Modes de Ventilation Principes et intérêts -...
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Modes de Ventilation
Principes et intérêts
Nicolas TERZI - MD-PhDInserm U1075 Caen
Service de Réanimation Médicale – CHU de Caen
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Déclaration de liens
Déclare les liens suivants :
• MAQUET: Support logistique dans le cadre de projets de recherche
• COVIDIEN: Support logistique
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SmartCare
NAVA
Automode
VC
VPAC
SIMV
VAPS
VA
VS
PA
VCRP
Autoflow
APV
VS-AI-Vt mini
VAC+
VACI+
VPC
VPS
SPAP
MMV
VAIV
VIV
APRV
VS-PPV
BIPAP
BILEVEL
VPL
ATCTC
ASV
PAV
PPS
PC
PAC
PACI
AICPAP
IPAP
EPAP
PSV
ASB
VPC
PRVC
VAC
Quel Mode Ventilatoire ?
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100
Dé
bit
(l.m
in-1
)
E
I
0
-10
0
100
Paw(cmH20)
Ppl(cmH20)
Ptp
La Ventilation Spontanée
t
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Ventilation mécanique contrôlée
Paw = P0 + RRS x Flow + ERS x Vol
Pres Pel
Equation du mouvement du système respiratoire
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Modes de VentilationClassification
Contrôlée Assistée Spontanée
Volume
Pression
VC VAC
VACI
PC
PAC
BiPAP
PACI VSAI
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Modes en débitVolume Contrôlé
Dé
bit
(l.m
in-1
)P
aw(c
mH
20
)
Pression non contrôlée
Débit carréVolume courant fixe
La fréquence respiratoire est celle réglée
t
t
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Modes en débit Assistée - Contrôlée
Dé
bit
(l.m
in-1
)P
aw(c
mH
20
)
Débit carréVolume courant fixe
Des cycles peuvent être déclenchés par le patient
t
t
Pression non contrôlée
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Modes BarométriquesEn Pression Contrôlée
t
Paw
(cm
H20
)
Pression fixe
La fréquence respiratoire est celle réglée
t
Dé
bit
(l.m
in-1
)
Débit décélérantVolume courant non
contrôlé
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Modes BarométriquesEn Pression Assistée Contrôlée
t
Paw
(cm
H20
)
t
Des cycles peuvent être déclenchés par le patient
Pression fixe
Dé
bit
(l.m
in-1
)
Débit décélérantVolume courant non
contrôlé
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Volume – Pression: Quelle différence ?P
aw(c
mH
20
)
Pression Variable
Débit carréVolume courant fixe
Dé
bit
(l.m
in-1
)
En cas de modification de l’impédance: Volume garanti mais pression de pointe augmentée avec l’impédance
Paw = P0 + RRS x Flow + ERS x Vol
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Volume – pression: Quelle différence ?
t
Paw
(cm
H20
)
En cas de modification de l’impédance: Pression stable mais volume non garanti
Pression fixe
Débit décélérantVolume courant variable
t
Dé
bit
(l.m
in-1
)
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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
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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”
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Donc… Volume - Pression ou les 2 ?
Vt cible> Vt cible
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Contrôlé ou AssistéCouple ou ménage à 3 …
VM assistée
Patient et MachinePaw+Pmus
Sédation
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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
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t
Dé
bit
(l.m
in-1
)
Paw
(cm
H20
)
t
Aide Inspiratoire : Mode assisté le plus utilisé
Pression constanteCyclage I-ENiveau AI
Pente
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Déclenchement d’une Pression motrice constante
Contraction diaphragme
rétrocontrôle
Pression motrice variable/débit
Que se passe t-il en mode barométrique assisté ?
VT dépendant de la somme des pressions motrices et de la mécanique ventilatoire
Centres respiratoires
AutomatiqueVolontaire
Cortex moteur
Aide Inspiratoire
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Limites de l’AI
Solutions: Modes proportionnels ?
