Les Ventilateurs de Domicile

Transcription

Pr Antoine CUVELIER - Enseignement L2 IBIOM (6 mai 2009)
IBIOM - Enseignement L2 - 6 mai 2009
Pr. Antoine CUVELIER
Service de Pneumologie & Unité de Soins Intensifs Respiratoires
UPRES EA 3830 – IFR MP23
Université de Rouen, France
[email protected]



L’insuffisance respiratoire chronique
Principales caractéristiques des ventilateurs
de domicile
Modes de ventilation et régulation de la
turbine
1
1

Définie par une PaO2 ≤ 70 mmHg
retrouvée à deux reprises à 15-21 jours
d’intervalle.
Les Débuts
de la Ventilation de Longue Durée
2
2
Les Débuts
de la Ventilation de Longue Durée
La Ventilation de Longue Durée
1950
•
Ventilation par poumon d’acier
1960
•
Ventilation par trachéotomie
Développement des ventilateurs
volumétriques de domicile
•
1970
•
1980
•
Ventilation à l’embout buccal
Développement de l’oxygénothérapie de
longue durée (OLD)
Développement de la pression positive
continue (PPC)
•
1990
Développement de la ventilation non
invasive
•
Développement des ventilateurs
barométriques de domicile
•
3
3
L’Insuffisance Respiratoire en France
Observatoire ANTADIR
Ventilation Invasive et Non Invasive


Ventilation en pression négative
 Poumon non invasive
 Poumon d’acier
Ventilation en pression positive
 Ventilation invasive
 Intubation
 Trachéotomie

Ventilation
 Masque
 Masque
 Masque
 Masque
non invasive
nasal
narinaire
facial
céphalique
4
Ventilation
à Domicile
(VAD)
4
Les Interfaces
pour la Ventilation Mécanique
Ventilation non invasive en
pression négative
Ventilation non invasive en
pression positive
Ventilation invasive en
pression positive
Les Indications
de la Ventilation à Domicile


Insuffisance respiratoire chronique obstructive
 BPCO
 Dilatations des bronches
 Mucoviscidose
Insuffisance respiratoire chronique restrictive
 Syndrome obésité-hypoventilation
 Déformations thoraciques
 Maladies neuromusculaires
 …
5
5
Ne pas Confondre SAS et IRC !
Syndrome des
Apnées du
Sommeil (SAS)
Insuffisance
Respiratoire
Chronique (IRC)
Appareil de PPC
Ventilateur
(3 millions de patients en France)
(10 000 patients en France)



de domicile
turbine
6
6
Ventilateurs de Domicile
Elisé
Elisée 150 (ResMed
(ResMed))
Vivo 40 (Breas
(Breas Medical)
Medical)
Smartair ST Plus (Covidien
(Covidien))
Bipap Synchrony
(Philips Respironics)
Respironics)
VentiMotion (Weinmann)
Weinmann)
VS III (ResMed
(ResMed))
VS Ultra (ResMed
(ResMed))
VPAP III STA (ResMed
(ResMed))
Knighstar 330 (Covidien
(Covidien))
Ventilateurs
Volumétriques vs Barométriques
Barométriques
Volumétriques
Paw
30
(cmH20)
Paw
(cmH20)
20
10
0
Débit
Débit
( l.min-1 )
( l.min-1 )
40
20
0
20
40
7
7
Ventilateurs
Volumétriques vs Barométriques
Volumétriques
Avantages
Inconvénients
Le volume courant
est maintenu, quelque
soient les résistances
et les compliances
thoraco-pulmonaires

