VNI: Pratiques actuelles et futures, monitoringe9e%20formation/2011/tendences%2… · charge de travail manque de ... auto ajustement du trigger, mais ceci est variable d’un

VNI: Pratiques actuelles et futures, monitoring

Dr Claudio RabecService de Pneumologie et Réanimation Respiratoire

Centre Hospitalier Universitaire de Dijon

L'Éternel Dieu forma

l'homme de la

poussière de la terre, il

souffla dans ses

narines un souffle de

vie et l'homme devint

un être vivant. (Genèse 2,7)

La prehistoire

1876: Woillez développe le “spirophore” un

poumon à pression négative. Il gagne une

médaille d’argent à la foire-exhibition au Havre

1952, Copenhague: l’epidémie de Polio

Chaque jour plus de 200 étudiants se rélevaient à tour de rôle

“L’équipe” n’était pas chère et il n’avait pas besoin d’electricité

Plus de 250 patients ont bénéficié du bag ventilation

Monnal D 1975 Bipap ST D 1990

L’histoire de la VNIPPI alors….?

1980 :� Esotérique. Réservé à quelques centres de point � Ventilateurs basiques

� faible ou aucune compensation des fuites � triggers durs� seulement volumétriques

1990 :� Pubmed: rapports isolés � Premiers respis barometriques

1995 :� Premières publications sur l’efficacité de la VNI

L’histoire de la VNIPPI alors….?

2000 :� Pratique de référence

� La VNI connaît un essor exponentiel� Rea pneumo � Rea med et chir � urgences �

prehospitalier � pneumo, cardio, salle général

2009 :� Plus de 4000 références � 1 journal consacré� > 1.2 million de citations� Ventilateurs performants, petits, silencieux

� permettant plusieurs modes ventilatoires

� algorhitmes de compensation de fuites

� systèmes de monitorage pointus

Evolution du nombre de respirateurs portables vendus en France2003-2006

Données SNITEM

Pratiques actuelles et futures

1) Les ventilateurs

Classification des ventilateurs

� Selon le type de pression generée

� Selon la source d’energie

� Selon la façon de génerer l’energie

� Selon la cible thérapéutique

� Selon la gestion de l’expiration

� Selon le parametre controlé




� Selon la forme de génerer l’energie




A pression négative A pression positive

Pression négative à l'inspiration

Pression positive à l'inspiration

Ventilateur à pression négative

Ventilateur à pression positive




� Selon la forme de génerer l’energie




Source externe Source propre

Source externe Source propre








Selon la source d’energie

Soufflet

Piston lineaire et rotatoire

Valve proportionnelle

Turbine

Microturbine

Home 2 (Airox)

Ventilateurs à soufflet

Eole (SAIME)

PV 403 (Breas )

• Volumétrique

• Grande inertie • Valve tout ou rien

• Lourdeur ++

Ventilateurs à piston« à simple effet »

∆lPm

Rm

Ventilateurs à valve proportionnelle

Une grande partie des respis de Réa(Génération

90s’

• Pas de générateur de debit

• Se servent de l’air/O2 murale

• Mauvaise compensation des fuites (microprocesseurs)

• Mal adaptés à la VNI

Ventilateurs à turbine

Tous les ventilateurs portables barométriques et mixtes

• Turbine: Générateur de débit

• Faible inertie

• Adaptation aux changements rapides

• Bonne compensation de fuites

• Adaptés à la VNI








Intermediares

Conçus pour la ventilation à domicile

Conçus pour la Réa

Ventilateurs intermédiaires

Caractéristiques communes aux deux types (Réa-Bilevel)

� Plusieurs modes, et même des modes combinés

� Possibilité d’alarmes sophistiques (mais silenciables)

� Bonne compensation de fuites

� Trigger et vitesse de pressurisation réglables

� Triggers ajustable aux fuites (« flow based triggering »)

� Monitorage (tendance et données brutes)

� Large plage de réglages

� Peuvent garantir des fortes pressions d’insufflation(40 cmH20)

Ventilateurs intermédiaires

Mais aussi

� Double circuit ou simple circuit (reconnaissance

automatique)

� Portables et légers.

