Caractéristiques d`un bon ventilateur de transport What is a good

Réanimation 12 (2003) 502–509
www.elsevier.com/locate/reaurg
Caractéristiques d’un bon ventilateur de transport
What is a good transport ventilator?
C. Damm a, K. Clabault b, B. Lamia b, J.C. Richard *,b
a
Département d’anesthésie-réanimation chirurgicale-SAMU, CHU Charles-Nicolle, 76000 Rouen, France
b
Service de réanimation médicale, CHU Charles-Nicolle, 76000 Rouen, France
Reçu et accepté le 6 août 2003
Résumé
Les ventilateurs de transport bénéficient aujourd’hui des progrès réalisés par les industriels sur les ventilateurs de réanimation. La diversité
des technologies proposées est responsable d’une grande hétérogénéité de performances et de prix. L’expérience acquise grâce aux études
épidémiologiques et expérimentales sur banc d’essais nous aide à mieux cerner les avantages et les inconvénients propres à chaque ventilateur.
Des recommandations très simples devraient permettre d’éviter certains incidents survenant en cours de transport, directement liés au
ventilateur utilisé.
© 2003 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés.
Abstract
Recent advances made by manufacturers are currently implemented on transport ventilators. The disparities of the technologies used for
transport ventilators have resulted in wide heterogeneity in terms of performances and cost. Epidemiological and bench test studies in this field
have contributed to a better understanding of limits and possibilities of transport ventilators. Several rules could be implemented in routine
practice to avoid any misuse of these ventilators.
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Mots clés : Ventilation mécanique ; Ventilateur de transport ; Banc d’essai ; SMUR, Samu ; Performances des ventilateurs
Keywords: Mechanical ventilation; Transport ventilator; Bench study; Out-of-hospital medical care unit; Ventilator performance
1. Caractéristiques d’un bon ventilateur de transport
Le transport de patients intubés et ventilés mécaniquement est une situation fréquemment rencontrée lors de la
prise en charge pré-hospitalière ou lors des transferts extra- et
intra-hospitaliers. Ces patients parfois instables sont exposés
à de nombreuses complications qui sont liées d’une part à
leur gravité mais également à la complexité de leur conditionnement [1–4]. Les sociétés savantes ont fait des recommandations concernant les transports intra et extrahospitaliers afin de réduire ces risques [5–8]. Hormis la
formation de l’équipe médicale dont les membres doivent
* Correspondance.
Adresse e-mail : [email protected] (J.C. Richard).
© 2003 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés.
doi:10.1016/j.reaurg.2003.08.004
être particulièrement entraînés à la prévention et au traitement immédiat des complications, l’environnement technique, en particulier les ventilateurs, doit être lui aussi adapté
aux conditions du transport.
Au cours de ces dernières années, les industriels ont exploité les progrès technologiques et les avancées en physiologie respiratoire pour faire évoluer les ventilateurs de réanimation. Ils proposent aujourd’hui des machines très
performantes mais également de plus en plus complexes
[9–10]. L’intérêt des mêmes industriels pour les ventilateurs
de transport est beaucoup plus récent. Ainsi, il existe
aujourd’hui sur le marché un nombre important de machines
dont les performances très inégales dépendent de leur génération et de leur principe de conception. Dans ce contexte, il
semble intéressant de faire un état des lieux du parc des
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ventilateurs proposés pour le transport afin d’aider le clinicien dans son choix. De plus, une meilleure connaissance des
avantages et des limites propres aux différentes technologies
proposées pourrait permettre d’éviter un certain nombre
d’incidents plus souvent liés à une mauvaise utilisation du
matériel qu’à un réel dysfonctionnement.
