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DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V au lit du malade Aspects pratiques Jean-Christophe RICHARD.

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1 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V au lit du malade Aspects pratiques Jean-Christophe RICHARD

2 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Introduction La courbe P-V fait partie des outils physiologiques proposés pour : –tenter de caractériser les anomalies de la mécanique respiratoire au cours des différents stades évolutifs du SDRA –étudier les propriétés élastiques de l'ensemble poumons et paroi thoracique –Aider au réglage du respirateur dans cette pathologie (amélioration de l'oxygénation, limitation et/ou prévention du VILI…)

3 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA Maggiore. Eur Respir J;2003:S22-S26

4 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Super-seringue

5 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes statiques Super-seringue Méthode Patient sédaté, curarisé, déconnecté du respirateur qq secondes pour vidange pulmonaire CRF Connexion d'une seringue de 2l remplie d'oxygène pur Inflation pulmonaire par pas de 50 ml avec pause de 3 secondes (pour équilibration des pressions VA et alvéolaire) jusqu'à un volume total de 2 litres ou 25 ml/kg, ou lorsque la Paw atteint 50 cm H 2 0 Durée totale d'environ 60 s L'enregistrement de la pression des voies aériennes au niveau de la pièce en Y et le monitoring du volume résultant du déplacement du piston permet de reconstruire les courbes P-V inspiratoires et expiratoires

6 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes statiques Super-seringue Paw (cm H 2 0) Volume (l) FRC D'après Ranieri et al. In Insuffisance respiratoire aiguë Arnette. Paris

7 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes statiques Super-seringue Avantage: –La détection d'éventuels point d'inflexion inférieur et supérieur est assez aisée avec cette technique Inconvénients: –Nécessité de déconnexion du patient du respirateur possiblement responsable d'un dérecrutement massif du patient en ALI/ARDS –Nécessité d'utilisation d'une pièce d'équipement (super-seringue) qui ne peut être incluse dans le respirateur –Augmentation artificielle de l'hystérésis si la procédure dure plus de 45 s (consommation d'O 2 supérieure à la production de CO 2 )

8 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Technique des occlusions multiples

9 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes statiques Technique des occlusions multiples Méthode Respirateur permettant la réalisation de pauses télé-expiratoire et télé- inspiratoires Différent V T sont administrés, selon une séquence randomisée, en maintenant constant le débit inspiratoire et en modifiant la fréquence respiratoire

10 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes statiques Technique des occlusions multiples Débit (l) 10 0 Paw (cm H 2 0) Pause télé-expiratoire Pause télé-inspiratoire PEPiPPlat D'après Ranieri et al. In Insuffisance respiratoire aiguë Arnette. Paris

11 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes statiques Technique des occlusions multiples Paw (cm H20) Volume (ml)

12 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes statiques Technique des occlusions multiples Avantages: –Elle peut être obtenue à tous niveaux de PEP –Elle ne nécessite pas de déconnexion du patient du respirateur Inconvénients – Elle requière pour sa réalisation environ 15 minutes, technique difficile à réaliser en pratique quotidienne au lit du patient –La courbe P-V n'est pas immédiatement disponible et doit être reconstruite a posteriori à partir des valeurs de pression et de volume

13 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Insufflations à débit lent continu

14 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes quasi-statiques Insufflation à débit lent continu (<10l/min) Méthode Consiste en une inflation du système respiratoire par un débit constant fourni par le respirateur Réalisation pratique: –Ventilation en mode volume contrôlé –Réalisation d'une pause télé-expiratoire –Mise à profit pour régler le ventilateur: avec débit inspiratoire constant volume courant réglé entre ml Ti/Ttot réglé à 80 % FR à 5/min Alarme de pression max réglée à 50 cm d'H 2 0 –Pendant l'insufflation à débit lent, régler les paramètres ventilatoires au niveau antérieur Avec les réglages précédents, on obtient l'insufflation d'un débit lent continu variant entre 3.1 (VT=500 ml) et 9 l/min (V T = 1500ml) délivré sur une période de 9.6 s Avec les réglages précédents, on obtient l'insufflation d'un débit lent continu variant entre 3.1 (VT=500 ml) et 9 l/min (V T = 1500ml) délivré sur une période de 9.6 s

