VM + O2 = risque ++ pour le prématuré

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1 VM + O2 = risque ++ pour le prématuré
Dysplasie broncho-pulmonaire (Chronic Lung Disease) Rétinopathie du prématuré

2 ELEMENTS CONSTITUTIFS DU SYSTEME RESPIRATOIRE
Eléments Actifs Diaphragme M intercostaux M ventilatoires accessoires M abdominaux Particularités néonatales Fatigue +++ Participation diminuée à la stabilisation de la cage Diminution de la force contractile

3 ELEMENTS CONSTITUTIFS DU SYSTEME RESPIRATOIRE
Particularités néonatales Circulaire --> csq musc Compliante ++ défaut de surfactant --> tension de surface --> expansion pulmonaire Eléments Passifs Voies aériennes Paroi thoraco-Abdominale Tissu conjonctif pulmonaire interface air liquide : Tension de surface (surfactant)

4 Courbe P-V et mesures de la compliance
VOLUME PRESSION Cinitiale Cinfl Cdefl point d'inflexion inférieur point d'inflexion supérieur 7

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6 Capacité résiduelle fonctionnelle

7 RESISTANCE P1 P2 R = (P1-P2) / débit
cmH2O P2 débit gazeux (ml/s) R = (P1-P2) / débit liée à : - géométrie des conduits - conditions d’écoulement - propriétés physiques du gaz

8 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 25 44 57 63 64 58 39 12 Débit (ml/sec) Chute de pression (cm H2O) Diam 2.5 mm Diam 2.4 mm Diam 2.3 mm Diam 2.2 mm

9 Travail respiratoire imposé par la sonde
Patient Volume courant (ml) Débit max (ml/s) Travail total (mJ/ml) Travail dû à la SIT % du travail dû 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)

10 R Kt (sec) = R . C Il faut 3 Kt pour vider 95 % du poumon C
CONSTANTE DE TEMPS DU SYSTEME RESPIRATOIRE système à 1 seul compartiment : 1 resistance +1 compliance R Kt (sec) = R . C Il faut 3 Kt pour vider 95 % du poumon C

11 Mécanique pulmonaire et constante de temps
% variation de pression en fonction du temps Equilibre presque total : 3-5 Kt 98 99 95 100 86 80 63 in pressure (%) Change 60 40 20 Time constants 11

12 Kt : Applications pratiques
Kt (sec) = R . C MMH : C , R N --> Kt > Te et Ti courts ILM : C ou N , R > Kt > Te et Ti longs DBP : C , R > Kt > Te et Ti longs AUTO-PEP

13 Rétention gazeuse

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15 Problème :ventilation du poumon hétérogène
AUTO-PEP Te < 3 Kt --> persistance d'un volume téléexpiratoire alvéolaire situations à risque : C ; R stable (guérison MMH) R ; C stable Te trop court Problème :ventilation du poumon hétérogène

16 AUTO-PEP : Conséquences
Nouvelles constantes du système : Kt ( C , R ) Nouvel équilibre aux dépens de : V Pulm P moy retour veineux et débit cardiaque Vt risque hypercapnie CAT : FR ; I/E ; P insufl

17 Espace (volume) mort EXPIRATION INSPIRATION VD VT VT VD

18 MMH et rapport VD/VT VD pros = 3-5 ml VD VD VT VD = 1.97 ml/kg ± 0.13
VT = 4.9 ml/kg ± 0.6 VT VA VD alv

19 Travail respiratoire Débit Pva Temps (ml/sec) (cm H2O) 4 8 -15 15 4.0
4 8 -15 15 4.0 4.5 5.0 12 (ml/sec) Débit Pva (cm H2O) (secondes) Temps

20 Pression des voies aériennes PEP Débit Volume

21 Volume contrôlé Volume P va PEP

22 Pression contrôlée Pression des voies aériennes Volume Cycle mécanique
PEP Cycle mécanique (imposé) Cycle mécanique Cycle mécanique Volume

23 Respirateurs

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27 Deux déterminants essentiels :
OXYGENATION Deux déterminants essentiels : FiO2 Pression moyenne : Reflet du volume pulmonaire Fonction de : Pression d'insufflation PEP Ti Fréquence Débit

