LES MODES VENTILATOIRES Ventilation spontanée calme de repos Ventilation entièrement contrôlée Ventilation partiellement assistée Les systèmes de déclenchement Problèmes posés par l’interaction patient-ventilateur

Ventilation spontanée calme de repos Paw ( cmH20 ) Il existe un pic de débit proto-inspiratoire aux alentours de 100 l.min-1 Ptp Ppl ( cmH20 ) -10 100 La pression à la bouche et dans les voies aériennes supérieures est proche de 0 INSP Débit ( l.min-1 ) La pression motrice ou transpulmonaire dépend de la pression négative générée dans la plèvre par la contraction des muscles inspiratoires EXP 100

LES MODES VENTILATOIRES Ventilation spontanée calme de repos Ventilation entièrement contrôlée

Ventilation spontanée calme de repos Ventilation en volume contrôlé à débit inspiratoire constant Ventilation spontanée calme de repos Paw (cmH20) 30 Le débit inspiratoire généré par le ventilateur est constant 20 10 A l’inspiration, la pression dans les voies aériennes supérieures est positive et constitue la pression motrice secondes Débit ( l.min-1 ) 40 20 secondes On doit régler : le VT = 7-8 ml.kg-1 la FR = 15-20 c.min-1 I / I+E = 33-50 % FIO2 = 30-60 % 20 40

Ventilation spontanée calme de repos Ventilation en volume contrôlé à débit inspiratoire décélérant Ventilation spontanée calme de repos Paw (cmH20) 30 Le débit inspiratoire généré par le ventilateur est décélérant 20 10 A l’inspiration, la pression dans les voies aériennes supérieures est positive et constitue la pression motrice secondes Débit ( l.min-1 ) 40 20 secondes On doit régler : le VT = 7-8 ml.kg-1 la FR = 15-20 c.min-1 I / I+E = 33-50 % FIO2 = 30-60 % 20 40

Ventilation en volume contrôlé avec PEP Paw (cmH20) 30 20 La pression expiratoire positive (PEP) permet , en fin d’expiration, de maintenir le poumon ouvert lorsqu’atélectasié ou oedèmateux 10 PEP = 10 cmH2O secondes Débit ( l.min-1 ) 40 La PEP se règle entre 5 et 20 cmH2O 20 secondes 20 40

La PEP intrinsèque ou auto-PEP Paw (cmH20) 30 20 10 secondes Débit ( l.min-1 ) 40 20 secondes Il persiste un débit expiratoire positif en fin d’expiration 20 40

La PEP intrinsèque ou auto-PEP Paw (cmH20) 30 Il persiste un débit expiratoire positif en fin d’expiration 20 10 secondes Débit ( l.min-1 ) La PEEP intrinsèque se mesure lors d’une pause expiratoire prolongée 40 20 secondes 20 40

Analyse des courbes de pression dynamique en Ventilation Contrôlée Volume pulmonaire (ml) CPT 3000 En l’absence de ventilation spon- tanée et si un débit inspiratoire constant est délivré, la pente de la courbe pression volume - la com- pliance respiratoire - est indépen- dante du débit inspiratoire. 1000 Débit constant = 5 l.min-1 2000 1000 Par conséquent, la courbe de pression dans les voies aériennes refléte la mécanique ventilatoire. Débit constant = 50 l.min-1 CRF 10 20 30 Pression airway (cmH2O)

Surdistension liée au VT : Paw Débit Temps Recrutement lié au VT : courbe convexe vers le haut Débit pression Paw Surdistension liée au VT : courbe concave vers le haut Ranieri VM, et al. Am J Respir Crit Care Med 1994;149:19-27

Interêt de la pause téléinspiratoire PPeak = 60 cmH2O PPlat = 45 cmH2O PEPt = 0 cmH2O VT = 600 ml, V 60 l.s-1 CRS = 13 ml.cmH2O-1 RRS = 15 cmH2O.l-1.s-1 SDRA PPeak = 60 cmH2O PPlat = 17 cmH2O PEPt = 11 cmH2O VT = 600 ml , V 60 l.s-1 CRS = 100 ml.cmH2O-1 RRS = 43 cmH2O .l-1.s-1 BPCO PPEAK = 60 cmH2O ?

