Ventilation spontanée calme de repos

Ventilation spontanée calme de repos

Ventilation entièrement contrôlée

Ventilation partiellement assistée

Les systèmes de déclenchement

Problèmes posés par l’interaction patient-ventilateur

LES MODES VENTILATOIRESLES MODES VENTILATOIRES

Déb

it (

l.m

in-1 )


EXP

INSP

0

-10

0

100

100

Paw ( cmH20 )

Ppl ( cmH20 )

Ptp

Il existe un pic de débit proto-inspiratoire aux alentours de 100 l.min-1

La pression à la bouche et dans les voies

aériennes supérieures est proche de 0

La pression motrice ou transpulmonaire dépend de la pression négative générée dans la plèvre par la contraction des muscles inspiratoires




Paw (cmH20)

secondes

secondes

20

40

40

20

30

20

0

0

Débit ( l.min-1 )

10

Ventilation spontanée calme de reposVentilation en volume contrôlé à débit inspiratoire constant

Le débit inspiratoire généré par le ventilateur

est constant

A l’inspiration, la pression dans les voies aériennes supérieures est positive et constitue la pression

motrice

On doit régler :

- le VT = 7-8 ml.kg-1

- la FR = 15-20 c.min-1

- I / I+E = 33-50 %

- FIO2 = 30-60 %

On doit régler :

- le VT = 7-8 ml.kg-1

- la FR = 15-20 c.min-1

- I / I+E = 33-50 %

- FIO2 = 30-60 %

Paw (cmH20)

secondes

secondes

20

40

40

20

30

20

0

0

Débit ( l.min-1 )

10

Ventilation spontanée calme de reposVentilation en volume contrôlé à débit inspiratoire décélérant

Le débit inspiratoire généré par le ventilateur

est décélérant

A l’inspiration, la pression dans les voies aériennes supérieures est positive et constitue la pression

motrice

On doit régler :

- le VT = 7-8 ml.kg-1

- la FR = 15-20 c.min-1

- I / I+E = 33-50 %

- FIO2 = 30-60 %

On doit régler :

- le VT = 7-8 ml.kg-1

- la FR = 15-20 c.min-1

- I / I+E = 33-50 %

- FIO2 = 30-60 %

Ventilation en volume contrôlé avec PEP

Paw (cmH20)

secondes

20

40

30

20

PEP = 10 cmH2O

0

secondes

40

20

0

Débit ( l.min-1 )

10La pression expiratoire positive (PEP) permet , en fin d’expiration, de maintenir le poumon

ouvert lorsqu’atélectasié ou oedèmateux

La PEP se règle entre 5 et 20 cmH2O

La PEP se règle entre 5 et 20 cmH2O

La PEP intrinsèque ou auto-PEP

Paw (cmH20)

secondes

secondes

20

40

40

20

30

20

0

0

Débit ( l.min-1 )

10

Il persiste un débit expiratoire positif en fin

d’expiration

La PEP intrinsèque ou auto-PEP

Il persiste un débit expiratoire positif en fin

d’expiration

Paw (cmH20)

secondes

secondes

20

40

40

20

30

20

0

0

Débit ( l.min-1 )

10

La PEEP intrinsèque se mesure lors d’une pause

expiratoire prolongée

Analyse des courbes de pression dynamique en Ventilation Contrôlée

1000

0

1000

2000

3000

10 20 30

Volume pulmonaire (ml)

Pression airway (cmH2O)

CRF

CPT

Débit constant = 5 l.min-1

Débit constant = 50 l.min-1

En l’absence de ventilation spon- tanée et si un débit inspiratoire constant est délivré, la pente de la courbe pression volume - la com- pliance respiratoire - est indépen- dante du débit inspiratoire.

Par conséquent, la courbe de pression dans les voies aériennes refléte la mécanique ventilatoire.

Ranieri VM, et al. Am J Respir Crit Care Med 1994;149:19-27

Surdistension liée au VT :

courbe concave vers le haut

Recrutement

lié au VT :

courbe convexe vers le haut

PawDébit

Temps

Débit

Débit

pression

Paw

PPEAK = 60 cmH2O

Interêt de la pause téléinspiratoireInterêt de la pause téléinspiratoire

PPeak = 60 cmH2O

PPlat = 45 cmH2O

PEPt = 0 cmH2O

VT = 600 ml, V 60 l.s-1

CRS = 13 ml.cmH2O-1

RRS = 15 cmH2O.l-1.s-1

SDRA

PPeak = 60 cmH2O

PPlat = 17 cmH2O

PEPt = 11 cmH2O

VT = 600 ml , V 60 l.s-1

CRS = 100 ml.cmH2O-1

RRS = 43 cmH2O .l-1.s-1

BPCO

?

secondes

40

20

40

20

0

Débit ( l.min-1 )

secondes

30

20

0

Paw (cmH20)

10

Ventilation en pression contrôlée

Débit déccélérant

On génère une pression de plateau à l’aide d’un

débit inspiratoire décélérant

On doit régler :

