Mesure de l'Auto-PEP et de la PEP totale

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Auteur: Groupe d'experts cliniques, Hamilton Medical

Date: 14.07.2017

Last change: 30.09.2020

(Originally published 14.07.2017) Previously: select Exp hold, when flow=0 select Exp hold again to deactivate hold maneuver. SW versions updated.

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En cas de distension pulmonaire dynamique, la pression expiratoire moyenne à l'intérieur des alvéoles (c.-à-d. la PEP totale réelle (PEPtot)) est supérieure à la PEP appliquée par le ventilateur (PEPe). La différence entre la PEPtot et la PEPe correspond à la PEP intrinsèque (PEPi), également appelée Auto-PEP (1).

Mesure de l'Auto-PEP et de la PEP totale

Auto-PEP et RC exp

L'auto-PEP peut également être considérée comme une rétention d'air, une « superposition » des cycles, une distension dynamique, une PEP involontaire ou une PEP occulte.

L'auto-PEP est un phénomène courant chez les patients ventilés mécaniquement avec des constantes de temps expiratoire (RC exp) de longue durée, par exemple chez des patients souffrant de bronchopneumopathie chronique obstructive ou d'asthme sévère aigu.

IMPORTANT : l'auto-PEP résultante ne peut pas être observée sur la courbe de pression des voies aériennes affichée sur l'écran du ventilateur au cours d'une ventilation normale.

(Figure 1 ci-dessous : Source Garcia Vicente et al. (García Vicente E, Sandoval Almengor JC, Díaz Caballero LA, Salgado Campo JC. Ventilación mecánica invasiva en EPOC y asma [Invasive mechanical ventilation in COPD and asthma]. Med Intensiva. 2011;35(5):288-298. doi:10.1016/j.medin.2010.11.0042))

Graphique débit-temps affichant l'auto-PEP et la rétention d'air — Figure 1 : Auto-PEP et rétention d'air

Effet de l'auto-PEP

L'auto-PEP prédispose le patient à une augmentation du travail respiratoire, un barotraumatisme, une instabilité hémodynamique et à une difficulté à déclencher le ventilateur. Ne pas savoir reconnaître les conséquences hémodynamiques de l'auto-PEP peut générer une restriction inappropriée des liquides ou un traitement inutile par vasopresseurs. L'auto-PEP peut éventuellement interférer avec un sevrage des patients sous ventilation mécanique.

Le personnel soignant doit vérifier si l'auto-PEP se produit pendant la ventilation, et régler les paramètres de contrôle de la ventilation en conséquence pour éviter les répercussions négatives de l'auto-PEP.

Mesure de l'auto-PEP

Tous les ventilateurs Hamilton Medical ont la capacité unique d'afficher l'auto-PEP en tant que paramètre de monitorage à chaque cycle. Elle est calculée au moyen de la méthode des moindres carrés appliquée au cycle complet (Iotti GA, Braschi A, Brunner JX, et al. Respiratory mechanics by least squares fitting in mechanically ventilated patients: applications during paralysis and during pressure support ventilation. Intensive Care Med. 1995;21(5):406-413. doi:10.1007/BF017074093). Cependant, dans des cas particuliers, comme par exemple en cas de distension pulmonaire dynamique sévère, l'auto-PEP calculée au moyen de la méthode des moindres carrés peut sous-estimer l'auto-PEP réelle. Le cas échéant, il est possible de l'obtenir en effectuant une manœuvre de pause expiratoire.

Mesure de la PEP totale avec une manœuvre de pause expiratoire (voir figure 2 ci-dessous) :

Vérifiez que la forme d'ondes Paw est affichée.

Ouvrez la fenêtre Pause.
Attendez que le tracé de la forme d'ondes Paw redémarre du côté gauche.
Attendez l'inspiration suivante.
Sélectionnez ensuite Pause Exp. Patientez entre 3 et 5 secondes, puis sélectionnez Pause Exp ou appuyez de nouveau sur le bouton A&T pour désactiver la manœuvre de pause et fermer la fenêtre.
Une fois la manœuvre terminée, la fenêtre Pause se ferme et la fonction de gel est activée automatiquement.
Mesurez la PEP totale en examinant les points avec le curseur après que le débit a atteint zéro sur la courbe de pression.
Calculez l'auto-PEP en soustrayant la PEP extrinsèque de la PEP totale.

Calculs

Auto-PEP	'= PEP totale - PEP extrinsèque = PEP intrinsèque
PEP	'= PEP extrinsèque et est présélectionnée
PEP totale	'= PEP intrinsèque + PEP extrinsèque

Capture d'écran du ventilateur affichant une manœuvre de pause expiratoire — Figure 2 : Mesure de la PEP totale avec une manœuvre de pause expiratoire - PEP totale de 7,6 cmH2O - PEP extrinsèque de 5 cmH2O = Auto-PEP de 2,6 cmH2O

Éviter la rétention d'air

Si l'auto-PEP se produit de manière involontaire, le personnel soignant doit envisager d'adapter les paramètres de contrôle pour éviter une rétention d'air en augmentant le temps expiratoire. L'utilisation de sondes d'intubation de grand diamètre, de bronchodilatateurs, de temps inspiratoires courts, de temps expiratoires longs, de fréquences respiratoires inférieures et de sédatifs peuvent s'avérer nécessaires pour éviter la distension dynamique provoquée par la rétention d'air.

Tous les ventilateurs Hamilton Medical sont dotés du mode de ventilation intelligente Adaptive Support Ventilation (ASV®). L'ASV utilise automatiquement des stratégies de ventilation protectrice pour réduire les complications associées à l'Auto-PEP.

