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Courbes P-V au lit du malade Aspects pratiques

Courbes P-V au lit du malade Aspects pratiques. Jean-Christophe RICHARD. Introduction. La courbe P-V fait partie des outils physiologiques proposés pour : tenter de caractériser les anomalies de la mécanique respiratoire au cours des différents stades évolutifs du SDRA

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Courbes P-V au lit du malade Aspects pratiques

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Presentation Transcript

  1. Courbes P-V au lit du maladeAspects pratiques Jean-Christophe RICHARD

  2. Introduction • La courbe P-V fait partie des outils physiologiques proposés pour : • tenter de caractériser les anomalies de la mécanique respiratoire au cours des différents stades évolutifs du SDRA • étudier les propriétés élastiques de l'ensemble poumons et paroi thoracique • Aider au réglage du respirateur dans cette pathologie (amélioration de l'oxygénation, limitation et/ou prévention du VILI…)

  3. Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA Maggiore. Eur Respir J;2003:S22-S26

  4. Super-seringue

  5. Courbe P-V – Méthodes statiquesSuper-seringueMéthode • Patient sédaté, curarisé, déconnecté du respirateur qq secondes pour vidange pulmonaire  CRF • Connexion d'une seringue de 2l remplie d'oxygène pur • Inflation pulmonaire par pas de 50 ml • avec pause de 3 secondes (pour équilibration des pressions VA et alvéolaire) • jusqu'à un volume total de 2 litres ou 25 ml/kg, ou lorsque la Paw atteint 50 cm H20 • Durée totale d'environ 60 s • L'enregistrement de la pression des voies aériennes au niveau de la pièce en Y et le monitoring du volume résultant du déplacement du piston permet de reconstruire les courbes P-V inspiratoires et expiratoires

  6. 1.5 1 Volume (l) 0.5 FRC Paw (cm H20) Courbe P-V – Méthodes statiquesSuper-seringue D'après Ranieri et al. In Insuffisance respiratoire aiguë. 1998. Arnette. Paris

  7. Courbe P-V – Méthodes statiquesSuper-seringue • Avantage: • La détection d'éventuels point d'inflexion inférieur et supérieur est assez aisée avec cette technique • Inconvénients: • Nécessité de déconnexion du patient du respirateur  possiblement responsable d'un dérecrutement massif du patient en ALI/ARDS • Nécessité d'utilisation d'une pièce d'équipement (super-seringue) qui ne peut être incluse dans le respirateur • Augmentation artificielle de l'hystérésis si la procédure dure plus de 45 s (consommation d'O2 supérieure à la production de CO2)

  8. Technique des occlusions multiples

  9. Courbe P-V – Méthodes statiquesTechnique des occlusions multiplesMéthode • Respirateur permettant la réalisation de pauses télé-expiratoire et télé-inspiratoires • Différent VT sont administrés, selon une séquence randomisée, en maintenant constant le débit inspiratoire et en modifiant la fréquence respiratoire

  10. 0.5 Débit (l) 0 10 Paw (cm H20) 0 Courbe P-V – Méthodes statiquesTechnique des occlusions multiples Pause télé-expiratoire Pause télé-inspiratoire PEPi PPlat D'après Ranieri et al. In Insuffisance respiratoire aiguë. 1998. Arnette. Paris

  11. Courbe P-V – Méthodes statiquesTechnique des occlusions multiples 1000 800 600 Volume (ml) 400 200 0 0 10 20 30 40 50 Paw (cm H20)

  12. Courbe P-V – Méthodes statiquesTechnique des occlusions multiples • Avantages: • Elle peut être obtenue à tous niveaux de PEP • Elle ne nécessite pas de déconnexion du patient du respirateur • Inconvénients • Elle requière pour sa réalisation environ 15 minutes,  technique difficile à réaliser en pratique quotidienne au lit du patient • La courbe P-V n'est pas immédiatement disponible et doit être reconstruite a posteriori à partir des valeurs de pression et de volume

