Ventilation mécanique
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En médecine, la ventilation mécanique consiste à suppléer ou assister à la respiration spontanée à l'aide d'un appareil nommé respirateur ou ventilateur. Elle se pratique le plus souvent dans un contexte de soins critiques (médecine d'urgence, soins intensifs ou intermédiaires) et d'anesthésie mais peut aussi être fournie à domicile à des patients porteur d'une insuffisance respiratoire chronique. L'interface patient-ventilateur est soit une sonde endotrachéale, un masque étanche (facial ou nasal), une canule de trachéotomie, un masque laryngé, ou, exceptionnellement un combitube.
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[modifier] Physiologie
Lors de la respiration spontanée, l'abaissement du diaphragme et une expansion de la cage thoracique créent une diminution de la pression alvéolaire (pression négative si on la compare à la pression atmosphérique). C'est cette pression négative qui entraîne l'entrée d'air dans les poumons.
La ventilation mécanique utilisée en médecine est une ventilation dite en pression positive (VPP). Cela signifie que l'entrée d'air dans les poumons n'est plus causée par une diminution de la pression dans les poumons mais par une augmentation de la pression à l'extérieur.
Alors que dans la respiration spontanée, la pression intrathoracique tourne autour de zéro plus ou moins quelques cmH2O, la VPP crée des pressions intrathoraciques pouvant aller au- delà de 40 cmH2O. Les répercussions au point de vue physiologique sont :
- Augmentation de l'oxygénation.
- Diminution du retour veineux.
L'importance de ces modifications est propostionnelle à la pression intrathoracique moyenne (Pmoy).
[modifier] Concepts de base
[modifier] Vocabulaire
- Volume courant : c'est le volume d'air qui entre et qui sort des poumons à chaque respiration.
- Fréquence : c'est le nombre de respiration par minute.
- Temps inspiratoire (Ti) : c'est la période pendant laquelle l'air entre dans les poumons, autrement dit la durée de l'inspiration.
- Respiration contrôlée : respiration déclenchée par le respirateur et administré avec le volume ou la pression, le débit ou le Ti qui ont été réglés par le clinicien.
- Respiration assistée : respiration déclenchée par le patient mais administré par le ventilateur de la même manière(avec les mêmes paramètres) qu'une respiration contrôlée.
- Respiration spontanée : respiration déclenchée par le patient ou le Ti n'est pas limité. Le ventilateur ne fait que fournir une aide inspiratoire si celle-ci à été réglée.
[modifier] Déclenchement de l'inspiration
Une inspiration peut soit être déclenchée par un effort respiratoire du patient ou par la fréquence respiratoire réglée du ventilateur. voir plus bas seuil de déclenchement.
[modifier] Alarmes
Cette fonctionnalité essentielle du ventilateur a deux buts :
- Avertir le personnel clinique lorsque certains paramètres atteignent des valeurs critiques.
- Cesser l'inspiration dans le cas de certaines de ces valeurs.
La majorité des alarmes sont communes aux différents modèles de respirateur. Parmi les plus fréquemment rencontrées, on compte:
- Pression maximale. L'atteinte de cette pression lors de l'inspiration entraine toujours la fin de l'inspiration.
- Fréquence maximale
- Ventilation minute minimale
- Volume courant expiré minimal
- "PEP" minimal
- Pression inspiratoire minimale
- Apnée (temps maximal)
[modifier] Paramètres
[modifier] Pression Expiratoire Positive
Voir l'article pression expiratoire positive
[modifier] Forme de la courbe de débit inspiratoire
Ce paramètre s'applique seulement en ventilation volumétrique.
- Débit constant.
- Débit décroissant (selon un algorithme logiciel du respirateur) ; a été conçu par la compagnie Puritan-Bennet pour imiter la courbe de débit d'une respiration spontanée et éviter le pic de pression en fin d'inspiration.
- Débit sinusoidal (selon un algorithme logiciel du respirateur).
[modifier] Seuil de déclenchement
Il existe deux façons dont le patient ventilé peut « déclencher » une respiration, c'est-à-dire dont le ventilateur peut se rendre compte que le patient fait un effort respiratoire; la majorité des ventilateurs modernes offrent les deux possibilités. Notez que pour des raisons techniques, il est impossible d'utiliser les deux en même temps.
- Déclenchement par pression : l'inspiration se déclenche lorsque le patient crée une pression négative (ou sous le niveau de PEP) en inspirant. C'est le plus ancien des modes de déclenchement.
- Déclenchement par débit : le respirateur laisse circuler un certain débit de gaz dans le circuit pendant la pause respiratoire. Lorsque le débit du côté expiratoire du cirduit est plus petit que celui du côté inspiratoire, le respirateur sait que le patient a débuté une inspiration. Ce mode de déclenchement à été développé dans le but de diminuer le travail que doit fournir le patient pour déclencher une inspiration.