28 Comment faire varier la pression moyenne ?
PIP, PEP, TI, rapport TI / TE, FR, débit (de balayage) PIP Pressure Flow Rate TI PIP PEP PEP Time TI TE 21

29 Echanges gazeux et pression moyenne ?
Relation PM - PaO2 non linéaire ; “U” inversé: PM trop basse : Risque = Atelectasies   PaO2 PM trop haute: Distension  déséquilibre rapport V/Q, shunt intrapulmonaire, hypoventilation  débit cardiaque   transport O2 (malgré PaO2 correcte) 22

30 Epuration du CO2 VENTILATION MINUTE
V = F x Vt Principal déterminant de la capnie Facteurs modifiant le Vt : Pins Débit Ti

31 VS-PEP VMC Intubation OHF NO Oxygénothérapie AREC ECMO Ventilation nasale

32 MODES VENTILATOIRES VOLUME CONTROLE ? PRESSION CONTROLEE ? VCI VAC
Babylog 8000 VCI VAC VACI AI BPAP CPAP SIMV IMV ETC VOLUME CONTROLE ? PRESSION CONTROLEE ?

33 Ventilation contrôlée intermittente (VCI)
Pression des voies aériennes PEP Cycle mécanique (imposé) Cycle mécanique Cycle mécanique Débit Cycle spontané

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35 Signaux de déclenchement
Mouvements abdominaux Mouvements thoraciques Pression œsophagienne capsule impédance-métrie cathéter œsophagien + capteur de pression capteur de pression pneumotachographe, Pression des voies aériennes Débit (ou volume)

36 Systèmes 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) Impédance-métrie Débit (+volume) Débit

37 TEMPS DE REPONSE Pression des voies aériennes Débit seuil de
PEP Te TR Ti Te Temps inspiratoire Débit seuil de déclenchement

38 MODE VACI Pression des voies aériennes Débit Apnée Ttot = Ti + Te
PEP Ttot = Ti + Te Ttot = Ti + Te Ttot = Ti + Te Ttot = Ti + Te Cycle mécanique déclenché Cycle mécanique déclenché Cycle mécanique imposé Cycle Apnée spontané Débit Seuil de déclenchement

39 MODE VAC MODE VAC Pression des voies aériennes Débit Apnée Ti PR
PEP Ti PR Fenêtre Ti PR Fenêtre de déclenchement Te réglé Cycle mécanique déclenché Cycle mécanique déclenché Cycle mécanique imposé Débit Apnée Seuil de déclenchement

40 Comparaison VAC - VACI Fréquence machine Assistance VACI fixée
incomplète VAC variable (limite inférieure) complète auto -PEP expiration active Risques épuisement à fréquence lente expiration active

41 VAC = Risque auto-PEP Pression des voies aériennes Débit Ti PR Ti PR
Ti PR Ti PR Ti PR Tinsp Te Tinsp Te Tinsp Te Tinsp Débit Seuil de déclenchement

42 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 SA Baumer et al., Arch Dis Child, 2000, 82, F5 Mais ! Peut-être VAC meilleur mode de sevrage (Grenough, Cochrane data base, 2000)

43 VAC (Ti fixé) Pression Débit Temps (cm H2O) 10 5 2 (ml/sec) 60 30 30
Débit (ml/sec) 60 30 30 60 2 4 6 8 (secondes) Temps

44 Prolongement de l'insufflation dans l'expiration
Pression des voies aériennes PEP O Te TR Ti Te Temps inspiratoire Débit seuil de déclenchement O

45 Terminaison d'insufflation
Pression des voies aériennes PEP Te TR Ti Te Temps inspiratoire Débit 5 à 25 % débit de pointe seuil de déclenchement

46 Aide inspiratoire Pression Débit Temps (cm H2O) 30 60 4 2 6 8 5 10
4 2 6 8 5 10 Débit (ml/sec) (secondes) Temps

47 VAC + Terminaison d’insufflation (Aide inspiratoire)
Pression des voies aériennes PEP Débit Ti PR PR Fenêtre de déclenchement Fenêtre Ti Cycle mécanique imposé Cycle mécanique déclenché Cycle mécanique déclenché Te réglé Apnée seuil de déclenchement

