Ventilation Mécanique dans le S.D.R.A. Claude Guérin Réanimation Médicale Hôpital Croix-Rousse et Créatis [CNRS 5515 – INSERM 630] LYON DESC de Réanimation Médicale Montpellier le 9 décembre 2005 DESC Montpellier2005

Recommandations d’experts sur le SDRA PLAN VENTILATION MÉCANIQUE CONVENTIONNELLE VM invasive Quel ventilateur ? Quel mode de VM ? Quels réglages du ventilateur ? Comment moduler le CO2 ? Manœuvres de recrutement réalisés par le ventilateur Adjuvants à la V.M. Conventionnelle NOi DV Recommandations d’experts sur le SDRA Réanimation 2005;14(5) DESC Montpellier2005

Définition du S.D.R.A. est opérationnelle Conférence de consensus 1994 Début aigu Infiltrats bilatéraux (diffus) PaO2/FIO2 < 200 Pas d’argument pour POG élevée Confirmée par conférence d’experts SRLF 2004 Incidence ALI/ARDS sous-estimée au quotidien DESC Montpellier2005

Mortalité du S.D.R.A. diminue régulièrement ALI 38.5% ARDS 41.1% Rubenfield NEJM 2005 DESC Montpellier2005

VENTILATION MÉCANIQUE CONVENTIONNELLE DESC Montpellier2005

Moyens Objectifs Protéger le poumon de la VM +++ Augmenter les chances Assurer hématose «sécuritaire» 55 < PaO2 < 88 mm Hg 88 < SaO2 < 92% FIO2, PEP, MDR, adjuvants recrutement Éviter la surdistension Limiter le volume pulmonaire Limiter la pression de fin d’inspiration (Pression plateau  Pression alvéolaire ) Éviter répétition fermeture-ouverture Protéger le poumon de la VM +++ Augmenter les chances de survie du malade Protéger le poumon de la VM Éviter la surdistension DESC Montpellier2005

Atteinte pulmonaire hétérogène Dépendant ou postérieur Normal Collapsus alvéolaire Collapsus des petites voies aériennes Non-dépendant ou antérieur Gradient Pression pleurale éponge Consolidation DESC Montpellier2005

End inspiration At risk End expiration DESC Montpellier2005

Quel ventilateur ? Mesure VT, Pplateau (occlusion téléinspiratoire), PEPtot (occlusion téléexpiratoire) (accord fort) Compensation pour la compliance du circuit (accord fort) DESC Montpellier2005

I 500 ml 600 ml 400 ml 500 ml E Si Ppeak = 50 cm H2O Vtrappé = 100 ml !!! C = 2 ml/cm H2O DESC Montpellier2005

Quels modes de VM ? (1) Un mode bien évalué et bien maîtrisé par le clinicien (accord fort) Aucun mode n’a démontré une supériorité (accord fort) Modes BIPAP, APRV non recommandés par manque de données (accord fort) Mode VCRP non recommandé par dangerosité (accord faible) DESC Montpellier2005

Quels modes de VM ? (2) Risques de surdistension et/ou de barotrauma identiques pour les modes volumétriques ou barométriques pour un même VT et une même PEPtot (accord fort) Effets respiratoires et hémodynamiques identiques pour les modes volumétriques ou barométriques pour un même VT, une même PEPtot et un même Ti (accord fort) Malgré leur absence de différence il est recommandé d’utiliser les modes en volume pour faciliter la surveillance de Pplat (accord fort) DESC Montpellier2005

Occlusion des voies aériennes en fin d’inspiration Occlusion des voies aériennes = Conditions statiques Pas de débit = propriétés résistives non mises en jeu Pression statique élastique téléinspiratoire État de déformation alvéolaire en fin d’inspiration DESC Montpellier2005

Pauses télé-exp puis télé-insp à débit constant d’insufflation Pmax P1 P2 PEPtot Pplateau 5 sec PEPe DESC Montpellier2005

Quels modes de VM ? (3) Il est possible d’utiliser l’aide inspiratoire en l’absence de choc à la phase initiale de la VM (accord faible) En AI ou PAC risque de surdistension sous-estimé. VTE +++ (accord fort) DESC Montpellier2005

Réglages du ventilateur (1) Volume courant Dreyfuss D et Saumon G. AJRCCM 1998; 157: 294-323 DESC Montpellier2005

