire et expiratoire

La  pente  de  l’AI La FiO2 La PEP La ventilation

d’apnée  (VAC  en  général)

A surveiller :

Vt FR

SURVEILLANCE DE LA VENTILATION MÉCANIQUE

SURVEILLANCE DE LA VENTILATION MÉCANIQUE

Paw = P0 + R * Débit + E * Volume

Pression résistive Pression élastique

Ppic = PEPt + R * Débit + 1/C * Volume Peut  aussi  s’écrire

PRESSION DE PLATEAU = Pplat

Occlusion télé-inspiratoire

Reflet de la pression intra-alvéolaire maximale (témoin de la surdistension) Pplat max = 30 cmH2O Augmente si :

↑  PEP  ou  ↑  Vt ↓  Compliance  

DIMINUTION  DE  LA  COMPLIANCE  :  ↑  Pplat

Pneumothorax Atélectasie Intubation sélective Épanchement pleural / hémothorax Œdème  pulmonaire Diminution de la compliance de la paroi thoraco-abdominale (distension abdominale)

AUGMENTATION  DE  LA  RÉSISTANCE  :  ↑  Ppic

Obstruction  de  la  sonde  d’intubation  :  sécrétions,  morsure  du  patient,  plicature,  déplacement  de  la  sonde  sur  la  carène…

Obstruction  des  voies  aériennes  :  lésions  bronchiques,  caillot… Bronchospasme Œdème  pulmonaire

AUTO – PEP OU PEP INTRINSÈQUE = PEPi

PEP totale = PEP réglée + PEP intrinsèque

C’est  la  vrai  pression  régnant dans les alvéoles en  fin  d’expiration

Risque = hyperinflation dynamique

Surveiller FR et I/I+E

Occlusion télé-expiratoire

PARAMÈTRES À SURVEILLER

Pour tous les modes : FiO2 PEP et PEPi FR réglée et spontanée, Vt et Ventilation Minute VM

Pour les modes en volumes :

Ppic, Pplat Pour les modes en pression :

FR et Vt plutôt que VM Sans oublier :

Gazométrie artérielle (PaO2, PaCO2, SpO2) Radiographie pulmonaire Echelle de confort et de sédation Auscultation et examen clinique Paramètres du scope

RETENTISSEMENT ET COMPLICATIONS DE LA VENTILATION ARTIFICIELLE

LÉSIONS PAR VOLO-TRAUMATISME

Œdème  pulmonaire  lésionnel  par lésions de la membrane alvéolo-capillaire

Induit par de haut volume courant

Indépendant de la pression régnant dans les voies aériennes

Peut survenir même sur des poumons sains

LÉSIONS PAR BARO-TRAUMATISME

Baro-traumatisme clinique : Pneumothorax, Emphysème (sous-cutané, interstitiel, médiastinal)

Baro-traumatisme histologique :

Emphysème, distension bronchique et pseudokyste

LÉSIONS PAR BARO-TRAUMATISME

Baro-traumatisme clinique : Pneumothorax, Emphysème (sous-cutané, interstitiel, médiastinal)

Baro-traumatisme histologique :

Emphysème, distension bronchique et pseudokyste

Eviter la surdistension :

o Réduction du Vt à 6 ml/kg o Pplat < 30 cmH2O o Surveiller la courbe de pression du

ventilateur : aspect concave vers le haut = surdistension

LÉSIONS PAR BARO-TRAUMATISME

Baro-traumatisme clinique : Pneumothorax, Emphysème (sous-cutané, interstitiel, médiastinal)

Baro-traumatisme histologique :

Emphysème, distension bronchique et pseudokyste

Eviter la surdistension :

o Réduction du Vt à 6 ml/kg o Pplat < 30 cmH2O o Surveiller la courbe de pression du

ventilateur : aspect concave vers le haut = surdistension

LÉSIONS PAR BIO-TRAUMATISME

Relargage régional et systémique de cytokines proinflammatoires induit par des phénomènes de recrutement/dérecrutement à chaque cycle ventilatoire D’ou  le  concept  de  la  PEP Mais pas  d’effet  prouvé  de  l’administration  systématique  d’une  PEP  élevée  =  

titration individuelle

INTÉRACTIONS  CŒUR-POUMON

Retentissement de la ventilation en pression positive : o Baisse du retour veineux