Ventilation en pression contrôlée Paw (cmH20) 30 20 Débit déccélérant 10 On génère une pression de plateau à l’aide d’un débit inspiratoire décélérant secondes Débit ( l.min-1 ) On doit régler : la Pplat la FR = 15-20 c.min-1 I / I+E = 33-50 % FIO2 = 30-60 % 40 20 secondes 40 20

LES MODES VENTILATOIRES Ventilation spontanée calme de repos Ventilation entièrement contrôlée Ventilation partiellement assistée

«seuil de déclenchement » Ventilation assistée contrôlée Paw (cmH20) 30 En fin d’expiration, les valves inspiratoires et expiratoires restent fermées pour détecter l’effort inspiratoire 20 10 Quand le seuil de déclenchement (SD) est atteint, la valve inspiratoire s’ouvre pour délivrer le VT pré-réglé secondes «seuil de déclenchement » Débit ( l.min-1 ) 40 20 On doit régler : le VT = 7-8 ml.kg-1 I / I+E = 33-50 % - SD = -0.5 à -1.5 cmH2O FIO2 = 30-60 % secondes 40 20

«seuil de déclenchement » Ventilation assistée contrôlée avec PEP Paw (cmH20) 30 Quand le seuil de déclenchement (SD) est atteint en-dessous du niveau de PEP, la valve inspiratoire s’ouvre pour délivrer le VT pré-réglé 20 10 PEP = 10 cmH2O «seuil de déclenchement » secondes Débit ( l.min-1 ) 40 On doit régler : le VT = 7-8 ml.kg-1 I / I+E = 33-50 % SD = -0.5 à -1.5 cmH2O PEP = 5 à 20 cmH2O FIO2 = 30-60 % 20 secondes 40 20

Limites de la ventilation assistée contrôlée Paw (cmH20) 30 20 déclenchement 10 secondes Une fois le déclenchement effectué par l’effort inspiratoire, le patient ressent le débit constant délivré comme une gêne à l’inspiration et poursuit son effort inspiratoire…… Débit inspiré en VS Débit ( l.min-1 ) 40 20 secondes 40 20

L’activité inspiratoire se poursuit après la phase de déclenchement EDI VT ml Paw cmH2O Pes ESM

Paw = Pvent + Pmus Ventilation contrôlée Travail machine Paw = Pvent + Pmus Pvent Ventilation passive Ventilation partiellement assistée Temps Trigger patient Airway Pressu airway Pression Inspiration Expiration Ventilation assistée contrôlée Travail machine Travail patient J.J. Marini, et al Am Rev Respir Dis 1986: 134: 902-909

VAC VAI ( FR 8.min-1, Vi 66 l.min-1, Ti 0,7 s, Vt 725 ml )

Aide Inspiratoire Paw ( cmH20 ) 30 Comme en ventilation spontanée, un pic de débit proto-inspiratoire est délivré au patient 20 déclenchement 10 10 La pression dans les voies aériennes supérieures est « pressurisée » : c’est le niveau d’aide inspiratoire secondes Débit ( l.min-1 ) 40 20 secondes 20 40

Aide Inspiratoire Paw ( cmH20 ) Ppl Ptp 20 Comme en ventilation spontanée, un pic de débit proto-inspiratoire est délivré au patient Ptp 10 déclenchement secondes 10 La pression dans les voies aériennes supérieures est « pressurisée » : c’est le niveau d’aide inspiratoire Ppl (cmH20) -10 40 20 Le VT dépend de la pression négative générée dans la plèvre par la mise en jeu des muscles inspiratoires secondes 20 Débit ( l.min-1 ) 40

Aide Inspiratoire avec PEP Paw ( cmH20 ) Comme en ventilation spontanée, un pic de débit proto-inspiratoire est délivré au patient 30 déclenchement 20 10 10 La pression dans les voies aériennes supérieures est « pressurisée » : c’est le niveau d’aide inspiratoire PEP = 10 cmH2O secondes Débit ( l.min-1 ) 40 On doit régler : le niveau d’aide entre 5 et 25 cmH2O -le SD entre -0.5 et -1.5 cmH2O la PEP entre 5 et 20 cmH2O la FIO2 entre 30 et 60 % 20 secondes 20 40

Les systèmes d’arrêt de l’inspiration en Aide Paw ( cmH20 ) 30 Le dépassement du niveau d’aide inspiratoire Le débit de coupure déclenchement 20 10 10 PEP = 10 cmH2O secondes Débit ( l.min-1 ) 40 20 secondes La limitation du temps inspiratoire 20 40

Débit de coupure (trigger expiratoire) Sensibilité Expiratoire 5% 45% Pression

L’Aide Inspiratoire peut être arrêtée par une expiration active

Effets physiologiques L’AIDE INSPIRATOIRE Effets physiologiques

Réduction de l’activité diaphragmatique Réduction de la fatigue respiratoire Réduction de l’activité diaphragmatique Réduction de la fréquence respiratoire Augmentation du volume courant Brochard L et al. ARRD 1989; 139:513-521