2. Classification des ventilateurs de transport
Les différents ventilateurs de transport présents sur le
marché peuvent être classés en deux catégories selon le
principe de fonctionnement de leur système de pressurisation : les ventilateurs pneumatiques dont la force motrice est
générée par les gaz comprimés qui alimentent l’appareil
(2,7 à 6 bars) et les ventilateurs à turbine ou à pistons dont la
force motrice est générée par un moteur électrique qui actionne soit une turbine, soit un ou plusieurs pistons (d’autres
systèmes reposant sur le même principe existent). La liste des
différents ventilateurs cités dans ce texte n’est pas exhaustive
étant donnée la multitude de marques et de modèles proposés. Néanmoins, les principaux ventilateurs utilisés en
France peuvent être classés de la façon suivante :
• les ventilateurs pneumatiques peuvent être catégorisés,
en fonction de leur ancienneté et de leur évolution technique, en trois générations :
C la première génération, qui est également la plus ancienne, est représentée par des ventilateurs de type
Osiris™ (Taema, France), Oxylog A™ et Oxylog
1000™ (Dräger, Allemagne), Airox AXR1a™
(BioMS, France), ou encore Medumat standard™
(Weinmann, Allemagne). Ces ventilateurs ne disposent pas de trigger inspiratoire et ne proposent que le
mode ventilation contrôlée. Dans la majorité des cas,
ils n’ont pas de réglage de pression expiratoire positive
(PEP) intégré et ne disposent que de deux réglages de
FiO2 (100 ou 60 %). Le mélange air/oxygène (FiO2 à
60 % le plus souvent) est obtenu grâce à un système dit
« venturi » qui permet un entraînement de l’air ambiant par le flux d’oxygène pur provenant soit de la
bouteille pressurisée soit des gaz muraux. Les pressions minimale (alarme de débranchement) et maximale (pression de crête) sont indiquées à l’aide d’un
manomètre. Il est intéressant de noter que certains
d’entres eux (AXR1a™ par exemple) ont un fonctionnement entièrement pneumatique. L’horloge interne
pour le cyclage de la fréquence respiratoire ainsi que
les alarmes ne fonctionnent que grâce aux gaz moteurs. C’est la raison pour laquelle l’alarme qui survient quand la pression des gaz moteurs faiblit, devient
rapidement inaudible. Ces systèmes, bien que relativement complexes sur le plan du circuit pneumatique,
sont simples à utiliser et très fiables. De plus, leur coût
est faible ;
C les ventilateurs pneumatiques de deuxième génération
sont fondés sur les mêmes principes techniques que les
précédents. Ils sont caractérisés par la présence d’une
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régulation électronique grâce à laquelle ils bénéficient
d’un trigger inspiratoire autorisant une ventilation assistée contrôlée et pour certains, une ventilation spontanée avec aide inspiratoire. Ces ventilateurs proposent, pour la plus part, un monitorage plus sophistiqué
et la possibilité de régler une PEP. Il s’agit des ventilateurs Osiris 2™ (Taema, France), Oxylog 2000™
(Dräger, Allemagne), Crossvent 3™ (BioMS, France),
Medumat standard-a™ (Weinmann, Allemagne).
Comme les ventilateurs de première génération, ils
dépendent de l’autonomie en gaz (capacité de la bouteille) mais également de leur batterie pour la partie
électronique du ventilateur (microprocesseur, alarmes,
éclairage, écran digital) ;
C les ventilateurs de troisième génération représentent
l’aboutissement technologique de cette catégorie de
machines pneumatiques : Osiris 3™ (Taema, France),
Oxylog 3000™ (Dräger, Allemagne). Récemment
commercialisées, ces machines, qui gardent l’avantage d’un faible encombrement et de la fiabilité de
leurs composants relativement simples (même si nous
manquons de recul), semblent intéressantes. D’une
part le monitorage est très complet avec notamment
pour l’oxylog 3000™ un écran affichant les courbes de
pression et de débit en fonction du temps. Les modes
assistés sont améliorés car ils bénéficient de progrès
notables concernant la sensibilité des systèmes de déclenchement. Pour la première fois sur un ventilateur
pneumatique, le mode aide inspiratoire proposé sur
l’Oxylog 3000™ semble tout à fait performant permettant même son utilisation en ventilation non invasive, ce que nous avons pu vérifier de façon préliminaire sur plusieurs patients. Enfin, le mélangeur
proposé sur cette machine autorise un réglage de la
FiO2 de 40 à 100 % avec une mesure de la FiO2
délivrée ;
• Les ventilateurs à turbine ((T-Bird™ (Sebac, France),
Savina™ (Dräger, Allemagne), LTV 1000™ (Breas,
Suède), Elisée™ (Saime, France)) et les ventilateurs à
pistons (HT 50™ (PDG système, France)), exploitent un
concept différent. Leur technologie est directement dérivée de celle des ventilateurs initialement conçus pour le
domicile et aujourd’hui appliquée à la réanimation. La
pressurisation des gaz dans le circuit se fait grâce à un
moteur électrique qui mobilise un piston ou une turbine.
L’alimentation en oxygène comprimé ne sert qu’à enrichir le mélange insufflé au patient. En cas de panne
d’alimentation en gaz, ces ventilateurs continuent à délivrer la consigne de ventilation avec une FiO2 de 21 %.
