La ventilation assistée a pour but de se substituer partiellement ou totalement à la fonction respiratoire défaillante, pendant une durée qui varie de quelques minutes à plusieurs semaines. L'origine de la défaillance respiratoire conditionne beaucoup les modalités de l'assistance respiratoire. (Ce terme remplace actuellement les anciennes nomenclatures : respiration artificielle ou ventilation mécanique)

L'utilisation des différents modes ventilatoires par les médecins d'urgence nécessite une parfaite connaissance de la physiopathologie respiratoire et des différents modes ventilatoires utilisables.

Il existe différents types d'appareils plus ou moins sophistiqués : pédiatriques, pour anesthésie, ou à paramètres spécialisés. Nous ne décrivons que les appareils et les techniques de routine en médecine d'urgence.

A) LE CYCLE RESPIRATOIRE:

On distingue quatre phases dans un cycle respiratoire physiologique :

1) l'inspiration, qui est active, 2) le passage de l'inspiration à l'expiration, 3) l'expiration, qui est passive, 4) le passage de l'expiration à l'inspiration.

Dans les cycles contrôlés: le débit peut avoir un flux constant (plateau de fin d'inspiration), décroissant ou sinusoïdal.

B) DIFFERENTS TYPES D'APPAREILS:

Les ventilateurs pneumatiques dits de transport : permettent uniquement la réalisation d'une ventilation contrôlée (VC). L'avantage de ces respirateurs réside dans leur faible coût et leur ergonomie. Facilement utilisables dans les services d'urgence et pour le transport des malades, ils sont insuffisants dans certaines pathologies (SDRA, asthme aigu grave, etc.).

Les 4 paramètres à régler sont : la fréquence respiratoire, la FIO2 (60% ou 100%) et le volume courant (généralement c'est le débit ventilatoire qu'il faut régler). Les appareils modernes permettent de régler aussi la PEP, l'aide inspiratoire (AI) et les niveaux d'alarmes pour pressions maximale et minimale.

Les ventilateurs de réanimation :sont plus performants, offrent plus de sécurité pour le malade mais encombrants, coûteux, nécessitent une source d'énergie 220V et un apport d'air comprimé et d'oxygène. Ces respirateurs permettent plusieurs modes de ventilation assistée. Le médecin est appelé à régler plusieurs paramètres et d'adapter les niveaux d'alarme.

C) PRINCIPAUX TECHNIQUES DE VENTILATION EN MÉDECINE D’URGENCE :

L'assistance respiratoire est dite :

  • invasive : avec prothèse endotrachéale (sonde d'intubation).
  • ou non invasive (VNI) : avec un masque naso-buccal étanche, nécessitant un patient coopérant qui a une respiration spontanée. Cette méthode peut être indiqué dans le BPCO et l'OAP mais de pratique difficile et nécessite une surveillance par un personnel compétent.

1/ VENTILATION CONTRÔLÉE (VC) :

C'est le mode ventilatoire le plus simple et le plus utilisé en médecine d'urgence.

La totalité du support ventilatoire est fournit par le ventilateur. Le patient ventilé n'a aucune participation active «Il est l’esclave de la machine».

  • Indications : toutes les détresses respiratoires aiguës (d'origine respiratoire ou centrale). Elle a une place fondamentale en médecine d'urgence lorsque les efforts ventilatoires du patient sont absents ou non souhaités. C’est le mode initial généralement choisi au départ.
  • Limites : nécessite souvent le recours à une sédation profonde voire à une curarisation pour avoir une synchronisation entre la délivrance des cycles ventilatoires et les efforts inspiratoires du patient.
  • Réglage : c'est le médecin qui détermine les 4 paramètres fondamentaux du cycle : volume courant (VC) - fréquence respiratoire. (FR) - concentration fractionnelle de l'oxygène (FIO2) et éventuellement le niveau de pression expiratoire positive (PEP).

Le réglage du rapport I/E ou la modification du débit inspiratoire sont importants dans certaines pathologies (comme l'asthme, BPCO).