� Silencieux

� Moins chers

� Non dépendants de source externe

� Fournis de microturbines de haute performance

� Batteries

• Prescription• Titration• Monitorage

Concept de transposition

• Domicile

• Aucun ajout technique

- Même turbine

- Mêmes modes

ventilatoires

- Mêmes triggers

Même

performance








Rabec et al Thorax 2011

SomnoNIV group


SomnoNIV group







� Selon le paramètre controlé

Volumétrique Barométrique

Qu’est-ce qu’une VDNP ou Bilevel?

� Derivation des systèmes

generateurs de débit à pression

continue (PPC)

� Dans lequel on intercale une

valve magnetique que conmute

entre deux niveaux de

pression.

� Initiellement fonctionnait en

mode controlé, ensuite on ajout

un trigger (S et S/T)

Les modes «modernes »Ventilation barométrique avec volume « cible »

« Regulation » progressive sur plusieurs cycles

Volume

Pression


« Régulation » intracycle

Volume

Pression

Les modes «modernes »Ventilation barométrique avec volume « cible »


Ventilation barométrique avec volume cible...la panacée?

� Hyperventilation � induction d’apnées glottiques (Jounieaux; J Appl Physiol, 1995)

� Meilleur PCO2 mais moindre sommeil(Storre, Chest 2007, Janssens Resp Med 2009)

� Induction de respiration periodique et microéveils

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Année

% d

e ve

ntila

teur

s ac

heté

s

Barométriques + VDNP

Mixtes

Volumétriques

Remerciements à Line Mounier et Sylvie Lafoy

Achat ventilateurs portables 2000-2009(données Féderation ANTADIR)


2) Les interfaces

Les interfaces en chiffres

2

6

60

170

2 catégories

2 catégories

Sans fuite intentionnelle (valve expiratoire)

PATIENTVENTILATOR

INSUFLATION

VENTILATOR PATIENT

EXPIRATION

Expiratory valve

a

b

2 categorias

Avec fuite intentionnelle

Intentionalleak

VENTILATOR PATIENT

INSUFLATION

EXPIRATION

VENTILATOR PATIENT

6 types

6 types

Nasal

6 types

Facial

6 types

Narinaire / sous-narinaire

6 types

Buccal

6 types

Bucco-narinaire

6 types

Total

60 modèles

60 modèles

Profile Lite

Comfort Gel

Activa

Ultra Mirage

Breeze

VistaKidsta

Oracle

HC 431

Somnomask

SimplicityIQ

Mirage Swift

Comfort Lite

Profile Lite

Comfort Gel

Ultra Mirage

61 modèles62 modèles…

à suivre…

170 références

170 références

1002452

1002450

1006408

Y101400-00

1006408

1008829M-262049

332113

1004113

60402

16545

600003

60403

UltraMirage shallow wide

Full Face standard

Profile Lite talla M sin fuga

Confort flap talla MS

Confort Select S

Harnais pédiatrique Harnais Ultra Mirage

Full Face Large

MW

P

MS

MShallow

10024675

1002734

10024785

10027862

1004114

Bulle Vista Standard

25710

16778

1004890

400 HC 101

60533

5 087 900

Coussinet nasal bleu

Bulle Full Face Petit

Harnais Profile

3 345

60 004

56 780

56 786

100 65 456

MW

Large

Small Child

ShallowMédium

67 890

LM

175 références180 références

Valeurs obtenues avec une chaine de mesure RT 200

Remerciements à B. Bodoignet (Agevie)

Si fuites intentionnelles > 40 lt/min à 14 cm H2O � dysfonction trigger inspiratoire� > W ventilatoire (diminution pente inspi)� < Vt delivré

Attention au changement de masque� necessité de réevaluer

�Sensibilité du trigger inspi�Vitesse de pressurisation

La « foule » de masques

� Avantages: � Large choix

� Adaptation à situations et configurations faciales différentes

� Possibilité d’alterner plusieurs interfaces

� Inconvénients: condamnés à la liberté� Impossible tout tester

� Large (trop??) offre.. � Qui choisi et sur quel critère?

Beni soit le chaos, symptôme de liberté.E Tierno Galvan


3) Le monitorage

Pourquoi faut-il monitorer la VNI?

