Mekanisk ventilasjon i medisin

Mekanisk ventilasjon Nøkkeldata

Synonymer	Kunstig ventilasjon
Organ	Lunger
Se først	Åndedrettsveier
Indikasjoner	For å supplere spontan ventilasjon som har blitt utilstrekkelig eller for å forhindre en forestående kollaps av vitale funksjoner.
CIM-9-CM Volum 3	" 96,7 "
MeSH	" D012121 "

Den mekanisk ventilasjon (MV) i medisin er en kunstig ventilasjon (i motsetning til spontan pusting ) som er for å kompensere eller hjelpe til spontan pusting med en respirator , vanligvis kalt "vifte" av helsepersonell. Det utføres oftest i en sammenheng med kritisk behandling ( akuttmedisin eller gjenoppliving ) og anestesi , men kan også deles ut hjemme hos pasienter med kronisk respirasjonssvikt . VM kalles "invasiv" hvis det skjer gjennom et grensesnitt som kommer inn i luftveiene gjennom munnen ( endotrakeal intubasjonsrør ) eller gjennom huden ( trakeostomirør ). “ Ikke-invasiv ventilasjon ” (NIV) innebærer en forseglet maske (ansikts- eller nese).

Det er to hovedtyper av mekanisk ventilasjon: ventilasjon med overtrykk, hvor luft (eller en blanding av gasser) "skyves" inn i luftrøret, og ventilasjon med undertrykk der luft "trekkes" gjennom luftrøret . Hvis den andre typen var begynnelsen til VM og fortsatt brukes sjelden i dag, er de aller fleste fans i positivt press. Det er mange ventilasjonsmodi , hvis nomenklatur og karakteristika endres raskt ettersom medisinsk teknologi fortsetter å utvikle seg, selv de siste årene har det gått mot automatiserte (i stedet for forhåndsinnstilte) algoritmer som kontinuerlig tilpasser seg pasientens behov. pasienten.

applikasjon

Indikasjoner

Mekanisk ventilasjon er indisert hos pasienter med utilstrekkelig spontan ventilasjon for å holde dem i live. Det brukes også som profylakse før en forestående kollaps av andre fysiologiske funksjoner (før anestesi) eller i tilfelle gassutveksling blir ineffektiv. I teorien, siden mekanisk ventilasjon er en midlertidig organerstatning og ikke strengt tatt behandler en sykdom, må pasientens situasjon være reversibel for å rettferdiggjøre den.

De viktigste indikasjonene er:

Akutt respirasjonssvikt ( ARDS , brysttraumer , etc.);
Åndedrettsstans , inkludert i tilfelle rus ;
Alvorlig astmaanfall
Dekompensasjon av kronisk respirasjonssvikt ( KOLS , Pickwick syndrom , etc.);
Akutt respiratorisk acidose med delvis trykk av karbondioksid (PCO 2)> 50 mmHg og pH <7,25;
Lammelse av membranen på grunn av Guillain - Barré syndrom , ryggmargsskade eller effekten av bedøvelsesmidler og muskelavslappende medisiner ;
Vedvarende og skjerpende tegn på åndedrettsstreng som økt pustearbeid , takypné , etc. ;
Hypoksemi med delvis arterielt oksygentrykk (PaO 2) <55 mmHg med inspirert oksygenfraksjon (FiO2) = 1,0;
Hypotensjon inkludert sepsis , sjokk , kongestiv hjertefeil, ;
Nevrologiske sykdommer som myasthenia gravis , amyotrofisk lateral sklerose , etc.

Tilknyttede risikoer og komplikasjoner

Som enhver organutskiftningsmekanisme medfører mekanisk ventilasjon risiko. Disse kan klassifiseres i to kategorier: risikoer knyttet til de fysiske egenskapene til kunstig ventilasjon, og de som er knyttet til grensesnitt.

