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Bases de la ventilation mécanique
C. DammRéanimation Chirurgicale
ROUEN
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Ventilation mécanique: définition
Technique prothétique qui permet de suppléer temporairement la défaillance de l’appareil ventilatoire en prenant en charge tout ou partie du travail ventilatoire du patient
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Objectifs de la VM
1) Assurer les échanges gazeux- apport en O2 suffisant (FiO2)- Ventilation alvéolaire suffisante pour éliminer le CO2
2) Assurer le travail ventilatoire mécanique(totalement ou partiellement)
3) Maintenir les volumes pulmonaires- rôle de la PEEP
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Plan
Rappels physiologiques
Mécanique ventilatoire
Modes ventilatoires
Réglages et monitorage
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Rappels physiologiques
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Volumes pulmonaires
CPT
CVVt
CRF
VR
Insp.
Exp.
Insp. max
Exp. max
0
7
Litres
3
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Échanges gazeux
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Espace mort
Volume courant
alvéolesCRF
Espace mort instrumental:
Espace mort anatomique:
- circuit après pièce en Y- sonde intubation
- trachée- bronche
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Espace mort physiologique : ventilé, non perfusé.
AP
obstructionventilation
alvéole
VP
Espace mort alvéolaire
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Shunt; effet shunt : perfusé, non ventilé
AP
ventilation
alvéole
VP
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PEP: augmentation de la CRF en augmentant le volume résiduel
Permet de recruter des zones atélectasiées en faisant passer la CRF au dessus du volume de fermeture
Volume de fermeture
Volume de fermeture= Vol pulm à partir duquel des bronchioles se collabent en raison de l’augmentation de la pression transmurale
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Mécanique ventilatoire
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Pression Atm = 0 (convention de référence)
Pression desvoies aériennes
Pression alvéolaire≈ pression de plateau
Pression pleurale≈ pression oeso.
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Déb
it ( l
.min
-1)
Ventilation spontanée calme de repos
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
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Effets cardiovasculaires de la VM
des P IntraThx : obstacle au RV =>Hypovolémie relative, chute DC et TASurtout si PEP
du gradient de P Thx-Abdo => Facilite l’éjection du VG chez l’insuffisant cardiaque
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Pression, Volume, débit et le temps = VARIABLES
Compliance et Resistance = CONSTANTES
Equation du mouvement
muscle + ventilator
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Courbe de pression
Débit
Pression
0t
P de pic (P max)
P de plateau
PEP
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Pva= P0 + RSR x Débit + ESR x VolPva= P0+ PRésistives+P Élastiques
Débit
Pression
0t
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Pva = P0 + RSR x Débit + ESR x Vol
Ppic dépend des résistances du système respiratoire et du débit d’insufflation:– Diamètre de la sonde d’intubation– …
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ΔP2
C = Volume/ΔP2
R = ΔP1/DébitPpeak
Pplat
PEEPtot
ΔP1
Obstruction de SondeObstruction de Sonde
ΔP1
ΔP2
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AtAtéélectasies / Pneumothoraxlectasies / Pneumothorax
R = ΔP1/DébitΔP1
Ppeak
Pplat
PEEPtot
ΔP2
C = Volume/ΔP2
ΔP1
ΔP2
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Pression de pic
Q
P
0t
0
Q
P
0t
0
4035
I/E=1/3 I/E=1/1
6040
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ΔP1
ΔP2
ΔP1
ΔP2
4035
20 30
I/E=1/3 I/E=1/1
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Pression de plateau=
Pression alvéolairePva = P0 + RSR x Débit + ESR x VolEn ventilation contrôléeA débit nul: pause télé-inspiratoire
Pplat dépend:– Du niveau de PEP et donc du volume de
départ– De l’élastance (compliance) du système
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Volume trappé= PEPi– Gène à l’expiration (asthme, BPCO)– Temps expiratoire trop court…– Mesurée lors d’une pause téléexpiratoire
t
Paw
t
Insp.- und Exp.- valve closed Exp. valve opened
t
Flow
PEEP
Vtrap
mes. time 1 mes. time 2
Intrinsic PEEP
Paw
t
Insp.- und Exp.- valve closed Exp. valve opened
t
Flow
PEEP
Vtrap
mes. time 1 mes. time 2
Intrinsic PEEP
Paw(cmH20)
secondes
secondes
20
40
40
20
30
20
0
0
Débit ( l.min-1
)
10
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PEEPtot
AutoAuto--PEEPPEEP
ΔP1
ΔP2
R = ΔP1/DébitΔP1
Ppeak
PplatΔP2
C = Volume/ΔP2
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Hyperinflation dynamique
Risque majeur de barotraumatisme !
