Modalites Ventilatoires

MODES ET MODALITES
VENTILATOIRES
VENTILATION ARTIFICIELLE
Ensemble de techniques qui
permettent la prise en charge des
Insuffisances Respiratoires Aiguës

L’appareil Thoraco-Pulmonaire remplit 2 grandes fonctions
• « Pompe Ventilatoire » qui conduit le gaz depuis l’atmosphère jusqu’aux alvéoles
• « Echangeur Gazeux » permettant l’échange de gaz entre alvéoles et sang capillaire environnant

Les Insuffisances Respiratoires sont des défaillances
• De la fonction « Pompe Ventilatoire »

Marquée par HypoVentilation Alvéolaire avec Hypercapnie
• De la fonction « Echangeur Gazeux »

Marquée par une Hypoxémie le plus souvent
• Des 2 fonctions
Modes & Modalités Ventilatoires

La Ventilation Artificielle :
• Pallie les défaillances de la « fonction Pompe Ventilatoire »

Le Ventilateur (pompe mécanique) remplace et/ou supplée la pompe
Ventilatoire (le Ventilateur est un « muscle respiratoire » supplémentaire)
• Tente de corriger les anomalies liées aux troubles de la fonction
« Echangeur Gazeux », en particulier l’hypoxémie
Moniteur
O2
MP
F
F
P
Air
Modes Ventilatoires:
Classification I
Modèle monocompartimental
R
C
Equation de Mouvement
Paw = Pres + Pel = (V x 1/C) + (V’ x R)
« CHARGES » VENTILATOIRES
Pel
Pres
Pmus
Equation de mouvement
Pmus = Pel + Pres
R
E
S
Pmus
P
I
Passist
Pmus + Passist = Pel + Pres
Pmus + Passist = Pel + Pres
Passist = 0
Pmus = 0
Passist = Pel + Pres
Pmus = Pel + Pres
Vent Spontanée
Vent Assistée ou Partielle
Vent Contrôlée
Modes & Modalités Ventilatoires: classification

Modes permettant la prise en charge du Travail ventilatoire (Wob)
• Prise en charge totale : modes Contrôlés

VC, VPC
• Prise en charge partielle : modes Assistés ou Partiels

VAC, VPAC, VACI,PACI, Aide Inspiratoire
• Modes asservis: le ventilateur modifie son assistance en fonction d’une consigne
reflétant la demande du patient: VAIV, PAV…

Modalités permettant de corriger les hypoxémies
• FiO2
• Pression Expiratoire Positive
• Manipulations des rapports Va/Q régionaux pulmonaires


VasoDilatateurs Inhalés (NO, PG inhalées)
Almitrine
Paw = Pres + Pel = (V’. R) + (V / C)
P
Paw
Ventilateur
P plateau
Pres i
Palv
Paw
Pres e
temps
V’
Pres
Vi
Ve
Pel = Palv
V
Modes & Modalités Ventilatoires: classification

Modes permettant la prise en charge du Travail ventilatoire (Wob)
• Prise en charge totale : modes Contrôlés

VC, VPC
• Prise en charge partielle : modes Assistés ou Partiels

VAC, VPAC, VACI,PACI, Aide Inspiratoire
• Modes asservis: le ventilateur modifie son assistance en fonction d’une consigne
reflétant la demande du patient: VAIV, PAV…

Modalités permettant de corriger les hypoxémies
• FiO2
• Pression Expiratoire Positive
• Manipulations des rapports Va/Q régionaux pulmonaires


VasoDilatateurs Inhalés (NO, PG inhalées)
Almitrine
Mode Volume (Débit) Contrôlé
•Prise en charge totale de la Ventilation
•Réglage VT, f, I/E, (FiO2, PEP)
•Mode le + souvent utilisé, obligatoire en cas de troubles majeurs de la pompe
ventilatoire
•Aucune adaptation à la demande du patient (nécessite souvent une sédation )
Paw
P Plateau
La Pression Plateau représente la P Alvéolaire télé-inspiratoire; une valeur
supérieure à 30 cm H2O expose à un risque de surdistension
V’
Vi
Vi
Mode en Volume Contrôlé : courbes P, Débit, Volume / temps
Ttot
Paw
V’
Vol
Ti
Vi
I/E =Ti/Te
Te
Ti/Ttot
Vi
Paw = Pres + Pel = (V’. R) + (V / C)
P plateau
P
La Pression Plateau
représente la P Alvéolaire
télé-inspiratoire; une valeur
supérieure à 30 cm H2O
expose à un risque de
surdistension
Paw
Ventilateur
Pres i
Palv
Paw
Pres e
temps
V’
Pres
Vi
Ve
Pel = Palv
V
Variables dépendantes
Non contrôlées par le ventilateur pendant l’insufflation
Dépendent des caractéristiques mécaniques du Système Respiratoire
Cette variable peut être surveillée et les alarmes peuvent s’y
appliquer
Tous les modes peuvent être décrits
VC = Tdecl, V’limit, Tcyclage VPC: Tdecl, Plimit, Tcyclage…
Paw
V’
mode volumétrique
Vi
mode barométrique
Vi
Pva
Normal
V’i
V’e
Rva augmentées
C abaissée
Ventilation à Pression Contrôlée VPC





