Nouvelles modalités ventilatoiresou certains modes complexes

Intérêt et limitesDominique ROBERT

Lyon

Spontanée VM passif VM partielle

Patient exclusivement Machine exclusivement Patient et Machine

Objectifs "modernes"

• Profiter et respecter au plus des capacités du patient• Ventiler avec confort et sécurité• Minimiser les effets secondaires délétères de la

ventilation mécanique • Ne pas aggraver des lésions préexistantes par

l'agression de la ventilation mécanique• Raccourcir la durée de l'intubation• Améliorer les succès de l'extubation• Couvrir les différents états que sont sédation, veille,

sommeil, intubation, VNI

Profiter et respecter au plus des capacités du patient consiste à

• laisser au patient la charge de tout ce qu'il peut faire sans risque

• lui apporter par la ventilation mécanique le complément nécessaire

Profiter et respecter au plus des capacités du patient a pour intérêt

• D'utiliser la régulation physiologique (hormis en cas de non fonctionnement central)

• D'éviter une sédation complète qui "inutile" est considérée comme dangereuse

• De maintenir les mouvements "spontanés" qui sont considérés comme bénéfiques en terme d'oxygènation

• D'être plus confortable• Maintenir l'activité musculaire pour éviter des

lésions de non utilisation du diaphragme

• Débuter au début de l'inspiration neurale• Délivrer le juste complément• Arrêter à la fin de l'inspiration neurale

dé

bu

t

délivrer

ar

rê

t

relacher

dé

bu

t

délivrer

ar

rê

t

Profiter et respecter au plus des capacités du patient consiste à

Ti neural

Réalisant le bon couplage neuro-mécanique de la Ventilation Spontanée et

du Respirateur

Délivrer le juste complément de ventilation au cours de toute l'inspiration

Suppose en théorie– D'apprécier à chaque instant ce que prends le

patient– De lui délivrer mécaniquement le complément

dont il a besoin

Possibilité patient

Besoin patientDonné respirateur

Pris par le patient

Centres respiratoires

AutomatiqueVolontaire

Conduction phrénique

Contraction diaphragme

Expansion thorax et poumon

Pression œsophage

Contre régulation

Pression airway et débit

Régulation = Contrôle (contre régulation)

Cette régulation explique que la ventilation mécaniquemodifie la volonté ventilatoire

Ce qui rend impossible de connaître la réelle possibilité du patient"Aidé le patient assisté choisit la paresse"

VS aide= 0 VS aide= 10

et la paresse est récompensée

VIALE Am J Respir Crit Care Med 1998; 157: 428

4 à 5 mouvements pour éteindre le drive

Centres respiratoires

AutomatiqueVolontaire

Conduction phrénique

Contraction diaphragme

Expansion thorax et poumon

Pression œsophage

Contre régulation

Pression airway et débitRESPIRATEUR

Modes classiques

Modes classiques

• Mode délivrant un Volume– Contrôlé– Assisté-contrôlé

• Mode délivrant une pression– Contrôlé– Assisté-contrôlé– Spontané

Découplage du début de I'inspiration• Retard à l'inspiration• Non perception = pas de délivrance• Perception erronée = délivrance à tord

Découplage de la fin de l'inspiration

• Retard à l'expiration• Non perception = pas d'expiration• Perception erronée = expiration

prématuréeDécouplage de la délivrance de l'inspiration

• VT insuffisant : fréquence augmentée• Travail respiratoire inutile

Ti neural

Ti machine

Découplage neuro-mécanique de la Ventilation Mécanique

FABRY Chest 1995

Mauvais couplage par débit insuffisant

Centres respiratoires

AutomatiqueVolontaire

Conduction phrénique

Contraction diaphragme

Expansion thorax et poumon

Pression œsophage

Mesure f, VT, Vmin

Contre régulation

Pression airway et débit RESPIRATEURPression asservie à f, VT, Vmin

Modes asservis simples• Sur des paramètres mesurés par le respirateur

– Fréquence– Volume courant

• Régulant – une pression– Un mode de délivrance

Fréquence mesurée : pression régulée VAIV : ventilation à aide inspiration variable