Dreyfuss D et Saumon G. AJRCCM 1998; 157: 294-323 DESC Montpellier2005

5 RCT B. Amato et coll. - NEJM 1998 (SDRA) T. Stewart et coll. - NEJM 1998 (à risque de) L. Brochard et coll. - AJRCCM 1998 (SDRA) R. Brower et coll. - CCM 1999 (SDRA) A.R.D.S. network - NEJM 2000 (ALI-SDRA) DESC Montpellier2005

Amato et al. NEJM 1998 DESC Montpellier2005

ARDSNet NEJM 2000 Survie low VT Survie high VT DESC Montpellier2005

Stewart et al NEJM 1998 Brochard et al AJRCCM 1998 DESC Montpellier2005

5 RCT RR de mortalité NNT 3 33 11 25 11 14 0,5 1 1,5 2 2,5 Amato Stewart Brochard 11 25 Brower 11 ARDSnet 14 all 0,5 1 1,5 2 2,5 RR de mortalité DESC Montpellier2005

DESC Montpellier2005

Poids mesuré vs. poids prédit Poids idéal prédit selon TAILLE PBW = 50.0 + 0.91 * [Ht (cm) - 152] (homme) PBW = 45.5 + 0.91 * [Ht (cm) - 152] (femme) Poids mesuré = 120 % PBW VT inférieur de 20% avec PBW Pmesuré 400 ml/ 70kgs = 5,7 ml/kg 6 ml/kg = 420 ml Pidéal 400 ml/ 58kgs = 6,9 ml/kg 6 ml/kg = 348 ml DESC Montpellier2005

Limite supérieure de sécurité de Pplat? cm eau DESC Montpellier2005

La controverse à propos de l’essai ARDSnet Bras Grand VT Bras Petit VT Eichaker et al. AJRCCM 2002 DESC Montpellier2005

Une hypothèse provocatrice… Eichaker AJRCCM 2002 DESC Montpellier2005

…qui ne manque pas de fondement physiologique DESC Montpellier2005

En pratique courante comment est réglé le VT ? Brun-Buisson et al. The ALIVE study. ICM 2005 DESC Montpellier2005

Volume courant Recommandations En volume contrôlé ou assisté-contrôlé, l’ordre de grandeur recommandable du VT est entre 5 et 10 ml/kg de poids idéal théorique (accord fort) La limitation systématique des pressions, en particulier de Pplat, qui conduit à privilégier des VT variables d’un sujet à l’autre, est une stratégie possible au cours du SDRA (accord fort) D’une façon générale, Pplat doit être maintenue  30 cm H2O (accord fort) Pplat dépend à la fois du VT et de la PEP (accord fort) Dans certaines situations une Pplat de 32 à 35 cm H2O peut être tolérée lorsque la compliance de la paroi thoracique est très faible (accord faible) DESC Montpellier2005

Réglages du ventilateur (2) to PEEP or not to PEEP ? DESC Montpellier2005

to PEEP or not to PEEP ? YES Amato et al. Dreyfuss D et al. ARRD 1988;137:1159 Amato et al. DESC Montpellier2005

PEEP 8 cm H2O à J1 vs 9 cm H2O puis ne change pas ARDS net high vs low VT Pplat 33 (J1) --> 37 cm H2O (J7) dans groupe high VT vs 25 cm H2O dans groupe low VT PEEP 8 cm H2O à J1 vs 9 cm H2O puis ne change pas RR 15 cycles/min (control) vs 28 c/min DESC Montpellier2005

Potentiel pour hyperinflation dynamique 25 Pplat 20 15 PEPi Pressions (cmH2O) 10 PEPe 5 RR 17 RR 31 JC Richard et al. ICM 2002 DESC Montpellier2005

ARDS net high vs low VT: un produit dérivé 84 malades dans deux hôpitaux avec mesures sériées PEEPi (toutes les 6 heures x 48 heures) Groupe low VT PEEPi médiane = 1,3 [0-3,1] cm eau Groupe high VT PEEPi médiane = 0,5 [0-1,5] cm eau p = 0.029 It is unlikely that the difference in intrinsic PEEP between the study groups was clinically important in the ARDS Network study of low tidal volume ventilation C.L. Hough et al. CCM 2005 DESC Montpellier2005