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ΔP1
ΔP2
ΔP1
ΔP2
4035
20 30
PEPi=5
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Augmentation du volume résiduel (PEPi):déplacement vers une zone de plus faible compliance (augmentation des pressions élastiques)
Compliance
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Modes ventilatoires
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Critères de classification des modes ventilatoires
Paramètre pré-réglé: paramètre que le ventilateur maintient égal à une valeur de consigne dans un mode de ventilation donné (paramètre contrôlé).
– Mode à volume/débit pré-réglé
– Mode à pression pré-réglée
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Modes en débitTechniques: régulateur de flux– 2 servovalves (Air,O2)– Régulation du débit d’insufflation
Réglage manuel du débit = ouverture ±importante de la valveLe Volume insufflé (Vt) dépend du temps d’insufflation (Ti)Q= Vt / Ti
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valve
Ventilateur
Débit
Pression
Débit réglé60 l/min
Pression mesurée
Modes en Débit
Ti
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Ventilation contrôlée
Ventilation partiellement assistée
Désadaptation
Paw= Pvent + Pmusc
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PATIENT
VENTILATEUR
VC(coma toxique)
VS(C-PAP)
PATIENT
VENTILATEUR
VC(coma toxique)
VS(C-PAP)
Eff
ort
insp
irat
oire
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Auto PEP et Ventilation assistée
P4 P3 P2 P1 Ventilateur
InspInsp
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Modes en pressionTechniques: boucle de rétrocontrôle– Paramètre contrôlé: pression– Paramètre régulé: l’ouverture de la valve
proportionnelle (débit décélérant)Le Volume insufflé (Vt) dépend de la compliance du système respiratoire et de la différence entre la pression de consigne et laPEPtotLe Vt peut être augmenté par un effort inspiratoire du patient ou bien diminué par un effort expiratoire prématuré
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Ventilateur
Pression de consigne
Pression mesurée
0
20
20
Modes en pression
1010
155
20
20
Pression
Débit
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Prudence!
Baisse du Vt si:
– Compliance baisse– Augmentation des résistances avec temps
d’insufflation trop court
– Monitorage du Vte +++
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Equation du mvt
PHASES VARIABLESP
V
t
PSVCes 4 variables permettent de définir quasiment tous les modesventilatoires
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Contrôlée
Spontanée
Assistée
Trigger: début du cycle
0
V
0
P
t
-Temps
-Débit
-Volume
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TRIGGER EN PRESSION
iV&
E I
P
0
E I
P
seuil0
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TRIGGER EN DEBIT (FLOW-BY)
pas de déclenchementiV eV && =
E I
eV& iV& iV&
E I
eV&
patientV&
déclenchementiV eV && <
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1) temps nécessaire pour
atteindre le niveau-seuil
2) temps de réponse du
système pneumatique
1) temps nécessaire au
débit pour traverser le
circuit inspiratoire (débit
inspiratoire initial insuffisant)
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0
V
0
P
t
Modalités de ventilation
Contrôlée
Spontanée
Assistée
Limite: délivrance du gaz
-Débit
-Volume
-Pression
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0
V
0
P
t
Contrôlée
Spontanée
Assistée
Cyclage: fin du cycle
-Temps
-Pression
-Débit
-Volume
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Mode contrôlé: – consigne de pression ou de débit– L’insufflation et le cyclage sont dépendants du temps
