VM + O2 = risque ++ pour le prématuré • Dysplasie broncho-pulmonaire (Chronic Lung Disease) • Rétinopathie du prématuré
VM + O2 = risque ++ pour le prématuréVM + O2 = risque ++ pour le prématuré
• Dysplasie broncho-pulmonaire (Chronic Lung Disease)
• Rétinopathie du prématuré
ELEMENTS CONSTITUTIFSDU SYSTEME RESPIRATOIREELEMENTS CONSTITUTIFS
DU SYSTEME RESPIRATOIRE
Particularités néonatales
– Fatigue +++
– Participation diminuée à la stabilisation de la cage
– Diminution de la force contractile
Eléments Actifs
– Diaphragme
– M intercostaux
– M ventilatoires accessoires
– M abdominaux
Eléments Passifs– Voies aériennes– Paroi thoraco-Abdominale– Tissu conjonctif
pulmonaire
– interface air liquide : Tension de surface (surfactant)
ELEMENTS CONSTITUTIFSDU SYSTEME RESPIRATOIREELEMENTS CONSTITUTIFS
DU SYSTEME RESPIRATOIRE
Particularités néonatales
– Circulaire --> csq musc
Compliante ++
– défaut de surfactant
--> tension de surface
--> expansion pulmonaire
Courbe P-V et mesures de la compliance
Courbe P-V et mesures de la compliance
VOLUME
PRESSION
Cinitiale
Cinfl
Cdefl
point d'inflexion inférieur
point d'inflexion supérieur
Capacité résiduelle fonctionnelle
RESISTANCE
R = (P1-P2) / débit
P1cmH2O
P2débit gazeux (ml/s)
liée à :
- géométrie des conduits
- conditions d’écoulement
- propriétés physiques du gaz
Chute de pression en fonction du rétrécissement du diamètre de la sonde (2.5mm) au cours d'un cycle inspiratoire
Chute de pression en fonction du rétrécissement du diamètre de la sonde (2.5mm) au cours d'un cycle inspiratoire
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
0 25 44 57 63 64 58 39 12
Débit (ml/sec)
Ch
ute
de
pre
ssio
n (
cm H
2O) Diam 2.5 mm
Diam 2.4 mm
Diam 2.3 mm
Diam 2.2 mm
Patient Volumecourant
(ml)
Débit max(ml/s)
Travail total
(mJ/ml)
Travail dûà la SIT(mJ/ml)
% du travaildû à la SIT
#1 1.13 9.1 28.6 0.77 0.10 13.4
#2 1.92 11.5 39.9 0.81 0.16 19.4
Poids(Kg)
Travail respiratoire imposé par la sonde
CONSTANTE DE TEMPS DU SYSTEME RESPIRATOIRE
CONSTANTE DE TEMPS DU SYSTEME RESPIRATOIRE
Kt (sec) = R . C
système à 1 seul compartiment : 1 resistance +1 compliance
R
Il faut 3 Kt pour vider 95 % du poumonC
1 2 3 4 5 Time constants
• % variation de pression en fonction du temps% variation de pression en fonction du temps
• Equilibre presque total : 3-5 KtEquilibre presque total : 3-5 Kt
100
80
60
40
20
0
C
hang
e in
pre
ssur
e (%
)63
8695 98 99
Mécanique pulmonaire et constante de temps
Kt : Applications pratiques Kt : Applications pratiques