Le Vt n’est pas
assuré en cas de fuites

Pressions des voies
aériennes plus élevées

Moindre tolérance
que les barométriques

Barométriques

Compensation des fuites
Meilleure tolérance que les
volumétriques

Volume non garanti si
résistances élevées

Compensation des fuites
parfois mal tolérées

Comportement erratique
des ventilateurs en cas de
fuites

Classification des ventilateurs
(ANTADIR)
Ventilateurs volumé
volumétriques
(Eole 3)
Ventilateurs baromé
barométriques
(Smartair, Helia 2, VS Integra)
Ventilation nasale à deux
niveaux de pression (VNDP)
avec fonctions multiples
(Smartair ST, Vivo 30/40,
GK 425 ST, VPAP III
ST/STA, Synchrony, VS
Serena…)
Ventilateurs mixtes
(Legendair, PV 403, VS Ultra, Elisée 150,
Supportair)
8
avec ventilation
spontané
spontanée seule
(PV 101, GK 425 S,
Bipap Pro, Bipap pro 2,
Moritz S+)
8
Les Différents Types de Circuits
Circuit double branche
Circuit monobranche à valve expiratoire
9
9
Circuit monobranche à fuites intentionnelles
Les Ventilateurs à Pression Pré-Réglée
Ventilateurs avec fuites
intentionnelles
PV102 (Breas
(Breas Medical)
(ResMed))
BiPAP Harmony (Respironics)
BiPAP Synchrony (Respironics)
Goodknight 425 ST (Covidien
(Covidien))
Ventilateurs avec valve
expiratoire
Ventilateurs avec fuites
intentionnelles ou valve
expiratoire
Helia S (ResMed
(ResMed))
VS Integra (ResMed)
ResMed)
PV 403 (Breas
(Breas Medical)
Medical)
Smartair ST Plus (Covidien
(Covidien))
Legendair (Covidien)
Covidien)
VS Ultra (ResMed
(ResMed))
Elisé
Elisée 150 (ResMed
(ResMed))
Supportair (Covidien)
Covidien)
Elisé
Elisée 250 (ResMed
(ResMed))
VS Serena (ResMed
(ResMed))
Vivo40 (Breas
(Breas Medical)
Medical)
Weinmann)
10
10
Achats des Ventilateurs Depuis 1999
(ANTADIR)
120
% Ventilateurs
100
80
VNDP
volumétrique
60
mixte
barométrique
40
20
0
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Ventilateurs à Turbine
11
11
Ventilateurs à Turbine
Microturbine Gamme EasyFit (ResMed)
ResMed)
•
•
•
•
•
•
40 à 50 000 tours/mn
Variations des dé
débits et pressions
rapides
Inertie trè
très faible
Consommation électrique faible
Autonomie augmenté
augmentée
Poids du dispositif
Ventilateurs de VNI : motorisation de
la turbine
Turbine Gamme EasyFit
et Elisé
Elisée (Saime)
Saime)
12
12
Schéma Général
d’un Ventilateur à Turbine
Vivo 40 (Breas Medical)
Ventilateurs de Réanimation
Ventilateurs à valves
proportionnelles
+ adaptation logicielle
VNI
Evita 4 (Draeger
(Draeger))
Galileo (Hamilton)
Vela (Viasys
(Viasys))
Servo I (Maquet)
Ventilateurs à turbine
Savina (Draeger
(Draeger))
Elisé
Elisée 350 (ResMed
(ResMed))
13
13
Ventilateurs à compresseur
PV 403 (Breas
(Breas Medical)




