Ventilation en NAVA

Constat :

Dans les modes de ventilation conventionnelle en pression ou en volume, on peut constater des asynchronies entre le patient et la machine. Il y en a 5 types :

  • Effort inefficace : il s’agit de la principale asynchronie. Les efforts respiratoires du patient ne sont pas soutenus.
  • Auto déclenchement
  • Double déclenchement
  • Cycle prématuré
  • Cycle tardif

Des désynchronisations s’observent dans 25% des cas, même en ayant des réglages corrects par rapport au patient.

La NAVA tente de régler ce type de problématique.

Définition :

NAVA = Neurally Adjusted Ventilatory Assist

  • La NAVA est une assistance respiratoire proportionnelle et synchronisée à l’activité électrique du diaphragme
  • On peut utiliser ce mode en invasif ou non invasif

Synchronisation :

  • Le trigger de la NAVA porte sur l’activité électrique du diaphragme :
    • On améliore la rapidité de l’intervention de la machine pour délivrer l’aide, puisque la captation du signal électrique est plus rapide que de détecter un changement de débit ou de pression.
    • La synchronisation est donc également améliorée

Proportionnalité :

  • L’aide délivrée dépend de l’activité électrique du diaphragme
    • Physiologiquement, nos poumons varient les caractéristiques du cycle respiratoire à chaque inspiration
    • Au lieu d’administrer une pression d’aide fixe, un même temps d’inspiration, un même volume, la NAVA va permettre de s’adapter à l’effort du patient, et à chaque cycle.

Contrôle neural de la respiration :

Les centres respiratoires :

Le centre respiratoire est situé dans le bulbe rachidien et le pont de Varole. Le rythme respiratoire sera modifié par le centre respiratoire qui est compris dans ces deux régions. Le centre respiratoire est subdivisé en trois parties :

  • Le centre de rythmicité respiratoire (Bulbe) :

Son rôle est de régler le rythme respiratoire de base. Il règle la durée de l’expiration et de l’inspiration. Par cette action, le centre de rythmicité contrôle les muscles ventilatoires quant à la fréquence de la ventilation.

  • Le centre pneumotaxique (Bulbe et Pont de Varole) :

Ce centre aide à la transition entre l’inspiration et l’expiration. En effet, il limite l’inspiration en l’inhibant lorsque les poumons sont assez pleins, favorisant ainsi le déclenchement de l’expiration.

  • Le centre apneustique (Bulbe et Point de Varole) :

Il est complémentaire du centre pneumotaxique car il prolonge l’inspiration si nécessaire (en cas de besoin en oxygène augmenté, ou le besoin d’éliminer davantage de CO2).

Il n’y a pas de centre de l’expiration, puisqu’il s’agit d’un phénomène passif ne nécessitant normalement pas d’influx nerveux.

Le centre respiratoire est relié au cortex cérébral (volontaire) faisant en sorte que nous puissions modifier notre ventilation (augmenter ou diminuer la fréquence, apnée volontaire, augmenter ou diminuer l’amplitude). C’est un mécanisme de protection au cas où on serait exposé à un milieu à risque (ça prévient la noyade, l’asphyxie etc.). Ce contrôle est possible jusqu’à à un certain point : si le CO2 augmente trop, le centre inspiratoire est stimulé, et la respiration reprendra même contre la volonté. Pour cette raison, il est impossible de provoquer sa mort en retenant sa respiration.

Le réflexe de Hering-Breuer :

Les parois des bronches et bronchioles comportent des mécanorécepteurs pulmonaires. Lorsqu’ils sont étirés pendant l’inspiration, ils envoient des influx inhibiteurs vers les centres respiratoire et apneustique. De cette façon, les centre sont inhibés et cela permet l’expiration. Lorsque l’expiration est terminée, les mécanorécepteurs ne sont plus stimulés, et n’enverront donc plus d’influx inhibiteurs vers les centre inspiratoire et apneustique : l’inspiration peut reprendre.