En revanche, ils sont totalement dépendants de leur
autonomie électrique (batterie interne). Leurs performances se rapprochent de celles des ventilateurs lourds
de réanimation tant sur le plan des réglages que du
monitorage [14–16]. Ils sont en général volumineux et
encombrants et leur utilisation est finalement le plus
souvent réservée aux patients présentant une instabilité
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Fig. 1. Cette photo illustre la modularité du Servo-i™ (Siemens, Suède) qui permet de transformer le ventilateur de chevet en un module transportable. Sur le
lit, on voit la bouteille d’air comprimée (noire) et la bouteille d’oxygène. L’écran relié à la base du ventilateur est fixé sur le lit et garde sa fonctionnalité. Le pied
du ventilateur reste dans la chambre. Des batteries supplémentaires permettent d’augmenter l’autonomie électrique.
ventilatoire. Parmi les ventilateurs à turbine, seuls deux
(LTV 1000™; Elisée™ en cours de commercialisation)
ont l’avantage d’allier les performances d’un respirateur
de réanimation et l’encombrement minimal d’un respirateur de transport. Le respirateur HT 50™ de PDG
système est quant à lui peu encombrant, simple à utiliser
mais présente un monitorage limité.
3. Contexte d’utilisation des ventilateurs de transports
Les circonstances cliniques qui obligent les équipes médicales à transporter les patients intubés et ventilés sont fréquentes. Il s’agit parfois de malades très instables pour lesquels le rapport bénéfice/risque doit être solidement évalué
[4,11]. La littérature sur ce sujet est relativement pauvre
[1–3]. Une étude a été réalisée au CHU de Rouen afin
d’évaluer la fréquence, les indications ainsi que les complications des transports intra-hospitaliers [12].
Sur une période de trois mois, 123 transports ont été
réalisés, soit en réanimation chirurgicale (74 %), soit en
réanimation médicale (26 %). Les déplacements étaient motivés à parts égales pour une procédure diagnostique (scanner
essentiellement) ou pour une procédure thérapeutique (chirurgie, radiologie interventionnelle). Parmi ces malades, certains étaient transportés malgré leur état d’instabilité hémodynamique ou respiratoire, afin de pouvoir bénéficier d’une
intervention chirurgicale ou d’un examen complémentaire
urgent en dépit du risque lié au transport. C’est dans ces
conditions non exceptionnelles qu’apparaissent les limites de
nombreux ventilateurs de transport inadaptés à de tels patients [13]. Une solution prônée par certains industriels dans
cette situation, serait d’utiliser le respirateur de chevet afin
d’éviter les risques inhérents au changement de ventilateur
(modification des réglages des alarmes, etc.). C’est dans cet
esprit que la société Siemens a développé le Servo-i™ qui
présente les qualités d’un ventilateur lourd de réanimation
mais dont la modularité et l’autonomie électrique permettent
une transformation pour le transport. En pratique, une des
difficultés de cette manipulation est liée à la nécessité d’emporter une bouteille d’oxygène mais également une bouteille
d’air comprimé si l’on veut conserver la FiO2 préréglée
(Fig. 1). D’autres industriels proposent des ventilateurs de
chevet à turbine (T-Bird™, Savina™ par exemple) permettant de combiner des performances, des réglages et une
surveillance proches des ventilateurs traditionnels tout en
bénéficiant de l’avantage de la turbine lors des déplacements
(alimentation électrique et en O2 uniquement). L’inconvénient de ces ventilateurs, par ailleurs très performants, est
leur encombrement qui les rend très difficiles à utiliser en
pratique pour le transport intra- ou extra-hospitalier. Par
ailleurs, la complexité des réglages inhérente à leur potentiel
technologique peut être un inconvénient comme nous l’avons
constaté dans l’étude précédemment citée. En effet, 21 % des
transports se sont compliqués de problèmes liés à l’utilisation
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du ventilateur, ces incidents étant paradoxalement plus fréquents avec le ventilateur à turbine qu’avec les ventilateurs
pneumatiques moins sophistiqués. Ces incidents étaient corrigés rapidement par l’équipe médicale sans entraîner de
conséquences péjoratives pour le patient. Il s’agissait essentiellement de problèmes de réglage, d’alarmes intempestives,
de déconnexion du circuit. Plus graves étaient les ruptures
d’autonomie en oxygène pendant le transport trop souvent
rencontrées avec le T-Bird™ dont la consommation en gaz
est relativement importante dans certaines circonstances
(FiO2 100 % et ventilation minute importante). Il est intéressant de noter que dans cette étude, le médecin choisissait le
ventilateur le plus sophistiqué pour transporter les patients
les plus préoccupants sur le plan respiratoire. Les progrès
réalisés sur les ventilateurs légers les plus récents rendent
cette attitude, apparemment logique, discutable. Même si
deux services ont participé à cette étude, les résultats doivent
êtres interprétés avec prudence puisqu’elle s’est déroulée sur
un seul centre hospitalier. Une conclusion néanmoins très
importante, même si elle relève du bon sens, est qu’une
formation spécifique de l’ensemble du personnel pour chaque ventilateur utilisé est absolument nécessaire afin d’éviter
les accidents liés à une méconnaissance du fonctionnement
de ces machines très différentes les unes des autres.
