Un modèle dynamique pour les interactions patient–ventilateur au cours de la ventilation non invasive

Introduction L’apparition d’asynchronismes entre les cycles de pression/debit delivres par un ventilateur et les efforts respiratoires d’un patient est un phenomene frequent en ventilation non invasive. L’origine de ces evenements est en revanche multifactorielle et n’est a ce jour que partiellement comprise. Enfin de proposer des elements de reponse a cette question, nous avons developpe un modele mathematique simulant de facon dynamique les interactions patient-ventilateur au cours de l’utilisation d’une assistance ventilatoire non invasive generique et de son interface associee. Notre objectif consistait a determiner si notre modele etait capable de reproduire certains asynchronismes observes en pratique clinique et d’identifier leurs mecanismes sous-jacents. Methodes Le modele est compose de trois sous-parties, la premiere simulant les cycles de pression/debit delivres par un ventilateur barometrique concu de facon generique, la deuxieme utilisant un modele pulmonaire a resistance des voies aeriennes et compliance pulmonaire variables afin de modeliser le patient, et enfin une fuite variable simulant l’interface entre le patient et son ventilateur (typiquement un masque facial). Nous avons ensuite fait varier divers reglages du ventilateur virtuel pour trois modeles pulmonaires distincts (restrictif, obstructif, normal) et mesure leur influence sur la synchronisation patient–ventilateur. Resultats Des constantes de temps du systeme respiratoire lentes (profil obstructif) couplees a des faibles sensibilites du declenchement de la pression haute ont conduit a des efforts inefficaces, leur incidence ayant egalement ete observee de facon intermittente avec des developpements sur plusieurs cycles ventilatoires. Des efforts inspiratoires prolonges de la part du patient ont provoque des doubles declenchements du ventilateur, notamment lorsque les variations du debit patient etaient rapides (profil restrictif). De plus, nous avons souligne le fait qu’une mauvaise estimation du debit de fuite par le ventilateur pouvait entrainer des cycles auto-declenches ainsi qu’un allongement du delai de declenchement de la pression haute. Conclusion Notre modele a permis de reproduire la structure de divers asynchronismes observes cliniquement et de fournir des pistes expliquant leur apparition. Cette premiere approche generique est facilement ajustable afin de simuler de nouvelles strategies ventilateurs et/ou interfaces, associees a d’autres profils respiratoires.