15 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes quasi-statiques Insufflation à débit lent continu (<10l/min)

16 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes quasi-statiques Insufflation à débit lent continu (<10l/min) Avantages: –pas de déconnexion du patient du respirateur (Lu.AJRCCM,1999;159: ) –obtention de courbes P-V quasi-superposables à celles obtenues avec les méthodes statiques (lorsque le débit est inférieur à 9 l/min) (Lu.AJRCCM,1999;159: ) –Pas d'équipement additionnel pour reconstruire la courbe P-V –Directement implémentée sur certains respirateurs (HORUS, GALILEO …) –La courbe P-V peut être affichée en temps réel sur l'écran du respirateur –Les points d'inflexion supérieurs et inférieurs sont aisément identifiables (si présents), en s'aidant des curseurs mobiles, disponibles sur la plupart des respirateurs utilisés en réanimation –La durée totale de la procédure est inférieure à 2 minutes

17 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Inconvénients communs à toutes les méthodes précédentes Risque d'hypoxémie et de dérecrutement massif à basse PEP et faible volume Risque d'effets hémodynamiques adverses par diminution du retour veineux Nécessité de sédation ± curarisation

18 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes PV dynostatiques

19 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V dynostatiques Méthode permettant l'acquisition de courbes P-V statiques pendant la ventilation mécanique en volume ou pression contrôlée Cette courbe P-V dynostatique est obtenue au cours d'un V T en mesurant la pression au niveau d'un cathéter trachéal dont l'extrémité est placée 2 cm après l'extrémité de la sonde d'intubation, éliminant la pression résistive provoquée par le passage des gaz dans la prothèse endotrachéale Karason. ICM,2001;27:

20 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V dynostatiques R insp = (P insp -P dyn )/V insp R exp = (P exp -P dyn )/V exp R insp = R exp P dyn =(P insp V exp - P exp V insp )/(V exp -V insp )......

21 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V dynostatiques Avantages: –cette technique permet de construire des courbe P-V pendant un V T normal, sans altérer l'état ventilatoire par une manœuvre non physiologique (à la différence des techniques précédentes ) –Permet une mesure continue de la pression alvéolaire Inconvénient: –Nécessité de mise en place d'un cathéter trachéal

22 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V – Traitement du signal Prise en compte des propriétés élastiques de la paroi thoracique La forme de la courbe P-V du système respiratoire est influencée par la paroi thoracique chez les patients: –en période post-opératoire de chirurgie abdominale –porteurs d'épanchements pleuraux volumineux –avec dilatation myocardique –obèses –après traumatisme thoracique La mesure de la pression oesophagienne (Pes) permet de prendre en compte les propriétés élastiques de la paroi thoracique construction de la courbe P-V de la paroi thoracique La courbe P-V pulmonaire est obtenue en représentant la pression transpulmonaire (Paw-Pes) en fonction du volume pulmonaire

23 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V – Traitement du signal Prise en compte des propriétés élastiques de la paroi thoracique Mergoni. AJRCCM, 1997;156:

24 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V – Traitement du signal Prise en compte des propriétés élastiques de la paroi thoracique En pratique, la mesure de la pression oesophagienne pour appréhender le rôle de la paroi thoracique est: –d'une part invasive –souvent incompatible avec la pratique clinique –en fait rarement nécessaire en dehors des patients obèses, avec distension abdominale ou syndrome oedémateux important…

25 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V Applications pratiques Mesure du recrutement alvéolaireMesure du recrutement alvéolaire, obtenu par la superposition de courbes P-V obtenues dans différentes conditions de ventilation

26 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V – Interprétation Mesure du recrutement alvéolaire Jonson. AJRCCM, 1999;159: Delta CRF

27 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V – Interprétation Mesure du recrutement alvéolaire RICHARD. In Actualités en réanimation et urgences Elsevier. Paris

28 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V Application pratique au cours du SDRA Mesure du recrutement alvéolaire, Prédiction de l'effet de la PEP à partir de la courbe P-V obtenue à PEP0Prédiction de l'effet de la PEP à partir de la courbe P-V obtenue à PEP0