VT mesuré : pression régulée VPR: volume à pression régulée

VT mesuré : délivrance régulée AIVTmin: Aide Inspiratoire à VTmin

AVAPS (Respironics)

AVAPS : 120 min intubation

Pression aw

VT

JABER Intensive Care Med (2005) 31:1181–1188

Volume Support Ventilation (SV300) vs PSVStimulation par rebreathing (espace mort)

JABER Intensive Care Med (2005) 31:1181–1188

Partie pression régulée Partie débit régulé

Ventilation volume assurée en aide inspiratoire

Pressioncircuit

DébitValeur deseuil du débit

Aide Inspiratoire à VT minimum garanti

Fréquence mesurée : pression réguléeFixation d'une fréquence objectif Une ↘ par sédation va baisser l'aideMesure f machine (pb PEPi)Ne tient pas compte du VT

VT mesuré : pression réguléeFixation d'un VT objectifUne ↗ de VT par↗ de la demande va baisser l'aide

VT mesuré : délivrance régulée Fixation d'un VT objectifSensible aux fuites inspiratoires

Mode Limites

Centres respiratoires

AutomatiqueVolontaire

Conduction phrénique

Contraction diaphragme

Expansion thorax et poumon

Pression œsophage

Mesure un indice de PinspP O,1

Contre régulation

Pression airway et débit RESPIRATEURPression asservie à P 0,1

Centres respiratoires

AutomatiqueVolontaire

Conduction phrénique

Contraction diaphragme

Expansion thorax et poumon

Pression œsophage

Pmusc calculéeà partir de Paw et débit (PAV)

Contre régulation

Pression airway et débit RESPIRATEURPression asservie indice Pinsp

Ventilation Assistée proportionnelle (PAV)

En PC patient curarisé une seule pompe le respirateur•A chaque instant la pression dans les voies aériennes est la somme de la pression nécessaire pour vaincre les résistances Pres (cmH2O/L/sec) et de celle nécessaire pour distendre le poumon Pel (cmH2O/L) •Connaissant R , E et Paw on connaît Pres et Pel

En VS, patient seul, une seule pompe les muscles•De même façonA chaque instant la pression développée par les muscles (Pmus) est la somme de la pression nécessaire pour vaincre les résistances Pres (cmH2O/L/sec) et celle nécessaire pour distendre le poumon Pel (cmH2O/L) : Pmus = R x V'+ E x V

Connaissant R , E, V' et V on détermine Pmus

En aide inspiratoire 2 pompes : les muscles tirent développant une Pmus, le respirateur pousse avec un

pression appliquée constante

A chaque instant connaissant R , E, V', V et Paw on en déduit Pmus

En PAV 2 pompes aussi : les muscles tirent développant une Pmus, le respirateur pousse avec un pression d'aide appliquée à chaque instant proportionnelle (réglage en

%) à la somme de celle nécessaire pour vaincre les résistances et de celle nécéssaire pour vaincre l'élasticité

Ventilation Assistée proportionnelle (PAV)

Inconvénients "théoriques"N'est actif que lorsque un débit existe, donc en retard sur la contraction

De ce fait est handicapé par la PEPiEn cas de dépression respiratoire la PAV diminue l'assistance

En cas de fuite (VNI) risque de donner trop de pression (ce qui n'est pas obligatoirement péjoratif si sécurité de temps)

Avantages théoriquesMeilleure synchronisation

Bonne adaptation à l'augmentation de la demande le respirateur devient "l'esclave" du patient

Ventilation Assistée proportionnelle (PAV)Études physiologiques

PASSAM Respiration 2003;70:355–361PSV comparée à PAV pendant 30 min chez des BPCO intubés