Variations lentes des débits et pressions
Inertie globale importante
Consommation électrique élevée
Poids du dispositif
Eole 3 XLS (ResMed
(ResMed))
Home 2 (Airox
(Airox))
Ventilateur Eole 3 (ResMed)
14
14
Batteries
Pack Batterie Eole 3
(ResMed)
Smartair
Lithium ion
(Covidien)
Eole 3 XLS
NiMH
(ResMed)
VS Integra
NiMh
(ResMed)
Batteries
Impact des batteries pour la
réalisation de la VNI
Sécurité
curité à domicile
Réglementation franç
française
(LPPR)
Augmenter l’l’autonomie des
patients
Forfait 5 : Utilisation > à 12 h/j
Batterie obligatoire
Utilisation sur fauteuil roulant
Diminuer le poids du
ventilateur
Forfait 6 : Utilisation < à 12h/j
Batterie non obligatoire
Augmentation de la duré
durée de
vie des batteries (patient(patientfournisseur)
Augmentation de la place
disponible au sein des
ventilateurs
15
15
Batteries
Smartair Plus, Legendair
(Covidien)
Covidien)
2 batteries LiLi-ion.
Environ 66-11 h d’
d’autonomie
Eole 3 XLS (ResMed
(ResMed))
Pack Batteries extractible
Autonomie 6 à 12h
Modalités
d’enrichissement en oxygène
16
16
Deux catégories de ventilateurs de
VNI
Futurs appareils de
domicile :
Aucune adjonction
technique
< 500 g
Elisé
Elisée 150 (ResMed
(ResMed)) :
Batterie interne 24h
Circuit double branche
Monitorage de la FiO2
Volume cible
L26 x l24 x h13
4 kg
Concept de transposition
Goodknight 425 ST (Covidien
(Covidien))
Prescription / Titration
Monitorage
Ventilation à domicile
Aucune adjonction
technique
425 g
17
17
Classification Fonctionnelle des
Ventilateurs de VNI
Domicile – sans batterie
Domicile – avec batterie
Soins Intensifs
PV 102 + (Breas
(Breas))
Vivo 30 (Breas
(Breas))
Delta 2 (Taema
(Taema))
Goodknight 425ST (Covidien
(Covidien))
Harmony II (Respironics
(Respironics))
Vivo 40 (Breas
(Breas))
Serena (ResMed
(ResMed))
Smartair ST (Covidien
(Covidien))
VPAP III ST/STA (Resmed
(Resmed))
Knighstar 330 (Covidien
(Covidien))
Synchrony AVAPS
(Respironics)
Respironics)
Somnovent ST (Weinmann
(Weinmann))
PV 403 22-PEP (Breas
(Breas))
Weinmann)
Smartair Plus (Covidien
(Covidien))
Integra (ResMed)
ResMed)
Ultra CS (ResMed
(ResMed))
Elisé
Elisée 150 (ResMed
(ResMed))
Legendair (Covidien)
Covidien)
Vivo 60 (Breas
(Breas Medical)
Medical)
Supportair (Covidien)
Covidien)
Elisé
Elisée 250 (ResMed
(ResMed))
Elisé
Elisée 350 (ResMed
(ResMed))
Elisé
Elisée 370 (ResMed
(ResMed))
Classification Fonctionnelle des
Ventilateurs de Domicile
Ventilateurs
pulmonaires
à usage mé
médical
Ventilateurs
pour utilisation
en Soins Intensifs
NF ISO 1065110651-1
Dispositifs d'assistance
respiratoire à domicile
NF EN ISO 1065110651-6
Ventilateurs pour soins
à domicile pour patients
dépendants
NF EN ISO 1065110651-2
Ventilateurs de secours
et de transport
ISO 10651-3
18
18
Principales Caractéristiques
des Ventilateurs de Domicile
Modifié d’après R Scala et al, Respir Care 2008
Eléments Techniques du
ventilateur
Régulation de la turbine/soufflet
Monitorage
• Turbine/soufflet
• Alarmes
• Motorisation de la turbine
• Observance
• Admission d’oxygène : basse
pression, haute pression
• Débits, pressions
• Modes de ventilation : spontané
(aide inspiratoire), contrôlé
(volume contrôlé, pression
controlé)
• Volumes : Vt, ventilation
minute
• FiO2
• Gestion des Interactions patientventilateur interactions :
déclenchement inspiratoire,
pressurisation, cyclage expiratoire
• Humidification
• SpaO2
• Compensation des fuites
• Batteries
• Capnographie
• Autorégulation : volume
expiratoire, volume inspiratoire,
volume délivré, ventilation minute,
temps inspiratoire
• Circuit : monobranche ou
double branche, à fuites
intentionnelles ou à valve
expiratoire
• Fuites
Intégration de données externes
ResLink (ResMed)
ResMed)
Capnographie transcutané
transcutanée
(Sentec)
Sentec)
19
19
Ventilation Nocturne Efficace
Logiciel AutoScan (ResMed)
Exemple de Fuites Majeures
Logiciel AutoScan (ResMed)
20
20
Détermination
d’un Seuil de Fuites Critiques
Valeur de fuite critique
(représentée par un trait violet)
- Stable au cours d’un
enregistrement pour un
patient donné.
- Variable d’un patient à
l’autre.
Capnographie
Transcutanée Nocturne
21
21
Intégration des données de la
polygraphie ventilatoire
VPAP III ST (ResMed
(ResMed)) et logiciel AutoScan 3.12
22
22
Connectique des ventilateurs



