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La ventilation artificielle

18/06/2018

Historiquement, la ventilation artificielle remonte à l’enfance des soins intensifs et à l’épidémie de poliomyélite au Danemark en 1952. Premiers patients mis «au respirateur» pour des périodes prolongées, les malades paralysés par le virus ont bénéficié de techniques de ventilation mécanique jusqu’alors exclusivement utilisées au bloc opératoire par les «anesthésistes-pas-encore-réanimateurs».
Que de chemin parcouru depuis l’époque des pionniers. Evolutions techniques tout d’abord, avec des respirateurs de plus en plus sophistiqués, qui sont à l’heure actuelle de petites merveilles électromécaniques asservies par une véritable intelligence artificielle informatique. Sensibilité, fiabilité et miniaturisation des capteurs, réactivité et précision des électrovannes délivrent aux patients une assistance respiratoire la plus physiologique et la plus confortable possible. Evolutions humaines ensuite : ces progrès techniques ont permis de ventiler des patients éveillés, conscients, calmes et collaborants. Il n’y a pas si longtemps encore, «mettre un patient au respirateur» impliquait qu’il soit lourdement sédaté, voire paralysé, pour laisser la machine déterminer selon des réglages fixés une fois pour toute la fréquence respiratoire et le volume courant, délivrés avec une constance plus mécanique que physiologique.
Ce glissement vers une ventilation moins invasive, plus simple et plus confortable, se poursuit aujourd’hui avec le recours à des techniques d’oxygénation à haut débit par sonde nasale (Optiflow®). Beaucoup de patients (particulièrement les nourrissons qui souffrent de bronchiolite) échappent ainsi à une intubation et séjournent moins longtemps soins intensifs.
Quelques techniques de ventilation non conventionnelle disponibles au CHR de Liège

  • Heliox
Les patients asthmatiques en exacerbation grave sont particulièrement difficiles à ventiler. Leurs petites voies aériennes sont spasmées, enflammées, œdématiées, comblées par du mucus et des cellules …
Le mélange de gaz inspirés circule mal au travers de ces voies aériennes aux résistances élevées. L’expiration est prolongée, à un point tel que sa durée ne permet plus un retour à la capacité résiduelle fonctionnelle du patient. à chaque inspiration, le patient accumule de l’air dans ses poumons. On parle d’«air trapping». Quand les techniques conventionnelles de ventilation mécanique invasive ne permettent pas de contrôler l’air trapping, le recours à un mélange particulier de gaz, l’Heliox, est parfois une solution. En effet, chez ces patients en exacerbation bronchospastique, l’écoulement des gaz dans l’arbre bronchique se fait sur un mode turbulent. Lorsqu’un fluide s’écoule en mode turbulent, par opposition à un flux laminaire, le débit de ce fluide est proportionnel à sa densité. L’hélium est considérablement moins dense que l’azote et l’oxygène de l’air. En substituant au mélange azote-oxygène un mélange hélium-oxygène (Heliox), on abaisse la densité du mélange de gaz respiré, et ainsi sa viscosité. Le travail inspiratoire du patient est diminué, le temps d’expiration raccourci et les échanges gazeux sont améliorés.
  • AnaConDa®
Ce dispositif permet l’administration continue d’agents anesthésiques halogénés aux patients, via un respirateur de soins intensifs conventionnel. C’est donc plus un moyen de sédation qu’un mode ventilatoire, même si grâce aux propriétés bronchodilatatrices des agents halogénés, l’utilisation du système AnaConDa® est parfois une arme de choix pour traiter les bronchospasmes rebelles.
  • ARDS ? Say YES to NO !
Déjà identifié chez les militaires blessés durant la guerre du Viêt-Nam, l’ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome) est une entité nosologique qui, 50 ans après sa découverte, reste mystérieuse. C’est en quelque sorte la traduction clinique, radiologique et biologique de la réaction des poumons à une agression, qu’elle soit directe (pneumonie, contusion pulmonaire, etc.) ou indirecte (choc septique, polytransfusions, pancréatite, etc.). Ces causes variées ont toutes en commun d’induire une réaction inflammatoire du poumon avec inondation alvéolaire, séquestration de cellules inflammatoires et altération des échanges gazeux. Les conséquences seront donc une hypoxie, une diminution de la compliance pulmonaire et des infiltrats alvéolaires visibles à la radiographie. Le parenchyme malade, alourdi par l’inflammation, écrase les zones adjacentes (notamment en position couchée) tandis que la disparition du surfactant favorise les atélectasies. Selon la sévérité de l’atteinte, la mortalité liée à l’ARDS varie entre 25 et 45 %. Le traitement est celui de la cause et est symptomatique. Placer le patient en décubitus ventral alterné redistribue le débit sanguin pulmonaire et améliore ainsi le rapport ventilation-perfusion de l’organe. Des techniques de ventilation dites protectrices (curarisation de courte durée, volume courant strictement calibré en fonction du poids idéal du patient) visent à limiter les microtraumatismes pulmonaires (cisaillement entre des régions ventilées et non ventilées, distension excessive des alvéoles par une surcharge en pression ou en volume du poumon, etc.).
C’est dans ces circonstances que d’infimes doses de NO - de monoxyde d’azote - peuvent faire une différence. Cette molécule, ajoutée au mélange gazeux inspiré, vasodilate préférentiellement les artérioles pulmonaires des zones les mieux ventilées. En conséquence, la perfusion sanguine de ces mêmes alvéoles ventilées est améliorée, au dépend des zones condensées du poumon. On améliore ainsi le rapport ventilation / perfusion et donc l’hématose. Si le NO a montré des résultats en termes d’amélioration de l’oxygénation chez les patients en ARDS, aucune étude n’a démontré jusqu’à présent que son usage diminue la mortalité des patients.
Dans les cas d’hypoxémie réfractaire, quand les poumons sont incapables d’assurer leur fonction d’échange en raison d’une infection, d’un traumatisme ou d’une atteinte, l’ECMO VV (extra-corporeal membrane oxygenation veno-venous) est une solution de dernier recours et de haute technicité, de plus en plus utilisée au CHR Liège.

Auteurs : Drs V. Fraipont et G-L. Dulière