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Le Travail RespiratoireDr François Beloncle
Département de Médecine Intensive - Réanimation et Médecine Hyperbare,
CHU d’Angers
SunRise Webinar, le 4 septembre 2018
Liens d’intérêt
• Honoraires pour activité de conseil (Löwenstein®)
• Mise à disposition de matériel pour la réalisation d’études cliniques (Covidien®, Maquet®, Hamilton®)
Travail Respiratoire
West, Advan in Physiol Edu, 2008
Ø Travail effectué par les muscles respiratoires
• Contraction des muscles respiratoires
Þ expansion de compartiment thoracique
Þ diminution de la pression pleurale
Þ expansion pulmonaire
Þ diminution de la pression alvéolaire
Þ mouvement d’air
Travail Respiratoire
Principal objectif de la ventilation mécanique
= diminution du travail respiratoire
Evaluation du travail respiratoire essentielle pour :- Indication de ventilation mécanique- Choix mode / paramètres de ventilation- Sevrage
Travail Respiratoire
Principal objectif de la ventilation mécanique
= diminution du travail respiratoire
Evaluation du travail respiratoire essentielle pour :- Indication de ventilation mécanique- Choix mode / paramètres de ventilation- Sevrage
Recherche du meilleur compromis …
Sur-assistanceSous-assistance
Surassistance
• 27 patients en aide inspiratoire
Pletsch-Assuncao, Crit Care Med, 2017
Dysfonction diaphragmatique induite par la ventilation
• Mise au repos des muscles respiratoires Þ atrophie musculaire et lésions des fibres musculaires
Levine, N Engl J Med, 200818 à 69 h de ventilation mécanique
Surassistance et asynchronies
12 patients en aide inspiratoire
Thille, ICM, 2008
Effort trop important
Akoumianaki, Am J Respir Crit Care Med, 2014Slutsky, N Engl J Med, 2013
Patient Self-Inflicted Lung Injury
Goligher, AJRCCM, 2015
Effort « normal » ?
107 patients
Goligher, AJRCCM, 2017
Recherche du meilleur compromis …
• Détresse respiratoire
• Asynchronies
• Ventilation non protectrice
• Dysfonction diaphragmatique
• Asynchronies
• Troubles du sommeil
• Augmentation des sédations, de la durée de ventilation mécanique …
Sur-assistanceSous-assistance
Evaluation de l’effort inspiratoire
• Utilisation du signal de pression œsophagienne • Work of breathing (WOB)
• Pressure Time Product (PTP)
• WOB mesuré en mode PAV+
• P0.1 (évaluation de la commande inspiratoire)
Mesure de la pression œsophagienne
From Martin, Pulmonary physiology in clinicalpractice, St Louis, 1987, Mosby.
=> reflet de la pression pleurale
Mojoli, Minerva, 2015
Mesure de la pression œsophagienne
Effort inspiratoire
Effort inspiratoire
Travail
• Travail mécanique d’une force
= énergie produite par cette force lorsque son point d’application se déplace.
• Travail musculaire (en Joules)
= produit de la force musculaire exercée par le déplacement généré́.
• Travail respiratoire ØDéplacement = variation de volume pulmonaire
ØForce exercée = pression motrice
WOB = P.V = ∫ P.dV
Relation - Pression pleurale
- Volume pulmonaire
Mancebo, Anesthesiology , 2000
Work of Breathing (WOB) :Diagramme de Campbell
WOB = P.V = ∫ P.dV
Relation - Pression pleurale
- Volume pulmonaire
Mancebo, Anesthesiology , 2000
Work of Breathing (WOB) :Diagramme de Campbell
Mesure du Pressure-Time-Product (PTP)
Takeuchi, Anesthesiology, 2000
Mesure du Pressure-Time-Product (PTP)
Takeuchi, Anesthesiology, 2000
PTP
S’exprime en cmH2O.sÞ cmH2O.s.min-1
ou cmH2O.s par cycle
Mesure du Pressure-Time-Product (PTP)
Takeuchi, Anesthesiology, 2000
Nécessite, comme pour le WOB:• l’utilisation d’une sonde de
pression œsophagienne• l’estimation de la compliance de
la paroi thoracique
Utilisation des mesures de WOB et PTP
• Evaluation des effets physiologiques • des modes de ventilation • de réglages de paramètres ventilatoires• d’interventions thérapeutiques …
• Pour comprendre les mécanismes physiopathologiques (sevrage +++)
• En pratique clinique ?
Effet du mode de ventilation
Cinnella , Am J Respir Crit Care Med, 1996
• 6 patients • Comparaison ventilation assistée
contrôlée en volume et en pression=> rôle du débit
Jubran , Am J Respir Crit Care Med, 1995
Effet du niveau d’aide
12 patients BPCO
Chiumello, ERJ, 2001
• 10 patients en aide inspiratoire
• Effet de la pente de pressurisation
Effet de la pente de pressurisation
Travail respiratoire et épreuve de ventilation spontanée
Cabello , Intensive Care Med, 2010
Travail respiratoire et épreuve de ventilation spontanée
Cabello , Intensive Care Med, 2010
WOB et PTP
•Mesures très importantes en physiologie
•Utilisation en clinique ?ØObjectifs de WOB/PTP ?
