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Revue générale de la ventilation artificielle

Par

Bhakti K. Patel

, MD, University of Chicago

Vérifié/Révisé mai 2022 | Modifié déc. 2022
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Ressources liées au sujet

La ventilation mécanique peut être

Le choix et l'utilisation des techniques appropriées nécessitent la compréhension des mécanismes respiratoires.

Indications

Les indications de l'intubation endotrachéale et de la ventilation mécanique sont nombreuses (voir tableau Situations nécessitant un contrôle des voies respiratoires Situations nécessitant un contrôle des voies respiratoires Situations nécessitant un contrôle des voies respiratoires ) en général, la ventilation mécanique est envisagée en cas de signes cliniques ou autres qui indiquent que la perméabilité des voies respiratoires ou une oxygénation adéquate ne peuvent être maintenues.

Les signes inquiétants comprennent

  • Fréquence respiratoire > 30/min

  • Incapacité de maintenir la saturation artérielle en oxygène > 90% avec une fraction d'oxygène inspiré (FiO2) > 0,60

  • pH < 7,25

  • Pression partielle de dioxyde de carbone (PaCO2) > 50 mmHg (sauf si chronique et stable)

La décision d'initier une ventilation mécanique doit être basée sur un jugement clinique qui prenne en compte l'ensemble de la situation clinique et non simplement des critères numériques. Cependant, la ventilation mécanique ne doit pas être retardée jusqu'à ce que le patient soit in extremis.

Mécanique respiratoire

L'inspiration normale entraîne la négativation de la pression intrapleurale, ce qui crée un gradient de pression entre le milieu extérieur et le poumon permettant à l'air de pénétrer dans les alvéoles. Dans la ventilation artificielle, le gradient résulte de la pression (positive) générée par le respirateur.

La pression de pic est mesurée à l'ouverture des voies respiratoires et est affichée par la plupart des respirateurs mécaniques. Elle représente la pression totale nécessaire pour vaincre la résistance au flux inspiratoire (pression résistive), la force de rappel élastique du poumon et de la paroi thoracique (pression élastique) et la pression alvéolaire présente au début de la respiration (pression expiratoire positive [PEP], voir figure Composantes de la pression des voies respiratoires Composantes de la pression des voies respiratoires pendant la ventilation mécanique, illustrée par une manœuvre d'occlusion télé-inspiratoire du circuit expiratoire Composantes de la pression des voies respiratoires pendant la ventilation mécanique, illustrée par une manœuvre d'occlusion télé-inspiratoire du circuit expiratoire ). Ainsi,

equation

La pression résistive est le produit de la résistance du circuit et du débit. Chez un patient sous ventilation artificielle, la résistance au débit gazeux provient du circuit du ventilateur, de la sonde endotrachéale et surtout des voies respiratoires du patient. (NOTE: même lorsque ces facteurs sont constants, une augmentation du débit gazeux augmente la pression résistive.)

Composantes de la pression des voies respiratoires pendant la ventilation mécanique, illustrée par une manœuvre d'occlusion télé-inspiratoire du circuit expiratoire

PEP = pression expiratoire positive de fin d'expiration.

Composantes de la pression des voies respiratoires pendant la ventilation mécanique, illustrée par une manœuvre d'occlusion télé-inspiratoire du circuit expiratoire

La pression élastique est le produit de l'élasticité des poumons et de la paroi thoracique (élastance) et du volume de gaz délivré. Pour un volume donné, la pression élastique est majorée par l'augmentation de la raideur du poumon (comme dans la sclérose pulmonaire) ou la mobilité réduite de la paroi thoracique ou du diaphragme (comme en cas d'ascite tendue ou obésité massive). L'élastance est l'inverse de la compliance, une élastance élevée équivaut à une compliance réduite.

La pression de fin d'expiration dans les alvéoles est normalement la même que la pression atmosphérique. Cependant, lorsque les alvéoles ne parviennent pas à se vider complètement du fait de l'obstruction des voies respiratoires, de la limitation du débit ou d'un raccourcissement du temps expiratoire, la pression de fin d'expiration est supérieure à la pression atmosphérique. Cette pression est appelée PEP intrinsèque ou autoPEP pour la différencier de la PEP extrinsèque (thérapeutique) qui peut être générée par le respirateur ou par l'intermédiaire d'un masque bien ajusté qui maintient une pression positive tout au long du cycle respiratoire.

Toute élévation de la pression de pic (p. ex., > 25 cm H2O) doit inciter à mesurer la pression de fin d'inspiration (pression de plateau) par une manœuvre d'occlusion en fin d'inspiration, pour déterminer les contributions relatives des pressions résistives et élastiques. La manœuvre maintient la valve d'expiration fermée 0,3 à 0,5 s supplémentaire après l'inspiration, ce qui retarde l'expiration. Pendant ce temps, la pression des voies respiratoires diminue de sa valeur maximale à mesure que le flux aérien cesse. La pression de plateau qui en résulte représente la pression élastique une fois la PEP soustraite (en supposant que le patient ne fait pas de contractions musculaires d'inspiration ou d'expiration actives au moment de la mesure). La différence entre la pression de pic et la pression de plateau représente la pression résistive.