Lower PEEP/Higher FiO2 FiO2 .3 .4 .4 .5 .5 .6 .7 .7 .7 .8 .9 .9 .9 1.0 The National Heart, Lung, and Blood Institute ARDS Clinical Trials Network. N Engl J Med 2004;351:327-336 Ventilator mode Volume assist/control Tidal-volume goal 6 ml/kg of predicted body weight Plateau-pressure goal 30 cm of water Ventilator rate and pH goal 6-35,adjusted to achieve arterial pH =7.30 if possible Inspiration:expiration time 1:1 1:3 Oxygenation goal PaO2 55-80 mmHg SpO2 88-85% Lower PEEP/Higher FiO2 FiO2 .3 .4 .4 .5 .5 .6 .7 .7 .7 .8 .9 .9 .9 1.0 PEEP 5 5 8 8 10 10 10 12 14 14 14 16 18 18-24 Higher PEEP/Lower FiO2 FiO2 .3 .3 .4 .4 .5 .5 .5-.8 .8 .9 1.0 PEEP 12 14 14 16 16 18 20 22 22 22-24 DESC Montpellier2005

PEEP (cm eau) VT (ml/kgPBW) DESC Montpellier2005

The National Heart, Lung, and Blood Institute ARDS Clinical Trials Network. N Engl J Med 2004;351:327-336 DESC Montpellier2005

Un rationnel physiologique Lower PEEP/Higher FiO2 FiO2 .3 .4 .4 .5 .5 .6 .7 .7 .7 .8 .9 .9 .9 1.0 PEEP 5 5 8 8 10 10 10 12 14 14 14 16 18 18-24 Higher PEEP/Lower FiO2 FiO2 .3 .3 .4 .4 .5 .5 .5-.8 .8 .9 1.0 PEEP 12 14 14 16 16 18 20 22 22 22-24 Un rationnel physiologique solide ? Non Recruteur Vrec < 150 ml Recruteur Vrec > 150 ml Non Recruteur Vrec < 150 ml EELV Vrec Recruteur Vrec > 150 ml EELV Vrec Grasso et al . AJRCCM 2005 DESC Montpellier2005

Grasso et al . AJRCCM 2005 Non Recruteur Recruteur Vrec < 150 ml DESC Montpellier2005

Interaction Pression plateau/PEP/recrutement Pplateau recrutement PEP VT 6 VT 6 VT 10 Même PEP JC Richard et al. CCM 2003 Même Pplateau DESC Montpellier2005

Stress index STRESS INDEX Ranieri et al. Anesthesiology 2000 DESC Montpellier2005

Ranieri et al. Anesthesiology 2000 DESC Montpellier2005

4.4. pression expiratoire positive (PEP) 4.4.1. L'utilisation d'une PEP, réglée au moins à 5 cmH2O, fait partie intégrante de la prise en charge ventilatoire du SDRA (accord fort). 4.4.2. Le réglage de la PEP, à l'échelon individuel, doit mettre en balance ses effets bénéfiques sur l'oxygénation et le recrutement alvéolaire et ses effets délétères sur l'hémodynamique et la distension pulmonaire (accord fort). 4.4.3. Sauf circonstances particulières, l'augmentation de la PEP ne doit pas se faire aux dépens d'une élévation de la Pplat au delà de 30 cmH2O (accord fort). DESC Montpellier2005

Diffuse loss of areation L’imagerie peut-elle aider au réglage de la PEP ? 4.4.10. Des opacités diffuses et bilatérales à la radiographie pulmonaire de face (aspect de “ poumons blancs ”) incitent à recourir à des niveaux de PEP élevés (> 10 cmH2O) (accord faible). 4.4.11. La persistance d’une aération parenchymateuse non négligeable à la radiographie pulmonaire de face, en particulier au niveau des quadrants supérieurs, incite à ne pas recourir à des niveaux de PEP > 10 cmH2O (accord faible). 4.4.13. La pratique d’un scanner thoracique peut être utile au réglage de la PEP mais n’est pas recommandée en routine (accord faible). PEEP 10-15-20-25 Diffuse loss of areation PEEP 5-8-10-12 Focal loss of areation DESC Montpellier2005