29 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V Application pratique au cours du SDRA Vieira. AJRCCM,1999; 159: PEP0 cm H 2 0 PEP12cm H 2 0 PEP17 cm H 2 0

30 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V Application pratique au cours du SDRA Vieira. AJRCCM,1999; 159: PEP0 cm H 2 0 PEP10cm H 2 0 PEP15 cm H 2 0

31 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V Application pratique au cours du SDRA Mesure du recrutement alvéolaire Prédiction de l'effet de la PEP à partir de la courbe P-V obtenue à PEP0 Signification du point d'inflexion inférieurSignification du point d'inflexion inférieur: –classiquement interprété comme une indication de la "pression d'ouverture", qui correspondrait à la pression nécessaire pour ouvrir la majeure partie des territoires non aérés à la fin de l'expiration précédente (PEEP optimale) Hickling.AJRCCM,1998;158: –Phénomène remis en cause par des études sur modèle mathématique reproduisant le comportement d'un poumon où les alvéoles s'ouvriraient à différents niveaux de pression l'ouverture d'alvéoles préalablement collabées DEBUTE au point d'inflexion inférieur et se poursuit bien au dessus Hickling.AJRCCM,1998;158:

32 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V Application pratique au cours du SDRA Hickling.AJRCCM,1998;158:

33 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V Application pratique au cours du SDRA Mesure du recrutement alvéolaire Prédiction de l'effet de la PEP à partir de la courbe P-V obtenue à PEP0 Signification du point d'inflexion inférieurSignification du point d'inflexion inférieur: –classiquement interprété comme une indication de la "pression d'ouverture", qui correspondrait à la pression nécessaire pour ouvrir la majeure partie des territoires non aérés à la fin de l'expiration précédente (PEEP optimale) Hickling.AJRCCM,1998;158: –Phénomène battu en brèche par des études sur modèle mathématique reproduisant le comportement d'un poumon où les alvéoles s'ouvriraient à différents niveaux de pression l'ouverture d'alvéoles préalablement collabées DEBUTE au point d'inflexion inférieur et se poursuit bien au dessusHickling.AJRCCM,1998;158: –Phénomène remis en cause par des études physiopathologiques démontrant la poursuite du recrutement bien au delà du point d'inflexion inférieur RICHARD. In Actualités en réanimation et urgences Elsevier. Paris

34 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V Application pratique au cours du SDRA Maggiore.AJRCCM,2001;164:

35 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V Application pratique au cours du SDRA Mesure du recrutement alvéolaire Prédiction de l'effet de la PEP à partir de la courbe P-V o btenue à PEP0 Signification du point d'inflexion inférieur Signification du point d'inflexion supérieurSignification du point d'inflexion supérieur: –classiquement interprété comme le témoin du début de la surdistension –il semble aussi indiquer la fin du recrutement alvéolaire, qui survient tout au long de la partie linéaire de la courbeHickling.AJRCCM,1998;158: –Si le recrutement alvéolaire se poursuit dans certaines régions alors que d'autre se surdistendent, les 2 phénomènes peuvent masquer l'apparition du point d'inflexion supérieur

36 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V Application pratique au cours du SDRA Hickling.AJRCCM,1998;158:

37 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V Application pratique au cours du SDRA Mesure du recrutement alvéolaire Prédiction de l'effet de la PEP à partir de la courbe P-V obtenue à PEP0 Signification du point d'inflexion inférieur Signification du point d'inflexion supérieur Utilisation de la courbe P-V inspiratoire pour régler le respirateur au cours du SDRAUtilisation de la courbe P-V inspiratoire pour régler le respirateur au cours du SDRA –Repose pas sur des bases physiologiques contestables –N'a jamais été étayée formellement par des études cliniques démontrant l'amélioration du pronostique des patients SDRA –Est d'autant plus critiquable (PEP) qu'elle suppose de se baser sur des mesures physiologiques inspiratoires pour régler un paramètre qui s'applique au cours de l'expiration

38 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Conclusion Intérêt des courbes PV pour régler le respirateur n'a pas été formellement démontré jusqu'alors L'interprétation de la signification des paramètres physiologiques extraits de ces courbes s'est modifiée au cours des 10 dernières années Reproches principaux: –Mesure globale ne permet pas d'appréhender les différences de ventilation régionale très importantes observées dans les poumons de patients SDRA –L'utilisation de la courbe P-V inspiratoire pour régler des paramètres expiratoires (comme la PEP) est aussi très critiquable Pistes pour l'avenir: – courbes PV expiratoires (débit continu) –Courbe pression temps et stress index…..