Une élévation de la pression résistive (p. ex., > 10 cm H2O) suggère que la sonde endotrachéale est pliée ou obstruée par des sécrétions ou la présence d'une masse intraluminale ou d'un bronchospasme.

Une augmentation de la pression élastique (p. ex., > 10 cm H2O) suggère une diminution de la compliance pulmonaire due à

La pression expiratoire positive intrinsèque (auto-pression expiratoire positive) peut être mesurée chez un patient passif par une manœuvre d'occlusion en fin d'expiration. Immédiatement avant une inspiration, l'orifice expiratoire est fermé pendant 2 s. Le flux cesse, éliminant la pression résistive; la pression qui en résulte correspond à la pression alvéolaire de fin d'expiration (pression expiratoire positive intrinsèque). Bien que la mesure exacte impose que le patient soit totalement passif sous ventilateur, il n'est pas justifié de pratiquer un blocage neuromusculaire uniquement pour mesurer la pression expiratoire positive intrinsèque. Une méthode non quantitative pour identifier la pression expiratoire positive intrinsèque est d'inspecter le tracé du débit expiratoire. Si l'expiration se poursuit jusqu'à l'inspiration suivante ou que le thorax du patient ne revient pas au repos avant l'inspiration suivante, une pression expiratoire positive intrinsèque est présente. Les conséquences d'une pression expiratoire positive intrinsèque élevée sont une augmentation du travail inspiratoire et une diminution du retour veineux, qui peut induire une baisse du débit cardiaque et une hypotension.

La démonstration de la pression expiratoire positive intrinsèque doit amener à une recherche des causes d'obstruction des voies respiratoires (p. ex., sécrétions des voies respiratoires, bronchospasme, diminution du rappel élastique); cependant, une ventilation-minute élevée (> 20 L/min) à elle seule peut induire une PEP intrinsèque en l'absence d'obstruction. Si la cause est une diminution du débit, la pression expiratoire positive intrinsèque peut être réduite en raccourcissant le temps inspiratoire (c'est-à-dire, en augmentant l'activité inspiratoire) ou en réduisant la fréquence respiratoire, permettant ainsi de consacrer une plus grande fraction du cycle respiratoire à l'expiration.

Techniques et modes de ventilation artificielle

Les ventilateurs mécaniques sont

  • Volume cyclé: délivrer un volume constant à chaque respiration (les pressions peuvent varier)

  • Pression cyclée: délivrer une pression constante à chaque respiration (le volume délivré peut varier)

  • Une association de ventilation par pression et volume cyclés

Les modes de ventilation assistée-contrôle (A/C) sont des modes qui maintiennent une fréquence respiratoire minimale indépendamment du fait que le patient initie ou non une respiration spontanée. Les pressions et les volumes étant directement liés par la courbe pression-volume, chaque volume donné correspondra à une pression spécifique et vice-versa, que le respirateur contrôle le volume ou la pression.

Les réglages du ventilateur ajustables diffèrent selon le mode mais comprennent les paramètres suivants

  • Fréquence respiratoire

  • Volume courant

  • Sensibilité de déclenchement

  • Débit

  • Forme d'onde

  • Rapport inspiration/expiration (I/E)

Ventilation à volume calibré

La ventilation à volume variable délivre un volume courant déterminé. Ce mode comprend

  • Contrôle du volume (V/C)

  • Ventilation assistée contrôlée intermittente synchronisée

La pression résultante qui en découle n'est pas fixe, mais varie en fonction de la résistance et l'élastance du système respiratoire, ainsi que du débit d'insufflation réglé par le médecin.

La ventilation V/C est le moyen le plus simple et le plus efficace de fournir une ventilation mécanique complète. Dans ce mode, chaque effort inspiratoire au-delà du seuil de sensibilité déclenche l'insufflation d'un volume courant prédéterminé. Si le patient ne déclenche pas le ventilateur assez fréquemment, le respirateur délivre l'insufflation assurant la fréquence respiratoire minimale désirée.

Le mode VACI délivre également des insufflations à une fréquence et à un volume établis synchronisés aux efforts du patient. Contrairement à ce qui se passe dans l'A/C, les efforts du patient au-delà de la fréquence respiratoire établie ne sont pas assistés, bien que la valve d'admission s'ouvre pour permettre une respiration. Ce mode reste populaire, malgré des études indiquant qu'il ne fournit pas un soutien complet par le ventilateur, comme le fait la V/C, ne facilite pas le sevrage du patient de la ventilation mécanique et n'améliore pas le confort du patient.