Les stimuli chimiques :

Le CO2 est le guide numéro un dans le travail de régulation chimique de l’organisme. En effet, le CO2 se transforme en acide carbonique qui libère un ion H+ qui lui aussi est contrôlé par les chémorécepteurs de l’organisme. Ces récepteurs se trouvent dans le bulbe rachidien, dans la crosse de l’aorte, et dans les carotides. En cas d’élévation de la PaCO2, même légère, les chémorécepteurs envoient des influx nerveux au centre respiratoire de façon à augmenter la fréquence et la profondeur de la ventilation : l’hyperventilation entraîne l’élimination du CO2.

Les chémorécepteurs à oxygène sont moins sensibles que ceux au CO2. Ils décèlent une baisse de la saturation de l’ordre de 15%.

Les barorécepteurs :

Les sinus carotidiens et de Valsava (crosse aortique) ont aussi des récepteurs pour la pression sanguine. Ils sont surtout reliés à la régulation de la tension artérielle. Mais ils ont un impact sur la ventilation, puisqu’une hausse soudain et marquée de la tension entraine une diminution de la ventilation. Ceci pour amener moins d’O2 vers le sang, et peut être abaisser la tension artérielle. Le contraire est aussi vrai.

Autres facteurs :

L’élévation de la température corporelle entraine une ventilation accrue pour compenser l’augmentation du métabolisme (10% par °C) et la baisse de la température ralentit le métabolisme dans le même ordre de grandeur.

La douleur prolongée entraîne une adaptation qui augmente la fréquence respiratoire.

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Limites de la NAVA :

Le mode NAVA demande par conséquence :

  • Un diaphragme qui soit en bon état, et correctement innervé
  • Le patient ne doit pas être trop endormi, ni curarisé

Il exclut en conséquence ces catégories de patient :

  • Les patients curarisés, ou avec une sédation trop importante
  • Les patients avec lésions médullaires hautes
  • Les opérés cardiaques ayant une lésion du nerf X
  • Les patients ayant eu le thorax ouvert longtemps (exclusion relative, car le risque est que le patient ai une parésie bilatérale du diaphragme)

Cathéter Edi :

Le diaphragme sépare les organes du thorax de l’estomac. Donc si on veut détecter l’activité du diaphragme, on doit avoir une sonde qui descend dans l’estomac, par l’œsophage.

Cette sonde s’appelle le cathéter Edi (pour Electricité Diaphragme). Elle contient neufs électrodes, réparties sur l’une de ses tranches. La base du placement de la sonde, est l’activité de l’oreillette. Le cathéter Edi va mesurer l’activité du diaphragme émis par le nerf phrénique, et convertie son signal en signal Edi.

Ce signal Edi, sert de trigger en mode NAVA. C’est son augmentation qui provoque l’administration de l’aide.

Le cathéter Edi (ou sonde NAVA), ne permet pas d’évacuer l’air, car elle est trop fine (surtout les cathéters de petite taille. On place donc une deuxième sonde à côté pour évacuer l’air.

On définit, dans ce mode de ventilation, un niveau NAVA : il détermine combien de cmH2O de pression on administre pour combien de µvolt le cathéter Edi capte comme intensité. Physiologiquement, l’activité électrique du diaphragme est proportionnelle au besoin de ventilation de l’enfant. Donc le signal, est lui aussi proportionnel au besoin de l’enfant. En conséquence, en mode NAVA, plus l’enfant fait d’effort pour respirer, plus l’aide délivrée est importante.

En résumé, le mode NAVA c’est :

  • Une sonde/cathéter (Edi) qui descend dans l’œsophage
  • Cette sonde capte l’activité électrique du diaphragme innervé par le nerf phrénique, et le transforme en signal Edi
  • Ce signal Edi, est le trigger du mode NAVA
  • Le signal Edi détermine également l’aide administrée en fonction du niveau NAVA réglé

Matériel :

  • Un Servo I
  • Un module Edi
  • Un cable Edi
  • Un cathéter Edi (appelé aussi sonde NAVA)

La sonde NAVA (cathéter Edi) est inséré selon la mesure, comme une sonde oro gastrique ou une sonde naso gastrique. Son positionnement doit être systématiquement contrôlé :

  • La sonde est-elle bien dans l’estomac ? (radiographie du thorax si nécessaire, mais non systématique)
  • Est-ce que le signal Edi est bon ?