Les ventilateurs de transports utilisés en pré-hospitalier
doivent répondre à d’autres critères. Leur encombrement doit
être réduit au minimum afin qu’ils puissent êtres utilisés dans
des vecteurs souvent exigus (ambulance, hélicoptère). Ils
doivent posséder une autonomie électrique suffisante (mais
également une faible consommation en gaz) et être simples
d’utilisation. En revanche, certains de ces patients particulièrement instables et dont le diagnostic est souvent imprécis
doivent bénéficier des évolutions technologiques récentes
afin d’adapter au mieux les paramètres ventilatoires à la
pathologie présentée. Ainsi, de nouvelles perspectives s’offrent aux urgentistes en leur proposant des modes assistés qui
permettent de mieux adapter le ventilateur aux besoins du
patient sans qu’il soit nécessaire d’obtenir une sédation profonde. D’autre part, ces progrès technologiques pourraient
permettre d’utiliser la ventilation non invasive en préhospitalier dans certaines circonstances très particulières où
l’on peut espérer une résolution rapide de la pathologie
respiratoire (œdème pulmonaire cardiogénique par exemple). Aucune donnée ne permet de recommander une telle
prise en charge aujourd’hui.
Par ailleurs, les ventilateurs de transport sont souvent
utilisés en salle de réveil post-interventionnelle lors de la
sortie du bloc opératoire du patient opéré et qui reste sous
l’effet de l’anesthésie. Des ventilateurs simples suffisent le
plus souvent, les patients les plus instables étant transférés en
réanimation. Là aussi, les progrès réalisés récemment sur les
ventilateurs pneumatiques concernant les modes assistés
(trigger, aide inspiratoire) sont déterminants si l’on veut
éviter que le patient soit très désadapté lors de son réveil.
Enfin, dans un domaine très différent (plan BIOTOX),
chaque hôpital de référence a été doté d’un pool de ventila-
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teurs de type Osiris™1 et 2, dont la fiabilité et le faible coût
semblent adaptés à la médecine de catastrophe.
Ainsi, le respirateur idéal de transport doit être un compromis entre performances et simplicité de l’interface afin
qu’ils puissent être utilisés par tous les médecins concernés
dans des conditions optimales de sécurité. Son encombrement et son poids doivent être réduits pour s’adapter au
brancardage parfois difficile, son autonomie en gaz et en
électricité doit être suffisante avec une marge de sécurité.
Une place importante doit être faite aux modes assistés,
même en pré-hospitalier, afin d’éviter les conséquences néfastes d’une sédation profonde. Un aspect trop souvent
oublié est celui de la désinfection de ce matériel qui est
amené à se déplacer et passer d’un malade à l’autre. Enfin, le
coût, la fiabilité et la maintenance restent des éléments essentiels du choix.
4. Caractéristiques et performances des ventilateurs
de transports
Face à la diversité des ventilateurs, il est essentiel de
discuter les avantages et les limites de chaque type de machine afin d’aider le clinicien dans son choix. Dans ce cadre,
certains auteurs ont proposé de tester sur banc d’essais les
ventilateurs afin de simuler, de façon standardisée et reproductible, différentes conditions cliniques [10,14–16]. Ces
tests n’ont un intérêt que lorsqu’ils sont adaptés à la problématique du matériel concerné. À titre d’exemple, l’exigence
concernant la sensibilité des systèmes de déclenchement ne
sera pas la même pour un ventilateur de chevet destiné entre
autres au sevrage et un ventilateur de transport. En revanche,
la consommation en gaz représente un élément clef pour le
transport. Peu de données expérimentales existent concernant les ventilateurs de transport. Nous commenterons les
principaux résultats de deux études récentes sur banc d’essais, l’une réalisée à Lyon et l’autre à Rouen [15,16].