Dispositifs concernés : HAMILTON-G5/S1 (sw v2.8x et versions ultérieures) ; HAMILTON-C3 (sw v2.0.x et versions ultérieures), HAMILTON-C6 (sw v1.1.x et versions ultérieures)

Voir la citation complète pour (Iotti, G., & Braschi, A. (1999). Measurements of respiratory mechanics during mechanical ventilation. Rhäzüns, Switzerland: Hamilton Medical Scientific Library.1) ci-dessous.

Notes en bas de page

Références

1. Iotti, G., & Braschi, A. (1999). Measurements of respiratory mechanics during mechanical ventilation. Rhäzüns, Switzerland: Hamilton Medical Scientific Library.
2. García Vicente E, Sandoval Almengor JC, Díaz Caballero LA, Salgado Campo JC. Ventilación mecánica invasiva en EPOC y asma [Invasive mechanical ventilation in COPD and asthma]. Med Intensiva. 2011;35(5):288-298. doi:10.1016/j.medin.2010.11.004
3. Iotti GA, Braschi A, Brunner JX, et al. Respiratory mechanics by least squares fitting in mechanically ventilated patients: applications during paralysis and during pressure support ventilation. Intensive Care Med. 1995;21(5):406-413. doi:10.1007/BF01707409

Measurements of respiratory mechanics during mechanical ventilation

Iotti, G., & Braschi, A. (1999). Measurements of respiratory mechanics during mechanical ventilation. Rhäzüns, Switzerland: Hamilton Medical Scientific Library.

Invasive mechanical ventilation in COPD and asthma.

García Vicente E, Sandoval Almengor JC, Díaz Caballero LA, Salgado Campo JC. Ventilación mecánica invasiva en EPOC y asma [Invasive mechanical ventilation in COPD and asthma]. Med Intensiva. 2011;35(5):288-298. doi:10.1016/j.medin.2010.11.004

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COPD and asthmatic patients use a substantial proportion of mechanical ventilation in the ICU, and their overall mortality with ventilatory support can be significant. From the pathophysiological standpoint, they have increased airway resistance, pulmonary hyperinflation, and high pulmonary dead space, leading to increased work of breathing. If ventilatory demand exceeds work output of the respiratory muscles, acute respiratory failure follows. The main goal of mechanical ventilation in this kind of patients is to improve pulmonary gas exchange and to allow for sufficient rest of compromised respiratory muscles to recover from the fatigued state. The current evidence supports the use of noninvasive positive-pressure ventilation for these patients (especially in COPD), but invasive ventilation also is required frequently in patients who have more severe disease. The physician must be cautious to avoid complications related to mechanical ventilation during ventilatory support. One major cause of the morbidity and mortality arising during mechanical ventilation in these patients is excessive dynamic pulmonary hyperinflation (DH) with intrinsic positive end-expiratory pressure (intrinsic PEEP or auto-PEEP). The purpose of this article is to provide a concise update of the most relevant aspects for the optimal ventilatory management in these patients.

Respiratory mechanics by least squares fitting in mechanically ventilated patients: applications during paralysis and during pressure support ventilation.

Iotti GA, Braschi A, Brunner JX, et al. Respiratory mechanics by least squares fitting in mechanically ventilated patients: applications during paralysis and during pressure support ventilation. Intensive Care Med. 1995;21(5):406-413. doi:10.1007/BF01707409

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OBJECTIVE

To evaluate a least squares fitting technique for the purpose of measuring total respiratory compliance (Crs) and resistance (Rrs) in patients submitted to partial ventilatory support, without the need for esophageal pressure measurement.

DESIGN

Prospective, randomized study.

SETTING

A general ICU of a University Hospital.

PATIENTS

11 patients in acute respiratory failure, intubated and assisted by pressure support ventilation (PSV).

INTERVENTIONS

Patients were ventilated at 4 different levels of pressure support. At the end of the study, they were paralyzed for diagnostic reasons and submitted to volume controlled ventilation (CMV).

MEASUREMENTS AND RESULTS

A least squares fitting (LSF) method was applied to measure Crs and Rrs at different levels of pressure support as well as in CMV. Crs and Rrs calculated by the LSF method were compared to reference values which were obtained in PSV by measurement of esophageal pressure, and in CMV by the application of the constant flow, end-inspiratory occlusion method. Inspiratory activity was measured by P0.1. In CMV, Crs and Rrs measured by the LSF method are close to quasistatic compliance (-1.5 +/- 1.5 ml/cmH2O) and to the mean value of minimum and maximum end-inspiratory resistance (+0.9 +/- 2.5 cmH2O/(l/s)). Applied during PSV, the LSF method leads to gross underestimation of Rrs (-10.4 +/- 2.3 cmH2O/(l/s)) and overestimation of Crs (+35.2 +/- 33 ml/cmH2O) whenever the set pressure support level is low and the activity of the respiratory muscles is high (P0.1 was 4.6 +/- 3.1 cmH2O). However, satisfactory estimations of Crs and Rrs by the LSF method were obtained at increased pressure support levels, resulting in a mean error of -0.4 +/- 6 ml/cmH2O and -2.8 +/- 1.5 cmH2O/(l/s), respectively. This condition was coincident with a P0.1 of 1.6 +/- 0.7 cmH2O.

CONCLUSION

The LSF method allows non-invasive evaluation of respiratory mechanics during PSV, provided that a near-relaxation condition is obtained by means of an adequately increased pressure support level. The measurement of P0.1 may be helpful for titrating the pressure support in order to obtain the condition of near-relaxation.

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Document

30_Iotti_1999_Measurements of respiratory mechanics during mechanical ventilation

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