Pour obtenir un signal Edi adéquat, les électrodes doivent être à proximité du diaphragme. On contrôle le signal Edi dans le menu « commande accès neuro ».

Et on observe les 4 courbes ainsi que le signal Edi :

  • On capte l’activité auriculaire sur l’ECG :
    • L’amplitude de l’onde P diminue progressivement au fil des courbes
    • La courbe du bas ne doit plus avoir d’onde P (les électrodes sont assez à distance de l’oreillette)
  • Le signal bleu doit apparaitre sur la courbe du milieu
  • On vérifie la qualité de la courbe Edi

Pour améliorer le signal EDI, on peut purger la sonde NAVA avec de l’eau à l’intérieure, et il faut bien la rincer avant de l’installer.

Réglage du mode NAVA :

  • Peep
  • Niveau NAVA
  • FiO2
  • Trigger
  • Alarmes de pression
  • Alarme de volume
  • Alarme de fréquence respiratoire

Le patient régule donc :

  • Sa fréquence respiratoire
  • Son volume courant
  • La pression inspiratoire

Réglage du niveau NAVA :

Afin d’estimer le niveau NAVA dont a besoin le patient, on regarde dans un premier temps quelle pression lui est nécessaire dans le mode de ventilation précédent. Dans l’écran prévisualisation NAVA, on ajuste le niveau NAVA (cmH2O/µV) jusqu’à ce que les courbes de pression NAVA pré visualisées et la courbe de pression administrée se superposent :

Ou on peut aussi calculer :

Les besoins en niveau varient d’un enfant à un autre.

La pression de crête est déterminée par :

Le trigger :

Il se définit en µV. Dans l’exemple ci-dessous, un trigger est défini à 0.5µV. Dès que la machine constate une élévation de 0.5µV par rapport à l’Edi minimum (ici 0.2µV), elle délivre la pression selon le signal Edi et le niveau fixé.

Le trigger Edi est généralement fixé à 0.5µV.

L’expiration :

En ventilation NAVA, on ne règle pas de temps inspiratoire, ni de fin de cycle. L’ouverture de la valve expiratoire est déterminée par l’Edi : dès qu’il redescend à 70% de sa valeur maximale, la valve expiratoire s’ouvre.

L’alarme de pression :

La pression inspiratoire est limitée automatiquement à 5cmH2O en dessous de la valeur de la limite supérieure de pression (la machine stoppe à 35 si l’alarme est fixée à 40 par exemple). Contrairement aux autres modes de ventilation (hormis la VCRP), le ventilatoire n’ouvre pas la valve expiratoire lorsqu’on atteint le seuil maximal, mais il continuera de délivrer l’aide jusqu’à ce seuil.

Chez un patient ventilé en invasif, on règle l’alarme de pression maximale à 40cmH2O. L’enfant peut donc recevoir 35cmH2O de pression de crête. Bien que dangereux, ce mode étant tellement adaptatif, on tolère que le patient décide à un moment de faire une grande inspiration.

En mode non invasif, on fixe l’alarme de pression dans un premier temps à 30cmH2O. En fonction de ses besoins de pression de crête habituel, on règle l’alarme avec 10cmH2O en plus.

Le back-up :

Le mode NAVA prend en considération deux problématiques : comment ventiler le patient si :

  • La sonde se déplace ?
  • Le patient est en apnée ?

Pour cela, on règle à côté du mode NAVA, deux autres modes :

  • Le mode NAVA (AI)
  • Le mode NAVA (apnée)

Si le respirateur détecte une « asynchronie », c’est-à-dire que le niveau Nava ne correspond pas au débit mesuré (parce que le cathéter est mal positionné par exemple, ou que le cathéter Edi est débranché), le respirateur va basculer en mode Nava AI.

Si le respirateur capte un signal Edi faible, et sans trigger pneumatique (sans variation de débit ou de pression provoquée par le patient), il basculera en mode Nava Apnée.

Dès le retour d’un trigger pneumatique, ou d’un signal Edi de bonne qualité et synchrone, la machine bascule automatiquement en mode NAVA.

