Les paramètres et réglages de la ventilation mécanique

1. Définition

La ventilation artificielle par ventilation mécanique de maintenir l'hématose au moyen d'un respirateur mécanique qui insuffle une quantité d'oxugène par l'intermédiaire d'une sonde d'intubation, d'une trachéotomie ou d'un masque étanche.

2. Objectifs

• Régler un respirateur mécanique
• Adapter le patient au respirateur

3. Paramètres ventilatoires

3.1 Volume courant (Vt)

• Volume courant (Vt) : volume insufflé à chaque cycle, réglé en fonction du poids
  • Réglages en fonction du poids :
    • Adulte : 7-9 ml/kg
    • Enfant : 10 ml/kg
  • Complications :
    • Vt < 6 ml/kg : favorise les atélectasies
    • Vt > 10 ml/kg : favorise la survenue de lésions de la paroi alvéolaire

3.2 Fréquence respiratoire

• Fréquence respiratoire (Fr) : nombre de cycles respiratoires comprenant l'inspiration et l'expiration, exprimée en cycle par minute (cpm)
  • Adulte : entre 10 et 16 cpm
  • Enfant > 2 ans : 20 cpm
  • Enfant 6 mois – 2 ans : 20 à 25 cpm
  • Nourrisson : 25 à 30 cpm

3.3 Volume minute (VM)

• Volume minute (VM) : volume insufflé par minute
  • VM = Vt x Fr

3.4 Fraction inspirée en oxygène (FiO₂)

• Fraction inspirée en oxygène (FiO₂) : concentration en oxygène du mélange inspiré par le patient
  • FiO₂ max : 100%
  • FiO₂ min : 21% : ce qu'elle est physiologiquement en air ambiant
  • Toute FiO₂ > 60% peut créer des lésions pulmonaires induites par l'oxygène (toxicité pulmonaire et atélectasie), il faut donc régler une FiO₂ inférieure à 60% dès que possible

3.5 Pression d'insufflation (Pins)

• Pression d'insufflation (Pins) : pression mesurée pendant l'insufflation
  • Objectif : obtenir une pression moyenne inférieur à 30 cmH20
  • Pins max : 10 cmH₂0 au-dessus de celle mesurée pour dépister une sonde bouchée ou coudée, un bronchospasme, un pneumothorax, ou une intubation sélective
  • Pins min : 10 cmH₂0 au-dessous de celle mesurée pour dépister un débranchement et/ou des fuites

3.6 Pression de crête

• Pression de crête : pression maximale à l'intérieure des voies aériennes atteinte pendant l'insufflation active

3.7 Pression de plateau

• Pression de plateau : pression qui règne au sein des alvéoles en fin d'inspiration
  • Doit être inférieure à 30 cmH₂0 pour éviter le barotraumatisme

3.8 Pression moyenne

• Pression moyenne : moyenne de la pression mesurée pendant un cycle complet

3.9 Pression expiratoire positive (PEP)

• Pression expiratoire positive (PEP) : pression résiduelle maintenue dans les voies aériennes pendant l'expiration
  • Permet de lutter contre le collapsus alvéolaire de fin d’expiration
  • Permet d'augmenter le temps d’échange gazeux entre l’alvéole et le capillaire, en maintenant l’alvéole ouverte plus longtemps, évitant donc la formation d'atélectasies
  • De 0 à 15 cmH₂0

• PEP totale (PEPtot) = PEPi + PEPe
  • PEP intrinsèque ou interne ou auto-PEP (PEPi) : PEP du patient : pression dans l'alvéole en fin d'expiration supérieure à la pression atmosphérique
  • PEP extrinsèque ou externe (PEPe) : PEP que l'on règle sur le respirateur

3.10 Débit d'insufflation

• Débit d’insufflation : vitesse d'insufflation du volume courant (Vt), c'est donc la vitesse à laquelle se remplissent les poumons
  • Un débit important (>60 L/min) permet d’allonger le temps expiratoire
  • Un débit faible (< 40 L/min) permet d’allonger le temps inspiratoire

3.11 Rapport I/E

• Rapport I/E (rapport temps inspiratoire / temps expiratoire) : durée du temps inspiratoire par rapport au temps total du cycle ventilatoire
  • Temps d'insufflation (Ti) : temps d'insufflation active + temps de plateau (arrêt de l'insufflation mais valve expiratoire fermée donc pression maintenue dans les voies aériennes)
  • Temps d'expiration (Te) : temps d'expiration pendant lequel la valve expiratoire est ouverte
  • Ce rapport permet de maintenir la pression artérielle en CO2 à des valeurs normales (38 à 42 mmHg)

• Valeurs du rapport I/E :
  • 1/2 (soit 33%) : c'est-à-dire que pour une durée de cycle de 3 unités de temps (100% du temps), il y a 1 unité d'inspiration (33% du temps) et 2 unité d’expiration (66% du temps) : le temps expiratoire est 2 fois plus long que le temps inspiratoire
    • Rapport physiologique
  • 1/1 (soit 50%) : c'est-à-dire que pour une durée de cycle de 2 unités de temps (100% du temps), il y a 1 unité d'inspiration (50% du temps) et 1 unité d’expiration (50% du temps) : le temps expiratoire est de même durée que le temps inspiratoire
    • Allongement du Ti dans les pathologies pulmonaires pour diminuer la Pins
  • 1/3 (soit 25%): c'est-à-dire que pour une durée de cycle de 4 unités de temps (100%), il y a 1 unité d'inspiration (25% du temps) et 3 unité d’expiration (75% du temps) : le temps expiratoire est 3 fois plus long que le temps inspiratoire
    • Raccourcissement du Ti dans l’asthme et les BPCO pour mettre la vidange complète du poumon