Risiko forbundet med mekanisk ventilasjon

Baro-traumer: pneumothorax eller alveolar traumer knyttet til overskytende intrathoracic trykk;
Volu-traumer eller volo-traumer: alveolært traume knyttet til for mye intra-alveolært volum, noen ganger ansvarlig for sekundær cikatricial fibrose.
Intrinsic PEP (PEPi): forårsaket av ufullstendig utløp. Det kan være forårsaket av for kort utløpstid eller økt motstand. Ved mekanisk ventilasjon er utløp passivt, og hastigheten med hvilken luft forlater lungen avhenger utelukkende av de mekaniske egenskapene til sistnevnte. Konsekvensene av forhøyet PEEP er en reduksjon i venøs retur som kan føre til hypotensjon på grunn av svikt i høyre ventrikkel, økt risiko for barotrauma på grunn av dynamisk hyperinflasjon. Denne komplikasjonen forekommer hovedsakelig på astmatiske og / eller KOLS-nettsteder.
Membranatrofi: Kontrollert ventilasjon kan føre til rask nedbrytning av luftveismusklene på grunn av manglende bruk.

Risiko forbundet med grensesnitt

Iatrogene hypoksemi og andre komplikasjoner knyttet til invasive proteser (ekstubering, obstruksjon og bøying av intubasjon sonden , selektiv intubasjon, administrering av hypoksisk gass, fremmedlegemer, brudd av luftrøret, tracheal stenose , etc.) eller ansiktsmasker ( inhalering dersom oppkast eller blødning, glossoptose (falle bak tungen);
Lungebetennelse ervervet under mekanisk ventilasjon : nosokomial lungeinfeksjon ervervet under ventilasjon. De involverte bakteriene kan være pasientens vanlige flora eller flora som er mer motstandsdyktig mot antibiotika ( stafylokokker , pseudomonas , etc.)

Kunstig åndedrettsvern

En kunstig åndedrettsvern , ofte kalt en "ventilator" av helsepersonell, er et medisinsk utstyr for å hjelpe puste . Det tar sikte på å gi kunstig ventilasjon av lungene til en pasient under en kirurgisk operasjon eller under akutt respiratorisk svikt.

Eksempler på vifter: Modell (produsent)
Evita4 ( Dräger ), gjenopplivningsventilator .
Galileo Gold (Hamilton Medical), gjenopplivningsventilator.
Bird2 (VIP), ventilator for barn .
Elisha 350 (ResMed), fan NAV og transport.
Oxylog 3000+ (Dräger), pre-hospital og transfer ventilator .
Visjon α (Novalung), høyfrekvent oscillerende ventilator .
Anestesi ventilator .

Grensesnitt

Det er flere måter å forhindre luftveisobstruksjon , innånding eller luftlekkasje:

Ansiktsmaske : mye brukt i førstehjelp , ansiktsmasken brukes også på intensivbehandling for MV, spesielt for ikke-invasiv ventilasjon (NIV) hos bevisste pasienter eller før oksygenering før anestesi . På den annen side beskytter ikke ansiktsmasken mot innånding.
Trakealintubasjon : Et rør føres gjennom nesen (nasotrakeal intubasjon) eller gjennom munnen (orotracheal) i luftrøret . Dette innebærer å beskytte luftveiene i løpet av noen få timer (for eksempel for en kirurgisk operasjon) eller for en ubestemt periode på opptil flere dager eller uker. De fleste intubasjonsrør har en ballong for å kontrollere tettheten i systemet og for å beskytte mot innånding under mekanisk ventilasjon. Intubasjonsrør er ubehagelige enheter fordi de ligger dypt i halsen og forårsaker smerte og hoste. Derfor krever de beroligende og smertestillende midler for å sikre pasientens toleranse for røret, medikamenter som også medfører risiko. Intubasjon kan også forårsake skade på svelget slimhinnen, oral traume, subglottisk stenose , etc.
Laryngeal maske : en enhet plassert over luftrøret, som et alternativ til trakealintubasjon. De fleste er masker eller ballonger som blåses opp for å isolere luftrøret og tillate oksygenering. Moderne masker har separate porter som tillater gastrisk aspirasjon eller letter orotrakeal intubasjon. De forhindrer imidlertid ikke aspirasjon.
Cricothyroidotomy : Et rør settes inn i luftrøret gjennom den kirurgiske åpningen laget i cricothyroid ligament. I likhet med trakeostomi i prinsippet er krikotyrotomi reservert for nødssituasjoner der forsøk på intubasjon har mislyktes.
Trakeostomi : Et rør plasseres i luftrøret gjennom den kirurgiske åpningen som er laget under strupehode og cricothyroid ligament. Trakeostomirør tolereres godt og krever vanligvis ikke sedering i motsetning til endotrakeal intubasjonsrør. De kan settes inn på et tidlig stadium for pasienter som lider av kronisk respirasjonssvikt, eller for pasienter hvis respiratorisk avvenning viser seg og / eller lover å være komplisert.