Pas de différence

SERRA Thorax 2002;57;50-54PSV comparée à PAV pendant 40 min en VNI chez des mucoviscidoses

Pas de différence

PORTA Chest 2002; 122:479–488 PSV comparée à PAV pendant 30 min en VNI chez desIRC

Pas de différence

HART Thorax 2002;57:979–981PSV comparée à PAV pendant 40 min chez desneuromusculaires en VNI

Même effet ventilatoire, meilleure décharge musculaire avec PSV

Ventilation Assistée proportionnelle (PAV)

Études cliniques

WINK Chest 2004;126;382-388 PSV comparée à PAV pendant 5 nuits en VNI chez des IRC

Pas de différence

RUSTERHOLZ Int Care Med 2008 CPAP comparée à PAV dans des OAP cardiogèniques

Pas de différence

GAY Am J Respir Crit Care Med Vol 164. pp 1606–1611, 2001 PSV comparée à PAV en VNI chez des IRC décompensées

Pas de différence en dehors d'un meilleur confort en PAV

POSNA Crit Care Med 2007; 35:1048–1054 PSV comparée à PAV pendant 2 nuits (cross over) en VNI chez des IRC

Pas de différence échanges gazeux, meilleur confort et synchronie en PAV

Centres respiratoires

AutomatiqueVolontaire

Conduction phrénique

Contraction diaphragme

Expansion thorax et poumon

Pression transdiapramatique

Recueil de la pression œsophagienne et

gastrique

Contre régulation

Pression airway et débitRESPIRATEUR

Pression proportionnelle à Pdi

Aide Inspiratoire asservie à la Pdi

Aide Inspiratoire régulée sur la Pdi

SHARSHAR Am J Respir Crit Care Med 2003; 168:760

Centres respiratoires

AutomatiqueVolontaire

Conduction phrénique

Contraction diaphragme

Expansion thorax et poumon

Pression œsophage

Recueil et traitement du signal EAdi

Contre régulation

Pression airway et débitRESPIRATEUR

Pression proportionnelle à EAdi

Neural Adjust Ventilation Assist

(NAVA)

Respirateur

Sonde naso-gastrique

Multiélectrodes

Traitement du signal EMG

Neural Adjust Ventilation Assist

(NAVA)

Neural Adjust Ventilation Assist

(NAVA)

Neural Adjust Ventilation Assist

(NAVA)

•Sujet sain•Effort inspiratoire maximum•Assistance NAVA de 0 à Max•Eadi est diminuée lorsque la NAVA augmente•Prévenant une hyperdistension pulmonaire•Effet de la contre régulation

Neural Adjust Ventilation Assist

(NAVA)

• Essentiellement des validations physiologiques et de faisabilité•Balbutiement des expériences cliniques•Invasivité….surtout pour un mode spontané qui s'adresse à des patients de moindre sévérité•Formidable instrument de recherche et de compréhension

Centres respiratoires

AutomatiqueVolontaire

Conduction phrénique

Contraction diaphragme

Expansion thorax et poumon

Pression œsophage

Recueil et traitement du signal EAdi

Contre régulation

Pression airway et débit

RESPIRATEURPression pour maintenir Eadi

cible

Eadi Target Ventilation

Target Pressure Ventilationou

Aide Inspiratoire régulée sur un objectif EMGdi

SPAHIJA Am J Respir Crit Care Med 2005; 171:1009

Centres respiratoires

AutomatiqueVolontaire

Conduction phrénique

Contraction diaphragme

Expansion thorax et poumon

Pression œsophage

Contre régulation

Pression airway et débit

Huszczuk (1970; animal)

RESPIRATEUR

Centres respiratoires

AutomatiqueVolontaire

Conduction phrénique

Contraction diaphragme

Expansion thorax et poumon

Pression œsophage

Mode idéal : activité des centres respiratoires

Contre régulation

Pression airway et débitRESPIRATEUR

Extraction d e l'activité des centres respiratoires de

l'activité cérébrale