Majorée si haut niveau de pression intrathoracique ou hypovolémie o Augmentation de la postcharge du VD

Attention  en  cas  d’HTAP o Baisse de la postcharge du VG

Recherché en cas de dysfonction gauche Concept des variations cycliques de la pression artérielle :

o Inspiration : Diminution du retour veineux + augmentation de la postcharge du VD =

diminution du VES droit Augmentation de la précharge du VG + diminution de la postcharge du VG

= augmentation du VES gauche o Expiration :

Augmentation du retour veineux + diminution de la postcharge du VD = augmentation du VES droit

Diminution de la précharge du VG + augmentation de la postcharge du VG = diminution du VES gauche

EFFETS SUR LES AUTRES ORGANES

Sur la circulation cérébrale : o Augmentation de la pression thoracique -> diminution du retour cave

supérieur -> augmentation de la PIC o Variation du débit cardiaque -> variation de la PAM -> variation de la PPC,

surtout  si  absence  d’autorégulation o Variation de la PaCO2-> variation du débit sanguin cérébral

Sur la circulation splanchnique :

o Sensibilité particulière au variation de débit cardiaque et de pression de perfusion

o Rôle du biotraumatisme Sur  la  circulation  rénale  :  risque  d’insuffisance  rénale  aiguë

o Modifications circulatoires systémiques et rénales o Rôle du biotraumatisme

PNEUMOPATHIES ACQUISES SOUS VENTILATION MÉCANIQUE

Concerne 40 à 50 % des patients ventilés :

o Responsable  d’une  surmortalité o Responsable  d’une  augmentation  de  la  durée  de  la  ventilation  mécanique o Responsable  d’une  augmentation  de  la  durée  de  séjour

Prévention :

Privilégier  la  VNI  en  cas  de  décompensation  de  BPCO,  d’OAP  cardiogénique  et chez le patient immunodéprimé

Soins de bouche et brossage de dents * 6/j avec décontamination oropharyngée

IOT et SNG orotrachéales > nasotrachéales Proclive au moins 30° Stratégie de sevrage ventilatoire précoce Stratégie de désédation précoce

SEVRAGE DE LA VENTILATION ARTIFICIELLE

Conférence de consensus, Eur Respir J 2007;29:1033-1056

SEVRAGE DE LA VENTILATION ARTIFICIELLE

3 étapes :

Pré-requis à  l’épreuve  de VS (EVS)

Réalisation de  l’EVS

Extubation

3  causes  d’échecs  :

Absence de Pré-requis à  l’épreuve  de  VS  (EVS)

Echec de réalisation de l’EVS

Echec  de  l’extubation

DIFFICULTÉS DE SEVRAGE

Groupe 1 : sevrage simple (70 %)

Réussite à la 1ère tentative Une seule EVS

Groupe 2 : sevrage difficile (15 %)

Echec de la 1ère tentative Nécessité de 2 à 3 EVS ou Succès 2-7j après la 1ère EVS

Groupe 3 : sevrage prolongé (15 %)

Echec de la 1ère tentative Nécessité de > 3 EVS ou Succès > 7j après la 1ère EVS

PRÉ-REQUIS AU SEVRAGE

Recherche précoce, systématique, quotidienne

Résolution ou amélioration de la pathologie initiale

Toux efficace et sécrétions normales ou peu abondantes

Stabilité hémodynamique (faibles  doses  de  vasopresseurs  ou  d’inotropes  souvent  tolérées)