V.M. du S.D.R.A. = CO2, VD/VT L’hypercapnie dite permissive ne représente pas un objectif thérapeutique en soi mais une conséquence éventuelle de la stratégie ventilatoire visant à prévenir les lésions pulmonaires baro- et volo-traumatiques (accord fort). Sauf exception (HIC, acidose métabolique associée), la correction de l’acidose respiratoire ne doit en aucun cas s’opposer aux objectifs de protection pulmonaire (accord fort). Cette recommandation signifie par exemple qu’en cas d’acidose hypercapnique l’augmentation du VT n’est jamais justifiée si elle induit une augmentation de Pplat au-dessus des valeurs recommandées L’administration de bicarbonates, dans le seul but de corriger une acidose respiratoire isolée, n’est pas justifiée (accord fort). DESC Montpellier2005

V.M. du S.D.R.A. = CO2, VD/VT 4.3.1. Pour limiter l’hypercapnie liée à la réduction du Vt, deux mesures simples peuvent être proposées : la réduction de l’espace mort instrumental (accord fort) et l’augmentation de la fréquence respiratoire (accord faible). 4.3.2. Pour réduire au maximum l’espace mort instrumental et la PaCO2, il est possible (seulement chez des patients profondément sédatés et sans ventilation spontanée) de connecter directement la pièce en Y sur l’extrémité proximale de la sonde d’intubation endotrachéale avec mise en place d’un raccord de faible volume interne pour permettre d’aspirer le malade sans déconnexion (accord fort). Cette mesure apporte une réduction modeste de la PaCO2 et ne doit pas être appliquée en l’absence de raccord pour aspirations endotrachéales. 4.3.3. En cas d’acidose respiratoire hypercapnique, il est recommandé d’utiliser un humidificateur chauffant de préférence à un échangeur de chaleur et d’humidité pour réduire l’espace mort instrumental (accord fort). 4.3.4. L’efficacité de l’augmentation de la fréquence respiratoire, en terme de ventilation alvéolaire, est d’autant plus grande que l’espace mort instrumental est réduit (accord fort). DESC Montpellier2005

MANŒUVRES DE RECRUTEMENT DESC Montpellier2005

Pour recruter il faut de la pression 100 R = 93% Chiens-acide oléique R = 81% 80 60 R = 59% Total Lung Capacity [%] 40 R = 22% 20 R = 0% 10 20 30 40 50 60 Pressure [ cmH O] 2 Pelosi et al. AJRCCM 2001 DESC Montpellier2005

P. Rimensberger et al. CCM 1999 DESC Montpellier2005

Variabilité importante SpO2 auteur Patients Durée VM VM basale Type de MR Effets principaux observés avec MR Pelosi   10 SDRA 5 p 5 ep 3 j VT 6-8 PEP 14 3 soupirs consécutifs par min VT pour Pplat 45 cm H2O  PaO2 et CRF,  Est, L recrutement alvéolaire,  hémodynamique Lapinsky   14 IRA 9 SDRA 2 p < 72 h VT 12 PEP 5-20 30-45 cm H2O 20 s  SpO2 Foti   15 SDRA 9 p 6 ep 6 j VT 8 PEP 9 2 cycles consécutifs PEP 16 cm H2O par min x 30 min  PaO2 et CRF,  hémodynamique Richard 15 ALI 13 p 2 ep 2 – 7 j VT 6 ou 10 PEP 11 45 cm H2O x 15 s sur 2 cycles consécutifs Pas de recrutement induit par VT 10 ml/kg après MR Lim   20 SDRA 16 p 4 ep 3 j VT 8 PEP 10 Combinaison soupir,  PEP, pause inspiratoire x 90 s  PaO2,  hémodynamique Patroniti 13 SDRA 8 p 5 ep 4 j AI 8-18 PEP 11 1 soupir par minute (BIPAP)  PaO2, CRF Grasso   22 SDRA 11 p 11 ep 7 j VT 6 PEP 9 40 cm H2O x 40 s 11 NR et 11 R  Est,L  Vrec  PL chez R, effets hémodynamiques délétères chez NR Villagra 17 SDRA 14 p 3 ep < 72 h VT < 8 PEP 14 VPC 50 cm H2O + PEP 30 cm H2O (= UIP + 3 cm H2O)   12 NR et 5 R Brower 96 ALI 55% p 1-4 j VT 6 PEP 14 35-40 cm H2O x 30 s Essai randomisé MR vs MR « fantôme » Variabilité importante SpO2 Pelosi   10 SDRA 6 p 4 ep 3 j VT 7 PEP 14   3 soupirs consécutifs par min en DD et en DV  maximale de PaO2 et de CRF avec MR en DV Oczenski 30 SDRA ep < 72 h VT 7 PEP 14 50 cm H2O x 30 sec Essai randomisé MR vs pas de MR Pas de différence d’oxygénation à 30 minutes entre les deux groupes Oczenski   15 SDRA ep < 72 h VT 6 PEP 15 50 cm H2O x 30 sec en DD et en DV Gain supplémentaire d’oxygénation induit par la MR en DV même chez les NR en DV DESC Montpellier2005