Kt (sec) = R . C
ILM : C ou N , R --> Kt --> Te et Ti longs
DBP : C , R --> Kt --> Te et Ti longs
MMH : C , R N --> Kt --> Te et Ti courts
AUTO-PEP
Rétention gazeuse
situations à risque : C ; R stable (guérison MMH) R ; C stable
Te trop court
Problème :ventilation du poumon hétérogène
Te < 3 Kt --> persistance d'un volume téléexpiratoire alvéolaire
AUTO-PEP AUTO-PEP
V Pulm P moy retour veineux et débit cardiaque Vt risque hypercapnie
AUTO-PEP : ConséquencesAUTO-PEP : Conséquences
Nouvelles constantes du système : Kt ( C , R )
Nouvel équilibre aux dépens de :
CAT : FR ; I/E ; P insufl
INSPIRATIONEXPIRATION
VVDD
VVTT
VVTT VVDD
Espace (volume) mortEspace (volume) mort
MMH et rapport VD/VT
VVDD
VAVAVVTT
VVD alvD alv
VVDD
VVTT
VVT T = = 4.9 ml/kg ± 0.64.9 ml/kg ± 0.6
VVD D = 1.97 ml/kg ± 0.13= 1.97 ml/kg ± 0.13
VVD pros D pros = 3-5 ml= 3-5 ml
(ml/sec)
Débit
0 4 8
-15
0
15
4.0
4.5
5.0
12
(secondes)Temps
(cm H2O)Pva
Travail respiratoireTravail respiratoire
Pression desvoies aériennes
0PEP
Débit
0
Volume
0
P va
0PEP
Volume
0
Volume contrôlé
Pression desvoies aériennes
0PEP
Cycle mécanique (imposé)
Cycle mécanique
Cycle mécanique
Pression contrôléePression contrôlée
Volume
0
RespirateursRespirateurs
OXYGENATIONOXYGENATION
FiO2
Pression moyenne : • Reflet du volume pulmonaire
• Fonction de : Pression d'insufflation
PEP
Ti
Fréquence
Débit
Deux déterminants essentiels :
PIP, PEP, TPIP, PEP, TI, I, rapportrapport TTII / T / TEE, FR, débit (de balayage), FR, débit (de balayage)
PEP
PIP
TI
RateFlow
Pressure
TimeTI TE
PEP
PIP
Comment faire varier la pression moyenne ?
• Relation PM - PaRelation PM - PaOO22 non linéaire ; “U” inversé: non linéaire ; “U” inversé:
– PM trop basse :PM trop basse :» Risque = Atelectasies Risque = Atelectasies Pa PaOO22
– PM trop hautePM trop haute::
» Distension Distension déséquilibre rapport V/Q, shunt déséquilibre rapport V/Q, shunt intrapulmonaire, hypoventilationintrapulmonaire, hypoventilation
débit cardiaque débit cardiaque transport O2 (malgré Pa transport O2 (malgré PaOO22 correcte)correcte)
Echanges gazeux et pression moyenne ?Echanges gazeux et pression moyenne ?
Epuration du CO2VENTILATION MINUTE
Epuration du CO2VENTILATION MINUTE
V = F x VtPrincipal déterminant de la capnie
Facteurs modifiant le Vt :
• Pins
• Débit
• Ti
VS-PEP
Intubation
Oxygénothérapie
Ventilation nasale
Babylog 8000
MODES VENTILATOIRES
VCIVACVACI
AIBPAPCPAPSIMVIMV
ETC ........
VOLUME CONTROLE ?PRESSION CONTROLEE ?