Fysiologi

Når du puster spontant, forårsaker senking av membranen og en utvidelse av ribbe buret en reduksjon i trykk honningkake (undertrykk sammenlignet med atmosfæretrykk ). Det er dette undertrykket som får luft til å komme inn i lungene.

Mekanisk ventilasjon brukt i medisin er antifysiologisk; det er en såkalt "positivt trykk" ventilasjon (PPV). Dette betyr at innføring av luft i lungene ikke lenger er forårsaket av en trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av lungene, men av en økning i trykket inne i lungene.

Mens det er i spontan respirasjon, dreier intratorakalt trykk rundt null pluss eller minus noen få hektopascal (1 hPa = 1 cm H 2 O) Skaper PPV intratorakalt trykk som kan gå utover 40 hPa (eller 40 cm H 2 O). Bivirkningene av denne pressingen av thorax er:

Risiko for barotrauma (alveolært traume, pneumothorax, etc.) korrelert med såkalt platåtrykk
Reduksjon i retur venøs andel til gjennomsnittlig intrathoracaltrykk ( P av ).

Under mekanisk ventilasjon øker FiO 2eller positivt utåndingstrykk gjør det mulig å øke oksygenering eller mer presist å korrigere et oksygeneringsunderskudd (hypoksemi). Justering av minuttalveolær ventilasjon endrer PCO 2 direkte.

Ordforråd

Tidevannsvolum (Vc eller Vt): luftvolum som kommer inn i og forlater lungene med hvert åndedrag ( 0,5 l ).
Inspiratory reserve volume (IRV): dette er mengden gass som fortsatt kan pumpes inn i lungene etter normal inspirasjon.
Ekspiratorisk reservevolum (ERV): dette er mengden luft som det fremdeles er mulig å utvise ved tvungen utånding etter normal utånding.
Åndedrettsfrekvens (f eller Fr): dette er antall sykluser (inspirasjon + utånding) per minutt.
Inspirasjonstid (Ti): dette er perioden luft kommer inn i lungene, med andre ord varigheten av inspirasjonen.
Oksygenfraksjon av inspirerte gasser (FiO 2): det er mengden i prosent av oksygen i den inspirerte gassblandingen
PEEP, positivt sluttutløpstrykk : trykk som vedvarer i utåndingstiden
AI, trykkstøtte: nivå av trykk som vil bli påført i pasientens luftveier i løpet av inspirasjonstiden i VS-AI-modus
P avg : Gjennomsnittlig trykk: luftveier, lett å måle automatisk (meget nyttig i praksis). Veldig nyttig for modulering av kunstig ventilasjon i henhold til hemodynamiske problemer.
P- topp : maksimalt trykk. I luftveiene, lett å måle automatisk. Det er på dette trykket som oftest blir utsatt for en overtrykksalarm.
P flat : såkalt platå trykk, vanskelig å måle automatisk. Likevel er det dette trykket som er best korrelert med risikoen for barotrauma.
Minutt alveolær ventilasjon: dette er den viktigste determinanten for pCO 2. I størrelsesorden 5 til 10 l · min -1 . Vi kan skrive VM = f * (Vt - Dead space)
V e : Volum av dødt rom. Det døde rommet representerer luftrøret og bronkiene feid av ventilasjon, men som ikke deltar i gassutveksling. Det er i størrelsesorden 150 ml (+ intubasjonssonde + filter).
VS-AI: Spontan ventilasjon med inspirasjonsstøtte
VC: volumkontrollert ventilasjon eller kontrollert ventilasjon
VAC: kontrollert assistert ventilasjon
PC eller VPC: kontrollert trykkventilasjon
SIMV: Intermitterende kontrollert volumventilasjon
BIPAP, bifasisk intermitterende positivt luftveistrykk : det er en trykkstyrt ventilasjonsmodus (merk forskjellig fra navnet som forvirrer ventilasjon ved 2 trykknivåer som fremkaller forvirring med VSAI) .
VCRP: kontrollert volum med trykkregulering.