Prise en charge totale du travail ventilatoire, en
respectant une Paw donnée
Réglages Paw limite, f, I/E
La machine module le débit en permanence pour
maintenir Paw constante
Le Vt est aléatoire, dépendant des
caractéristiques mécaniques de l’appareil
respiratoire, il doit être surveillé
Améliore la répartition intra-pulmonaire de gaz,
réduirait le risque de barotraumatisme (?)
Mode VPC
Pva
Tdeclen, Plimit, Tcyclage
V’i
Vi
Ve
V’e
Variables dépendantes
Non contrôlées par le ventilateur pendant l’insufflation
Dépendent des caractéristiques mécaniques du Système Respiratoire
Cette variable peut être surveillée et les alarmes peuvent s’y
appliquer
Tous les modes peuvent être décrits
VC = Tdecl, V’limit, Tcyclage VPC: Tdecl, Plimit, Tcyclage…
Paw
V’
mode volumétrique
Vi
mode barométrique
Vi
Pva
V’i
Vol
Améliore la répartition intra-pulmonaire de gaz
30
30
30
30
Début Inspiration
milieu d’inspiration
fin d’inspiration
VC
Vi
VPC
Vi
Limiterait le risque de barotraumatisme ?
Pva
Palv
Modes & Modalités Ventilatoires: classification

Modes permettant la prise en charge du Travail ventilatoire (Wob)
• Prise en charge totale : modes Contrôlés

VC, VPC
• Prise en charge partielle : modes Assistés ou Partiels

VAC, VPAC, VACI,PACI, Aide Inspiratoire
• Modes asservis: le ventilateur modifie son assistance en fonction d’une consigne
reflétant la demande du patient: VAIV, PAV…

Modalités permettant de corriger les hypoxémies
• FiO2
• Pression Expiratoire Positive
• Manipulations des rapports Va/Q régionaux pulmonaires


VasoDilatateurs Inhalés (NO, PG inhalées)
Almitrine
Ventilation Assistée Contrôlée VAC




Le patient peut déclencher l’inspiration quand il le souhaite
Le cycle ainsi déclenché est contrôlé par les réglages du
respirateur
Le patient contrôle la durée de E et donc la Fréquence
Le patient doit déclencher un trigger (signal interprété par la
machine comme une demande inspiratoire
• Trigger en Pression

Le malade doit effectuer une dépression (réglable) dans le circuit pur
déclencher l’inspiration
• Trigger en Débit (flow-by)

Le malade détourne à son profit une part d’un faible débit constant circulant
VAC (trigger en Pression)
PAC (trigger en Pression)
P
V’
Vi
temps
Vi
Le patient peut déclencher l’inspiration quand il le souhaite, il contrôle la durée de E
Le cycle mécanique déclenché est pré-réglé
Déclenchement ou Trigger Inspiratoire : (2)
en Pression ou en Débit
T. Pression
P
F
T. Débit
VACI
Pva
Liberté de cycles spontanés , entre des cycles contrôlés dont le déclenchement est synchrone de la demande du
patient
Éventuel sevrage en « écartant » les cycles imposés (baisse de leur fréquence)
Wob important
PACI
Pva
Aide Inspiratoire
P
Passist
V’
Qualité des Modes Ventilatoires
Adaptation
besoins
métaboliques
Partage du
Travail
Ventilatoire
Compensation
des Résistances
au sevrage
VC –VPC
NON
NON
NON
VAC
OUI
NON
NON
VACI
OUI
OUI
NON
AI
OUI
OUI
OUI
Modes & Modalités Ventilatoires: classification