48 Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites
1) la prolongation du Ti est-elle toujours un problème ? Pression des voies aériennes Pression moyenne PEP O Te TR Ti Te Temps inspiratoire Débit seuil de déclenchement O Expiration active

49 Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites
Ti du patient

50 L ’enfant n ’est plus ventilé Arrêter la terminaison d ’insufflation
Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites 2) bronchospasme Brsp L ’enfant n ’est plus ventilé Arrêter la terminaison d ’insufflation

51 Terminaison d'insufflation (aide inspiratoire) : limites 3) fuites
Ti max réglé =VAC à Ti fixe !!

52 MODE VACI+COMPENSATION DE LA RESISTANCE DE LA SONDE
Pression des voies aériennes Chute de pression dans la SIT PEP Ttot = Ti + Te Ttot = Ti + Te Ttot = Ti + Te Cycle mécanique déclenché Cycle mécanique déclenché Cycle mécanique déclenché Cycle aidé pour DP ETT Débit Cycle spontané Seuil de déclenchement

53 Option Volume garanti Pression des voies aériennes PEP Débit Volume

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55 Comparaison des différents modes ventilatoires synchronisés
Synchroni-sation Assistance à Fréquence Ti PIP chaque cycle 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 variable variable

56 Modes ventilatoires : que retenir ?
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 !

57 REGLAGES 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 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

58 Intérêt æ collapsus alvéolaire ä CRF ä échanges gazeux
prévention du collapsus des voies aériennes supérieures æ du travail respiratoire

59 Indications Détresses respiratoires aiguës peu sévères
Apnées (surtout mixtes et obstructives) Post-extubation MMH en association aux surfactants exogènes

60 4 8 -15 15 4.0 4.5 5.0 12 (ml/sec) Débit Pva (cm H2O) (secondes) Temps

61 Modalités d'application
Enceintes céphaliques Masque facial Sondes pharyngées Sondes nasales uni ou bi-narinaires ?

62 Montage artisanal Peu précis PEP peu stable
Pas de dispositif de sécurité (haute pression et débranchement) Pas de mélangeur Peu coûteux Réchauffement-humidification moins fiables

63 Respirateur néonatal Précis PEP peu stable
Dispositifs de sécurité du respirateur Mélangeur Coûteux (sauf vieux respirateur) Passage facile en ventilation nasale

64 Infant Flow System® Précis PEP stable Dispositifs de sécurité
Mélangeur Diminution du travail respiratoire Moins coûteux qu'un respirateur

65 Stabilité de la PEP Pièce binasale Vygon + BBL 8000 Infant-Flow System
(cm H2O) 3.5 4.0 4.5 5.0 Pièce binasale Vygon + BBL 8000 Infant-Flow System 5 10 (secondes)

66 Inconvénients Echec Erosions muqueuse nasale Nez "écrasé" (IFS)
Distension abdominale Bruit (IFS) Fixation

67 Conclusion Encore mal évalué physiologiquement
Efficacité clinique probable Nécessité d'une surveillance intensive +++ Plus elle est efficace, plus elle est dangereuse Malaises graves en cas de débranchement En phase aiguë : surveillance encore plus "serrée" que pour une VMC

68 OHF

69 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 BRYAN: Premiers résultats de l'oscillation à haute fréquence chez le nouveau-né atteint de MMH

70 DEFINITION Ventilation associant un volume courant proche de l'espace mort et un fréquence respiratoire supérieure à 5 Hz

71 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)

72 Principe de fonctionnement de l’OHF

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76 Perte de charge en OHF

77 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

78 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

79 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

80 EQUATION DE VENTILATION EN VHF
VA = f x VT EQUATION DE VENTILATION EN VHF VA = f x VT2

81 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

82 Perte de pression en OHF

83 Ventilation alvéolaire
1 2 Ventilation alvéolaire directe Convection par mouvement pendulaire Diffusion augmentée (Taylor) Asymétrie des profils d ’écoulement Diffusion moléculaire 4 5 3

84 Régulation de la PaCO2 Régulation de la capnie liée au Pic à Pic

85 Régulation de la PO2 P moy et FiO2

86 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

87 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 < 60 98 2 HFO HFFI + ? C : HFO = CV US 500 80 160 P : HFO >> CV