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Evidence‐based for automated ventilation ?

François LELLOUCHE, MD, PhDCentre de recherche de l’Institut Universitaire de Cardiologie et de Pneumologie de Québec

2ème Journée Internationale de Ventilation Mécanique

CONFLITS D’INTERÊT

‐ Contrat avec Drager medical (frais de déplacement pour l'étude canadienne sur SmartCare)

‐ Contrat de recherche avec Hamilton médical pour mener l'évaluation d’Intellivent(salaire de l'assistant de recherche)

‐ Programme de recherche sur l’automatisation de la ventilation et de l'oxygène :

Fondation Canadienne pour l’Innovation (Fonds des Leaders)/FRSQ

‐ Président d'un compagnie R&D (OXYNOV’) qui développe des systèmes automatisés

pour l’oxygénothérapie et la ventilation mécanique

Pourquoi des modes automatisés en ventilation mécanique ?

SmartCare: Ajustement de l’aide inspiratoire, sevrage automatiséRésultats de l’étude pilote WEAN

Intellivent: Ventilation mécanique automatiséeÉvaluation en post‐opératoire de chirurgie cardiaqueDonnées récentes chez des patients médicaux

PLAN

Évaluation des nouveaux modes, quels critères ?

VACI

VPAC

Automode

VCVAC

SIMV

VAPS

VA

VS

PA

VCRP

Autoflow

APV

VS-AI-Vt mini

VAC+ VACI+VPC

VPSSPAP

MMV

VAIV

VIV APRV

VS-PPV

BIPAP

BILEVEL

VPL

ATC

TC

ASVPPS

PAV

PC

PAC

PACI

AI

CPAP

IPAP

EPAP

PSV

ASB

VPC

PRVC

NAVA Intellivent

SmartCare

Intellivent

SmartCare

PAV

NAVA

Recherche en ventilation mécanique

Physiologie +++++ARDS +++++Sevrage ventilatoire +++++Ventilation non invasive +++++

Nouveaux modes…….

Quelles évaluations sont intéressantes pour l’utilisateur ?

Asynchronies patients‐ventilateurVariabilité respiratoireConfort

Travail respiratoireAmélioration oxygénationBaisse de l’inflammation

pulmonaire/systémique

Complications de la ventilation

Durée de ventilation mécaniqueDurée de séjour aux soins intensifs

Mortalité aux soins, à l’hôpital, à 1 an

Caractéristiques techniques(délais, pressurization,

précision…)

Convivialité, écrans, monitoring

Couts

Charge de travail

Respiratory care 2004

• Dual mode within a breath (VAPS)

• Dual modes breath to breath (VCRP, Autoflow, Volume assist)

• Automode

• Proportionnal Assist Ventilation (PAV)

• Adaptative Support Ventilation (ASV)

• Automatic Tube Compensation (ATC, « tube compensé »)

• Airway Pressure Release Ventilation (APRV)

Dual mode within a breath (VAPS)

Dual modes breath to breath (VCRP….

Dual modes breath to breath (VCRP….

Automode

Proportionnal Assist Ventilation (PAV)

Amélioration du confortAugmentation de la variabilité

Adaptative Support Ventilation (ASV)

Airway Pressure Release Ventilation (APRV)

Automatic Tube Compensation (ATC, « tube compensé »)

Synderby et al.

Amélioration de la synchronie patient‐ventilateurAugmentation de la variabilité

RECHERCHE EVALUANT LES « NOUVEAUX MODES »

Peu de données concluantes pour les critères d’évaluation importants:

‐ Durée de VM, durée de séjour, mortalité…‐ Au plan économique (charge de travail)

Beaucoup d’études



Intellivent: Ventilation mécanique automatiséeRésultats de l’étude CLOSER 1

PLAN


Inadéquation entre charge de travail et force de travail

Augmentation du nombre de patients sous VM - Stagnation du nombre de cliniciens Angus JAMA 2000

Nombre de patients sous VM

Nombre de cliniciens

« Pyramide » des âgesComorbidités

L’écart entre l’offre et les besoins va augmenter alors que le système

est « sous pression »