Ventilation calibrée en pression

La ventilation par pression-cyclée délivre une pression inspiratoire définie. Ce mode comprend

  • Ventilation en pression contrôlée

  • Ventilation avec support de pression

  • Modalités non invasives appliquées par un masque facial moulant (plusieurs types disponibles)

Le volume courant varie alors selon la résistance et l'élastance du système respiratoire. Dans ce mode, les modifications mécaniques du système respiratoire peuvent induire des modifications inattendues de la ventilation-alvéolaire. Comme il limite la pression d'insufflation du poumon, ce mode peut théoriquement convenir au patient présentant un syndrome de détresse respiratoire aigu (SDRA) Insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë (syndrome de détresse respiratoire aiguë [SDRA], ou [ARDS], acute respiratory distress syndrome) L'insuffisance respiratoire aiguë hypoxémique est définie comme une hypoxémie sévère (PaO2 (Voir aussi Revue générale de la ventilation artificielle.) Le remplissage de l'espace aérien au cours... en apprendre davantage Insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë (syndrome de détresse respiratoire aiguë [SDRA], ou [ARDS], acute respiratory distress syndrome) (ou ARDS [acute respiratory distress syndrome]); cependant, aucun avantage clinique évident sur le mode assisté-contrôlé (A/C) n'a été démontré et, si le volume fourni par la ventilation en pression contrôlée (VPC) est le même que celui fourni par l'A/C, les pressions d'insufflation seront les mêmes.

La ventilation à régulation de pression est une forme de ventilation assistée-contrôlée. Chaque effort inspiratoire au-delà du seuil de sensibilité délivre un support en pression maintenu pendant un temps inspiratoire fixe. Une fréquence respiratoire minimale est maintenue.

Dans la ventilation en pression contrôlée, il n'y a pas de fréquence minimale définie; tous les mouvements respiratoires sont déclenchés par le patient. Le ventilateur aide le patient en délivrant une pression qui reste à un taux constant jusqu'à ce que le débit inspiratoire du patient soit inférieur selon un algorithme prédéfini. Ainsi, un effort inspiratoire plus long ou plus profond par le patient délivre un volume courant plus grand. Ce mode est habituellement utilisé pour sevrer un patient de la ventilation artificielle en le laissant faire une plus grande partie du travail respiratoire. Cependant, aucune étude n'indique que cette approche est plus efficace que d'autres dans l'arrêt de la ventilation mécanique.

Ventilation non invasive en pression positive

La ventilation non invasive à pression positive délivre une pression positive par un masque ajusté qui couvre le nez et/ou la bouche et le nez. Des casques qui délivrent une ventilation non invasive en pression positive sont une alternative chez le patient qui ne peut pas tolérer les masques moulants standards. Comme elle est destinée à des patients qui ventilent spontanément, elle est d'abord utilisée comme une forme de ventilation avec aide inspiratoire ou pour obtenir une pression expiratoire positive, bien que le contrôle du volume puisse être utilisé. (Voir aussi Comment pratiquer la ventilation non invasive en pression positive Comment effectuer une ventilation non invasive en pression positive La ventilation non invasive en pression positive est une assistance ventilatoire sans voie respiratoire artificielle invasive. Elle est délivrée à un patient qui respire spontanément au moyen... en apprendre davantage .)

Ventilation non invasive en pression positive utilisant la pression positive à deux niveaux des voies respiratoires
VIDÉO

La ventilation non invasive en pression positive peut être administrée sous les formes suivantes

  • Ventilation en pression positive continue

  • Pression positive des voies aériennes à deux niveaux (BiPAP)

Dans la ventilation en pression positive continue, une pression constante est maintenue tout au long du cycle respiratoire, sans soutien inspiratoire supplémentaire.

En cas de ventilation à deux niveaux de pression expiratoire positive (BiPAP), le médecin définit à la fois la pression expiratoire positive des voies respiratoires et la pression inspiratoire positive des voies respiratoires, toutes les insufflations étant déclenchées par le patient.

Dans les deux cas, les voies respiratoires n'étant pas protégées, une inhalation est possible; les patients doivent donc avoir une cognition et des réflexes de protection des voies aériennes satisfaisants et aucune indication de chirurgie ou de transport urgents pour des interventions prolongées. Les patients obnubilés et ceux qui sont encombrés ne sont pas de bons candidats. La ventilation non invasive en pression positive doit également être évitée en cas d'instabilité hémodynamique ou de présence d'éléments en faveur d'un iléus gastrique tels qu'on les observe lors d'une occlusion intestinale ou d'une grossesse. Dans ces circonstances, la déglutition de quantités importantes d'air peut provoquer une inhalation mettant potentiellement en jeu le pronostic vital. La pression inspiratoire positive des voies respiratoires doit être fixée en dessous de la pression d'ouverture œsophagienne (20 cm H2O) pour éviter l'insufflation gastrique.