Modes permettant la prise en charge du Travail ventilatoire (Wob)
• Prise en charge totale : modes Contrôlés

VC, VPC
• Prise en charge partielle : modes Assistés ou Partiels

VAC, VPAC, VACI,PACI, Aide Inspiratoire
• Modes asservis: le ventilateur modifie son assistance en fonction d’une consigne
reflétant la demande du patient: VAIV, PAV…

Modalités permettant de corriger les hypoxémies
• FiO2
• Pression Expiratoire Positive
• Manipulations des rapports Va/Q régionaux pulmonaires


VasoDilatateurs Inhalés (NO, PG inhalées)
Almitrine
VAIV




Ventilation en Aide Inspiratoire Variable asservie
à la Fréquence
Lorsque Fr varie de + 3 ou -3 c/min, le niveau
d’AI varie de + 1 ou – 1 cm H2O
Fréquence « objectif » déterminée par les
soignants
MAIS quelle est la « Frequence objectif » du
patient?
Modes & Modalités Ventilatoires: classification

Modes permettant la prise en charge du Travail ventilatoire (Wob)
• Prise en charge totale : modes Contrôlés

VC, VPC
• Prise en charge partielle : modes Assistés ou Partiels

VAC, VPAC, VACI,PACI, Aide Inspiratoire
• Modes asservis: le ventilateur modifie son assistance en fonction d’une consigne
reflétant la demande du patient: VAIV, PAV…

Modalités permettant de corriger les hypoxémies
• FiO2
• Pression Expiratoire Positive
• Manipulations des rapports Va/Q régionaux pulmonaires


VasoDilatateurs Inhalés (NO, PG inhalées)
Almitrine
FiO2


L’augmentation de FiO2 permet d’améliorer la
PaO2 en augmentant la PAO2
MAIS
• Ceci n’améliore pas la PAO2 lorsque l’hypoxémie est liée
à un effet shunt prédominant
• L’O2 est toxique pour les poumons à forte concentration
la FiO2 doit être, au mieux, limitée à 60%
Modes & Modalités Ventilatoires: classification

Modes permettant la prise en charge du Travail ventilatoire (Wob)
• Prise en charge totale : modes Contrôlés

VC, VPC
• Prise en charge partielle : modes Assistés ou Partiels

VAC, VPAC, VACI,PACI, Aide Inspiratoire
• Modes asservis: le ventilateur modifie son assistance en fonction d’une consigne
reflétant la demande du patient: VAIV, PAV…

Modalités permettant de corriger les hypoxémies
• FiO2
• Pression Expiratoire Positive
• Manipulations des rapports Va/Q régionaux pulmonaires


VasoDilatateurs Inhalés (NO, PG inhalées)
Almitrine
Pva
PEP
Pression Expiratoire Positive
V’i
V’e
Pression Expiratoire Positive

Peut se rajouter à tous les modes déjà vus
• VC-PEP, PC-PEP, AI-PEP, VS-PEP (CPAP)…

Permet d’augmenter le Volume Télé-expiratoire
au dessus du Volume de Fermeture
• Recrutement de territoires alvéolaires fermés à la
ventilation (diminution du shunt)
• Diminue le traumatisme de collapsus-réouverture
cyclique



augmente le risque de surdistension (Pplateau)
Diminue le Débit Cardiaque
Gêne au retour veineux cérébral
Choix du niveau de PEP

PEP permettant d’obtenir PaO2 > 60 mmHg pour FiO2< 60%

PEP permettant d’obtenir Q’s/Q’t < 15%

Point d’inflexion inférieur de la branche inspiratoire de la
courbe PVst du système respiratoire

Point d’inflexion de la branche expiratoire de la courbe P-Vst

Best PEP : PEP permettant d’obtenir le meilleur TaO2
Courbe Pression alvéolaire – Volume système respiratoire
physiologique
Volume
SR
Capacité Pulm Totale
Paw
Vol courant
Palv
CRF
Vol Fermeture
Vol Résiduel
0
Palv
Volume
Pression
alvéolaire
Volume
Paw
Palv
Vt
Pressions
V
Vt
VTE
Vfermeture
CRF
PEP
Pplat
maxi = 30 cm H2O
Pression
Recrutement
V
Vt
VTE
Vfermeture
CRF
PEP
Pplat
maxi = 30 cm H2O
Pression
CPT
V
Ci = V / Pi
Ce = V / Pe
CRF
Pe
Pi
CPT
CRF
PEP
PEP
Retentissement hémodynamique de la VM
• Baisse du débit cardiaque
– baisse du retour veineux ++
– augmentation de la post-charge du VD
– interférence ventriculaire VD-VG
Baisse du Retour Veineux
VCsup
VCS
PA
POD
OD
VCinf
VCI
Augmentation de la post-charge du VD
Cœur G
Cœur D
Palv
Interference Ventriculaire
VD
VG
VD
VG