Stabilité respiratoire Oxygénation adéquate

o SaO2 > 90 %, FiO2 <  50  %,  PEP  ≤  8  cmH2O Mécanique pulmonaire adéquate

o FR / Vt < 100, FR < 35 /min, test de fuite

Stabilité neurologique Pas  de  sédation  ou  faibles  doses  d’antalgiques Pas  d’agitation

ÉPREUVE DE VENTILATION SPONTANÉE

Protocolée +++ 2  types  d’EVS  équivalentes  :

Pièce en T VS-AI 5-8 cmH2O avec ou sans PEP 5 cmH2O

2 durées équivalentes :

30 ou 120 minutes Privilégier 120 minutes en cas de maladies chroniques type BPCO

ÉCHEC  D’EVS

=  Echec  de  l’épreuve  de  pièce  en  T / VSAI

Critères objectifs : Hypoxémie (PaO2 < 60 mmHg ou SaO2 < 90 %) Hypercapnie (PaCO2 > 50 mmHg ou > 8

mmHg) Polypnée (FR > 35 /min) Tachycardie (FC > 140 /min ou > 20 %) Hypotension (PAS < 90 mmHg), hypertension

(PAS > 180 mmHg ou ≥ 20 %) Arythmies

Critères subjectifs : Anxiété, agitation Troubles de la conscience Dyspnée, polypnée,

tirage

ÉCHEC  D’EXTUBATION

Réintubation < 48h après extubation ou recours à la VNI (équivalent) ou décès dans les 48h :

Critères  d’échec  d’extubation :

FR > 25 /min pendant plus de 2h FC > 140 /min ou ou > 20 % Signes de détresse respiratoire Cliniques : dyspnée, tirage, polypnée Biologiques : SaO2 < 90 %, PaO2 < 80 mmHg, PaCO2 > 45 mmHg ou 20%, pH <

7,33

RECHERCHE  DES  CAUSES  D’ÉCHEC  D’EVS  /  D’EXTUBATION

o Inadéquation de la charge cardiovasculaire : Dysfonction préexistante Dysfonction cardiaque dite « de sevrage »

Dysfonction systolique, diastolique, surcharge hydrosodée, ischémie Echographie cardiaque, BNP, monitorage du ST

o Inadéquation à la charge respiratoire :

Augmentation du travail respiratoire Altération de la mécanique respiratoire Augmentation  des  résistances  (bronchospasme,  œdème  laryngé,  obstruction  de  la  

sonde)

o Dysfonctions neuromusculaires (neuromyopathie de réanimation) o Dysfonctions neurologiques (alcalose, sédation) o Dysfonctions psychiques (anxiété, agitation) o Divers (troubles métaboliques, endocriniens)

QUE FAIRE EN CAS DE SEVRAGE PROLONGÉ ?

Trachéotomie ?

Unité spécialisée de sevrage

Réhabilitation

Ventilation à domicile

VENTILATION NON INVASIVE

Conférence de consensus 2006

INDICATIONS

PréO2 avant intubation pour hypoxémie Fibroscopie bronchique en cas d’hypoxémie

CONTRE-INDICATIONS

MISE EN OEUVRE

Différents types de masque :

Masque facial total

Masque nasal

Masque facial

Helmet

RÉGLAGE DU VENTILATEUR

Trigger inspiratoire : 3 L/min pour éviter les autodéclenchements

Pente : 100 à 300 ms

AI : commencer 6-8 cm H2O puis 2 cm H2O pour Vt 6-8 ml/kg

PEP : de 3 à 10 cm H2O

Trigger expiratoire : 25 %, voire 50 % si fuites expiratoires

SURVEILLANCE

Tolérance de la VNI : Confort, agitation Fuites inspiratoires et autodéclenchements

Efficacité / Echec :

Défaillance hémodynamique

o Hypotension +/- vasopresseurs, état de choc

Défaillance neurologique o Trouble de la conscience, coma, agitation

Défaillance respiratoire :

o Signes cliniques de détresse respiratoire, polypnée, encombrement, hypoxémie persistante sous VNI, durée de la dépendance à la VNI

o Gaz du sang