La ventilation non invasive en pression positive peut être utilisée en ambulatoire. Par exemple, la ventilation en pression positive continue est souvent utilisée en cas d' apnée obstructive du sommeil Apnée obstructive du sommeil L'apnée obstructive du sommeil consiste en de multiples épisodes de fermeture partielle et/ou complète des voies respiratoires supérieures pendant le sommeil, provoquant l'interruption de la... en apprendre davantage , alors que la ventilation à deux niveaux de pression expiratoire positive (BiPAP) peut être utilisée en cas de syndrome obésité-hypoventilation concomitant ou pour une ventilation chronique en cas de maladie neuromusculaire ou de la paroi thoracique.

Réglages du respirateur

Les réglages du respirateur sont adaptés à chaque situation, mais les principes de base sont les suivants.

Le volume courant et la fréquence respiratoire fixent la ventilation-minute. Un volume trop élevé provoque un risque d'hyperinflation; un volume trop bas provoque une atélectasie Atélectasie L'atélectasie est un collapsus du tissu pulmonaire avec perte de volume. Les patients peuvent avoir une dyspnée ou une insuffisance respiratoire si l'atélectasie est extensive. Ils peuvent aussi... en apprendre davantage Atélectasie . Un rythme trop élevé risque de provoquer une hyperventilation et une alcalose respiratoire Alcalose respiratoire L'alcalose respiratoire est une diminution primitive de la pression partielle du dioxyde de carbone (Pco2) avec ou sans diminution compensatrice de HCO3; le pH peut être élevé ou... en apprendre davantage ainsi qu'un temps expiratoire et un auto-pression expiratoire positive inappropriés; un rythme trop bas risque d'induire une ventilation-minute inadéquate et une acidose respiratoire Acidose respiratoire L'acidose respiratoire consiste en une augmentation primitive de la pression partielle de dioxyde de carbone (Pco2) avec ou sans augmentation compensatoire de bicarbonate (HCO3)... en apprendre davantage . Un volume courant bas de 6 à 8 mL/kg de poids corporel idéal a été initialement recommandé en cas d'ARDS (voir encadré Insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë (syndrome de détresse respiratoire aiguë [SDRA], ou [ARDS], acute respiratory distress syndrome) L'insuffisance respiratoire aiguë hypoxémique est définie comme une hypoxémie sévère (PaO2 (Voir aussi Revue générale de la ventilation artificielle.) Le remplissage de l'espace aérien au cours... en apprendre davantage Insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë (syndrome de détresse respiratoire aiguë [SDRA], ou [ARDS], acute respiratory distress syndrome) acute respiratory distress syndrome [SDRA] Ventilation initiale dans le syndrome de détresse respiratoire aigu (ARDS [acute respiratory distress syndrome]) Ventilation initiale dans le syndrome de détresse respiratoire aigu (ARDS [acute respiratory distress syndrome]) ); cependant, un tel volume courant est également approprié chez certains patients qui ont une mécanique pulmonaire normale (1 Références pour les réglages du respirateur La ventilation mécanique peut être Non invasive, utilisant divers types de masques faciaux Invasive, utilisant l' intubation endotrachéale Le choix et l'utilisation des techniques appropriées... en apprendre davantage , 2 Références pour les réglages du respirateur La ventilation mécanique peut être Non invasive, utilisant divers types de masques faciaux Invasive, utilisant l' intubation endotrachéale Le choix et l'utilisation des techniques appropriées... en apprendre davantage , 3 Références pour les réglages du respirateur La ventilation mécanique peut être Non invasive, utilisant divers types de masques faciaux Invasive, utilisant l' intubation endotrachéale Le choix et l'utilisation des techniques appropriées... en apprendre davantage ), comme ceux qui sont sous ventilation mécanique pendant une intervention chirurgicale (4 Références pour les réglages du respirateur La ventilation mécanique peut être Non invasive, utilisant divers types de masques faciaux Invasive, utilisant l' intubation endotrachéale Le choix et l'utilisation des techniques appropriées... en apprendre davantage , 5 Références pour les réglages du respirateur La ventilation mécanique peut être Non invasive, utilisant divers types de masques faciaux Invasive, utilisant l' intubation endotrachéale Le choix et l'utilisation des techniques appropriées... en apprendre davantage ). D'autres patients (p. ex., ceux qui souffrent d'un traumatisme, d'une confusion, d'une acidose grave) peuvent être traités avec un volume courant légèrement plus élevé (p. ex., 8 à 10 mL/kg). Le poids corporel idéal plutôt que le poids corporel réel est utilisé pour déterminer le volume courant approprié chez les patients qui présentent des maladies pulmonaires et sous ventilation mécanique:

equation

La sensibilité ajuste le niveau de pression négative nécessaire pour déclencher le ventilateur. Un réglage habituel est –2 cm H2O. Un réglage trop élevé (p. ex., plus négatif que –2 cm H2O) ne permettra pas aux patients affaiblis de déclencher une insufflation. Un réglage trop bas (p. ex., plus négatif que –2 cm H2O) peut avoir pour conséquence une surventilation en provoquant des déclenchements intempestifs. Les patients qui présentent des niveaux élevés d' auto-pression expiratoire positive Mécanique respiratoire (p. ex., ceux qui ont un asthme ou une bronchopneumopathie chronique obstructive) peuvent avoir des difficultés de respiration profonde pour atteindre une pression suffisamment négative interne des voies respiratoires.