NAVA NAVA AI NAVA Apnée
Nava FiO2
PEP
Niveau NAVA
Trigger Edi
VS-PEP+AI Niveau AI sur PEP
Trigger débit/pression
Arrêt fin de cycle
PC Pression sur PEP

Le délai d’apnée en mode NAVA doit être bien réflé :

  • Enfant prématuré : 2s
  • Nouveau-né jusqu’à 28 jours de vie : 10s
  • Enfant de plus de 28jours de vie : 15s

Le volume d’alarme est réglé à 40% minimum.

Si le ventilateur bascule dans d’autres modes, il convient de se poser les bonnes questions :

  • La sonde est-elle toujours placée au bon endroit ?
  • La sonde est-elle fonctionnelle ?
  • Le patient est-il hyperventilé ? (=apnée)
  • La sédation est-elle trop importante ?

Dé ventiler en mode NAVA :

Les critères pour qu’un patient puisse être dé-ventilé en mode NAVA, sont :

  • Une fréquence respiratoire normale ou basse
  • Un volume courant entre 4 et 8ml/kg
  • Une gazométrie normale
  • Un Edi max<10µ

Pour dé-ventiler le patient, on :

  • Diminue la PEP de 1cmH2O si elle est supérieure à 5
  • On diminue la FiO2 selon les besoins
  • On diminue le niveau NAVA par incrément de 0.2cmH2O/µV

Avantages du mode NAVA :

  • Assistance proportionnelle :
    • Elle dépend de l’effort du patient
    • Elle varie d’un cycle à un autre
    • Elle augmente le confort du patient
  • Meilleure synchronisation patient-ventilateur :
    • Absence de délai trigger inspiratoire
    • L’expiration est déterminée lorsque l’effort diminue en dessous d’un certain seuil

Le mode NAVA est donc idéal pour les petites enfants, ou pour une catégorie de patient ayant de la ventilation sur une longue durée, ou en cas de sevrage de ventilation.

Rôle infirmier :

En mode NAVA, on s’assure que notre patient ne fasse pas trop d’effort pour inspirer (pas de détresse respiratoire). Il doit être synchrone avec l’appareil.

On surveille bien évidemment la saturation, et le CO2 transcutané.

Pour chaque situation, il est bien de déterminer un Edi maximum avec le chef de clinique.

Situation 1 :

Travail respiratoire réduit

Situation 2 :

Travail respiratoire adapté

Situation 3 :

Travail respiratoire augmenté

Fréquence respiratoire Normale ou basse Normale Polypnée et/ou tirage apparent
Volume courant 4-8ml/kg 4-8ml/kg Normal ou diminué
CO2 transcutané Normal Normal Normal ou diminué
Edi max <10µV ou <50% de la valeur de référence Valeur de référence

10-20µV

>20µV ou >50% de la valeur de référence
Intervention sur niveau NAVA Diminuer par incrément de 0.2cmH2O/µV jusqu’à niveau de 0.3 à 0.5cmH2O/µV Maintien a la valeur réglée Augmentation par incrément de 0.2cmH2O/µV jusqu’à stabilisation du volume courant et baisse de l’Edi
Mesures de contrôle Vérifier l’excès de sédation

Envisager le sevrage

Si agitation, adapter la sédation sur prescription.

  • Déplacement (position de la sonde)
  • Obstruction des voies aériennes
  • Pneumothorax
  • Equipement (vérifier et traiter une surdistension gastrique)

En mode non invasif :

Le mode NAVA est possible en mode non invasif. Il y a alors quelques différences :

  • La ventilation d’apnée est réalisée en pression contrôlée
  • Après une apnée, la ventilation en NAVA VNI s’effectue après le déclenchement du signal Edi et non du trigger pneumatique
  • Les fuites sont compensées
  • L’alarme s’active si les fuites dépassent 95%

Comme dit précédemment, on règle l’alarme maximum différemment (voir partie « l’alarme de pression »).

En non invasif, on place une alarme de pression maximale à 30cmH2O. On observe quelles sont les pressions de crêtes habituelles du patient (en dehors des soupirs), et on règle l’alarme à 10cnH2O au-dessus de cette valeur.

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