Lorsque une VNI est mise en route, les paramètres

ventilatoires sont determinés empiriquement en se

basant sur:

� La pathologie de base

� La tolerance du patient pendant les essais d’eveil

� Les variations des GDS

Pourquoi faut-il monitorer la VNI?

Mais…

�La VNI est appliquée la nuit, période de profondes

modifications, en particulier chez les IRC

� parametrer la VNI pendant la journéepeut sousestimer

ces differences physiologiques

� Ceci peut amener à meconaitre des événements

pouvant reduire l’efficacité de la VNI pendant la nuit

Eh bien, on sait ce qu’on cherche, mais…comment le trouver?

� Peu d’études sont consacrées à la surveillance de la

VNI

� Pas actuellement de définition univoque et validée

d'une ventilation efficace ni de stratégie codifiée pour

évaluer son efficacité

� Gold standard: la polysomnographie thérapeutique

� Pratique peu fréquente

� charge de travail

� manque de polysomnographes disponibles

� difficulté d'interpréter les signaux ventilatoires sous VNI.

� risque d’altérer la qualité du sommeil

� pas de consensus quant au nombre et à la nature des évènements qui définissent une « mauvaise » ventilation

� Par ailleurs, il ne permet pas, dans un bon nombre de cas, d’affirmer ou infirmer la présence d’une hypoventilation alvéolaire, étant donné l’absence de mesure quantitative du volume courant et de la ventilation minute.

Gold standard: la polysomnographie thérapeutique

A différence de la ventilation invasive, la VNI présente deux caractéristiques uniques:

� Le caractère non étanche du système

� L ’existence d ’une résistance variable (type Starling) représentée par la voie aérienne supérieure

l’ensemble respirateur-poumon ne peut pas être considéré comme un modèle uni compartimental

L’existence de cette « solution de continuité » entre le respirateur et la voie aérienne peut expliquer

� que le volume pre réglé n ’arrive pas dans sa

totalité au patient (respirateur volumétrique)

� que le système n ’arrive pas à pressuriser

correctement le circuit (générateur de pression:

CPAP, VDNP)

� Fuites non intentionnelles

� Diminution de la perméabilité de la VAS

� Asynchronisme patient-ventilateur

� Hypoventilation résiduelle

Échec d’une VNI: mécanismes potentiels

Fuites en VNI: Conséquences

� Conséquences sur la qualité de la ventilation

� Conséquences sur la tolérance à la ventilation

� Conséquences sur la qualité du sommeil

Fuites en VNI: Conséquences sur la qualité de la ventilation(1)

� Réduction de la ventilation efficace

� Plus importante en ventilation volumétrique.

�En AI, le retentissement est moindre(compensation

des fuites).

� Mais, à fuites plus importantes la pressurisation peut

devenir insuffisante et la ventilation inefficace

Leaks

Rabec, Arch Bconeumol 2004

Temps

Niveau d ’AIPression

� Défaillance du “trigger” inspiratoire

� La majorité des respirateurs en pression ont des systemes d’

auto ajustement du trigger, mais ceci est variable d’un

appareil a un autre (Highcock Eur Respir J. 2001)

� La defaillance du trigger inspi reduit l’efficacité de la

ventilation, peut amener à des asynchronismes (Vignaux ICM

2009)et altere la qualité du sommeil (Meyer Sleep 1997).

�

Fuites en VNI: Conséquences sur la qualité de la ventilation(2)

Groupe SomnoVNI

Non reconnaissance de la fin d’ inspi

Fuites en VNI:Conséquences sur la qualité de la ventilation(3)


Réponse à l’effort inspiratoire("Trigger")

Passage de I à E

Pression

Temps

Niveau de AI

Donc, les fuites altèrent à plusieurs étages l ’efficacité d ’une AI

� Difficulté pour obtenir une FiO2 satisfaisante

� Effet “dilution”

� Intolérance au traitement

� Observance thérapéutique!