  13. Insufflations à débit lent continu

  14. Courbe P-V – Méthodes quasi-statiquesInsufflation à débit lent continu (<10l/min)Méthode • Consiste en une inflation du système respiratoire par un débit constant fourni par le respirateur • Réalisation pratique: • Ventilation en mode volume contrôlé • Réalisation d'une pause télé-expiratoire • Mise à profit pour régler le ventilateur: • avec débit inspiratoire constant • volume courant réglé entre 500-1600ml • Ti/Ttot réglé à 80 % • FR à 5/min • Alarme de pression max réglée à 50 cm d'H20 • Pendant l'insufflation à débit lent, régler les paramètres ventilatoires au niveau antérieur • Avec les réglages précédents, on obtient l'insufflation d'un débit lent continu variant entre 3.1 (VT=500 ml) et 9 l/min (VT = 1500ml) délivré sur une période de 9.6 s

  15. Courbe P-V – Méthodes quasi-statiquesInsufflation à débit lent continu (<10l/min)

  16. Courbe P-V – Méthodes quasi-statiquesInsufflation à débit lent continu (<10l/min) • Avantages: • pas de déconnexion du patient du respirateur • obtention de courbes P-V quasi-superposables à celles obtenues avec les méthodes statiques (lorsque le débit est inférieur à 9 l/min) (Lu.AJRCCM,1999;159:275-282) • Pas d'équipement additionnel pour reconstruire la courbe P-V • Directement implémentée sur certains respirateurs (HORUS, GALILEO …) • La courbe P-V peut être affichée en temps réel sur l'écran du respirateur • Les points d'inflexion supérieurs et inférieurs sont aisément identifiables (si présents), en s'aidant des curseurs mobiles, disponibles sur la plupart des respirateurs utilisés en réanimation • La durée totale de la procédure est inférieure à 2 minutes

  17. Courbe P-V – Inconvénients communs à toutes les méthodes précédentes • Risque d'hypoxémie et de dérecrutement massif à basse PEP et faible volume • Risque d'effets hémodynamiques adverses par diminution du retour veineux • Nécessité de sédation ± curarisation

  18. Courbes PV dynostatiques

  19. Courbes P-V dynostatiques • Méthode permettant l'acquisition de courbes P-V statiques pendant la ventilation mécanique en volume ou pression contrôlée • Cette courbe P-V dynostatique est obtenue au cours d'un VT en mesurant la pression au niveau d'un cathéter trachéal dont l'extrémité est placée 2 cm après l'extrémité de la sonde d'intubation, éliminant la pression résistive provoquée par le passage des gaz dans la prothèse endotrachéale Karason. ICM,2001;27:1328-1339

  20. Courbes P-V dynostatiques . Rinsp = (Pinsp-Pdyn)/Vinsp Rexp = (Pexp-Pdyn )/Vexp . Rinsp = Rexp . . . . Pdyn=(PinspVexp- PexpVinsp)/(Vexp-Vinsp)

  21. Courbes P-V dynostatiques • Avantages: • cette technique permet de construire des courbe P-V pendant un VT normal, sans altérer l'état ventilatoire par une manœuvre non physiologique (à la différence des techniques précédentes ) • Permet une mesure continue de la pression alvéolaire • Inconvénient: • Nécessité de mise en place d'un cathéter trachéal

  22. Courbes P-V – Traitement du signalPrise en compte des propriétés élastiques de la paroi thoracique • La forme de la courbe P-V du système respiratoire est influencée par la paroi thoracique chez les patients: • en période post-opératoire de chirurgie abdominale • porteurs d'épanchements pleuraux volumineux • avec dilatation myocardique • obèses • après traumatisme thoracique • La mesure de la pression oesophagienne (Pes) permet de prendre en compte les propriétés élastiques de la paroi thoracique  construction de la courbe P-V de la paroi thoracique • La courbe P-V pulmonaire est obtenue en représentant la pression transpulmonaire (Paw-Pes) en fonction du volume pulmonaire

  23. Courbes P-V – Traitement du signalPrise en compte des propriétés élastiques de la paroi thoracique Mergoni. AJRCCM, 1997;156:846-854

  24. Courbes P-V – Traitement du signalPrise en compte des propriétés élastiques de la paroi thoracique • En pratique, la mesure de la pression oesophagienne pour appréhender le rôle de la paroi thoracique est: • d'une part invasive • souvent incompatible avec la pratique clinique • en fait rarement nécessaire en dehors des patients obèses, avec distension abdominale ou syndrome oedémateux important…

  25. Courbe P-VApplications pratiques • Mesure du recrutement alvéolaire, obtenu par la superposition de courbes P-V obtenues dans différentes conditions de ventilation