de domicile
turbine
23
23
ventilateur
Monitorage
• Alarmes
• Observance
controlé)
minute
• FiO2
• Humidification
• SpaO2
• Batteries
• Capnographie
temps inspiratoire
expiratoire
• Fuites
Réglage du Mode de Ventilation
• PPC
• VPC
• VPC
• AI Fr (±
VTc)
VTc)
Smartair ST Plus
(Covidien)
Covidien)
• PPC
VS Ultra (ResMed
(ResMed))
•
•
•
•
•
•
•
• S
• VPAC
• VPAC
• S/T
• VS
• CP
• PPC
• T. (AVAPS ...)
Vivo 40 (Breas
(Breas Medical)
Medical)
S/ST
AI
VP(A)C
AIVt
V(A)C
CPAP
P(A)C
Bipap Synchrony
(Respironics)
• S
• CPA
P
• ST
• T
• I/E
• PPC
(ResMed))
24
• A/C
Knighstar 330
(Covidien)
Covidien)
24
Convivialité
Gonzalez J et al, Eur Respir J 2006


5 pneumologues ayant une expérience quotidienne des ventilateurs de
réanimation
Tests sur 11 ventilateurs de domicile :
1) déblocage du ventilateur
2) blocage
3) reconnaissance des paramètres réglés
4) passage d’un mode en pression à un mode en
volume
5) réglages de paramètres
6) réglages d’alarmes
Convivialité
Gonzalez J et al, Eur Respir J 2006





Aucun médecin et aucun ventilateur n’a passé l’épreuve sans échec
1) déblocage :
Echec dans 40% des cas
4 ventilateurs n’ont jamais été débloqués
2) reconnaissance des réglages :
53 % de réponses fausses
3) changement de mode et réglages :
1 ventilateur n’a jamais pu être réglé en VAC
Temps de réglage en VAC et VSAI > 16s et 67s par rapport au
temps de référence
4) réglage des alarmes :
aucun échec
en moyenne > 10 s par rapport temps de référence
25
25
ventilateur
Monitorage
• Alarmes
• Observance
minute
controlé)
• FiO2
• Humidification
• SpaO2
• Batteries
• Capnographie
temps inspiratoire
expiratoire
• Fuites
Pressure
Mode “Aide Inspiratoire”
(Pressure Support Mode)
Flow
Time
26
26
Différentes Modalités de
Déclenchement Inspiratoire

Déclenchement en pression

Déclenchement en débit

Energie

“Flow waveform”
“Flow Waveform”
G Prinianakis et al, Intensive Care Med 2003
Flowsense (Covidien),
Covidien), Autotrak (Respironics)
Respironics)
27
27
Evaluation du déclenchement
inspiratoire sur banc d’essai
Trigger time delay (Td)
Trigger pressure (P)
P
Poumon Test Actif
28
28
Poumon Test Actif
Evaluation de la Sensibilité de
Déclenchement sur Banc d’Essai
A Battisti et al, Chest 2005
29
29
Evaluation de la Sensibilité de
Déclenchement sur Patients Modélisés
B Fauroux et al, Eur Respir J 2008
Différentes Catégories de
Déclenchements Anormaux