Principe de la ventilation en mode PAV+
Mode proportionnel
óPaw proportionnelle à Pmus
óPatient « choisit son volume »
VSAI PAV
Carteaux, Réanimation, 2010
Boucle de contrôle très rapide dans le cycle
Paw + Pmus = PEPtot + Vt /Compliance + V’.Résistance
Younes, Am J Respir Crit Care Med, 1992
Principe de la ventilation en mode PAV+
Mesure de WOB en PAV+
Paw + Pmus = PEPtot + Vt /Compliance + V’.Résistance
En tout point de l’inspiration:
Pmus/Paw = approximation de l’effort inspiratoire
PAV+ et mesure du WOB
Beloncle, Ann. Intensive Care, 2016Etude sur banc
WOB et PAV +
Carteaux, Crit Care Med, 2013
Définition de la P0.1
• Pression développée pendant les 100premières ms d’une occlusion
Þ reflet de la commande centrale
• Mesure automatisée sur les ventilateurs modernes
Mancebo, Anesthesiology , 2000
Mesure de la P0.1
ACovidien®PB980
NormalCycle Cyclewith automatedP0.1measurement
B Dräger Evita4
DLöwenstein Medical®Elisa800
C GEHealthcareCarescape®R860
EMaquet®Servou
Flow(L.min-1)
Paw (cmH2O)
0-1
12
0
10
15
5
Flow(L.min-1)
0-1
12
0
1015
5
Flow(L.min-1)
0-1
12
0
1015
5
Flow(L.min-1)
0-1
12
0
10
15
5
Flow(L.min-1)
0-1
1
0
1015
5
Paw (cmH2O)
Paw (cmH2O)
Paw (cmH2O)
Paw (cmH2O)
2s
Cycle normal Mesure de P0.1
Mesure de la P0.1
ACovidien®PB980
NormalCycle Cyclewith automatedP0.1measurement
B Dräger Evita4
DLöwenstein Medical®Elisa800
C GEHealthcareCarescape®R860
EMaquet®Servou
Flow(L.min-1)
Paw (cmH2O)
0-1
12
0
10
15
5
Flow(L.min-1)
0-1
12
0
1015
5
Flow(L.min-1)
0-1
12
0
1015
5
Flow(L.min-1)
0-1
12
0
10
15
5
Flow(L.min-1)
0-1
1
0
1015
5
Paw (cmH2O)
Paw (cmH2O)
Paw (cmH2O)
Paw (cmH2O)
2s
Cycle normal Mesure de P0.1
P0.1
0.1 s
Déterminants de P0.1
Effort pendant une occlusion :ØPas de débit => pas d’influence de résistanceØPas de changement de volume => pas d’influence de complianceØ< 150 ms => pas de reflexe ou réponse corticale à l’occlusion
=> reflète l’activité des centres respiratoires
Mais dépend aussi :ØVoies de conduction nerveuse périphériques ØContraction des muscles inspiratoires
Tobin, Am J Respir Crit Care Med, 2002
Whitelaw, Resp Physiol, 1975
10 sujets sains. Inhalation de CO2
P0.1 = reflet de commande respiratoire
Corrélation P0.1 - WOB
10 patients ayant une insuffisance respiratoire aiguë
Alberti, Intensive Care Med, 1995
Utilisation de la P0.1
• Titration de l’aide inspiratoire
• Titration de la PEP externe
• Epreuve de ventilation spontanée
P0.1 et aide inspiratoire
Alberti, Intensive Care Med, 1995
10 patients ayant une insuffisance respiratoire aiguë
P0.1 et PEPi
Mancebo, Anesthesiology , 200020 patients
Diminution de P0.1 quand augmentation de PEP externe
= Diminution de PEP intrinséque
(spécificité = 71% et sensibilité = 88%)
• 28 patients
• Diminution de l’aide inspiratoire
Bellani, Anesthesiology, 2010
P0.1 et sevrage
P0.1 et sevrage
Fernandez, Intensive Care Med, 2004
130 patients. Epreuve de VS. Evaluation à 30 minutes
Evaluation de l’effort en VAC : courbe Paw
Paw
Débit
Effort du patient
Evaluation de l’effort en VAC : courbe Paw
Pression des muscles inspiratoires du patient
Conditions passives
Paw
Paw
Débit
Effort du patient
Evaluation de l’effort en VAC : courbe Paw
Conditions passives
Paw
Paw
Débit
Effort du patient
Pression des muscles inspiratoires du patient
Marini, Am Rev Resp Dis, 1986
• 15 patients
• Comparaison cycles contrôlés et cycles assistés
Evaluation de l’effort en VAC : courbe Paw
Fréquence respiratoire et surassistance
Prédiction de surassistance
• FR < 12/min = surassistance(100% spécificité)
• FR > 30/min élimine surassistance (100% sensibilité)
Pletsch-Assuncao, Crit Care Med, 2017
Le travail respiratoire
Ø Donnée essentielle en ventilation mécanique
• Etudes physiologiques ØPression œsophagienne : WOB et PTP
• Pratique clinique : ØP0.1
ØPAV+
ØAnalyse des courbes
ØFréquence respiratoire, évaluation subjective par le clinicien ?