3.12 Aide inspiratoire (AI)

• Aide inspiratoire (AI) : assistance en pression à la ventilation spontanée du patient
  • Lorsque le respirateur reconnaît que le patient est en train de débuter un effort inspiratoire, un cycle respiratoire est enclenché par la machine
  • La reconnaissance d'un effort inspiratoire du patient par un trigger déclenche l'insufflation d'une pression pré-réglée qui s'arrête à la fin de l'effort

3.13 Trigger

• Trigger : mécanisme de reconnaissance de l'effort inspiratoire
  • Un seuil de déclenchement est réglé en fonction du patient afin de permettre au respirateur de déclencher un cycle respiratoire :
    • Réglé soit en mbar (trigger en pression) ou en L/min (trigger en débit : entre 3 et 6 L/min)
    • Une sensibilité trop basse risque de provoquer des déclenchements inappropriés
    • Une sensibilité trop haute risque de provoquer une augmentation du travail respiratoire du patient et donc un épuisemen

3.14 Pente de l'aide inspiratoire

• Pente de l'aide inspiratoire : vitesse de montée en pression
  • Permet un meilleur confort du patient dans sa respiration et une synchronisation patient-machine
  • Réglage de 0 à 1
    • 0 : montée de la pression d'un seul coup
    • 0 à 1 : montée de la pression progressivement (plus on approche du 0, plus la montée en pression est rapide, inversement, plus on approche du 1, plus la montée en pression est lente)
    • 1 : montée de la pression lente

4. Réglages ventilatoires

4.1 Réglage en mode volume contrôlé

• Vt : 6-8 ml/kg (10ml/kg si ventilation au masque facial)
• Fr : réglée en fonction de la PetCO2 désirée (35 à 45 mmHg)
• I/E : 1/2 (peut être modifié)
• FiO₂ : 21 à 100%
• Pep
• Alarmes :
  • Pins (min et max)
  • Fréquence (min et max)
  • Spirométrie basse et haute (dépister une hypo/hyperventilation, fuite, extubation)

4.2 Réglage en mode pression contrôlée

• Pression d'insufflation maximale (Pmax) : 15 cmH₂O, réglée pour obtenir un Vt entre 6 et 8 ml/kg (10ml/kg si ventilation au masque facial)
• Fr : réglée en fonction de la PetCO₂ désirée (35 à 45 mmHg)
  • Une augmentation de la Fr entraîne une diminution du Vt et une diminution de la Fr augmente le Vt
• I/E : 1/2 (peut être modifié)
  • Une augmentation du I/E augmente le Vt et une diminution du I/E diminue le Vt
• FiO₂ : 21 à 100%
• Alarmes :
  • Volume (min et max)
  • Pins (min et max)
  • Fréquence (min et max)
  • Spirométrie basse et haute (dépister une hypo/hyperventilation, fuite, extubation)
  • Si la pression augmente dans les voies aériennes, le volume courant diminue, la ventilation minute n'est alors plus assurée et devient inefficace

4.3 Tableau récapitulatif

5. Complications - Incidents - Accidents

• Inadaptation du patient au respirateur
• Hypoventilation / Hyperventilation

6. Surveillance

• Alarmes du respirateur
  • Volume courant et Volume minute :
    • Volume minute bas : apnée, hypoventilation
    • Volume minute haut : hyperventilation
  • Pression :
    • Pression basse : 10 cmH₂0 au-dessous de celle mesurée pour dépister un débranchement et/ou des fuites
    • Pression haute : 10 cmH₂0 au-dessus de celle mesurée pour dépister une sonde bouchée ou coudée, un bronchospasme, un pneumothorax, ou une intubation sélective
  • Fréquence respiratoire :
    • Fréquence haute : tachypnée
    • Fréquence basse : bradypnée

• Réglage et fonctionnalité du respirateur
  • Concordance entre la prescription médicale et les réglages de la ventilation
  • Montage du circuit du respirateur
  • Fonctionnement du respirateur
  • Changement quotidien du filtre antibactérien et du raccord annelé reliés à la sonde d’intubation

• Surveillances cliniques et paracliniques du patient
  • Paramètres vitaux : conscience, pression artérielle, fréquence cardiaque, fréquence respiratoire, amplitude respiratoire, saturation pulsée de l'hémoglobine en oxygène (SpO₂)
  • Gaz du sang artériel
  • Signes de désadaptation de la ventilation :
    • Tirage sus-sternal, tirage intercostal
    • Balancement thoraco-abdominal (respiration paradoxale ou asynchrone) : soulèvement de l'abdomen et enfoncement du thorax à l'inspiration
    • Bruits respiratoires
    • Toux
    • Agitation
  • Signes d’hypoxie :
    • Cyanose
    • Dyspnée à type de polypnée (tachypnée > 35 cpm)
    • Tachycardie ou bradycardie
    • Hypertension artérielle
    • Agitation
    • Arrêt cardiovasculaire
  • Signes d’hypercapnie :
    • Dyspnée à type de polypnée
    • Sueurs profuses
    • Encombrement par hypersécrétion bronchique et salivaire (hypercrinie)
    • Tachycardie
    • Hypertension artérielle
    • Astérixis (Flapping tremor) : abolition transitoire du tonus de posture de la main entraînant des battements irrégulier de grande amplitude et de basse fréquence
      • On observe des tremblements amples de la main par flexions du poignet semblables à des battements d'ailes
    • Somnolence voire coma

• Surveillance de la sonde d'intubation
  • Fixation
  • Repère
  • Pression du ballonnet
  • Aspiration des sécrétions : encombrement bronchique
  • Morsure de la sonde d’intubation : rassurer le patient, sédation, canule oro-pharyngée
  • Coudure