Paramètres ventilation contrôlée

2/ ASSISTANCE RESPIRATOIRE PARTIELLE :

Plusieurs modalités d'assistance ventilatoire partielle existent, délivrant : soit un volume courant préréglé (VAC ou VACI) soit une pression d'aide.

a) Modes ventilatoires en volume (VAC et VACI) :

Ces modes permettent au patient de déclencher, à son propre rythme, l'insufflation d'un volume courant, dont les caractéristiques sont préréglées, tout en assurant une fréquence minimale. Ils facilitent l'adaptation du patient au ventilateur, permettent d'optimiser les échanges gazeux et peuvent aider au sevrage.

Le volume courant est préréglé et administré selon deux modes :

1- Ventilation assistée contrôlée ou VAC :

A chaque demande du patient (inspiration) le ventilateur insuffle un volume courant préréglé, le ventilateur assure une fréquence minimale en deçà de laquelle le respirateur passe automatiquement en mode contrôlé.

  • Réglage: volume courant insufflé, fréquence minimale de sécurité.
  • Indications : patients ne nécessitant pas de sédation profonde et qui conservent une part de ventilation spontanée.
  • Inconvénients : risque d'hyper ou d'hypoventilation

2- Ventilation assistée contrôlée intermittente ou VACI :

Mode de ventilation associant obligatoirement une ventilation assistée contrôlée périodique (dont VT et FR sont préréglés) et une ventilation spontanée du patient entre les cycles assistés. Le patient est insufflé de manière intermittente en alternance avec des cycles spontanés. Si le patient ne respire plus spontanément le ventilateur passe en mode contrôlé avec le même volume courant et à la fréquence affichée.

  • Réglage : le même que la VAC mais la fréquence minimale est plus basse. Il est recommandé de supprimer le plateau de fin d'insufflation pour ne pas gêner l'éventuel début d'un cycle spontané suivant.
  • Avantage : méthode douce et confortable de sevrage.
  • Indications : sevrage de ventilation mécanique, particulièrement des insuffisants respiratoires chroniques.

b) Modes ventilatoires en pression : VS avec aide inspiratoire (AI) :

L'aide inspiratoire est particulièrement utilisée pour le sevrage ventilatoire. Chaque cycle est déclenché par le patient qui est assisté par une pression délivrée en plateau jusqu' à la fin de l'inspiration ce qui réduit son effort et son travail respiratoire et améliore les échanges gazeux.

  • Réglages : Le niveau d'AI peut varier considérablement en fonction de la pathologie et de l'état d'avancement du sevrage de 5 à 30 cmH2O. Le seuil de déclenchement est légèrement en dessous des performances du patient. Il est indispensable de régler un certain nombre d'alarmes de sécurité (VT bas et/ou FR élevée) qui permettent d'alerter quand le niveau de pression inspiratoire appliqué n'est plus adéquat. La mise à contribution visible des muscles respiratoires accessoires est un bon témoin d'un niveau AI insuffisant.
  • Limites : l'efficacité dépend de l'existence d'un certain niveau des centres respiratoires. Le volume courant n’est pas contrôlé et risque d'être variable.
  • Indications: ventilation non invasive chez les insuffisants respiratoires chroniques peu décompensés et non hypercapniques.

c) Ventilation spontanée avec pression expiratoire positive (VS - PEP) :

Le patient respire spontanément avec un niveau constant de pression positive au cours de l'inspiration et de l'expiration.

  • Indications : traitement des patients hypoxémiques conservant une ventilation spontanée. Elle peut aussi être utilisée en ventilation non invasive. Elle est contre indiquée en cas des maladies neuro-musculaires.
  • Réglage : seuil de déclenchement, PEP, FR, et VT.

D) SURVEILLANCE :

Un patient sous ventilation assistée doit être sous surveillance médicale stricte. Il est nécessaire de surveiller de façon régulière:

  • L'adaptation du patient à sa machine, la symétrie de la ventilation,
  • La conscience, l'oxymètre de pouls, les gaz du sang, l'état hémodynamique, le rythme cardiaque sous scope. Une radiographie thoracique doit être réalisée tous les jours.
  • Les alarmes de volume et de pression qui peuvent précocement prévenir d'un débranchement, d’une fuite du respirateur, d’une coudure ou d’une obstruction (bouchon).
  • Les alarmes sont utiles pour contrôler une éventuelle augmentation indésirable de pression ou de volume, une fuite d’air, un arrêt de courant, une baisse de la ventilation/min ou un défaut de cycle.
  • En cas d'utilisation d'un échangeur thermique (nez artificiel) à usage unique, il faut le remplacer s'il est bouché par les secrétions et toutes les 24 heures.
  • Le circuit patient doit être lavé et désinfecté entre chaque utilisation.