  26. Courbes P-V – InterprétationMesure du recrutement alvéolaire Delta CRF Jonson. AJRCCM, 1999;159:1172-1178

  27. Courbes P-V – InterprétationMesure du recrutement alvéolaire RICHARD. In Actualités en réanimation et urgences 2004. Elsevier. Paris

  28. Courbe P-VApplication pratique au cours du SDRA • Mesure du recrutement alvéolaire, • Prédiction de l'effet de la PEP à partir de la courbe P-V obtenue à PEP0

  29. Courbe P-VApplication pratique au cours du SDRA PEP0 cm H20 PEP12cm H20 PEP17 cm H20 Vieira. AJRCCM,1999;159:1612-1623

  30. Courbe P-VApplication pratique au cours du SDRA PEP0 cm H20 PEP10cm H20 PEP15 cm H20 Vieira. AJRCCM,1999;159:1612-1623

  31. Courbe P-VApplication pratique au cours du SDRA • Mesure du recrutement alvéolaire • Prédiction de l'effet de la PEP à partir de la courbe P-V obtenue à PEP0 • Signification du point d'inflexion inférieur: • classiquement interprété comme une indication de la "pression d'ouverture", qui correspondrait à la pression nécessaire pour ouvrir la majeure partie des territoires non aérés à la fin de l'expiration précédente (PEEP optimale) • Phénomène remis en cause par des études sur modèle mathématique reproduisant le comportement d'un poumon où les alvéoles s'ouvriraient à différents niveaux de pression  l'ouverture d'alvéoles préalablement collabées DEBUTE au point d'inflexion inférieur et se poursuit bien au dessus Hickling.AJRCCM,1998;158:194-202

  32. Courbe P-VApplication pratique au cours du SDRA Hickling.AJRCCM,1998;158:194-202

  33. Courbe P-VApplication pratique au cours du SDRA • Mesure du recrutement alvéolaire • Prédiction de l'effet de la PEP à partir de la courbe P-V obtenue à PEP0 • Signification du point d'inflexion inférieur: • classiquement interprété comme une indication de la "pression d'ouverture", qui correspondrait à la pression nécessaire pour ouvrir la majeure partie des territoires non aérés à la fin de l'expiration précédente (PEEP optimale) • Phénomène battu en brèche par des études sur modèle mathématique reproduisant le comportement d'un poumon où les alvéoles s'ouvriraient à différents niveaux de pression  l'ouverture d'alvéoles préalablement collabées DEBUTE au point d'inflexion inférieur et se poursuit bien au dessusHickling.AJRCCM,1998;158:194-202 • Phénomène remis en cause par des études physiopathologiques démontrant la poursuite du recrutement bien au delà du point d'inflexion inférieur RICHARD. In Actualités en réanimation et urgences 2004. Elsevier. Paris

  34. Courbe P-VApplication pratique au cours du SDRA Maggiore.AJRCCM,2001;164:795-801

  35. Courbe P-VApplication pratique au cours du SDRA • Mesure du recrutement alvéolaire • Prédiction de l'effet de la PEP à partir de la courbe P-V obtenue à PEP0 • Signification du point d'inflexion inférieur • Signification du point d'inflexion supérieur: • classiquement interprété comme le témoin du début de la surdistension • il semble aussi indiquer la fin du recrutement alvéolaire, qui survient tout au long de la partie linéaire de la courbe Hickling.AJRCCM,1998;158:194-202 • Si le recrutement alvéolaire se poursuit dans certaines régions alors que d'autre se surdistendent, les 2 phénomènes peuvent masquer l'apparition du point d'inflexion supérieur

  36. Courbe P-VApplication pratique au cours du SDRA Hickling.AJRCCM,1998;158:194-202

  37. Courbe P-VApplication pratique au cours du SDRA • Mesure du recrutement alvéolaire • Prédiction de l'effet de la PEP à partir de la courbe P-V obtenue à PEP0 • Signification du point d'inflexion inférieur • Signification du point d'inflexion supérieur • Utilisation de la courbe P-V inspiratoire pour régler le respirateur au cours du SDRA • Repose pas sur des bases physiologiques contestables • N'a jamais été étayée formellement par des études cliniques démontrant l'amélioration du pronostique des patients SDRA • Est d'autant plus critiquable (PEP) qu'elle suppose de se baser sur des mesures physiologiques inspiratoires pour régler un paramètre qui s'applique au cours de l'expiration