Cycle spontané
Pression desvoies aériennes
0PEP
Débit
Cycle mécanique (imposé)
0
Cycle mécanique
Cycle mécanique
Ventilation contrôlée intermittente (VCI)Ventilation contrôlée intermittente (VCI)
Signaux de déclenchementSignaux de déclenchement
capsule
impédance-métrie
cathéter œsophagien + capteur de pressioncapteur de pression
pneumotachographe,
• Mouvements abdominaux
• Mouvements thoraciques
• Pression œsophagienne
• Pression des voies aériennes
• Débit (ou volume)
Systèmes disponiblesSystèmes disponibles
Respirateur Système de déclenchement
SLE 250
SLE 2000
Infant Star
Bearcub (Bourns)
Sechrist IV
Dräger BBL 8000
Bird – VIP
Stéphanie
Pression (capsule , KT œso, pneumotach)
Pression et débit
Capsule abdominale Graseby
Débit (moniteur indépendant)
Capsule abdominale GrasebyImpédance-métrie
Débit (+volume)
Débit
Débit
Ti TR TeTe
Pression des voies aériennes
Débit
0
seuil de déclenchement
Temps inspiratoire
TEMPS DE REPONSETEMPS DE REPONSE
0PEP
MODE VACIMODE VACI
Cycle spontané Apnée
Pression desvoies aériennes
Ttot = Ti + Te Ttot = Ti + Te
0PEP
Seuil de déclenchement
Débit
Cycle mécanique déclenché
Ttot = Ti + Te
0
Ttot = Ti + Te
Cycle mécanique déclenché
Cycle mécanique
imposé
MODE VAC
Pression desvoies aériennes
Ti PR
Te réglé
Fenêtre PR Fenêtre de déclenchement
Ti
0PEP
Cycle mécanique
imposéDébitCycle
mécanique déclenché
Seuil de déclenchement
Apnée
0
Cycle mécanique déclenché
MODE VACMODE VAC
Comparaison VAC - VACIComparaison VAC - VACI
Fréquence machine
Assistance
Risques
VACI
fixée
incomplète
• épuisement à fréquence lente• expiration active
VAC
variable(limite inférieure)
complète
• auto -PEP• expiration active
VAC = Risque auto-PEPVAC = Risque auto-PEP
Pression desvoies aériennes
0PEP
Débit
Seuil de déclenchement
0
Ti TiPR
Te Tinsp
PR
Te
Ti
Tinsp
PR
Te TinspTinsp
VAC et PEP intrinsèque ?VAC et PEP intrinsèque ?
1) Laurent Storme : retrouve une PEP intrinsèque avec le BBL 8000® et l ’Infant Star ® sur un modèle de poumon artificiel
2) Incidence des pneumothorax : Trigger VCI fréq rapide <32 SA 13,4 % 10,3 % <28 SA 18,8 % 11,8 %
924 enfants inclus dont 399 <28 SABaumer et al., Arch Dis Child, 2000, 82, F5
Mais ! Peut-être VAC meilleur mode de sevrage (Grenough, Cochrane data base, 2000)
(secondes)Temps
Débit(ml/sec)
Pression(cm H2O)
VAC (Ti fixé)VAC (Ti fixé)
0 4 2 6 8
30
30
60
60
0
02
10
5
Ti TR TeTe
Pression des voies aériennes
Débit
O
seuil de déclenchement
Temps inspiratoire
Prolongement de l'insufflation dans l'expiration
Prolongement de l'insufflation dans l'expiration
OPEP
Ti TR TeTe
Pression des voies aériennes
Débit
0
seuil de déclenchement
Temps inspiratoire
Terminaison d'insufflationTerminaison d'insufflation
5 à 25 % débit de pointe
0PEP
(secondes)Temps
Débit(ml/sec)
Pression(cm H2O)
30
30
60
0 4 2 6 860
0
02
5
10
Aide inspiratoireAide inspiratoire
Pression des voies aériennes
Débit
seuil de déclenchement
PEP
0
Ti PR
Te réglé
Fenêtre PR Fenêtre de déclenchementTi
Cycle mécanique
imposéCycle mécanique déclenché
Apnée
Cycle mécanique déclenché
VAC + Terminaison d’insufflation (Aide inspiratoire)
VAC + Terminaison d’insufflation (Aide inspiratoire)
Ti TR TeTe
Pression des voies aériennes
Débit
O
seuil de déclenchement
Temps inspiratoire
OPEP
Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites1) la prolongation du Ti est-elle toujours un problème ?Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites
1) la prolongation du Ti est-elle toujours un problème ?
