VENTILATION MECANIQUE EN PEDIATRIE

O Brissaud

Réanimation Pédiatrique

CHU-Bordeaux

GENERALITES

Notions globales

• Volume courant : volume nécessaire à la réalisation des échanges gazeux

• Spirométrie : mesure des caractéristiques de la ventilation

• Compliance et résistance pulmonaire : paramètres mécaniques ventilatoires modifiant les pressions intrapulmonaires

• Rythmes respiratoires

POURQUOI UNE VENTILATION ARTIFICIELLE ?

• Maintien en vie

• Apport de l’Oxygène

• Elimination du CO2

PARAMETRES VENTILATOIRES NORMAUX DE L’ENFANT

Paramètres Nouveau-nés Grands enfants

Fréquence respiratoire (min-1) 30 – 50 12 – 30

Temps inspiratoire (s) 0,4 - 0,5 0,8 – 1,4

Rapport I/E 1/1,5 – 1/2 1/2 - 1/3

Débit inspiratoire (l.min-1) 2 – 3 10 – 25

Volume courant (ml.kg-1) 6 – 8 6 – 8

CRF (ml.kg-1) 30 34

CV (ml.kg-1) 33 – 40 52

Pertes hydriques insensibles 50 - 80 ml.kg.j-1 300 ml.m².J-1

INDICATIONS

SITUATIONS ET VENTILATION

• Situations classiques

• Situations plus discutées

SITUATIONS CLASSIQUES

• Grande prématurité

• Apnées, bradycardies

• Hypoventilation alvéolaire = hypercapnie > 55 mmHg

• Hypoxémie < 60 mmHg avec une FiO2 > 60%

• Détresse respiratoire patente (score de Silverman >3 chez le nouveau-né)

• Epuisement débutant

• Capacité vitale < 15 ml/kg

• Coma profond stade II ou glasgow < 8

SITUATIONS DISCUTEES

• Etat de choc sévère septique, cardiogènique, pour son « effet épargne métabolique »

• Hypertension intracrânienne

• Insuffisance respiratoire chronique type dysplasie bronchopulmonaire

Et…

• « De sécurité » chez un patient « limite » pour un transport

MODES VENTILATOIRES

GRANDS TYPES DE VENTILATION

• Selon la mécanique ventilatoire– Pression contrôlée

– Volume contrôlé

• Selon la fenêtre du trigger dans le cycle respiratoire de la machine– VC

– VAC

– VACI

– BIPAP

• Ventilation non invasive– CPAP - PPCN

– Ventilation non invasive

• Ventilation non conventionnelle

Pression

Physiologie respiratoire simplifiée

Pression Volume

Physiologie respiratoire simplifiée

VolumeLa pression résulte de la mobilisation du volume gazeux dans le système respiratoire

Physiologie respiratoire simplifiée

Pression Le volume distribué dépend des caractéristiques mécaniques de l’appareil ventilatoire

Pression maxinspiratoireP Max: pression maximale

en fin d’inspiration

PEP

PEP = PRESSION EXPIRATOIRE POSITIVE- Pression minimale existant dans l’alvéole àla toute fin de l’expiration - Permet de maintenir l’alvéole ouverte- Permet des échanges gazeux même à la fin de l’expiration

PEP ET PRESSION MAX

LE CYCLE RESPIRATOIRE

PRESSION

TEMPS�

� �

α β

� : PEP

� : P max ou PIP

� : Pression de plateau

α : temps inspiratoire

β : temps expiratoire

Le TRIGGER

• « Déclencheur » de la machine en fonction de l’enfant

• En Volume ou en Pression selon les machines

• En pratique on parle de sensibilité du Trigger

– Plus le Trigger est sensible plus l’enfant peut déclencher facilement la machine

CAPTEUR DE SPIROMETRIE

• Outil indispensable à la synchronisation de la ventilation entre l’enfant et sa machine

• Repère la ventilation spontanée de l’enfant et permet d’adapter la machine à l’enfant

• Mesure les valeurs spirométriques non réglées chez l’enfant

MODES VENTILATOIRES CONVENTIONNELS

• Ventilation Contrôlée (Volume ou Pression contrôlée)

• Ventilation Assistée Contrôlée (Volume ou Pression contrôlée)

• Ventilation Assistée Contrôlée Intermittente (Volume ou Pression contrôlée)

• BIPAP : Biphasic Airway Pressure (Pression contrôlée)