Le ratio I:E (ratio inspiration/expiration) est le ratio du temps consacré à l'inhalation par rapport à celui consacré à l'expiration. Le rapport I/E peut être ajusté dans certains modes de ventilation. Un réglage normal chez les patients qui présentent une mécanique normale est de 1:3. Les patients qui souffrent d' asthme Asthme L'asthme est une inflammation diffuse des voies respiratoires provoquée par divers stimuli induisant une bronchoconstriction partiellement ou complètement réversible. La symptomatologie comprend... en apprendre davantage ou d'aggravations de bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) Broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) La broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) est une obstruction des voies respiratoires provoquée par une réponse inflammatoire à des toxiques inhalés, souvent la fumée de cigarette... en apprendre davantage Broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) ont des rapports de 1:4 voire plus pour limiter le niveau d'auto-pression expiratoire positive.

Le débit inspiratoire est ajusté dans certains modes de ventilation (c'est-à-dire, que le débit ou le rapport I/E sont ajustés, et non les deux). Le débit inspiratoire doit généralement être fixé à environ 60 L/min mais peut être augmenté jusqu'à 120 L/min chez les patients qui présentent une limitation du débit pour leur donner plus de temps d'expiration, limitant ainsi l'auto-pression expiratoire positive.

La FiO2 (fraction d'oxygène inspirée) est initialement fixée à 1,0 (100% d'oxygène) et est ensuite abaissée au niveau le plus bas nécessaire pour maintenir une oxygénation adéquate.

La pression expiratoire positive peut être appliquée à tous les modes de ventilation. La pression expiratoire positive augmente le volume pulmonaire et réduit la fermeture de l'espace aérien à la fin de l'expiration. La plupart des patients sous ventilation artificielle tirent bénéfice de l'application d'une pression expiratoire positive à 5 cm H2O pour limiter l'atélectasie qui accompagne souvent l'intubation endotrachéale, la sédation, la paralysie et/ou la position en décubitus dorsal. Des niveaux plus élevés de pression expiratoire positive améliorent l'oxygénation dans des troubles tels que l' œdème pulmonaire Œdème du poumon L'œdème du poumon est une insuffisance ventriculaire gauche aiguë et grave avec hypertension veineuse pulmonaire et inondation alvéolaire. Cliniquement on observe une dyspnée importante, une... en apprendre davantage Œdème du poumon cardiogénique et le syndrome de détresse respiratoire aigu (SDRA) Insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë (syndrome de détresse respiratoire aiguë [SDRA], ou [ARDS], acute respiratory distress syndrome) L'insuffisance respiratoire aiguë hypoxémique est définie comme une hypoxémie sévère (PaO2 (Voir aussi Revue générale de la ventilation artificielle.) Le remplissage de l'espace aérien au cours... en apprendre davantage Insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë (syndrome de détresse respiratoire aiguë [SDRA], ou [ARDS], acute respiratory distress syndrome) (ou ARDS [acute respiratory distress syndrome]). La pression expiratoire positive permet d'utiliser des FiO2 moins élevées tout en préservant une oxygénation artérielle appropriée. Cet effet est important pour limiter les lésions pulmonaires résultant de l'exposition prolongée à une FiO2 élevée (≥ 0,6). Cependant, si la pression expiratoire positive (PEP) augmente la pression intrathoracique et si elle est trop élevée, elle peut entraver le retour veineux, provoquant une hypotension chez un patient hypovolémique, réduire la post-charge ventriculaire gauche et distendre des parties du poumon, provoquant ainsi une lésion pulmonaire associée au ventilateur Complications de la ventilation mécanique et sauvegardes (ventilator-associated lung injury [VALI]). À l'inverse, une pression expiratoire positive trop basse peut permettre l'ouverture et la fermeture cycliques des alvéoles, provoquant des lésions alvéolaires dues également à des forces de cisaillement répétitives. Il est important de garder à l'esprit que la courbe pression-volume varie en fonction des régions du poumon. Cette variation signifie que, pour une pression expiratoire positive (PEP) donnée, l'augmentation de volume sera plus faible dans les régions déclives par rapport aux régions non déclives du poumon.