39 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004

40 Courbe P-V – Méthodes quasi-statiques Insufflation à haut débit continu (>10l/min) Réalisation pratique similaire aux courbes obtenues à débit plus lent Le profil de la courbe est différent en raison de la pression résistive générée par le débit élevé, et qui se surajoute à la pression élastique Différence dans l'interprétation des résultats: –La pente de la partie linéaire de la courbe P-V reste représentative de la compliance maximale –Mais la valeur de pression à laquelle les points d'inflexion supérieur et inférieur sont mesurés est surestimée par la pression résistive Méthodes correctrices consistant: –à retrancher la pression résistive générée par la sonde d'intubation jusqu'à la pièce en Y : P res(tube) = K 1.V + K 2.V 2 (avec V=Débit inspiratoire et K 1 et K 2 mesurés in vitro sur la sonde d'intubation) –à administrer un débit sinusoïdal pendant l'insufflation pour estimer les résistances du système rspiratoire...

41 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes quasi-statiques Insufflation à débit sinusoïdal Jonson. AJRCCM, 1999;159: Ptot = Paw Ptot-Ptr = Paw-(K 1.V+K 2.V 2 ) Pel = Ptr-R RS.V...

42 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbe P-V – Méthodes quasi-statiques Insufflation à débit sinusoïdal Avantages: –La courbe P-V est obtenue en 6 s –Les résistances du système respiratoire peuvent être estimées Inconvénients: –Requière un respirateur piloté par un ordinateur pour générer le débit lent –Traitement mathématique du signal pour générer Pel –Sous-estime la valeur de la compliance maximale et du point "d'inflexion" inférieur

43 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA La détermination des différents segments peut se faire: –Visuellement –Graphiquement (segment initial=tangente à la courbe entre 0 et 100 ml, segment terminal = tangente à la courbe sur ses dernier 100 ml, segment intermédiaire = tangente à la courbe dans sa partie moyenne) –Par modélisation Linéaire Non linéaire: Salazar et Knowles / Venegas

44 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA

45 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA La détermination des différents segments peut se faire: –Visuellement –Graphiquement (segment initial=tangente à la courbe entre 0 et 100 ml, segment terminal = tangente à la courbe sur ses dernier 100 ml, segment intermédiaire = tangente à la courbe dans sa partie moyenne) –Par modélisation Linéaire Non linéaire: Salazar et Knowles / Venegas

46 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA

47 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA Pinf Psup

48 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA La détermination des différents segments peut se faire: –Visuellement –Graphiquement (segment initial=tangente à la courbe entre 0 et 100 ml, segment terminal = tangente à la courbe sur ses dernier 100 ml, segment intermédiaire = tangente à la courbe dans sa partie moyenne) –Par modélisation Linéaire Non linéaire: Salazar et Knowles / Venegas

49 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA La détermination des différents segments peut se faire: –Visuellement –Graphiquement (segment initial=tangente à la courbe entre 0 et 100 ml, segment terminal = tangente à la courbe sur ses dernier 100 ml, segment intermédiaire = tangente à la courbe dans sa partie moyenne) –Par modélisation Linéaire Non linéaire: Salazar et Knowles / Venegas

50 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA Pmci = 8.1 cmH 2 0 Pmcd = 30.8 cmH 2 0

51 DESC réanimation médicale. Marseille. Février 2004 Courbes P-V – Acquisition du signal Equipement Outre l'analyse grossière de l'aspect de la courbe P-V sur l'écran du respirateur, l'analyse des données requière le recueil du signal: –En utilisant un pneumotachographe, une prise de pression latérale, un transducteur, un amplificateur et un logiciel d'acquisition du signal –En utilisant les ports du respirateur pour recueillir le signal sur un ordinateur (sortie RS 232…, câble série)


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