- la Pplat

- la FR = 15-20 c.min-1

- I / I+E = 33-50 %

- FIO2 = 30-60 %

On doit régler :

- la Pplat

- la FR = 15-20 c.min-1

- I / I+E = 33-50 %

- FIO2 = 30-60 %





Ventilation assistée contrôlée

secondes

secondes

30

20

40

20

40

20

0

0

Paw (cmH20)

Débit ( l.min-1 )

10

En fin d’expiration, les valves inspiratoires et

expiratoires restent fermées pour détecter

l’effort inspiratoire

On doit régler :

- le VT = 7-8 ml.kg-1

- I / I+E = 33-50 %

- SD = -0.5 à -1.5 cmH2O

- FIO2 = 30-60 %

On doit régler :

- le VT = 7-8 ml.kg-1

- I / I+E = 33-50 %

- SD = -0.5 à -1.5 cmH2O

- FIO2 = 30-60 %

Quand le seuil de déclenchement (SD) est

atteint, la valve inspiratoire s’ouvre pour délivrer le VT

pré-réglé

«seuil de déclenchement »

Ventilation assistée contrôlée avec PEP

secondes

secondes

30

20

40

20

40

20

PEP = 10 cmH2O

0

0

Paw (cmH20)

Débit ( l.min-1 )

10

«seuil de déclenchement »

Quand le seuil de déclenchement (SD) est atteint en-dessous du niveau de PEP, la

valve inspiratoire s’ouvre pour délivrer le

VT pré-réglé

On doit régler :

- le VT = 7-8 ml.kg-1

- I / I+E = 33-50 %

-SD = -0.5 à -1.5 cmH2O

- PEP = 5 à 20 cmH2O

- FIO2 = 30-60 %

On doit régler :

- le VT = 7-8 ml.kg-1

- I / I+E = 33-50 %

-SD = -0.5 à -1.5 cmH2O

- PEP = 5 à 20 cmH2O

- FIO2 = 30-60 %

Limites de la ventilation assistée contrôlée

secondes

40

20

40

20

0

Débit ( l.min-1 )

secondesdé

clen

chem

ent 30

20

0

Paw (cmH20)

10

Une fois le déclenchement effectué par l’effort inspiratoire, le patient ressent le débit constant délivré comme une gêne à l’inspiration

et poursuit son effort inspiratoire……

Débit inspiré en VS

L’activité inspiratoire se poursuit après la phase de déclenchement

EDI

VTml

PawcmH2O

PescmH2O

ESM

J.J. Marini, et al Am Rev Respir Dis 1986: 134: 902-909

Airw

ayP

ress

uai

rway

Pre

ssio

n

Inspiration Expiration

Ventilation contrôlée

Travail machine

Trigger patient

Ventilation assistée contrôlée

Travail machine

Travail patient

Paw = Pvent + Pmus

Pvent

Ventilation passive


Temps

VAC VAI ( FR 8.min-1, Vi 66 l.min-1, Ti 0,7 s, Vt 725 ml )

Aide Inspiratoire

secondes

secondes

dé

cle

nch

em

en

t

20

40

40

20

30

20

10

0

0

Débit ( l.min-1 )

Paw ( cmH20 )

10

Comme en ventilation spontanée, un pic de

débit proto-inspiratoire est délivré au patient

La pression dans les voies aériennes supérieures est

« pressurisée » : c’est le niveau d’aide inspiratoire

Aide Inspiratoire

secondes

secondes

dé

cle

nch

em

en

t

20

40

40

20

20

10

10

0

-10

Débit ( l.min-1 )

Paw ( cmH20 )

0





Le VT dépend de la pression négative

générée dans la plèvre par la mise en jeu des muscles inspiratoires

Ppl(cmH20)

Ptp

Aide Inspiratoire avec PEP

secondes

secondes

dé

cle

nch

em

en

t

PEP = 10 cmH2O

20

40

40

20

30

20

10

0

0

Débit ( l.min-1 )

Paw ( cmH20 )

10





On doit régler :

- le niveau d’aide entre 5 et 25 cmH2O

- -le SD entre -0.5 et -1.5 cmH2O

- la PEP entre 5 et 20 cmH2O

- la FIO2 entre 30 et 60 %

On doit régler :

- le niveau d’aide entre 5 et 25 cmH2O

- -le SD entre -0.5 et -1.5 cmH2O

- la PEP entre 5 et 20 cmH2O

- la FIO2 entre 30 et 60 %

Les systèmes d’arrêt de l’inspiration en Aide

secondes

secondes

dé

cle

nch

em

en

t

PEP = 10 cmH2O

20

40

40

20

30

20

10

0

0

Débit ( l.min-1 )

Paw ( cmH20 )

10

Le débit de coupure

Le dépassement du niveau d’aide

inspiratoire

La limitation du temps inspiratoire

0.0000 2.0000 4.0000 6.0000 8.0000 10.000 12.000 14.000 16.000 18.000

seconds

-3.00000

-2.00000

-1.00000

0.00000

1.00000

2.00000

3.00000

4.00000

l/s

-5.00000

0.00000

5.00000

10.0000

15.0000

20.0000

25.0000

30.0000

35.0000

cmH2

O

Débit de coupure Débit de coupure (trigger expiratoire)