Références pour les réglages du respirateur

  • 1. Serpa Neto A, Cardoso SO, Manetta JA, et al: Association between use of lung-protective ventilation with lower tidal volumes and clinical outcomes among patients without acute respiratory distress syndrome: A meta-analysis. JAMA 308:1651–1659, 2012. doi: 10.1001/jama.2012.13730

  • 2. Guay J, Ochroch EA, Kopp S: Intraoperative use of low volume ventilation to decrease postoperative mortality, mechanical ventilation, lengths of stay and lung injury in adults without acute lung injury. Cochrane Database Syst Rev Jul; 2018(7): CD011151, 2018. doi: 10.1002/14651858.CD011151.pub3

  • 3. Neto AS, Simonis FD, Barbas CS, et al: Lung-protective ventilation with low tidal volumes and the occurrence of pulmonary complications in patients without acute respiratory distress syndrome: A systematic review and individual patient data analysis. Crit Care Med 43:2155–2163, 2015. doi: 10.1097/CCM.0000000000001189

  • 4. Futier E, Constantin JM, Paugam-Burtz C, et al: A trial of intraoperative low-tidal-volume ventilation in abdominal surgery. N Engl J Med 369:428–437, 2013. doi: 10.1056/NEJMoa1301082

  • 5. Yang M, Ahn HJ, Kim K, et al: Does a protective ventilation strategy reduce the risk of pulmonary complications after lung cancer surgery? A randomized controlled trial. Chest 139:530–537, 2011. doi: 10.1378/chest.09-2293

Positionnement du patient

La ventilation mécanique est généralement effectuée le patient étant en position supine semi assise. Cependant, en cas de syndrome de lésion pulmonaire aiguë (LPA)/syndrome de détresse respiratoire aigu (SDRA) (ou ARDS [acute respiratory distress syndrome]), le décubitus ventral permet d'améliorer l'oxygénation, principalement par la création d'une ventilation plus uniforme. Une ventilation uniforme réduit la quantité de poumon non ventilé (c'est-à-dire, le montant du shunt), qui est généralement plus important dans les régions pulmonaires dorsales et caudales, tout en ayant des effets minimaux sur la distribution de la perfusion.

Bien que de nombreux chercheurs préconisent un essai de décubitus ventral en cas de syndrome de détresse respiratoire aigu (SDRA) (ou ARDS [acute respiratory distress syndrome]) qui nécessite de hauts niveaux de pression expiratoire positive (PEP) (p. ex., > 12 cm H2O) et FiO2 (p. ex., > 0,6), les essais initiaux n'ont montré aucune diminution de la mortalité avec cette stratégie (cependant, ces essais étaient insuffisants et présentaient d'autres problèmes de design). Un essai qui a suivi, de grande taille, multicentrique, prospectif (1 Références pour le positionnement du patient La ventilation mécanique peut être Non invasive, utilisant divers types de masques faciaux Invasive, utilisant l' intubation endotrachéale Le choix et l'utilisation des techniques appropriées... en apprendre davantage ) a évalué les patients qui avaient un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) (ou ARDS [acute respiratory distress syndrome]) modérément sévère (PaO2:FiO2 < 150 mmHg sur une FiO2 ≥ 0,6, pression expiratoire positive (PEP) > 5 cm H2O) et qui étaient sur un volume courant d'environ 6 mL/kg. Ces patients ont été randomisés pour subir ≥ 16 heures de décubitus ventral ou être laissés en décubitus dorsal pendant la ventilation. L'étude, qui comprenait un total de 466 patients, a identifié une plus faible mortalité à 28 et 90 jours dans le groupe en décubitus ventral, sans incidence significative de complications associées. Les améliorations de la sélection des patients et des protocoles de prise en charge sont supposés expliquer les meilleurs résultats par rapport aux études antérieures (2 Références pour le positionnement du patient La ventilation mécanique peut être Non invasive, utilisant divers types de masques faciaux Invasive, utilisant l' intubation endotrachéale Le choix et l'utilisation des techniques appropriées... en apprendre davantage ).

La position en décubitus ventral du patient éveillé, respirant spontanément et hypoxémique atteint de COVID-19 et sous canule nasale à haut débit en oxygène a diminué l'hypoxémie et dans un grand essai clinique a réduit le risque d'échec du traitement défini comme le besoin d'intubation ou de décès dans les 28 jours (3 Références pour le positionnement du patient La ventilation mécanique peut être Non invasive, utilisant divers types de masques faciaux Invasive, utilisant l' intubation endotrachéale Le choix et l'utilisation des techniques appropriées... en apprendre davantage ).

Le décubitus ventral est contre-indiqué chez la femme enceinte, chez le patient en état de choc ou en cas d'instabilité médullaire ou d'hypertension intracrânienne. Cette position nécessite également une attention particulière de la part du personnel de l'USI afin d'éviter les complications, telles que le déplacement de la sonde endotrachéale ou des cathéters intravasculaires.

Références pour le positionnement du patient

  • 1. Guérin C, Reignier J, Richard JC, et al: Prone positioning in severe acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 368(23):2159–2168, 2013. doi: 10.1056/NEJMoa1214103.