Modifications du retour veineux
céphalique
la Pression positive intra-thoracique
s ’oppose au retour veineux céphalique
(mais limité par un phénomène de «
chute d ’eau »)
Pvic
Pcrit
PVIC
Pcrit  8-10 cm H2O
PA
POD
POD
Modes & Modalités Ventilatoires: classification

Modes permettant la prise en charge du Travail ventilatoire (Wob)
• Prise en charge totale : modes Contrôlés

VC, VPC
• Prise en charge partielle : modes Assistés ou Partiels

VAC, VPAC, VACI,PACI, Aide Inspiratoire
• Modes asservis: le ventilateur modifie son assistance en fonction d’une consigne
reflétant la demande du patient: VAIV, PAV…

Modalités permettant de corriger les hypoxémies
• FiO2
• Pression Expiratoire Positive
• Manipulations des rapports Va/Q régionaux pulmonaires


VasoDilatateurs Inhalés (NO, PG inhalées)
Almitrine
Rapport V° / Q° (1)
ZONES VENTILEES ET
PERFUSEES
PaO2
100mmHg
Cœur G
Cœur D
NORMAL
Rapport V°/Q° (2)
ZONES PERFUSEES
NON-VENTILEES
shunt
PaO2
Cœur G
Cœur D
SDRA
Rapport V°/Q° (3)
NO
shunt
PaO2
NO
Cœur D
vasoD
SDRA + NO
Cœur G
Rapport V°/Q° (4)
NO
PEEP
Recrutement alveolaire
shunt
NO
vasoD
PaO2
NO
Cœur D
vasoD
SDRA + NO +PEEP
Cœur G






L ’ALMITRINE (Vectarion) est un
vasoconstricteur essentiellement pulmonaire
renforce la vasoconstriction des zones
alveolaires mal ventilées
dans les zones bien ventilées, cette action est
inhibée par la vasoD liée au NO
L ’effet final est un renforcement de la
distribution de la perfusion vers les zones
bien ventilées
l ’Almitrine peut entrainer
PAP
Posologie usuelle 4 mcg/kg/min
Rapport V°/Q° (5)
NO
vasoC par ALMITRINE
shunt
PaO2
NO
Cœur D
vasoD
SDRA + NO + ALMITRINE
Cœur G



Patients répondeurs (patients dont la
PaO2 augmente de plus de 20 %) et
non-répondeurs
Aucun élément ne permet
actuellement de les distinguer
préalablement
Pas de modification de la mortalité et
de la morbidité du SDRA
Alarmes :
Une alarme sur un respirateur peut être une urgence qui nécessite :
- une intervention immédiate
- la reprise sous ventilation manuelle au ballon sous 02 pur si la cause
d’alarme n’est pas immédiatement comprise ou qu’il n’est pas possible
d’y remédier immédiatement.
PRESSION HAUTE : Surpression Obstruction?
Sonde coudée ou mordue?
Repositionner - Guedel
Sonde bouchée?
Aspirer
Asymétrie de soulèvement?
Atelectasie, PNO, IT sélective
Si cause non évidente et pas corrigeable immédiatement
Appeler Médecin
Mettre à FiO2 100%
Pression minimale : débranchement - Apnée ?
alarme de débranchement : le patient n’est plus ventilé
Cause évidente auto-extubation, débranchement d’un malade agité
ou remuant).
Si impossible d’y remédier immédiatement : reprendre le patient sous
ventilation manuelle au ballon sous 02 pur.
ventilation au ballon normale, c’est le respirateur qui est en
cause :
- Rebrancher le ballon-testeur.
- Vérifier le circuit : connexion patient-respirateur, fuite par une voie
accessoireexemple : nébulisateur, raccord pour monoxyde d’azote
- S’assurer que le mode ventilatoire est adéquat (exemple : patient en
mode ventilation spontanée resédaté ou recurarisé sans modification
du mode ventilatoire).
- En dernier lieu, panne technique.
ventilation au ballon est tout aussi déficiente que sous
respirateur c’est le patient qui est en cause :
- Patient trachéotomisé dont la canule peut être déplacée.
Sonde d’intubation en place mais ballonnet rompu, ou à cheval sur les
cordes vocales :
VOLUME COURANT seuil bas
en général mesuré sur le Vt Expiré
fuite sur le circuit (tuyau, raccords, sonde intubation ou canule)
fistule broncho pleurale, trachéo-oesophagienne
patient sédaté en mode Spontané
si pas de cause évidente aisément remédiable
prendre au ballon O2 pur appel
VOLUME MINUTE seuil haut
c ’est le + souvent l ’équivalent d ’une dyspnée
souvent polypnée superficielle (augmentation de Fr plus que de Vt
agitation
besoins ventilatoires augmentés (fièvre, douleur, etat de choc)
hypercapnie
ALARMES