4.1. Étude du volume courant
Le volume courant réglé sur le ventilateur (consigne) n’est
pas toujours délivré dans sa totalité au malade, d’une part à
cause de la compression des gaz dans le circuit et d’autre part
en raison de l’impossibilité qu’ont certains ventilateurs (système « venturi » présents sur les ventilateurs pneumatiques)
de générer ce volume quand les pressions sont élevées. Les
ventilateurs lourds les plus récents présentent, pour la plupart, une compensation automatique du volume dissipé dans
le circuit. Pour ce faire, un test est nécessaire au démarrage
afin de déterminer la compliance du circuit qui sert par la
suite à prédire le volume comprimé dans le circuit pour une
pression donnée. Ce point est fondamental dans toutes les
situations où s’associent un petit volume courant et des
pressions élevées (asthme ou syndrome de détresse respiratoire aiguë par exemple). En l’absence d’une telle régulation,
le volume réellement délivré peut être réduit de 20 % à 30 %.
À ce jour, les ventilateurs de transport de type pneumatique
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ne proposent pas de compensation de ce volume perdu. La
faible compliance des circuits monobranches utilisés limite
cependant beaucoup l’importance de ce problème.
Concernant le problème lié aux limites technologiques du
système « venturi » présents sur les ventilateurs pneumatiques, des données récentes nous aident à mieux quantifier
l’importance de ce phénomène bien connu des industriels.
Zanetta et al. ont étudié sur banc d’essais les performances de
cinq ventilateurs de transport pneumatiques de première et
deuxième génération et trois ventilateurs de réanimation
[16]. En testant différents volumes courants dans des conditions mécaniques variées, ces auteurs retrouvaient une baisse
de volume courant qui pouvait atteindre plus de 20 % de la
consigne pour certains ventilateurs pneumatiques de première génération placés dans des conditions résistives avec
une FiO2 de 60 %. En revanche, le volume délivré par
l’Horus™ (Taema, France) était parfaitement comparable à
la consigne, témoignant du bon fonctionnement de la régulation permettant de compenser la compliance du circuit. Dans
le travail réalisé à Rouen, ce problème a été plus spécifiquement étudié [17]. Pour évaluer l’impact de la FiO2 sur le
volume délivré, les ventilateurs pneumatiques ont été testés
dans différentes conditions de charge et à deux FiO2 (60 et
100 %). Le volume délivré par certaines machines de première et deuxième génération diminuait instantanément dans
une proportion de l’ordre de 30 % par rapport à la consigne
lorsque la FiO2 était brutalement passée de 100 à 60 %
(Fig. 2). Ceci s’explique par le fait qu’en position air + O2, les
flux au niveau du venturi sont d’autant plus perturbés que les
pressions des voies aériennes augmentent, ce qui aboutit à
une diminution du gradient de pression respirateur/circuit
patient Ce problème disparaît donc en FiO2 100 %. Ces
limites théoriques des mélangeurs venturi sont parfaitement
connues des constructeurs qui fournissent avec certains ventilateurs des abaques permettant d’adapter le débit minute en
fonction des pressions inspiratoires. Le système pneumatique de l’Oxylog 3000™ a, quant à lui, été optimisé et lui
Fig. 3. Cette figure montre un enregistrement obtenu dans les mêmes conditions expérimentales que sur la Fig. 2 un ventilateur pneumatique très récent
(Oxylog™ 3000). Cette fois, le débit (et donc le volume) délivré n’est
quasiment pas influencé par le changement de FiO2. Cette expérimentation
montre que la limite technologique du système venturi peut être corrigée par
les industriels.
permet de conserver le volume courant réglé quelles que
soient les conditions résistives même en 60 % de FiO2
(Fig. 3).
Les ventilateurs à turbine ou à piston ont, en théorie, un
volume conservé quelles que soient les conditions de ventilation, la turbine ou les pistons assurant l’unique force motrice. Cependant, nous avons constaté une baisse modérée du
volume courant lors de la chute de pression en alimentation
d’oxygène (bouteille d’oxygène vide).
Face à ces variations de volume courant, il semble important de monitorer le volume réellement délivré. Les ventilateurs les plus récents (ventilateurs pneumatiques de troisième
génération et à turbine) proposent un monitorage du volume
courant expiré d’après une mesure effectuée au niveau de la
valve expiratoire (circuit monobranche). Ce volume expiré
est un bon reflet du volume courant délivré, par contre il ne
permet pas de connaître la proportion de volume comprimé
dans le circuit (qui dépend de la compliance du circuit). Si
cette fonction n’est pas présente, il peut être utile d’insérer un
spiromètre (Spiroscope™, Saime, France) entre la valve expiratoire et le filtre (Fig. 4).