� Alteration de la qualité du sommeil

�Les episodes de fuite buccal fragmentent le sommeil

(Bach, Chest 1995)

Fuites en VNI:Autres effets nuisibles

Diminution de la permeabilité des VAS (« blocage inspiratoire »)

� Épisodes d’obstruction dynamique des VAS

� Répondent à deux mécanismes physiopathologiques

différentes

� collapsus oropharyngée(conséquence d’une PEP sous optimale)

� effort inspiratoire croissant

� fermeture de glotte(réponse réflexe à la ventilation)

� réduction ou absence d’effort inspiratoire(Jounnieaux, JAP 1995)

� S’expriment dans la SaO2 par des pics de désaturation répétéssous VNI

Apnées oro -pharyngées vs Apnées glottiques

ou

Apnées oro -pharyngées vs Apnées glottiques

PEP en dessous de Pcrit

Apnées oro -pharyngées vs apnées glottiques

PEP

apnées oro -pharyngées vs Apnées glottiques

Comment monitorer l’efficacité de la VNI ?

� Évaluation à titre systématique� à pratiquer périodiquement chez tout patient sous VNI.

� Évaluation approfondie

� a une place lorsque, lors de l’évaluation systématique, la

ventilation est jugée comme non efficace

� a pour but de comprendre ces échecs afin de corriger leur

cause

Évaluation à titre systématique« Le pack basique »

Cette évaluation doit comporter au moins

� Résultat clinique� Disparition de symptômes d’hypoventilation

alvéolaire.

� Amélioration de la dyspnée

� Satisfaction du patient

� Gaz du sang

� SaO2 ± PtcCO2

Évaluation systématique1) Gaz du sang

� Element clé pour juger de l’efficacité d’une VNI �

� principal marqueur de la qualité de la ventilation nocturne

� son amélioration est le principal objectif de l'appareillage

� Mais,

� Invasif, douloureux

� l’évaluation “ponctuelle” ne reflet pas la dynamique de la

PaCO2 au cours de la nuit (dans l’ideal echantillons repetées

� imposible en routine-> disruption du sommeil)

� Peu de données disponibles sur:

� Le bon timing (en fin de journée vs au petit matin)

� La condition optimale :

� sous VNI (patient eveillé!) (Janssens Chest 2003, Pepin Eur Resp Mon

2008)

� l'éveil rétablissant le tonus musculaire et le contrôle volontaire de la respiration, surestime l'efficacité de la VNI

� ou sous air après une nuit sous VNI (Clini ERJ 2002, Barbé Chest 1996, Annane ERJ 1999, Rabec ERJ 2009).

� Si l’on asume que le but de la VNI es d’améliorer les GDS diurnes, le timing idéale semble être de les réaliser sous ventilation spontanée, après arrêt du respirateur.

Évaluation systématique1) Gaz du sang

Ward Thorax 2005

Si sous VNI au long cours un patient a des gaz

du sang diurnes normaux

Peut on affirmer que la ventilation est

efficace?

Capno vs PaCO2 chez des sujets ventilés

Nguyen, ERS 2011

PtcCO2 < 50mmHg

PtcCO2≥ 50mmHg

Total de patients) (n:

85)

PaC02 < 45 mmHg

56 (63.5 %) 12 (13.2 %) 68 (74.7%)

PaC02 ≥ 45 mmHg

8 (8.8 %) 15 (16.5%) 23 (25.3%)

> 17 % des patients avec une PaCO2 diurne normale ont une hypercapnie nocturne par des critères « durs »

(PtcCO2 ½ > 50 mm Hg)

� Non invasive

� Permet le monitorage en continue (évaluation dynamique)

� Peut être fait à domicile

� Outil indéniable mais

� Évaluation grossière de l’efficacité de la ventilation

� Proposé comme outil de dépistage « SaO2 normale �

patient bien ventilé

Évaluation systématique2) SaO2 nocturne

Une SaO2 «normale» permet-elle

d’eliminer une hypoventilation

nocturne?