  • 2. Scholten EL, Beitler JR, Prisk GK, et al: Treatment of ARDS with prone positioning. Chest 151:215–224, 2017. doi: 10.1016/j.chest.2016.06.032. Epub 2016 Jul 8

  • 3. Ehrmann S, Li J, Ibarra-Estrada M, et al: Awake prone positioning for COVID-19 acute hypoxaemic respiratory failure: a randomised, controlled, multinational, open-label meta-trial. Lancet Respir Med 9(12):1387–1395, 2021. doi: 10.1016/S2213-2600(21)00356-8

Sédation et confort

Bien que nombre de patients tolèrent la ventilation mécanique par sonde endotrachéale sans sédatifs, certains nécessitent une administration IV de sédatifs (p. ex., propofol, lorazépam, midazolam) et d'antalgiques (p. ex., morphine, fentanyl) pour minimiser stress et anxiété. Ces médicaments peuvent également réduire les dépenses énergétiques dans une certaine mesure, réduisant ainsi la production de dioxyde de carbone et la consommation d'oxygène. Les doses doivent être ajustées à l'effet désiré, guidées par les systèmes standards de sédation/analgésie (p. ex., Richmond Agitation Sedation Scale, Échelle d'agitation-sédation de Riker Échelle d'agitation-sédation de Riker Échelle d'agitation-sédation de Riker ). Les patients sous ventilation mécanique pour un syndrome de lésion pulmonaire aiguë/syndrome de détresse respiratoire aigu (SDRA) (ou ARDS [acute respiratory distress syndrome]) souhaitent généralement des niveaux plus élevés de sédation et d'analgésie. L'utilisation du propofol pendant plus de 24 à 48 heures (p. ex., toutes les 48 heures) nécessite une surveillance périodique des taux de triglycérides sériques. Il est prouvé qu'une administration continue d'une sédation IV prolonge la durée de la ventilation mécanique. Ainsi, l'objectif est de réaliser une sédation suffisante mais non excessive, ce qui peut être accompli par une sédation continue avec une interruption quotidienne ou en utilisant des perfusions intermittentes.

Les agents bloquants neuromusculaires (curares) ne sont pas utilisés en routine en ventilation mécanique du fait du risque de faiblesse neuromusculaire prolongée et de la nécessité d'une sédation lourde continue; cependant, une étude a montré une réduction de la mortalité à 90 jours chez les patients atteints de syndrome de détresse respiratoire aigu (SDRA) (ou ARDS [acute respiratory distress syndrome]) précoce et sévère qui avaient reçu 48 heures de blocage neuromusculaire (1 Références pour la sédation et confort La ventilation mécanique peut être Non invasive, utilisant divers types de masques faciaux Invasive, utilisant l' intubation endotrachéale Le choix et l'utilisation des techniques appropriées... en apprendre davantage ). Malheureusement, ces résultats n'ont pas été reproduits dans une étude de suivi plus large du blocage neuromusculaire précoce du syndrome de détresse respiratoire aigu (SDRA), le comparant à une sédation plus légère sans blocage neuromusculaire (2 Références pour la sédation et confort La ventilation mécanique peut être Non invasive, utilisant divers types de masques faciaux Invasive, utilisant l' intubation endotrachéale Le choix et l'utilisation des techniques appropriées... en apprendre davantage ). Par conséquent, la paralysie systématique dans le syndrome de détresse respiratoire aigu (SDRA) sévère n'est pas recommandée. Il y a des exceptions qui peuvent bénéficier du blocage neuromusculaire, notamment en cas d'intolérance à certains des modes les plus sophistiqués et complexes de ventilation mécanique et afin de prévenir les frissons liés au refroidissement institué après un arrêt cardiaque.

Références pour la sédation et confort

Complications de la ventilation mécanique et sauvegardes

Les complications de la ventilation mécanique peuvent être divisées en celles résultant de

  • L'intubation endotrachéale

  • La ventilation mécanique elle-même

  • L'immobilité prolongée et incapacité à manger normalement

La présence d'une sonde endotrachéale est la cause d'un risque de sinusite (qui a rarement une importance clinique), d'une pneumonie sous ventilation assistée Pneumonie associée aux respirateurs artificiels La pneumonie sous ventilation assistée se développe au moins 48 heures après l'intubation endotrachéale. Les agents pathogènes les plus fréquents sont des bacilles Gram négatifs et Staphylococcus... en apprendre davantage , d'une sténose trachéale, de blessures des cordes vocales, et très rarement d'une fistule trachéo-œsophagienne ou trachéo-vasculaire. Une aspiration trachéale purulente chez un patient fébrile qui a une numération des globules blancs élevée pendant > 48 heures après le début de la ventilation suggère une pneumonie sous ventilation assistée.

Les complications de la ventilation mécanique continue elle-même sont le pneumothorax Pneumothorax Le pneumothorax correspond à la présence d'air dans la cavité pleurale provoquant un collapsus pulmonaire partiel ou complet. Le pneumothorax peut être spontané ou résulter d'un traumatisme... en apprendre davantage Pneumothorax et le pneumatocèle la toxicité de l'oxygène, l'hypotension, et les lésions pulmonaires provoquées par le ventilateur.