4.2. Étude de la PEP
Tout comme Zanetta et al. nous avons réalisé des mesures
du maintien de la PEP dans différentes conditions de charge
élastique (compliance normale ou élevée). Nous avons constaté que le niveau de PEP est relativement imprécis sur les
ventilateurs pneumatiques de première génération alors que
pour les autres ventilateurs, l’objectif de PEP est atteint
même dans des conditions de compliance basse.
4.3. Étude du trigger et de l’aide inspiratoire
Fig. 2. Cette figure montre un enregistrement de débit (en haut) et de
pression (en bas) en fonction du temps au cours de l’expérimentation sur
banc d’essais dont le but était de montrer les limites du système « venturi »
d’un ventilateur pneumatique de première génération. Le passage brutal
d’une FiO2 de 100 à 60 % est responsable d’une réduction immédiate du
débit insufflé et donc du volume qui dépasse dans cette exemple 20 % du
volume de consigne.
La sensibilité du trigger et le délai de réponse entre l’effort
inspiratoire du patient et le déclenchement du cycle respiratoire ont également été évalués sur banc d’essais en mesurant
la dépression (engendrée par un appel standardisé) nécessaire au déclenchement d’un cycle. Il existe une grande
disparité entre les différents ventilateurs. Parmi les ventilateurs pneumatiques, l’Oxylog 2000™ a un trigger peu sensible. Ce défaut est corrigé sur l’Oxylog 3000™. Les triggers
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4.4. Monitorage et alarmes
Fig. 4. Cette photo montre comment on peut améliorer simplement la
sécurité d’un ventilateur pneumatique très simple. L’interposition d’un
pneumotachographe entre le circuit et la sonde d’intubation permet de
surveiller le volume délivré par le ventilateur. Sur cette image, le système
utilisé est un Spiroscope™ (Saime, France). Ce petit module, alimenté par
une batterie interne, est stérilisable (pneumotachographe) et permet de
surveiller volume, fréquence, rapport inspiration, expiration et les pressions.
des ventilateurs à turbine ont quant à eux une sensibilité
nettement supérieure, avec un délai de déclenchement plus
faible. Ces performances sont comparables à celles des ventilateurs de réanimation [18]. Elles sont principalement liées
à la régulation électronique de la valve ou de la turbine qui
permet le fonctionnement précis des triggers en débit.
À ce jour, l’Osiris 2™ est le seul ventilateur de transport
pneumatique proposant un mode régulé en pression. Cependant, ce mode ne correspond pas réellement à de l’aide
inspiratoire, contrairement à ce que laisse penser le manuel
d’utilisation. En effet, par opposition aux modes régulés en
pression, le débit n’est pas décélérant mais constant au début
de l’insufflation. Le débit est donc le plus souvent trop faible
alors qu’un des avantages théoriques de l’aide inspiratoire est
la possibilité de délivrer un débit toujours adapté à la demande. Pour fonctionner ainsi la valve du ventilateur doit
être de type proportionnel. Ce type de valve permet de réguler le débit dans le cycle grâce à la présence d’un microprocesseur. L’Oxylog 3000™ est le premier ventilateur pneumatique de transport équipé d’un tel système ce qui lui permet
de bonnes performances en aide inspiratoire.
Les nouvelles fonctionnalités représentées par les modes
assistés ou encore la ventilation non invasive nécessitent des
paramètres de surveillance plus nombreux. Les recommandations de la société française d’anesthésie réanimation, déjà
anciennes, ne préconisaient que la présence d’une alarme de
débranchement. Les ventilateurs pneumatiques de première
génération étaient également dotés d’une alarme de pression
d’alimentation en gaz faible. Le monitorage était limité à la
mesure de la pression dans le circuit inspiratoire par un
manomètre.
La seconde génération de ventilateurs pneumatiques proposait en plus, les alarmes de pression maximale, d’apnée, de
fréquence haute, de fuites (désactivée en mode aide inspiratoire ou ventilation non invasive comme sur l’Oxylog
3000™). Le monitorage s’est également enrichi de nouveaux
éléments de surveillance qui deviennent rapidement indispensables au clinicien : débit, pression de crête, pression
moyenne, PEP, temps inspiratoire, fréquence et pour certains
le volume courant expiré qui reste, comme nous l’avons vu,
un des éléments de surveillance les plus importants.
Les ventilateurs pneumatiques de troisième génération et
à turbine, proposent un monitorage qui se rapproche de celui
des ventilateurs de réanimation en proposant pour deux d’entre eux (Oxylog 3000™ et Elisée™) des courbes de débit et
de pression. Elles constituent un atout important pour peu
qu’elles soient correctement interprétées ce qui nécessite une
formation théorique et pratique. L’Elisée™, prochainement
commercialisé, propose une version pour la réanimation où
le ventilateur (transportable) peut se détacher de sa station
d’accueil (pied plus écran) afin de suivre le malade dans ces
déplacements. Cette approche très novatrice doit être évaluée.