Mode ventilatoire & période réfractaire du trigger

PRESSION ou VOLUME

TEMPS

VC

VAC

VACI

Mode ventilatoire & période réfractaire du trigger

PRESSION ou VOLUME

TEMPS

VAC

Mode ventilatoire & période réfractaire du trigger

PRESSION ou VOLUME

TEMPS

VACI

Aide inspiratoire

VENTILATION EN AIDE INSPIRATOIRE

PRESSION ou VOLUME

TEMPSPEP

PRESSION ou VOLUME

TEMPS

Niveau d’aide inspiratoire

AI

EN RESUME

Mode Mode

ventilatoireventilatoireSynchronisation Synchronisation

du ddu déébut de but de

ll’’inspirationinspiration

Assistance Assistance àà

chaque cycle chaque cycle

spontanspontanéé

FrFrééquence quence

respiratoire respiratoire

du ventilateurdu ventilateur

Temps inspiratoireTemps inspiratoire PIPPIP

VCVC NonNon NonNon FixFixééee FixFixééee FixFixééee

VACIVACI OuiOui Non (+/Non (+/--)) FixFixééee FixFixééee FixFixééee

VACVAC OuiOui OuiOui VariableVariable FixFixééee FixFixééee

AIAI OuiOui OuiOui VariableVariable VariableVariable FixFixééee

VENTILATION ET AGE

• PREMATURE ET ENFANT DE MOINS DE 3 MOIS:

– Ventilation en pression contrôlée

– Ventilateurs: VN 500, babylog 8000, 8000+ ou HFV

– Avantages:

• limite les surpressions,

• Limite le risque de barotraumatisme

– Inconvénients

• Variabilité du volume courant délivré

• Ne renseigne pas sur les variations de compliance et de résistance pulmonaire

VENTILATION ET AGEENFANT DE PLUS DE 3 MOIS

• Ventilation en volume contrôlé plutôt

• Ventilateurs: Evita 2, Evita 4, Siemens-i …

• Avantages: – Délivrance d’un volume courant constant

– Les variations de pression renseignent sur les variations de compliance et de résistance pulmonaire

• Inconvénients• Ne limite pas les surpressions en cas de modification

de la compliance ou de la résistance,

• Expose au risque de barotraumatisme (limité par les alarmes)

CAS PARTICULIERS

SUBTILITE DE CERTAINS CAS CHEZ L’ENFANT

• Asthme aigu grave

• Traumatisé crânien

• Noyade et SDRA

• Grande prématurité

ASTHME AIGU GRAVE

• Intubation et la ventilation sont un facteur de gravité de la maladie avec une mortalité majorée (+ + +)

• Ventilation mécanique et Asthme: 5 %

• Intubation avec une sonde à ballonet une demi taille en dessous de celle escomptée

• Sédation très importante

OBJECTIFS DANS L’AAA

• OXYGENATION

• BRONCHODILATATION OPTIMALE

• SE MEFIER DE L’ETAT DE CHOC MIXTE

• TRAITER UNE CAUSE

VENTILATION ET AAA

• SEDATION OPTIMALE

– Hypnotique (Midazolam ou mieux Ketamine)

– Analgésique (morphinique = bronchospasmes)

– Curare (Cisatracrium)

• VENTILATION : limiter les pressions et obtenir un volume courant suffisant : ventilation en volume contrôlé

!

TRAUMATISE CRANIEN

• Assurer un bon débit cérébral

• Eviter les atélectasies pulmonaires

• Protection cérébrale avec la sédation (Thiopental)

• Ventilation en pression ou en volume contrôlé avec une PEEP autour de 2-3 cm d’H2O

NOYADE ET SDRA

• SEDATION OPTIMALE

– Curarisation

• Ventilation en volume contrôlé

• Difficultés liés à la part d’œdème pulmonaire lésionnel

• Limitation des pressions et du volume courant

• Hypercapnie permissive si l’oxygénation est correcte

• Décubitus ventral

• Monoxyde d’azote ? Surfactant ?