Le concept de toxicité de l'oxygène se réfère aux anomalies inflammatoires, à l'infiltration alvéolaire et, finalement, à la fibrose pulmonaire qui peut se développer après une exposition prolongée à une FiO2 élevée (p. ex., > 0,6). La toxicité est liée à la fois à la concentration et au temps. Une FiO2 > 0,6 doit être évitée sauf si nécessaire à la survie. Une FiO2 < 0,6 est bien tolérée sur de longues périodes.

Les lésions pulmonaires associées aux respirateurs artificiels, sont des lésions alvéolaires et/ou des petites voies respiratoires liées à la ventilation mécanique. Les mécanismes possibles comprennent une surdistension alvéolaire (volutraumatisme) et des forces de cisaillement créées par l'ouverture répétée et l'effondrement des alvéoles (c'est-à-dire, atélectotraumatisme), entraînant la libération de médiateurs inflammatoires et une augmentation de la perméabilité alvéolaire, une accumulation de liquide et une perte de surfactant.

En cas d'hypotension aiguë chez un patient ventilé, en particulier si elle est accompagnée d'une tachycardie et/ou d'une augmentation soudaine de la pression inspiratoire de pic, un pneumothorax compressif Pneumothorax (tensionnel) Le pneumothorax compressif est l'accumulation d'air dans la cavité pleurale sous pression, ce qui comprime les poumons et diminue le retour veineux vers le cœur. (Voir aussi Revue générale des... en apprendre davantage Pneumothorax (tensionnel) doit toujours être suspecté; devant ces signes un examen du thorax et une rx thorax doivent être immédiatement effectués (ou un traitement immédiat si l'examen confirme le diagnostic). Plus souvent, cependant, l'hypotension est le résultat d'une lyse sympathique provoquée par les sédatifs ou les opiacés utilisés pour faciliter l'intubation et la ventilation. L'hypotension peut être causée par une diminution du retour veineux, due à une pression intrathoracique élevée, en cas de taux élevés de pression expiratoire positive (PEP) ou de PEP intrinsèque du fait d'un asthme ou d'une BPCO. En l'absence de signe clinique évocateur de pneumothorax compressif et si une hypotension liée à la ventilation est supposée, en attendant de pratique une rx thorax, le patient peut être déconnecté du respirateur et ventilé doucement manuellement à 2 à 3 insufflations/min avec 100% d'oxygène pendant que des liquides sont infusés (p. ex., 500 à 1000 mL de sérum physiologique à 0,9% chez l'adulte, 20 mL/kg chez l'enfant). Une amélioration immédiate suggère une cause liée à la ventilation et les réglages du respirateur seront adaptés en conséquence.

La plupart des hôpitaux ont des protocoles standardisés afin de réduire les complications. L'élévation de la tête du lit de > 30° diminue le risque de pneumonie sous ventilation assistée Pneumonie associée aux respirateurs artificiels La pneumonie sous ventilation assistée se développe au moins 48 heures après l'intubation endotrachéale. Les agents pathogènes les plus fréquents sont des bacilles Gram négatifs et Staphylococcus... en apprendre davantage et le fait de retourner régulièrement le patient toutes les 2 heures diminue le risque de lésion cutanée (voir prévention des ulcères de pression Prévention Les ulcères de pression sont des zones de nécrose et d'ulcération des tissus mous au niveau desquelles les tissus sont comprimés entre des proéminences osseuses et des surfaces dures externes... en apprendre davantage Prévention ). Tous les patients ventilés doivent recevoir une prophylaxie de la thrombose veineuse profonde, soit par 5000 unités d'héparine en sous-cutané 2 à 3 fois/jour ou de l'héparine de bas poids moléculaire ou, si l'héparine est contre-indiquée, au moyen de dispositifs de compression séquentielle. La prévention des hémorragies gastro-intestinales fait appel aux anti-histamine-2 (p. ex., famotidine 20 mg par voie entérale ou IV, 2 fois/jour) ou au sucralfate (1 g par voie entérale, 4 fois/jour). Les inhibiteurs de la pompe à protons doivent être réservés aux patients qui avaient une indication ou une hémorragie active préexistantes. Un bilan nutritionnel régulier est indispensable, et le gavage par voie entérale doit être débuté si une ventilation mécanique continue est prévue.

La meilleure façon de réduire les complications de la ventilation artificielle est de limiter sa durée. Des "vacances de sédation" quotidiennes et des essais de respiration spontanée permettent de déterminer le premier point auquel le patient peut être libéré de tout support mécanique Sevrage de la ventilation artificielle L'interruption du support ventilatoire se réalise, non pas en réduisant progressivement le niveau de la ventilation assistée (sevrage) mais en identifiant et en traitant systématiquement les... en apprendre davantage .

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