• 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
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VENTILATION PROPORTIONNELLEVAC VSAI
PAV+, NAVA
Principes des modes proportionnels
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• 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
Principes de la NAVA
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NAVA
Centres
respiratoires
AutomatiqueVolontaire
Contraction diaphragme
rétrocontrôle
VT restant dépendant
de l’activité diaphragmatique
Pression motrice proportionnelle à
la contraction diaphragmatique
Cortex
moteur
Que se passe t-il en mode NAVA?
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Pic de l’effort inspiratoire
Fin de l’inspiration
Auto-PEEP
Début de l’effort inspiratoire
Début de l’insufflation et de l’inspiration
Paw
cmH
2O
Dé
bit
mL/
min
Ead
iµ
V
Pression variableProportionnelle EAdi
Une assistance proportionnelle à
l’activité diaphragmatique
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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 PaCO2
• Variabilité ventilatoire retrouvée « plus physiologique »
• Meilleure oxygénation
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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
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Débit
Paw
Pes
Pdi
Une assistance proportionnelle à la pression musculaire du patient
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Estimation de la Pmuset amplification
Contraction diaphragme
rétrocontrôle
Volume et débit variable
VT proportionnel
Centres respiratoires
AutomatiqueVolontaire
Cortex moteur
PAV – PAV+
Que se passe t-il en mode PAV & PAV+?
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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
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Déclenchement Contrôle CyclageNiveau de fin d’expiration
AI Débit ou pressionPression
constante% du débit de pointe
PEP
PAV Débit ou pression
Pression proportionnelle
au débit et volume
Fin du débit patient
PEP
NAVA EMG patientPression
proportionnelle à EMG
Fin de l’EMGPEP et fin de
l’EMG
AI vs Modes Proportionnels
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Modes Automatisés – ASV - IntelliventAdaptative 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 FiO2
Réglée par le clinicien avec l’ASV
Automatisé avec Intellivent
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Modes Automatisés – ASV - IntelliventAdaptative Support Ventilation
Tassaux et al. CCM 2002
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Control
Patient Monitor Alarms
Ventilator
Control
Patient Monitor Alarms
PatientPatient
Adaptation de la ventilation minute (F, VT) / EtCO2
Adaptation de PEEP et FiO2 / SpO2
F, VT, EtCO2Entrée
Ventilation adaptée (F, VT)
Oxygénation adaptée (PEEP/FiO2)
Sortie
AutomaticWeaningSystem
Intellivent
SpO2, Heart Lung Index
Modes Automatisés – ASV - IntelliventAdaptative Support Ventilation
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Modes AutomatisésSmartCare
• Ventilation en VSAI
• Adaptation automatisée du niveau d’aide
• Zone de confort: 15 < FR < 30 cycles/min
• Volume Courant > VT min, EtCO2 < Limite de sécurité
• Sevrage automatisé
• Diminution progressive de l’aide
• Epreuve de Sevrage automatisée
• Suggère le moment de l’extubation
PEEP & FiO2 non gérées par le système
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Control
Patient Monitor Alarms
Réglages
Alarms
PatientPatient
FR, Vt, EtCO2Fournies au système / 10 secMoyennées / 2 à 5 minutes
Entrée - IF
Sortie - THEN AutomaticWeaningSystem
Système de Sevrage
Automatisé
Boucle
fermée
Ventilateur en AI
FR, Vt, PaCO2
.
IF
THEN
AI
Modes AutomatisésSmartCare
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Modes AutomatisésSmart Care
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0:00 0:28 0:57 1:26 1:55 2:24 2:52
Time (h:min)
Level o
f P
ressu
re s
up
po
rt (
cm
H
2O
)
ObservationMaintain
Adaptation
Niveau minimum AI
Essai automatique de respiration spontanée
Diminution automatique du
niveau d’assistance
Message:
«Considérer séparation»
Niveau minimun AI atteintPEP doit être 5 cmH2O
Ajustement automatique du
niveau d’assistance
Adaptation Observation Maintien
0:00 0:30 1:00 1:30 2:302:00 3:00
Extu
bat
ion
Temps (min)
Niv
eau
d’a
ide
insp
irat
oir
e (
cm H
2O
)
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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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