Pression moyenne
Expiration active
Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites
Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites
Ti du patient
Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites 2) bronchospasme
Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites 2) bronchospasme
L ’enfant n ’est plus ventilé
Arrêter la terminaison d ’insufflation
Brsp
Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites 3) fuites
Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites 3) fuites
Ti max réglé=VAC à Ti fixe !!
Cycle spontané
Cycle mécanique déclenché
Cycle mécanique déclenché
Ttot = Ti + Te Ttot = Ti + Te
0PEP
Ttot = Ti + Te
Cycle mécanique déclenché
Cycle aidé pourP ETT
Chute de pression dans la SIT
Débit
0
Pression desvoies aériennes
Seuil de déclenchement
MODE VACI+COMPENSATION DE LA RESISTANCE DE LA SONDE
MODE VACI+COMPENSATION DE LA RESISTANCE DE LA SONDE
Pression desvoies aériennes
0PEP
Débit
0
Volume
0
Option Volume garantiOption Volume garanti
Comparaison des différents modes ventilatoires synchronisés
Comparaison des différents modes ventilatoires synchronisés
Synchroni-sation
Assistance àchaque cycle Fréquence Ti PIP
VC/VCI non non fixe fixe fixe
VACI oui non fixe fixe fixe
VAC oui oui variable fixe fixe
AI oui oui variable variable fixe
AI+VG oui oui variable variablevariable
• Nombreux, complexes parfois, mal évalués
• Se servir de ce que l'on connaît
• Rester dans les modes simples :
– VCI : rarement (sédation, curarisation)
– VACI : oui, mode sûr
– VAC : oui, peut-être, attention au risque d'auto-PEP
– "Aide inspiratoire" : fausse sécurité si fuites VT peut être insuffisant
• Utiliser les modes nouveaux en les évaluant !
Modes ventilatoires : que retenir ?Modes ventilatoires : que retenir ?
REGLAGES et CIBLESREGLAGES et CIBLES
• Sensibilité : maximale en évitant l'auto-déclenchement
• PEP, PIP, FiO2 identiques à la VCI
• Ne pas utiliser de fréquence trop basse, pas de VS-PEP sur tube trachéal
• Ti : intégrer le temps de réponse i.e. diminuer de 50 à 80 msec par rapport au Ti souhaité
• Ne pas chercher à normaliser la capnie
• TOUJOURS PENSER QUE L'ON EST DELETERE EN VENTILANT
– - faire appel à la CPAP nasale dès que possible
Intérêt
CRF
échanges gazeux
collapsus alvéolaire
prévention du collapsus des voies aériennes supérieures
du travail respiratoire
Indications
MMH en association aux surfactants exogènes
Apnées (surtout mixtes et obstructives)
Détresses respiratoires aiguës peu sévères
Post-extubation
(ml/sec)
Débit
0 4 8
-15
0
15
4.0
4.5
5.0
12
(secondes)Temps
(cm H2O)Pva
Modalités d'application
Masque facial
Sondes pharyngées
Enceintes céphaliques
Sondes nasales uni ou bi-narinaires ?