E) INCIDENTS ET ACCIDENTS :

  • L'alcalose gazeuse est le plus souvent bénigne, ne nécessitant qu'une modification des paramètres ventilatoires.
  • Les complications mécaniques peuvent être redoutables et se traduisent par une désadaptation brutale, des sueurs, une cyanose. Il peut s'agir d’une fuite du respirateur on du circuit, d'un débranchement accidentel, d’une obstruction qui se traduit par une augmentation brutale des pressions d'inflation.
  • La P.E.E.P., peut se compliquer d’un pneumothorax ou d’un pneumomédiastin.
  • Les risques d'embolie pulmonaire nécessitent un traitement anticoagulant preventif.
  • Les complications infectieuses ont pour origine la sonde d'intubation, les sondes d'aspiration ou le respirateur en dépit de l'usage de filtres bactériens.
  • Le collapsus de réventilation est le plus souvent transitoire et répond bien au remplissage voire aux sympathomimétiques. Cependant, en cas de doute, l'exploration hémodynamique s'impose pour éliminer une étiologie infectieuse, hypovolémique on cardiogénique.
  • Des troubles du rythme peuvent s'observer lors des déséquilibres acidobasiques ou hydroéléctrolytiques.

F) SEVRAGE ET EXTUBATION :

Lorsque l'état hémodynamique et respiratoire s'améliore, le sevrage peut être envisagé.

Chez un malade préparé psychologiquement, aspiré régulièrement, assis ou demiassis chez qui les sédatifs ont été interrompus depuis suffisamment longtemps:

  • de façon progressive par période courte;
  • sous contrôle clinique, scopique et gazométrique.
  • les aspirations doivent être complètes et soigneuses.
  • la sonde d'aspiration est glissée dans la sonde d'intubation et toutes les deux sont retirées après avoir dégonflé le ballon, lors d'une aspiration forcée.

G) CHOIX DU MODE D'ASSISTANCE RESPIRATOIRE :

  • Malade en apnée (arrêt cardio-respiratoire), détresse respiratoire aiguë : VC
  • Toutes les IR d'origine neuro-musculaire : VCCI avec ou sans PEP
  • OAP cardiogénique : VS - PEP, méthode non invasive avec CPAP
  • Pneumopathie dans le cadre de SDRA (syndrome de détresse respiratoire de l'adulte) : VCCI
  • BPCO : recommandations de la 13ème conférence de consensus en réanimation et médecine d'urgence, 1994 :
  • Éviter l'intubation autant que possible
  • FR basse (10 - 12 cycles / min.)
  • VT faible (< 8 ml / Kg)
  • I:E entre 1/3 et 1/4
  • PEP : contre indiquée
  • VAC en volume avec AI : recommandé
  • VACI : non adaptée à ces malades.

Paramètres ventilation assistée

Paramètres ventilation assistée PEEP

 

Paramètres ventilation pressions

H) BIBLIOGRAPHIE :

  1. RICARD-HIBON A. & coll. : Respirateurs et modalités de ventilation, Médecine d'urgence 1998, 40° Congrès SFAR, 121-130 (www.sfar.org)
  2. GERTNER J., HERMAN B.: les différents modes de ventilation mécanique et leurs indications, Agressologie, 1984, 25, 2 : 85-90
  3. Respirateurs, fonctions et usage, Agressologie, volume 25, N° 2, N° 3 et N°4, 1984.
  4. GOULON : les urgences, fiches techniques.
  5. ANDEM, 13ème conférence de consensus en réanimation et médecine d’urgence : assistance ventilatoire au cours des décompensations aiguës des insuf. resp. chroniques de l'adulte, 1994
  6. FAN F., POCHMALICKI G. : Réanimation en pathologie cardio-vasculaire, Masson, 1990, 68-72
  7. CARLI P., GUEUGNIAUD P.Y., L'arrêt circulatoire, Editions Masson, 1998.
  8. BROCHARD L. & coll. : Ventilation artificielle, principes et applications, Arnette, 1994.