Influence des réglages L’AIDE INSPIRATOIRE Influence des réglages

Influence de la vitesse d’obtention du niveau d’Aide Inspiratoire Chiumello et al. Eur Respir J 2001;18:107-114

Influence de la vitesse d’obtention du niveau d’Aide Inspiratoire sur le travail respiratoire Bonmarchand et al. Crit Care Med 1999;27:715-722

Influence du débit de coupure sur le nombre de tentatives infructueuses de déclenchement

Efforts inspiratoires inefficaces/min DC Efforts inspiratoires inefficaces/min DC DC

LES MODES VENTILATOIRES Ventilation spontanée calme de repos Ventilation entièrement contrôlée Ventilation partiellement assistée Les systèmes de déclenchement

Trigger en pression E I P seuil Débit Insp.

Débit Exp. < Débit Insp. Trigger en débit (flow-by) pas de déclenchement E I Débit Insp. Débit Exp. Débit Exp. = Débit Insp. E I déclenchement Débit Insp. Débit Exp. Débit Patient Débit Exp. < Débit Insp.

Effets comparés des modes de déclenchement en fonction du mode ventilatoire Trigger en pression Trigger en débit AI VAC Aslanian et al. AJRCCM 1998;157:135-143

Une baisse de la sensibilité des seuils de déclenchement augmente le travail respiratoire * 24 L/min 12 L/min -2 cmH2O -5 cmH2O Active Work ( j / L) 1.5 1.0 0.5 0.0 Marini et al. Chest 1985

Fin du cours

Avantage du trigger en débit Sydow et al. 1995 (PB7200ae; COPD) Polese et al. 1995 (PB7200ae; weaning, no COPD) Barrera et al. 1999 (comfort; PB7200ae; patients differences) Pas de différences entre les 2 systèmes Jager et al. 1994 (PB7200ae; COPD) Tutuncu et al. 1997 (comparable, SERVO 300; no COPD) Goulet et al. 1997 (Ptrig better; PB7200ae; patients differences)

Facteurs peuvent expliquer les résultats contradictoires Réglages de la sensibilité Performance des ventilateurs Populations des patients

LES MODES VENTILATOIRES Ventilation spontanée calme de repos Ventilation entièrement contrôlée Ventilation partiellement assistée Les systèmes de déclenchement Problèmes posés par l’interaction patient-ventilateur

Ventilation spontanée calme de repos

Ventilation spontanée calme de repos

TRIGGER EN PRESSION TRIGGER EN DEBIT Débit Exp. Débit Insp.

PVent + PMus = PRes + PEl + Pexp Analyse des courbes de Paw en Ventilation Assistée Contrôlée en présence d’une activité musculaire inspiratoire et expiratoire Equation de mouvement du système respiratoire PVent + PMus = PRes + PEl + Pexp

Pressure Support Level and missed breaths Nava et al. Intensive Care Med 1995;21:871-879

Brochard et al NEJM 1990, 323, 1523

Turbine

Sassoon et al. Am Rev Respir Dis 1992 FB DF DF-PS5 CF PEEP 0 PEEP 8 Systèmes en débit et en pression chez des patients BPCO FB: flow-by CPAP DF: demand flow CPAP DF-PS5: demand flow + PS 5cmH2O CF: continuous flow CPAP Sassoon et al. Am Rev Respir Dis 1992

Trigger en débit (CPAP) et en pression (PS-5) au cours du sevrage Sassoon et al. Am Rev Respir Dis 1991

A B Pes triggering A: PEEPi dynamic B: Pes opening 1995;151:1-9

1998;157:135-143

1998;157:135-143

PSV ACV PTP post-triggering PTP triggering PTP PEEPi PT FT 10 6 4 2 8 PTP (cmH2Os/breath) P<0.05 NS 1998;157:135-143

FACTEURS INFLUENÇANTS LA PERFORMANCE DU TRIGGER vitesse de propagation du signal longueur du circuit ventilatoire site de mesure du signal performance du ventilateur temps de réponse de la valve inspiratoire fréquence d'échantillonnage du transducteur erreurs dans la transduction du signal "bruit" dans la circuit (eau) Caractéristiques techniques commande centrale force musculaire respiration paradoxale PEPi Caractéristiques du patient Réglages du ventilateur sensibilité, PEP et débit inspiratoire