Nguyen, ERS 2011

SaO2 vs PaCO2 chez des sujets ventilésPtcCO2 ½

< 50mmHgPtcCO2 ½ ≥ 50mmHg

Total patientsN = 91

≥ 30% temps avec SpO2 ≤ 90% 1 (1.1%) 1 (1.1%) 2 (2.2%)

< 30% temps avec SpO2 ≤ 90% 63 (69.2%) 26 (28.6%) 89 (97.8%)

≥ 30% temps avec SpO2 ≤ 93% 8 (8.8%) 5 (5.5%) 13 (14.3%)

< 30% temps avec SpO2 ≤ 93% 56 (61.5%) 22 (24.2%) 78 (85.7%)

≥ 30% temps avec SpO2 ≤ 95% 22 (24.2%) 15 (16.5%) 37 (40.7%)

< 30% temps avec SpO2 ≤ 95% 42 (46.1%) 12 (13.2%) 54 (59.3%)

20 % des patients avec une SaO2 nocturne « normal »(même au cut off de 95%) ont une hypercapnie nocturne par des critères

« durs »(PtcCO2 ½ > 50 mm Hg)

SaO2

SaO2

PtcCO2

Le pack basique mise en défaut

SaO2 nocturne + GDS sous VNI: démarche pas si sensible

� De ce fait pas apteen tant que stratégie de

débrouillage,

En d’autres termes

(ni le médecin ni le patient)

Si un patient a une SaO2 et des GDS

normaux cela ne suffit pas pour « dormir

tranquillement »

Intérêt de la PtcCO2 dans l’IRC

� Detecter une hypoventilation lorsque la SaO2 est en

defaut (MNM, O2th)

� Déceler le mécanisme d’une désaturation nocturne

� Différencier une majoration du déséquilibre V/Q

d’une hypoventilation alvéolaire

� Éviter des GDS?

Hypoxémie due à une majoration

de l’hypoventilation alvéolaire? ou des inégalités V/Q??

Stop VNI

Reprise VNI

Débit

Pression

Sangles

SaO2

PtcCO2

PtcCO2 non apte à détecter des variations

dynamiques (apnées)

Intérêt de couplage avec oxymétrie �� oxycapnographie

PtcCO2

SaO2

40

50

60

30

100

90

80

70

� Performance variable de différents capnographes.

� Possibilité de fluctuations inexpliquées

� « Lag » entre PCO2 y PtcCo2 (2 –5’)

� Evalue tendance globale et pas variations dynamiques

� Cher (+ consomables: 1 membrane/14j, gaz)

� Fragile, de manipulation délicate pour certains

appareils

PtcCO2: les contres

Évaluation approfondie

� Systèmes de monitorage couplés aux

respirateurs.

� Polygraphie / Polysomnographie

conventionelle

Systèmes de monitorage couplés aux respirateurs (1)

� Des nombreux respirateurs incorporent des systèmes quipermettent d’évaluer les tendances de différentsparamètres sur une nuit.

� Quelques appareils permettent également d’afficher lesdonnées brutes (débit et pression)

� soit en continue (nécessité de branchement à un ordinateur

pendant la ventilation),

� soit en enregistrant sur une carte mémoire (permettent une

véritable polygraphie sous ventilation avec lecture en différé)

�On peut les classer en deux types selon les donnéesrecueillies� Systèmes de recueil de données machine

� Integra™, Ultra™et gamme Élysée™(Resmed)

� Legendair ™ et Smartair Plus ™(Coviden)

� Synchrony ™ et Trilogy ™(Philips Respironics)

� VIVO™ (Breas)

� Ventimotion ™(Weinmann)

� Systèmes de recueil de données combinées(machine/ patient)

� VPAP 3 et VPAP 4 Reslink ™(Resmed)

� Systeme Stardust ™ couplé au respirateur Synchrony ™(Philips Respironics)

Systèmes de monitorage couplés aux respirateurs (2)

Systèmes de recueil de données machine

1) Données de tendance

Ultra ™ / Integra ™avec software Easyscan ™ (Resmed)

Fuites

VM

FR

Vt

Legendair ™ and Smartair Plus ™ avec software Airox Communication ™ (Coviden)

Synchrony ™ avec software Encore Pro™(Philips Respironics)

-1-Press

RR

Vte est.

Systèmes de recueil de données machine

1) Données brutes

Vivo™ avec Vivo PS ™ software (Breas)

Press

VT

Débit

Fuites

Ventimotion ™ with software Ventiscan ™ (Weinmann)

Press

débit

Fuites

Press

Leak

Flow

Trilogy ™ Avec software Direct View™ (Philips Respironics)

-1-Press

RR

Cycle contrôléCycle assisté

Systèmes de recueil de données combinées

(machine + patient)

VPAP 3 –module Reslink ™ Avec software Autoscan ™ (Resmed)

VPAP 4 –module Reslink ™ Avec software Rescan ™ (Resmed)

Eh bien….