Montage artisanal
Peu précis
PEP peu stable
Peu coûteux
Pas de dispositif de sécurité (haute pression et débranchement)
Pas de mélangeur
Réchauffement-humidification moins fiables
Respirateur néonatal
Précis
PEP peu stable
Mélangeur
Dispositifs de sécurité du respirateur
Coûteux (sauf vieux respirateur)
Passage facile en ventilation nasale
Infant Flow System®
Précis
PEP stable
Moins coûteux qu'un respirateur
Dispositifs de sécurité
Diminution du travail respiratoire
Mélangeur
(cm H2O)
(secondes)
0 5 10
3.5
4.0
4.5
4.0
4.5
5.0 Pièce binasale Vygon
+ BBL 8000
Pièce binasale Vygon
+ BBL 8000
Infant-FlowSystem
Infant-FlowSystem
Stabilité de la PEPStabilité de la PEP
Inconvénients
Erosions muqueuse nasale
Nez "écrasé" (IFS)
Echec
Distension abdominale
Bruit (IFS)
Fixation
Conclusion
Efficacité clinique probable
Nécessité d'une surveillance intensive +++
Encore mal évalué physiologiquement
Malaises graves en cas de débranchement
En phase aiguë : surveillance encore plus "serrée" que pour une VMC
Plus elle est efficace, plus elle est dangereuse
OHFOHF
Historique
• 1967: SJÖSTRAND:Possibilité d'obtenir une ventilation adéquate en utilisant de petits volumes
• 1972 : LUKEINHEIMER: Normocapnie maintenue chez l'animal par oscillation à haute fréquence d'un petit volume d'air
• 1979-80 BRYAN: Premiers résultats de l'oscillation à haute fréquence chez le nouveau-né atteint de MMH
DEFINITION
Ventilation associant un volume courant proche de l'espace mort et un fréquence respiratoire supérieure à 5 Hz
BUTS
• Limiter les risques de barotraumatismes et/ou de volotraumatisme grâce à l'utilisation de faibles volumes courants nécessitant de faibles pressions pour être mobilisées
• Diminuer la morbidité post-ventilatoire ( diminution de l'évolution vers la dysplasie bronchopulmonaire)
Principe de fonctionnement de l’OHF
Perte de charge en OHF
VENTILATION PAR INJECTION A HAUTE FREQUENCE
• injection d'un mélange gazeux à haute fréquence par une canule au niveau de la pièce en T ou par l'intermédiaire d'un cathéter injecteur inclus dans la paroi de la sonde d'intubation
• Entraîne un volume de gaz supérieur à celui injecté
• Fréquence d'injection de 150 à 400/minutes
• Expiration passive
• Technique non utilisée en néonatologie en France
VENTILATION PAR INTERRUPTION DE DEBIT A HAUTE FREQUENCE
• Dérivé de la ventilation à haute fréquence
• Interruption à très haute fréquence du débit de gaz du circuit patient d'un respirateur conventionnel
• Expiration principalement passive
VENTILATION PAR OSCILLATION A HAUTE FREQUENCE
• Mouvement actif de va-et-vient d'un volume fixe de gaz (volume courant) selon une fréquence désirée)
• Volume courant produit par le mouvement de va-et-vient d'une membrane ou d'un piston
• Inspiration et expiration actives
EQUATION DE VENTILATION EN VHF
VA = f x VT2
VA = f x VT
Pressions de ventilation
• Hauteur de l'oscillation ou "Pic à Pic"
• Pression moyenne
• Onde positive et onde négative de durée habituellement égales
• Atténuation de l'amplitude d'oscillation le long de l'arbre trachéo-bronchique
Perte de pression en OHF
1
2
Ventilation alvéolairedirecte
Convection par
mouvement pendulaire
Diffusion augmentée
(Taylor)
Asymétrie desprofils d ’écoulement
Diffusionmoléculaire
4
5
3
(d'après H.K. Chang, J Appl Physiol 1984 ; 56 : 553-563).
Régulation de la PaCO2
• Régulation de la capnie liée au Pic à Pic
Régulation de la PO2
• P moy et FiO2
Rôle de la fréquence
• Pas de rôle identique à celui de la fréquence dans la ventilation conventionnelle
• Pour un même réglage d'amplitude le volume courant diminue lorsque la fréquence augmente
Trial n GA
wks
Steroids
%
IN b.
%
Time of R
min
ES
%
HFV
Type
High LV
RESULTS
P = pulmonary
C = cerebral
French 273 27 53 70 140 100 1 HFO
+
P : HFO = CV
C : NS increase in IVH with HFO
UK 797 26 91 100 < 60 98 2 HFO + 1 HFFI
+ ?
P : HFO = CV
C : HFO = CV
US 500 26 80 91 160 100 1 HFO
+ ?
P : HFO >> CV
C : HFO = CV