Enkle konsepter

Det er flere ventilasjonsmoduser.

For å få peiling, husk at mekanisk ventilasjon prøver å supplere eller hjelpe pasientens ventilasjon med to mål:

Sørg for oksygenering. For dette kan vi, uansett modus, justere FiO 2og PEP .
Tillat eliminering av karbondioksid, for dette er det nødvendig å skille mellom kontrollerte moduser der det minimale innstillingspunktet for alveolær ventilasjon valgt av forskriveren alltid vil bli levert av maskinen, fra spontane modus der det tvert imot ikke er noen garanti på volumminutt utstedt. I dette tilfellet skyldes det den rette balansen mellom pasientens kapasitet og maskinens innstillinger.

Foruten flere moduser, er det flere grensesnitt. Grensesnittet med pasienten er enten invasivt:

Orotrakeal, nasotracheal eller trakeostomirør
Laryngeal maske

enten ikke-invasiv (ikke-invasiv ventilasjon , NIV):

Oral, nasal eller ansiktsmaske

Det er ingen strengt obligatorisk kobling mellom modus og grensesnitt; det er imidlertid vanlig å bare bruke spontane moduser i NIV.

Avtrekker

Inspirerende utløser

Den inspiratoriske utløserterskelen representerer følsomheten som maskinen gjenkjenner pasientens inspirasjonsinnsats med. Hvis pasienten utløser maskinen (det vil si produserer en kraft større enn utløserterskelen), utløser maskinen en assistert syklus hvis pasienten er i VAC eller spontan hvis pasienten er i VS-hjelp). Dens justering er valgfri i VAC (avhengig av pasientens opphisselsesnivå), derimot er den grunnleggende i spontan modus.

Ekspiratorisk utløser (ekspirasjonsfølsomhet)

I kontrollert ventilasjon er lukking av inspirasjonsventilene og / eller åpningen av utåndingsventilene ganske enkelt et resultat av tidevannsvolum og frekvensparametere. I spontan ventilasjonsmodi oppstår slutten av inspirasjon (åpning av utåndingsventilen) når inspirasjonsstrømmen har nådd en viss prosentandel av toppinspirasjonsstrømmen. For eksempel, med en ekspirasjonsfølsomhet på 20%, vil en inspirasjon som har nådd en topp inspirasjonsstrømningshastighet på 70 l / min slutte når inspirasjonsstrømmen har redusert til 14 l / min . Flere åndedrettsvern tillater at denne terskelen kan justeres.

Alarmer

Denne viktige fanfunksjonaliteten har to formål:

Gi beskjed til klinisk personale når visse parametere når kritiske verdier.
Stopp inspirasjon når det gjelder noen av disse verdiene.

Det er flere alarmer. I praksis er det bare noen som er grunnleggende for å bosette seg. Disse er: Uansett modus:

Maksimalt trykk. Når dette presset er nådd, avsluttes alltid inspirasjonen.
Minimum trykk. Å oppnå dette trykket indikerer frakobling og / eller ekstubering av pasienten

I spontan modus:

Maksimal frekvens
Minimum ventilasjon
Apné (maksimal tid)