GRANDE PREMATURITE

• Ventilation en pression contrôlée

• Babylog 8000, 8000+ ou HFV

• Limitation des pressions en dessous de 20 cm d’H2O

• SURFACTANT précoce – ventilation artificielle de plus en plus courte

– développement des modes ventilatoires non invasifs (PPC nasale, CPAP)

• Dysplasie bronchopulmonaire

• Toxicité de l’oxygène

PARTICULARITES DU PREMATURE

• Hypercapnie permissive

• Valeurs tolérées

– PCO2 4,5 à 9,5 KPa (35 à 65-70 mmHg)

– pH 7,25 à 7,4

• Saturation en O2 : 90 à 95%

• Maintenir une PaO2 en dessous de 80 mmHg si l’enfant reçoit de l’oxygène

SURVEILLANCE

SURVEILLANCE

• CLINIQUE

• RADIOLOGIQUE

• BIOLOGIQUE

• Nécessite

– Rigueur

– Permanence

– Compétence

SURVEILLANCE CLINIQUE

• Adaptation de l’enfant à sa machine

• Fréquence respiratoire spontanée

• Ampliation thoracique

• Sédation

• Réveil

• Fréquence cardiaque

• Sueur, cyanose

• Mouvements anormaux

• Tension artérielle

SURVEILLANCE RADIOLOGIQUE

• Radiographie post-intubation

• Position de l’ensemble des prothèses

• Vérification de l’absence de complication de la ventilation

• Appréciation de l’évolution de la maladie sous-jacente

• Dépistage de complications de la réanimation

• La périodicité est fonction de l’état de l’enfant

SURVEILLANCE BIOLOGIQUE

• Gazométrie sanguine– Artérielle

– Capillaire

• Saturation en oxygène transcutanée

• tcPCO2, tcPO2

• Capnographie

ADAPTATION DE LA VENTILATION

• HYPOXIE

– Majoration de la FiO2

– Majoration de la P Moyenne (P max)

• HYPERCAPNIE

– Augmentation de la Fréquence Respiratoire

– Augmentation du ∆P

COMPLICATIONS

DE L’INTUBATION ELLE-MÊME

• Traumatisme local• Inhalation accidentelle

– Liquide gastrique– Corps étranger (dent, ampoule du laryngoscope)

• Laryngospasme• Bradycardie réflexe• Asystolie• Stimulation sympathique excessive (sédation

insuffisante): tachycardie, HTA, HTIC hypertension oculaire

DU MAINTIEN DE LA SONDE

• Obstruction par un bouchon

• Extubation accidentelle• 3 à 13 %

• Facteurs + :– Absence de sédation récente

– Intervention au chevet du patient

– Immobilisation inadéquate

• Pas de bénéfice de l’intubation par la bouche ou par le nez

• Mouvements de la sonde

• Infection nosocomiale

A L’EXTUBATION

• Traumatismes locaux

• Maux de gorge et raucité de la voix

• Stridor : – œdème sous-glottique

– Aérosol d’Adrénaline (1mg /1ml)

• Réintubation

• Place des corticoïdes avant la détubation ?

DE LA SEDATION ET CURARISATION

• HYPNOVEL : clonies, hypotension

• DIPRIVAN : hypotension, cauchemard

• THIOPENTAL : hypotension

• FENTANYL : rigidité thoracique

• KETAMINE : hypertension, HTIC (??), phénomène d’émergence

• CURARES : neuropathies périphériques

DE LA VENTILATION MECANIQUE

• PRESSION POSITIVE THORACIQUE

• AUTRES COMPLICATIONS PULMONAIRES

• FONCTION CARDIAQUE

• AUTRES ORGANES

PRESSION POSITIVE THORACIQUE & VOLOTRAUMATISME

• Lié au volume courant trop élevé

• Inflammation pulmonaire chronique

• Oedème pulmonaire alvéolaire

AUTRES COMPLICATIONS PULMONAIRES

• BAROTRAUMATISME (air leak syndrome)

– Pneumothorax

– Pneumomédiastin

– Facteurs favorisant:

• Excès de volume ou de pression dans les alvéoles

• Atteintes alvéolaires sévères

• Hétérogénéité de compliance alvéolaire ou bronchique

• Modification de l’eau pulmonaire extravasculaire

FONCTION CARDIOVASCULAIRE

• Diminution du retour veineux et de la précharge ventriculaire par les hautes pressions intrathoraciques

• Diminution du débit cardiaque du VG

• Augmentation des résistances vasculaires pulmonaires et de la post-charge du VD