Pression

Débit

Sensibilité Expiratoire 5% 45%

L’Aide Inspiratoire peut être arrêtée par une expiration active

Effets physiologiques

L’AIDE INSPIRATOIREL’AIDE INSPIRATOIRE

Brochard L et al. ARRD 1989; 139:513-521Brochard L et al. ARRD 1989; 139:513-521

Réduction de la fatigue respiratoire

Réduction de l’activité diaphragmatique

Réduction de la fréquence

respiratoire

Augmentation du volume courant

L’AIDE INSPIRATOIREL’AIDE INSPIRATOIRE

Influence des réglages

Chiumello et al. Eur Respir J 2001;18:107-114

Influence de la vitesse d’obtention du niveau d’Aide Inspiratoire

Bonmarchand et al. Crit Care Med 1999;27:715-722

Influence de la vitesse d’obtention du niveau d’Aide Inspiratoire sur le travail respiratoire

Influence du débit de coupure sur le nombre de tentatives infructueuses de déclenchement

Débit de coupure 5 % Débit de coupure 45 %

0

2

4

6

8

10

12

14

16COC 5%

COC 25%

COC 45%

p = 0,004

Wasted

eff orts/minEfforts inspiratoires

inefficaces/min

DCDC

DC

DC






Trigger en pression

E I

P

0

E I

P

seuil0

Débit Insp.

Trigger en débit (flow-by)

pas de déclenchement

E I

Débit Insp.Débit Exp.

Débit Exp. = Débit Insp.

E I

déclenchement

Débit Insp.Débit Exp.

Débit Patient

Débit Exp. < Débit Insp.

Trigger en pressionTrigger en pression Trigger en débitTrigger en débitAI

Effets comparés des modes de déclenchement en fonction du mode ventilatoire

VAC

Aslanian et al. AJRCCM 1998;157:135-143

Une baisse de la sensibilité des seuils de déclenchement augmente le travail respiratoire

* 24 L/min

12 L/min

-2 cmH2O -5 cmH2O

Act

ive

Wor

k (

j / L

)1.5

1.0

0.5

0.0

Marini et al. Chest 1985

Fin du cours

Avantage du trigger en débit

• Sydow et al. 1995 (PB7200ae; COPD)

• Polese et al. 1995 (PB7200ae; weaning, no COPD)

• Barrera et al. 1999 (comfort; PB7200ae; patients differences)

Pas de différences entre les 2 systèmes

• Jager et al. 1994 (PB7200ae; COPD)

• Tutuncu et al. 1997 (comparable, SERVO 300; no COPD)

• Goulet et al. 1997 (Ptrig better; PB7200ae; patients differences)

Facteurs peuvent expliquer les résultats contradictoires

• Réglages de la sensibilité

• Performance des ventilateurs

• Populations des patients





Problèmes posés par l’interaction patient-ventilateur




E I

TRIGGER EN PRESSION TRIGGER EN DEBIT

E I

Débit Exp. Débit Insp.

Analyse des courbes de Paw en Ventilation Assistée Contrôlée en présence d’une activité musculaire inspiratoire et expiratoire

Equation de mouvement du système

respiratoire

PVent + PMus = PRes + PEl + Pexp

Pressure Support Level and missed breaths

Nava et al. Intensive Care Med 1995;21:871-879

BrochardBrochard et al NEJM 1990, 323, 1523 et al NEJM 1990, 323, 1523

Turbine

Sassoon et al. Am Rev Respir Dis 1992

Systèmes en débit

et en pression chez

des patients BPCO

FB: flow-by CPAP

DF: demand flow CPAP

DF-PS5: demand flow + PS 5cmH2O

CF: continuous flow CPAP

FB DF DF-PS5 CF

FB DF DF-PS5 CF

FB DF DF-PS5 CF

PEEP 0

PEEP 8

Sassoon et al. Am Rev Respir Dis 1991

Trigger en débit (CPAP) et en pression (PS-5) au cours du sevrage

AB

Pes triggering

A: PEEPi dynamic

B: Pes opening 1995;151:1-9

1998;157:135-143

1998;157:135-143

PTP post-triggering

PTP triggering

PTP PEEPi

PT FTPT FT

PSV ACV

10

6

4

2

0

8

PTP (c

mH

2O

s/b

reath

)

P<0.05 NS

1998;157:135-143

FACTEURS INFLUENÇANTS LA PERFORMANCE DU TRIGGER

• vitesse de propagation du signal

• longueur du circuit ventilatoire

• site de mesure du signal

• performance du ventilateur

temps de réponse de la valve inspiratoire

fréquence d'échantillonnage du transducteur

erreurs dans la transduction du signal

• "bruit" dans la circuit (eau)

• Caractéristiques techniques

• commande centrale

• force musculaire

• respiration paradoxale

• PEPi

• Caractéristiques du patient

• Réglages du ventilateur • sensibilité, PEP et débit inspiratoire

Ventilation spontanée calme de repos

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