4.5. Autonomie
L’autonomie, que ce soit en gaz ou en électricité, est un
point crucial dans le choix d’un ventilateur de transport. Les
ventilateurs pneumatiques de première génération ne possèdent pas d’alimentation électrique. Leur autonomie ne dépend donc que de leur réserve en gaz moteur (hormis une pile
le plus souvent présente pour alimenter écran et alarmes). La
consommation en gaz dépend de la FiO2 réglée, de la présence d’une PEP et de la consommation propre au fonctionnement du respirateur (exemple : AXR1a™ : 1,5 l/min).
Les ventilateurs pneumatiques de deuxième et de troisième génération dépendent des mêmes paramètres hormis le
fait que le fonctionnement interne du ventilateur (alarmes,
monitorage) est assuré par une alimentation électrique.
Les ventilateurs à turbine ou à piston, quant à eux, ne
dépendent que de l’alimentation électrique. Il est intéressant
et surprenant de savoir que leur autonomie électrique peut
cependant être fortement diminuée en fonction du mode
ventilatoire utilisé et des conditions de ventilation (PEP,
FiO2) [19]. L’oxygène ne sert plus de gaz moteur mais
seulement à enrichir le mélange inspiré. Leur consommation
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d’oxygène dépend de la FiO2 réglée mais également de
l’existence du flow-by (débit continu pendant la phase expiratoire) du trigger. Avec certains respirateurs à turbine
comme le T-Bird™, en oxygène pur, l’autonomie d’une bouteille de 1 m3 peut être inférieure à 30 min. ce qui est
largement insuffisant étant donné que la durée moyenne d’un
transport intrahospitalier est de 90 min. [1,12]. La société
Sebac propose pour limiter ce problème de réduire la valeur
du flow-by. Sur le Savina™ la consommation en oxygène est
significativement plus faible en raison du fonctionnement
différent du trigger.
4.6. Encombrement et ergonomie
L’encombrement des ventilateurs à turbine les a longtemps limités aux services de réanimation tandis que les
ventilateurs pneumatiques, malgré leurs performances moindres, étaient utilisés pour les transports. Les premiers ventilateurs à turbine proposés pour les transports (T-Bird™,
Savina™) avaient des performances élevées mais leur poids
et leur taille représentaient un obstacle à leur utilisation
systématique pour l’ensemble des transports.
Récemment sont apparus sur le marché d’une part des
ventilateurs pneumatiques de troisième génération de plus en
plus performants (Oxylog 3000™) et d’autre part des ventilateurs à turbine particulièrement performants et de faible
encombrement (Elisée™ et LTV 1000™). Ces machines de
plus en plus performantes mais également de plus en plus
complexes nécessitent une formation pour les futurs utilisateurs. Dans notre étude, l’évaluation réalisée par des médecins a montré que les réglages standards étaient plus rapidement réalisés sur les ventilateurs pneumatiques de première
et de deuxième génération que sur les machines plus sophistiquées de type turbine. Cette tendance était corrélée avec le
nombre croissant de réglages et de paramètres monitorés
disponibles.
Le respirateur Elisée™ propose un écran tactile simple,
intuitif et évolutif qui peut être personnalisé en fonction des
besoins.
5. Recommandations concernant l’utilisation
des ventilateurs de transport
Face à la multiplicité des ventilateurs et l’hétérogénéité de
leurs performances et de leur présentation, il nous a paru
intéressant de proposer quelques recommandations pour éviter les pièges habituellement rencontrés.
• Les ventilateurs pneumatiques de première génération
(AXR1a™, Osiris™, etc...) sont déjà anciens et obsolètes. Cependant leur longévité explique pourquoi ils sont
encore largement utilisés. Il faut avec ce type de ventilateurs être très prudent sur les réglages de volume
courant qui sont quasiment toujours très inférieurs à la
consigne dès que la position air/oxygène est sélectionnée. Il ne faut donc pas hésiter à augmenter le volume de
20 % par rapport aux réglages du ventilateur de chevet
ou alors transporter le patient en oxygène pur. Moyennant cette précaution, la ventilation du malade sédaté ne
doit pas présenter de difficultés. En revanche, l’utilisation de ce type de machine sur les patients endormis
mais présentant une activité spontanée est souvent délicate (et parfois quasiment impossible) en raison de l’absence de trigger et d’un débit d’insufflation très insuffisant. De plus, les alarmes sont insuffisantes en
particulier sur AXR1a™.