ET AUSSI …

• Diminution du flux hépatique

• Diminution du flux rénal

• HTIC et diminution du flux sanguin cérébral chez les traumatisés crâniens

SEQUELLES A MOYEN ET LONG TERME

• Ulcération et œdème de la muqueuse laryngée– Ballonnet dégonflé chez l’enfant grand– Pas de ballonnet chez l’enfant petit,

• Synéchies des cordes vocales et granulomes laryngés

• Sténoses laryngées et pharyngées

• Chez le grand prématuré et l’enfant ayant une maladie respiratoire grave à la naissance: Dysplasie Bronchopulmonaire

• Oxygène chez le grand prématuré

VENTILATION NON CONVENTIONNELLE

VENTILATION NON CONVENTIONNELLE

• Problématique de la ventilation mécanique conventionnelle chez le prématuré:

• Forces de cisaillement

• Volume courant élevé

• Fréquence limitée

• Volotraumatisme

• Toxicité de l’oxygène

• Dysplasie broncho-pulmonaire

• Hypercapnies et hypoxémies réfractaires

PRINCIPES DE LA VENTILATION HAUTE FREQUENCE

• 5 MECANISMES

• Ventilation alvéolaire directe:Bulk convection

• Convexion par mouvements pendulaires: Pendelluft

• Transport des gaz par convexion: asymetrical velocity profiles

• Diffusion augmentée: Taylor dispersion

• Diffusion moléculaire: molecular diffusion

CRONIN JH. High-frequency ventilator therapy for newborns. Intensive Care Medecine1994; 9: 71-85

PRINCIPES DE LA VENTILATION HAUTE FREQUENCE et PAR OSCILLATION

∆∆∆∆P

Fréquence

P moy

VARIATION DE LA CAPNIE

• Elle est fonction de la valeur de l’aire sous la courbe

• Plus cette aire est importante plus la capacité de l’organisme à éliminer le CO2 est grande

PRINCIPES DE LA VENTILATION HAUTE FREQUENCE et PAR

OSCILLATION∆∆∆∆P stable

Augmentation de la Fréquence

P moy

Diminut°du ∆∆∆∆P

Fréquence stable

P moyMODIFICATION DE

L’AIRE SOUS LA

COURBE

PRINCIPES DE LA VENTILATION HAUTE FREQUENCE et PAR OSCILLATION

• Oxygénation:

– Pression moyenne

– FiO2

• Capnie:

– Pic à pic (∆P)

– Fréquence

• Hypoxie:

– � de la P° moyenne

– � de la FiO2

• Hypercapnie:

– � de la fréquence

– � du ∆P

INDICATIONS DE LA VENTILATION HAUTE FREQUENCE et PAR OSCILLATION

• High-Frequency Oscillatory Ventilation :• En recours, quelle que soit la pathologie mais après avoir essayé la

ventilation conventionnelle

• Pneumothorax

• Hernie diaphragmatique congénitale

• Diminution de la dysplasie broncho-pulmonaire (?)

CONCLUSION (1)

• Assistance ventilatoire se décline sous de nombreuses formes

• Patient curarisé sous ventilation contrôlée jusqu’àl’enfant en respiration spontanée avec aide inspiratoire ou pression positive nasale

CONCLUSION (2)

• Toute intubation doit être motivée car :– ce n’est pas un geste anodin

– elle est susceptible de donner des complications parfois graves

• La ventilation artificielle doit être adaptée à l’enfant en fonction:– de sa pathologie et l’évolution de celle-ci

– de l’âge de l’enfant

– de la tolérance de l’enfant

CONCLUSION (3)

• Aucune intubation ne doit être reportée si elle est nécessaire

• Aucune détubation ne doit être reportée si toutes les conditions sont réunies pour enlever la sonde de la trachée de l’enfant

REFERENCES

• Ventilation artificielle – Principes et applications– L Brochard – J Mancebo, Collection Arnette – SRLF

• Durand P, Lanchier-Queinnec C, Devictor D – Techniques en Pédiatrie – Editions Techniques – Encycl. Méd. Chir. (Paris – France), Pédiatrie, 4-150-A-27, 1995, 25p

• Urgences et Soins Intensifs Pédiatriques– J Lacroix – M Gauthier – F Beaufils, Edition DOIN, Les presses de l’université de Montréal

• Textbook of Pediatric Intensice Care– M.C. Rogers 3ème Edition Williams et Wilkins 1996

• Cronin JH. High-frequency ventilator therapy for newborns. Intensive Care Medecine1994; 9: 71-85