Non Invasive Mechanical Ventilation

The team working on VNI

La ventilation non invasive est un mode de ventilation appliquant successivement une pression inspiratoire et une pression expiratoire selon un cycle qui idéalement doit se superposer au cycle respiratoire spontané. Elle permet de réduire la charge des muscles respiratoires et, par conséquent, de réduire le travail inspiratoire des patients atteints d’insuffisance respiratoire chronique. Typiquement, ces patients se répartissent en deux classes : les obstructifs (fumeurs) et restrictifs (obèses). La ventilation non invasive est souvent qualifiée de mode ventilatoire physiologique parce qu’il permet le patient de garder le contrôle de son propre rythme respiratoire et du volume inspiré. Malheureusement, l’effort inspiratoire du patient n’est pas toujours suivi par un déclenchement du ventilateur et des asynchronismes apparaissent. Si la sémiologie de ces asynchronismes est assez bien développée, leur origine est encore source de nombreuses interrogations auxquelles il est important de répondre pour optimiser la synchronisation patient-ventilatoire. Lorsqu’ils sont trop fréquents, ces asynchronismes peuvent conduire au rejet de la ventilation. De manière à disposer d’une analyse sur des périodes suffisamment longues – typiquement une nuit – nous avons développé un algorithme d’identification automatique des asynchronismes à partir de mesures non invasives (débit et pression). Par ailleurs, le portrait de phase reconstruit à partir du débit permet une estimation globale de la qualité mécanique de la ventilation ; en effet, la présence de cycle non déclenchés, c’est-à-dire d’asynchronismes, induit une double structure au portrait de phase (Fig. 1). Puisque représenté en temps réel, le portrait de phase constitue déjà un outil d’aide au diagnostic rapide.

 Reference

• H. Rabarimanantsoa, L. Achour, C. Letellier, A. Cuvelier & J.-F. Muir, Recurrence plots and Shannon entropy for a dynamical analysis of asynchronisms in mechanical non-invasive ventilation, Chaos, 17, 013115, 2007. Article selectioned in the Virtual Journal of Biological Physics Research, 13 (7), April 1, 2007.

• L. Achour, C. Letellier, A. Cuvelier, E. Vérin & J.-F. Muir, Asynchrony and cyclic variability in pressure support noninvasive ventilation, Computer in Biology and Medicine, 37, 1308-1320, 2007.

• C. Letellier, H. Rabarimanantsoa, L. Achour, A. Cuvelier & J.-F. Muir, Recurrence plots for dynamical analysis of non invasive mechanical ventilation, Philosophical Transactions of the Royal Society of London A, 366, 621-634, 2008.