• Les ventilateurs pneumatiques de deuxième génération
(Osiris 2™, Oxylog 2000™, etc.) posent les mêmes
problèmes que les précédents pour ce qui est du maintien du volume courant. Les situations où le volume
courant est réduit (pédiatrie, asthme par exemple) et/ou
les pressions sont élevées nécessitent donc une augmentation de 20 % du volume réglé en FiO2 60 %. La
ventilation assistée, en théorie possible grâce au système
de trigger, peut poser des problèmes de désadaptation
malade/ventilateur. En effet, sur l’Osiris 2™ le débit
inspiratoire est, pour un volume courant donné, relativement faible. La seule façon de l’augmenter, est de majorer significativement la ventilation minute (bouton principal de réglage) et donc la fréquence si l’on veut garder
le même volume courant. Ceci rend quasiment impossible une ventilation assistée associant un volume modéré
et une fréquence réglée faible, le malade étant alors très
gêné par un débit d’insufflation bien inférieur à sa demande. Sur l’Oxylog 2000™ on peut augmenter le débit
en modifiant le temps d’insufflation, en revanche le
système de trigger peu sensible peut poser des problèmes importants sur certains malades. Un autre problème
concerne la ventilation en aide inspiratoire proposée sur
l’Osiris 2™. Comme nous l’avons vu, ce mode ne correspond pas réellement à de l’aide inspiratoire, le débit
initial étant limité. En pratique, ce mode s’il est utilisé,
doit l’être avec des niveaux importants de pression inspiratoire (15 ou 20 cmH2O) afin que le débit initial soit
suffisant. Son utilisation en ventilation non invasive (non
recommandée par le fabriquant) est à éviter.
Les ventilateurs pneumatiques de troisième génération
(Osiris 3™, Oxylog 3000™, etc.) se différencient des
précédents avant tout par leurs possibilités plus importantes de monitorage. La mesure du volume expiré permet d’adapter plus facilement le volume courant. Néanmoins, le problème lié à la réduction du volume délivré
en ventilation assistée controlée avec une FiO2 de 60 %
et le problème lié à l’aide inspiratoire existent toujours
sur l’Osiris 3™. Par contre, les triggers de l’Oxylog
3000™ sont très améliorés. De plus ce ventilateur est le
seul qui propose une aide inspiratoire effective. La ventilation non invasive prévue par le constructeur semble
tout à fait possible. Enfin, la possibilité de régler directement le débit, l’écran affichant les courbes pression et
débit en fonction du temps ainsi que le réglage continu
de la FiO2, sont de réels atouts. Du fait de son réglage de
volume courant assez précis et ne dépendant que très peu
C. Damm et al. / Réanimation 12 (2003) 502–509
des conditions de FiO2, ce ventilateur permet une prise
en charge optimale de la majorité des malades de réanimation.
• Parmi les ventilateurs à turbines et à pistons (T-Bird™,
Savina™, Elisée™, LTV 1000™), le Savina™ n’est
quasiment pas utilisé pour le transport en raison de son
encombrement. En revanche, le T-Bird™ reste une référence, moyennant des précautions concernant la complexité de ses réglages et sa consommation en oxygène
importante. L’Elisée™ est un ventilateur à turbine compact dont l’intérêt (en dehors de sa version mixte
réanimation/transport) réside principalement dans sa
présentation, sa simplicité de réglage et des performances probablement très proches de celles obtenues sur les
ventilateurs traditionnels.
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6. Conclusion
Il existe actuellement un grand nombre de ventilateurs de
transport sur le marché dont les performances sont très hétérogènes. Les technologies proposées par les industriels sont
variées et présentent de ce fait des avantages et des inconvénients qui doivent êtres connus si l’on veut utiliser au mieux
ces ventilateurs. Les tests comparatifs sur banc d’essais permettent de mieux comprendre les limites propres à chaque
technologie. Les machines les plus récentes combinent un
encombrement minimum et des performances très proches
de celles obtenues sur les ventilateurs de réanimation
conventionnels. Des recommandations très simples devraient
aider le clinicien à utiliser au mieux l’ensemble des ventilateurs que nous avons actuellement à notre disposition.
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Remerciements
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Les auteurs remercient Amélie Bluteau, Guillaume Minaret et les médecins des services de réanimation médicale et
chirurgicale du CHU de Rouen, pour leur aide à la réalisation
des tests et pour leur avis concernant chaque ventilateur testé.
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Références
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