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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
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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
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OBJECTIFS DE LA VENTILATION ARTIFICIELLE
Protection des voies aériennes supérieures Maintien de l’oxygénation Diminution du travail respiratoire
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RAPPELS DE PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE
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PARAMÈTRES VENTILATOIRES ET GAZ DU SANG
PaO2 :
FiO2 PEP
PaCO2 :
Volume courant Fréquence respiratoire Espace mort
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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
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L’ESPACE MORT
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LES VOLUMES PULMONAIRES
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LES MUSCLES RESPIRATOIRES
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MÉCANIQUE RESPIRATOIRE
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MÉCANIQUE RESPIRATOIRE
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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 :
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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
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PRINCIPAUX MODES VENTILATOIRES
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MODES EN VOLUME
MODES EN PRESSION MODES ASSISTÉS
MODES CONTRÔLÉS
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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VENTILATION ASSISTÉE CONTRÔLÉE = VAC
Inadéquation débit délivré / demande patient Augmenter le débit Ou débit décélérant Ou passer en VAPC
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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
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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
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SURVEILLANCE DE LA VENTILATION MÉCANIQUE
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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RETENTISSEMENT ET COMPLICATIONS DE LA VENTILATION ARTIFICIELLE
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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
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LÉSIONS PAR BARO-TRAUMATISME
Baro-traumatisme clinique : Pneumothorax, Emphysème (sous-cutané, interstitiel, médiastinal)
Baro-traumatisme histologique :
Emphysème, distension bronchique et pseudokyste
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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SEVRAGE DE LA VENTILATION ARTIFICIELLE
Conférence de consensus, Eur Respir J 2007;29:1033-1056
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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QUE FAIRE EN CAS DE SEVRAGE PROLONGÉ ?
Trachéotomie ?
Unité spécialisée de sevrage
Réhabilitation
Ventilation à domicile
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VENTILATION NON INVASIVE
Conférence de consensus 2006
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INDICATIONS
PréO2 avant intubation pour hypoxémie Fibroscopie bronchique en cas d’hypoxémie
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CONTRE-INDICATIONS
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MISE EN OEUVRE
Différents types de masque :
Masque facial total
Masque nasal
Masque facial
Helmet
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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
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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