Grunnleggende innstillinger

Positivt utåndingstrykk (PEP)
Inspirert oksygenfraksjon (FiO 2): den er justert til et minimum for å oppnå tilstrekkelig hematose. Høye nivåer av FiO 2er kjent for å forårsake atelektase. Du må imidlertid forutse og ikke nøle med å sette en FiO 2til 1 i tilfelle induksjon. Ditto i tilfelle transport (periode med fare for ekstrubasjon).
Minuttvolum (MV): Vt og f justeres i kontrollert ventilasjon for å ha normokapnia. I spontan modus er det som deltar mest i VM nivået på assistanse (AI).
Utløserterskel: det er to måter som den ventilerte pasienten kan "utløse" et pust på, det vil si der ventilatoren kan innse at pasienten gjør en pusteinnsats; de fleste moderne fans tilbyr begge mulighetene. Merk at det av tekniske årsaker ikke er mulig å bruke begge samtidig.
- Trykkutløser: Inspirasjon utløses når pasienten skaper undertrykk (eller under PEEP-nivået) ved innånding. Det er den eldste av utløsermodusene.
- Flow Trigger: Ventilatoren lar en viss strøm av gass strømme gjennom kretsen under pustepausen. Når strømningshastigheten på utløpssiden av kretsen er mindre enn den på inspirasjonssiden, vet ventilatoren at pasienten har startet et pust. Denne utløsermodusen ble utviklet med sikte på å redusere arbeidet pasienten må gjøre for å utløse en inspirasjon.
- Justering: Selv om det er generelt akseptert at lavest mulig triggerpunkt er ønskelig for å minimere pasientens innsats, er det viktig å være klar over at et altfor sensitivt triggerpunkt kan være årsaken. Vi snakker om selvutløsende når respiratoren tolker det som ikke er en respiratorisk anstrengelse som en respiratorisk anstrengelse ( f.eks: hjerterytme, rystet slange, ikke-respiratorisk bevegelse av pasienten, ...).
Pressure Support (AI): Dette er et konstant trykk som respiratoren bruker under inspirasjonstid for å lette pasientens puste. Dens nivå justeres av klinikeren i henhold til ønsket tidevannsvolum og effektiviteten til pasientens spontane åndedrag. Noen maskiner tilbyr automatisk kontroll av inspirasjonsstøttenivået til visse ventilasjonsparametere: logikken til algoritmen er å tilpasse seg pasientens behov ved å øke assistansen hvis han blir sliten og omvendt. Servokontrollen gjøres på tidevannsvolumet (Siemens) eller på frekvensen (Taema).

avanserte innstillinger

I / E-forhold: utløpstiden økes i tilfelle betydelig auto-PEEP.
Insufflasjonsstrømningshastighet: det er knyttet til I / E-forholdet og til platåtiden.

Form av inspirasjonsstrømningskurven: denne parameteren gjelder bare i volumetrisk ventilasjon:
- Konstant flyt
- Økende flyt
- Reduserende strømningshastighet (i henhold til en ventilatorprogramvarealgoritme); ble designet av Puritan-Bennett-selskapet for å etterligne strømningskurven for spontan pust og unngå trykktoppen på slutten av inspirasjonen
- Sinusformet strømning (i henhold til en ventilatorprogramvarealgoritme)
Pauser: En inspirasjonspause er en periode mellom inspirasjon og utløp når inspirasjons- og utåndingsventilene er stengt. Det brukes bare til å måle platåtrykk og utlede lungekompatibilitet fra det . En utåndingspause er en periode mellom utånding og inspirasjon når innåndings- og utåndingsventilene er stengt. Den brukes bare til å måle det automatiske PEP-nivået.
Sukk: innstilling spesifikk for noen gamle åndedrettsvern (foreldet). Ved mekanisk ventilasjon er et sukk et større volum pust der et høyere topptrykk tolereres (ventilatoren endrer midlertidig nivået på alarmen for topptrykk .

Ventilasjonsmodi

En ventilasjonsmodus er summen av et sett med egenskaper. Det er tre hovedkategorier: volumstyrt ventilasjon, trykkstyrt ventilasjon og spontan ventilasjon. Siden nomenklaturene ikke er standardiserte, varierer navn og forkortelser fra produsent til produsent eller fra land til land.

Velge åndedrettsvern

I intensiv / intensiv. Valget av en høyytelsesmaske er viktig, spesielt i tilfeller av akutt respiratorisk nødsyndrom.
På operasjonsstua er kravene relativt mindre. Spontan modus er ikke alltid nødvendig. På den annen side må åndedrettsvern tillate levering av flyktige halogenerte anestetika.
I prehospital og i transport er egenskapene til energiautonomi og oksygenforbruk de viktigste determinantene for valget av åndedrettsvern.

Uansett valg er det nødvendig å legge til noe ved siden av hvilken som helst åndedrettsvern for å håndtere en energi eller oksygenfeil.

Merknader og referanser

" Kunstig ventilasjon " , på Infirmiers.com
Esteban A, Anzueto A, Alía I, et al. Hvordan benyttes mekanisk ventilasjon i intensivavdelingen? En internasjonal bruksanmeldelse. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: 1450.