Cycles non
déclenchés
Déclenchement
retardé
Double
déclenchement
Auto-déclenchement
30
30
Identification Automatique des
Cycles Non Déclenchés
E Giannouli et al, Am J Respir Crit Care Med 1999
ITE
Analyse des Cycles Non Déclenchés
par les Portraits de Phase
L Achour et al, Comput Biol Med 2007
41% de cycles
non déclenchés
3% de cycles
non déclenchés
31
31
Evaluation de la Pressurisation des
Voies Aériennes sur Banc d’Essai
JC Borel et al, Chest 2009
PTP 300 ms
PTP 500 ms
P
Evaluation de la Pressurisation des
Voies Aériennes sur Banc d’Essai
32
32
Temps de Montée en Pression
Prinianakis et al, Eur Respir J 2004
15 patients BPCO après un épisode d’IRAH
Ventilateur de Soins Intensifs + masque facial en mode VS AI. Trigger inspiratoire = -0,5 cmH20
4 valeurs différentes de pressurisation
Pas de différence en terme de GDS et de breathing pattern
Prinianakis et al, Eur Respir J 2004
Débits inspiratoires élevés = plus de fuites, moins de confort
33
33
Attention aux Débits Inspiratoires
Excessifs !
en Mode PSV
R Scala et al, Respir Care 2008
Temps de montée en pression recommandés
BPCO
Maladies neuromusculaires
0.05 – 0.1s
0.3 – 0.4 s
Temps de montée en pression
Knighstar 330
Niveau 1 à 5
Smartair plus, Legendair
Niveau 1 à 4
Vivo 40
Niveau 1 à 9
Vivo 50
Niveau 1 à 9 + visualisation en
secondes
VPAP III STA, VPAP IV
0.15 – 0.9 s + MIN
BiPAP Synchrony, BiPAP Harmony
II
Niveau 1 à 6 (0.1 to 0.6 s)
Elisée 150
Niveau 1 à 4
34
34
Pression
Cyclage Expiratoire
Débit
Temps
100%
60%
Evaluation du Cyclage Expiratoire
sur Banc d’Essai
Ti assist
Ti patient
Cyclage tardif
Cyclage
prématuré
35
35
sur Banc d’Essai
Modèle obstructif
Cyclage réglé à la valeur par défaut
PV102+
60
Ti assist - Ti patient (s)
50
40
Moritz
VPAP II
30
20
Cyclage
retardé
Synchrony
10
0
-10
-20
Smartair
-30
-40
VPAP IIISTA
Somnovent
Ultra
Integra
Cyclage
précoce
No Leak
Leaks
sur Banc d’Essai
Modèle restrictif
Cyclage réglé à la valeur par défaut
120
PV102+
Ti assist - Ti patient (s)
100
No Leak
Leaks
80
60
Moritz
Cyclage
retardé
40
20
0
-20
Somnovent
VPAP II
-40
-60
Integra
Synchrony
Smartair
Ultra
36
Cyclage
précoce
VPAP IIISTA
36
Cyclage Retardé
Prinianakis et al, Intensive Care Med 2008
Cyclage Retardé
E Calderini et al, Intensive Care Med 1999
Fixer Ti
Ou fixer un Ti
maximal
Ou modifier le
seuil de cyclage
37
37
ventilateur
Monitorage
• Alarmes
• Observance
minute
controlé)
• FiO2
• Humidification
• SpaO2
• Batteries
• Capnographie
temps inspiratoire
expiratoire
• Fuites
Mode “Aide Inspiratoire” : La Turbine
est Régulée pour Maintenir la Pression
R Scala et al, Respir Care 2008
IE Smith et al, Eur Respir J 1996
Augmenter le débit de la
turbine pour compenser les
fuites :
Augmente le Temps
d’insuffflation (Ti)
Modifie le cyclage expiratoire
Modifie la sensibilité du
déclenchement inspiratoire
38
38
Le Volume Cible : Régulation
Incrémentielle
Smartair ST (Airox)
30 cmH20
AI = 16 cm H20
PEP = 4 cm H20
20 cmH20
10 cmH20
0 cmH20
+ volume cible 600
mL
Le Volume Cible :
Régulation Cycle par Cycle
VS Integra (Saime)
30 cmH20
AI = 16 cm H20
PEP = 4 cm H20
20 cmH20
10 cmH20
0 cmH20
+ volume cible 600
mL
39
39
Volume Cible avec Deux Variables
D Orlikowski et al, Respir Med 2009
Cible =
Volume expiratoire
Variables =
Ti (+11%/cycle jusqu’à +33% du Ti initial)
puis PIP (+1cmH2O/cycle jusqu’à +5 cmH2O)
329±130 -> 496±388 mL
(p=0.006)
14.0±2.8 -> 18.3±3.4 cmH2O (p=0.002)
Cible = Ventilation Minute
D Tassaux et al, Intensive Care Med 2006
Flow (L/s)
P (cmH2O)
Phase
VE (L/min)
Pressure Support
(cmH2O)
Time (sec)
40
40
Cible = Ventilation Minute
J Jaye et al, Eur Respir J 2009
20 patients avec maladie neuromusculaire ou déformations
thoraciques
Etape de calibration (60 min) -> Fr respiratoire, ventilation minute
Evaluation Technique des Ventilateurs :
Base de données de l’ANTADIR
41
41

Les Ventilateurs de Domicile

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