Quel est l’apport de ces systemes pour

� Dépister les échecs de la VNI?

� Déceler, le cas échéant, ses mécanismes?

En somme,Nous permettent-ils évaluer la qualité de la

VNI et de se passer (au moins dans quelques

cas..) de la PG/PSG?

Fuites

� Intentionnelles

� Non intentionnelles

Est-il important de connaître les fuites intentionnelles et de les soustraire?

Valeurs obtenues avec une chaine de mesure RT 200

Remerciements à B. Bodoignet (Agevie)

Fuite intentionnelle

Press

VT

Débit

Fuites

Diminution de la perméabilité de la VAS

Apnées sous ventilation

Autoscan ™Mode ST. Page 30’

Mode ST. Page 1’. Masque facial

Apnée sans effort inspiratoire

Rescan ™

Mode ST. Page 1’. Masque facial

Apnée prolongée sans effort inspiratoire

Rescan ™

Apnée avec effort inspiratoire

Apnée avec effort inspiratoire

Débit

VT estimé

Débit

Press

Abd

Rescan ™

Apnée sans effort inspiratoire

Débit

Vt estimé

Débit

Press

Abd

Rescan ™

Apnées sous vniAspect de respiration périodique

Pression

Débit

Volume

Vivo SP ™

Mode ST. Page 4’ Vivo SP ™

Asynchronisme

Effort non détecté et passage à FR de sécurité

Mode ST. Page 1’ Rescan ™

Press

VT

Autotriggering

Flow

Mode ST. Page 30’’Vivo SP ™

AsynchronismeCycles non déclenchés

Pression

Débit

Volume

Vivo SP ™Mode ST. Page 1’

AsynchronismeCycles non déclenchés

Débit

Pression

Vte

Fuite

Fréq. de sécurité

Direct View ™Mode ST. Page 1’

Mode S. Page 1’

Apneas « sans effort »Diminution de la commande

Rescan ™

Hypoventilation résiduelle

Autoscan ™Mode ST. Page 2 h

Polygraphie / Polysomnographie conventionnelle (1)

� Cette type d’évaluation nécessite la reconnaissance

d’une sémiologie peu connue et du temps pour

l’analyse fine de l’ensemble de signaux.

� De ce fait, elle doit être réservée à des cas d’échecs

de la VNI reconnus lors des évaluations plus simples

et aux protocoles de recherche destinés à reconnaîtr

cette sémiologie.

�Pour être exploitable, le montage polygraphique de base doit comporter au moins 5 signaux : � débitpar pneumotachographe incorporé dans le circuit

� pressionau masque,

� mouvementsthoraciques etabdominaux,

� SaO2.

�D’autres signaux pourront être incorporés tels que : qualité du sommeil (EEG, EMG, EOG), EMG phrénique, mesure des fuites pression oesophagienne, effort inspiratoire, capnographie…

�La complexité et le type de montage polygraphique dépend de l’expérience de chaque équipe et de chaque cas particulier.

Polygraphie / Polysomnographie conventionnelle (2)

Le pack « excellence »

Conclusions (1)

� Pack basique (SaO2 nocturne+GDS) mis en défaut en tant

que screening, plutôt examen de confirmation d’une

mauvaise qualité de ventilation

� Intérêt de la PtcCO2 couplée à une SaO2

� Meilleur sensibilité pour la détection d’une

hypoventilation (en particulier chez des patients « peu

désaturateurs »)

� Assez bonne corrélation entre PtcCO2 y PaCO2

Conclusions (2)

� Du fait que les paramètres à evaluer n’ont pas été clairementdefinis par des conferences d’experts

� Du fait que la conception et la fiabilité des algorhitmes de cessystèmes est variable

� Ceci d’autant plus que la validité de plusieurs des parametresestimés est du moins incertain et nécessite d’être validé par desetudes cliniques et ou experimentales

� Et enfin, à ce jour, la PG/ PSGrestent les examens dereference quand on cherche à optimiser la VNI

Systèmes de monitorage couplé aux ventilateurs.

� Optimisme prudent…

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