Ajustement : bien qu'il soit en général admis qu'un seuil de déclenchement le plus bas possible soit souhaitable pour minimiser l'effort que le patient doit fournir, il est important de savoir qu'un seuil de déclenchement trop sensible peut être la cause d'auto-déclenchement. On parle d'auto-déclenchement lorsque le respirateur interprète comme un effort respiratoire ce qui n'en est pas un (ex : battement cardiaque, tubulure secouée, mouvement non-respiratoire du patient, ...).
[modifier] Aide inspiratoire
Il s'agit d'une pression constante que le ventilateur applique afin de faciliter les respirations du patient. Son niveau est ajusté par le clinicien en fonction des volumes courants désirés et de l'efficacité des respirations spontanées du patient.
Certaines machines offrent un asservissement automatique du niveau d'aide inspiratoire à certains paramètres de la ventilation : la logique de l'algorithme est de s'adapter aux besoins du malade en augmentant l'aide s'il se fatique et inversement. L'asservissement se fait sur le volume courant (Siemens) ou sur la fréquence (Taema).
[modifier] Plateau inspiratoire
Il s'agit d'une période entre l'inspiration et l'expiration où les valves inspiratoires et expiratoires sont fermées. Bien que son but original fût de contrer l'atélectasie, il n'est plus utilisé que pour mesurer la pression de plateau et en déduire la compliance pulmonaire.
[modifier] Soupirs
En ventilation mécanique, un soupir est une respiration de plus grand volume où l'on tolère une pression de pointe plus élevée (le ventilateur modifie temporairement le niveau de son alarme de pression de pointe.
[modifier] Modes de ventilation
Un mode ventilatoire est la somme d'un ensemble de carastéristiques.
Noter que les noms et abréviations désignant un même mode varient d'un fabriquant de respirateur à l'autre. Par exemple la "VCRP" (voir plus bas) sur les respirateurs "SERVO" est désigné pas "VC+" sur les respirateurs Puritan-Bennet.
[modifier] Ventilation volumétrique vs pression contrôlée
[modifier] Ventilation volumétrique
Dans ce type de ventilation, le respirateur administre un volume prédéfini (par le clinicien). Le débit est soit constant, soit défini par un algorithme du logiciel. Dans ce dernier cas, le clinicien règle le débit de pointe.
[modifier] Ventilation en pression contrôlée (PC)
Dans ce type de ventilation le respirateur applique une pression (par le clinicien) sans égard au volume que cela fait entrer dans les poumons. Ce volume est donc déterminé par les caractéristiques mécaniques du poumon qui sont la résistance mécanique et la compliance.
[modifier] Volume Contrôlé à Régulation de Pression (VCRP)
La VCRP est un mode de ventilation auto-régulé dérivé de la pression contrôlée où la pression est ajustée entre chaque respiration en fonction d'un volume cible (réglé par le clinicien). La pression nécessaire pour atteindre le volume visé est calculé par le respirateur à partir du volume expiré moyen des dernières respirations et de la pression qui avait été utilisée. Ce mode à l'avantage d'assurer une ventilation minute minimale comme le ventilation volumétrique tout en maintenant les pression les plus basses possible.
[modifier] Respiration contrôlée, assistée ou spontanée
[modifier] Ventilation Assistée Contrôlée (VAC)
Le ventilateur fournit un certain nombre de respirations contrôlées entre lesquelles le patient peut déclencher des respirations assistées.
[modifier] Ventilation Assistée Contrôlée Intermittente (VACI)
Le ventilateur fournit un certain nombre de ventilations contrôlées entre lesquelles le patient à la possibilité de prendre des respirations spontanées. Si le patient déclenche au moment où une respiration contrôlée aurait dû être donnée, c'est la ventilation assistée qui sera délivrée. Le ventilateur administre donc toujours le même nombre de respirations avec les paramètres prévus par le clinitien, indépendamment du nombre d'efforts fait par le ventilé.
[modifier] Ventilation spontanée (VS) avec aide inspiratoire (VS+AI)
Aucune fréquence n'est réglé dans ce mode, le respirateur se contente de fournir une aide inspiratoire à chaque fois que le patient initie une respiration. Ce mode est employé, entre autres, pour le sevrage de la ventilation mécanique.
[modifier] Complications
- PEP intrinsèque (PEPi) : est causé par une expiration incomplète. Il peut être causé par un temps expiratoire trop court ou des résistance augmentées. Il faut se rappeler qu'en ventilation mécanique, l'expiration est passive et que la vitesse à laquelle l'air sort du poumon dépend exclusivement des caractéristiques mécaniques de ce celui-ci. Les conséquences d'une PEPi élevée sont une diminution du retour veineux pouvant entraîner une hypotension, une augmentation du risque de barotrauma à cause de l'hyperinflation dynamique.
- Baro-trauma
- Volu-trauma
[modifier] Voir aussi
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