  38. Conclusion • Intérêt des courbes PV pour régler le respirateur n'a pas été formellement démontré jusqu'alors • L'interprétation de la signification des paramètres physiologiques extraits de ces courbes s'est modifiée au cours des 10 dernières années • Reproches principaux: • Mesure globale ne permet pas d'appréhender les différences de ventilation régionale très importantes observées dans les poumons de patients SDRA • L'utilisation de la courbe P-V inspiratoire pour régler des paramètres expiratoires (comme la PEP) est aussi très critiquable • Pistes pour l'avenir: •  courbes PV expiratoires (débit continu) • Courbe pression temps et stress index…..

  39. Courbe P-V – Méthodes quasi-statiquesInsufflation à haut débit continu (>10l/min) • Réalisation pratique similaire aux courbes obtenues à débit plus lent • Le profil de la courbe est différent en raison de la pression résistive générée par le débit élevé, et qui se surajoute à la pression élastique • Différence dans l'interprétation des résultats: • La pente de la partie linéaire de la courbe P-V reste représentative de la compliance maximale • Mais la valeur de pression à laquelle les points d'inflexion supérieur et inférieur sont mesurés est surestimée par la pression résistive • Méthodes correctrices consistant: • à retrancher la pression résistive générée par la sonde d'intubation jusqu'à la pièce en Y : Pres(tube) = K1.V + K2.V2 (avec V=Débit inspiratoire et K1 et K2 mesurés in vitro sur la sonde d'intubation) • à administrer un débit sinusoïdal pendant l'insufflation pour estimer les résistances du système rspiratoire . . .

  40. Courbe P-V – Méthodes quasi-statiquesInsufflation à débit sinusoïdal Jonson. AJRCCM, 1999;159:1172-1178 Ptot = Paw Ptot-Ptr = Paw-(K1.V+K2.V2) . . . Pel = Ptr-RRS.V

  41. Courbe P-V – Méthodes quasi-statiquesInsufflation à débit sinusoïdal • Avantages: • La courbe P-V est obtenue en 6 s • Les résistances du système respiratoire peuvent être estimées • Inconvénients: • Requière un respirateur piloté par un ordinateur pour générer le débit lent • Traitement mathématique du signal pour générer Pel • Sous-estime la valeur de la compliance maximale et du point "d'inflexion" inférieur

  42. Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA • La détermination des différents segments peut se faire: • Visuellement • Graphiquement (segment initial=tangente à la courbe entre 0 et 100 ml, segment terminal = tangente à la courbe sur ses dernier 100 ml, segment intermédiaire = tangente à la courbe dans sa partie moyenne) • Par modélisation • Linéaire Non linéaire: Salazar et Knowles / Venegas

  43. Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA

  44. Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA • La détermination des différents segments peut se faire: • Visuellement • Graphiquement (segment initial=tangente à la courbe entre 0 et 100 ml, segment terminal = tangente à la courbe sur ses dernier 100 ml, segment intermédiaire = tangente à la courbe dans sa partie moyenne) • Par modélisation • Linéaire • Non linéaire: Salazar et Knowles / Venegas

  45. Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA

  46. Psup Pinf Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA

  47. Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA • La détermination des différents segments peut se faire: • Visuellement • Graphiquement (segment initial=tangente à la courbe entre 0 et 100 ml, segment terminal = tangente à la courbe sur ses dernier 100 ml, segment intermédiaire = tangente à la courbe dans sa partie moyenne) • Par modélisation • Linéaire • Non linéaire: Salazar et Knowles / Venegas

  48. Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA • La détermination des différents segments peut se faire: • Visuellement • Graphiquement (segment initial=tangente à la courbe entre 0 et 100 ml, segment terminal = tangente à la courbe sur ses dernier 100 ml, segment intermédiaire = tangente à la courbe dans sa partie moyenne) • Par modélisation • Linéaire • Non linéaire: Salazar et Knowles / Venegas

  49. Courbes P-V Analyse de l'aspect de la courbe P-V au cours du SDRA Pmci = 8.1 cmH20 Pmcd = 30.8 cmH20

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