Mode ventilatoire Trigger Limite Cycle
Controlé Machine Machine Machine
Assisté-controlé Patient Machine Machine
Assisté Patient Machine Patient
Spontané Patient Patient Patient
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Mode assisté contrôlé: – consigne de pression ou de débit– le cyclage est dépendant du temps– L’insufflation est déclenchée par un effort du patient– Le temps expiratoire et la FR sont déterminés par le patient si sa
FR est supérieure à la fréquence machine– Nécessité d’un débit de pointe élevé (60L/min) pour éviter les
désadaptations
Mode ventilatoire Trigger Limite Cycle
Controlé Machine Machine Machine
Assisté-controlé Patient Machine Machine
Assisté Patient Machine Patient
Spontané Patient Patient Patient
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Mode ventilatoire Trigger Limite Cycle
Controlé Machine Machine Machine
Assisté-controlé Patient Machine Machine
Assisté Patient Machine Patient
Spontané Patient Patient Patient
Mode assisté: – consigne de pression – le cyclage est dépendant du débit (et donc du patient)– L’insufflation, le débit inspiratoire,le temps inspiratoire et donc le
Vt, la FR et le temps expiratoire sont déterminés par le patient– Le travail ventilatoire est partagé entre le malade et le ventilateur
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En résumé…Modes en débit– VC– VAC– VACI– …
Modes en pression– PC– PAC– PACI
– AI– …
Modes en VS– C-PAP VS-PEP– BIPAP– …
P
t
Exp. Trigger
Insp. Trigger
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Ventilateur
Pression de Pression de consigneconsigne
Pression mesurPression mesurééee
00
2020
201010
101515
5
Volume de consigne = 500 mlVolume de consigne = 500 ml
2020
Volume mesurVolume mesurééVolume mesurVolume mesuréé < 500 ml< 500 ml
DDéébit rbit rééglgléé
Dual Mode (dans le cycle):VAPS, VSAI-Vt mini
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Dual Modes (cycle à cycle)
• Variable contrôlée : pression
• Variable de cyclage : débit- VA (Servo 300, Siemens)
• Variable contrôlée : pression
• Variable de cyclage : temps
- VCRP (Servo 300, Siemens)
- AutoFlow (Evita 4, Dräger)
- APV (Galileo, Hamilton)
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Réglages et monitorage de base…
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Ventilation assistée-contrôlée (VAC)
1)Trigger : sens max (lim. autodéclenchement)2) Débit pointe ≈60 L:min[3)Ti ≈ 0.8 sec]; plat= 0 (ou 0.2s)4) Vt = 8 - 10 ml/kg (poids théorique)5)FR 10 /min ou + (15 )6) PEP ≈ 4-5 cm H2O ou 80% PEPi (?)7)Monitoring: Paw (forme, pic), + Pplat, courbe de débit exp (trapping, fréquence patient)
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Ventilation assistée-contrôlée en pression (VAPC)
1)Trigger : sens max (lim. autodéclenchement)[2) Débit pointe : non réglé]3)Ti ≈ 0.8 sec ; plat= 0 4) Paw réglé pour -->Vt = 8 - 10 ml/kg (poids théorique) ou Pplat VAC5)FR 10- 15 /min6) PEP ≈ 4-5 cm H2O ou 80% PEPi (?)7)Monitoring: Volume, débit exp (trapping, fréquence patient)
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Ventilation en aide inspiratoire (VS-AI)
1)Trigger : sens max (lim. autodéclenchement)[2) Débit pointe non réglé][3)Ti non réglé]
4) PAI pour Fr: 30 (ou 35) > Frspont > 25 (ou Vt = 7-8 ml/kg de poids théorique)[5)FR non réglée]
6) PEP ≈ 4-5 cm H2O ou 80% PEPi (?)7)Monitoring:Volume, fréquence, courbes ++débit exp (trapping, fréquence patient)8) Pente élevée ( 80%), cycling 25% ou + (45%)
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