Grasso S et al. Anesthesiology 2002; 96: 795-802 DESC Montpellier2005

Paroi thoracique « compliante » Paroi thoracique « rigide » Pression Plateau 35 cm H2O Pao = 35 Ppl = 5 PA = 30 Paroi thoracique « compliante » Paroi thoracique Poumon Pao = 35 Ppl = 20 PA = 15 Paroi thoracique « rigide » DESC Montpellier2005

8.1. Manoeuvres de recrutement 8.1.1. Les études actuellement publiées ne permettent pas de recommander l’utilisation systématique d’une technique de manoeuvre de recrutement quelle qu'elle soit (accord fort). De plus, aucune donnée ne permet de privilégier une technique de réalisation particulière parmi les multiples modalités disponibles (PEP élevée, décubitus ventral, soupirs, insufflation soutenue…) (accord fort). 8.1.2. Les manoeuvres de recrutement peuvent entraîner un effet hémodynamique délétère et/ou une sur-distension (accord fort). 8.1.3. Une manoeuvre de recrutement pourrait être appliquée à la phase aiguë du SDRA après des épisodes de dé-recrutement (aspiration trachéale) ou un débranchement accidentel (accord faible). DESC Montpellier2005

Recommandations d’experts sur le SDRA Adulte : Michel Badet (Lyon), Laurent Brochard (Créteil), Jean-Daniel Chiche (Paris), Christophe Delclaux (Créteil), Marc Gainnier (Marseille), Claude Guérin (Lyon), Gilles Hilbert (Bordeaux), François Jardin (Boulogne-Billancourt), Philippe Jolliet (Genève),François Lemaire (Créteil), Erwan L'Her (Brest), Salvatore Maggiore (Rome), Jordi Mancebo (Barcelone), Alain Mercat (Angers), Laurent Papazian (Marseille), Jean-Damien Ricard (Colombes), Christian Richard (Le Kremlin-Bicêtre), Jack Richecoeur (Pontoise), Jean-Jacques Rouby (Paris), Antoine Vieillard-Baron (Boulogne-Billancourt) Pédiatrie : Stéphane Dauger (Paris), Philippe Durand (Le Kremlin-Bicêtre), Etienne Javouhey (Lyon) DESC Montpellier2005

ADJUVANTS À LA V.M. CONVENTIONNELLE NOi DV DESC Montpellier2005

NO inhalé dans S.D.R.A. de l’adulte DESC Montpellier2005

NOi permet d’améliorer transitoirement l’oxygénation chez certains patients présentant un SDRA avec HTAP et restant hypoxémiques en VM conventionnelle (accord fort) Les études prospectives randomisées ne permettent cependant pas de recommander l’utilisation systématique du NOi au cours du SDRA (accord fort) Utile pour défaillance ventriculaire droite ou aider fermeture d’un FOP (accord faible) DESC Montpellier2005

DESC Montpellier2005

JC Richard et al. SRLF 2006 DESC Montpellier2005

Essai italien Gattinoni et al. (NEJM 2001) DESC Montpellier2005

Essai espagnol DESC Montpellier2005

Essai Français P = 0,84 Survie cumulée Durée de survie (jours) 1,0 ,9 ,7 ,6 Survie cumulée ,5 ,4 ,3 DV P = 0,84 ,2 ,1 DD 0,0 20 40 60 80 100 Durée de survie (jours) C Guérin et al. JAMA nov 2004 DESC Montpellier2005

Le DV ne peut pas être recommandé systématiquement chez tous les patients atteints de SDRA (accord fort) L’indication de DV peut se discuter chez les patients les plus hypoxémiques et présentant la sévérité globale la plus élevée (accord fort) DESC Montpellier2005

Que faire en cas d’hypoxémie sévère ou « réfractaire » ? Traitements adjuvants HFO Surfactant ECMO ECCOR DESC Montpellier2005