Grand nombre d ’alarmes portant sur les paramètres monitorés

Fonction Respiratoire
• Ventilateur
Fr
Vt
Ve
Paw
PEP
FiO2
Apnée
Seuil haut et bas
Seuil haut et bas
Seuil haut et bas
Seuil haut et bas
• Oxymètrie de Pouls
Fc
Seuil haut et bas
SpO2
Signal bruité
Seuil haut et bas 2
1
2
2
2
2
1
Seuil haut et bas 2
2
16
Pertinence :
moins de 10 % des alarmes sont suivies d ’une action thérapeutique
Conséquences néfastes
désensibilisation des soignants
allongement du temps de réponse aux alarmes
réponse inappropriée
nuisance sonore et irritation des soignants
Le monitorage et les alarmes améliorent le pronostic vital des
patients
donc COMPROMIS
NORMES FRANCAISES AFNOR 1995 et 1997
3 catégories d ’alarmes:
alarmes de haute priorité: Urgence - réponse immédiate
panne alimentation électrique ou pneumatique
haute Pression ou PEP haute maintenue > 15 sec
alarmes de moyenne priorité: réponse prompte
Vt ou Vminute bas, apnée, FiO2 haute ou basse
alarmes de basse priorité : alerte
Type alarme
Panne alim electrique pneumatique
Classement
Remarque
Haute Priorité
FiO2
Paw
haute
au - Moyenne
dès que FiO2  21%
basse
au - Moyenne
//
haute
Haute
Vminute ou Vt bas
au - Moyenne
Apnée
au - Moyenne
Débranchement
au - Moyenne
SpO2
Pas de priorité mentionnée
(défaut de capteur)
Moyenne ou Basse
Vt bas ou Paw bas
Peut Etre faut-il choisir les alarmes en fonction de la situation clinique?
(monitorage de « base » et monitorage souhaitable en fonction de la situation)
FiO2
Vminute
haute
Optionnelle
basse
Souhaitable
haut
Pva
Vt
Optionnel
bas
Obligatoire
haute
Obligatoire
basse
Souhaitable
haut
Souhaitable
bas
Obligatoire
Apnée
Obligatoire
Débranchement
Obligatoire
Fr
SpO2
haute
Obligatoire
basse
Souhaitable
haute
Optionnelle
basse
Obligatoire
Protocoles, Protocoles...
ALARMES dans les MODES VOLUMETRIQUES
Les Volumes sont les valeurs consignes, la surveillance doit donc porter sur
les Pressions (paramètres variables)
en VC, la surveillance de la Pmax enseigne à la fois sur Raw, Esr, PEPi
en VACI surveiller Vminute Patient comparée à Vminute Totale
ALARMES dans les MODES BAROMETRIQUES
LES Pressions sont les valeurs consignes, la surveillance doit porter sur les
Volumes qui sont dépendants des caractéristiques mécaniques du Système
Respiratoire
en PC, PAC, alarmes sur Vminute exiré max et mini, Fr maxi
en AI, alarmes sur Vt max et mini, Fr maxi (alarme = 30 c/min)
Alarmes spécifiques de certaines pathologies
mise en place de protocoles de monitorage et d ’alarmes de paramètres
monitorés
ex.: BPCO, asthme aigü grave, SDRA, affection neuro-musculaire et
pariétale...
MERCI de votre ATTENTION
Pva
V’i
V’e
Pmus
Résistance Raw
Pres Pression nécessaire pour vaincre Raw
Elastance el
Pel Pression nécessaire pour vaincre Elastance
Pmus
Résistance Raw
Pres Pression nécessaire pour vaincre Raw
Elastance el
Pel Pression nécessaire pour vaincre Elastance