- Erreurs médicales reliées à la charge de travail (Landrigan NEJM 2004, Kohn National Academy Press 2000, Boyle CCM 2006, Giraud CCCM 1993, Rubins J Gen Intern Med 1990)

- Fréquence élevée d’un syndrome sévère de « Burnout » chez les intensivistes(46.5%) (Embriaco AJRCCM 2007) et chez les infirmières aux SI (32.8%) (Poncet AJRCCM 2007, Verdon ICM 2008)

- Les coûts de la santé augmentent. Importance de réduire la durée de la ventilation mécanique

(Dhasta CCM 2006, Cox CCM 2007, Boles ERJ 2007 )

Système sous pression……….LE COUT DE LA SANTE EST UN PROBLEME MAJEUR !

Mai 2000 NEJMARMA Study

6 vs 12 ml/Kg de PIT

Difficultés pour implémenter les connaissances

SYSTÈMES AUTOMATISÉS

Performances supérieures des machines

pour certaines tâches

Vieillissement de la populationSystème de santé sous pression

Pourquoi des modes automatisés de ventilation mécanique ?



Intellivent: Ventilation mécanique automatiséeRésultats de l’étude CLOSER 1

PLAN


Control

Patient Monitor Alarms

Ventilateur en aide inspiratoire

Control


SmartCare: sevrage automatisé1) Ajustement automatisé du niveau d’aide inspiratoire (maintient en zone de confort / FR)2) Protocole de sevrage automatisé

– Diminution automatisée du niveau d’aide inspiratoire– Epreuves automatisées de ventilation spontanée en AI minimum– Message indiquant que le patient n’a plus besoin de support respiratoire

FR, Vt, EtCO2Input

Aide inspiratoire automatiséeSevrage automatiséOutput Automatic

WeaningSystem

SmartCareAlgorithme

Dojat et al. Int J Clin Monit Comput 1992

PEEP et FiO2 ne sont pas ajustés automatiquement

02468

1012141618

0:00 0:28 0:57 1:26 1:55 2:24 2:52

Time (h:min)

Leve

l of P

ress

ure

supp

ort (

cmH

2O

)

Observation MaintainAdaptation

Niveau Minimum d’AI

« Test de Ventilation spontanée automatisé »

EXTUBATION

Après la mise en route de SmartCareToutes les 2 à 5 min. FR, Vt, EtCO2 sont moyennés

Diagnostic VentilatoireNORMAL VENTILATION

HYPERVENTILATIONTACHYPNEA-SEVERE TACHYPNEA

::. Algorithme

«histoire ventilatoire»

Niveau d’AI = ou

Diminution automatisée du

niveau d’aide inspiratoire

Message: « separation from ventilator »

PEEP doit être 5 cmH2O

Avant de démarrer SmartCare

Caractéristiques des Patients : MPOC/ Pathol.Neurologique Centrale, Poids

Caractéristiques Techniques : ETT/tracheost., Système d’Humidification

Algorithme (Seuils)

Exemple de Sevrage avec le Système de sevrage automatisé « SmartCare »

Niv

eau

d’A

ide

Insp

irat

oire

(cm

H2O

)

02468

1012141618

0:00 0:28 0:57 1:26 1:55 2:24 2:52

Time (h:min)

Leve

l of P

ress

ure

supp

ort (

cmH

2O

)




EXTUBATION





Avant de démarrer SmartCare

Caractéristiques des Patients : MPOC/ Pathol.Neurologique Centrale, Poids

Caractéristiques Techniques : ETT/tracheost., Système d’Humidification

Algorithme (Seuils)

Niv

eau

d’A

ide

Insp

irat

oire

(cm

H2O

)

Après la mise en route de SmartCareToutes les 2 à 5 min. FR, Vt, EtCO2 sont moyennés

Diagnostic VentilatoireNORMAL VENTILATION

HYPERVENTILATIONTACHYPNEA-SEVERE TACHYPNEA

::. Algorithme

«histoire ventilatoire»

Niveau d’AI = ou

02468

1012141618

0:00 0:28 0:57 1:26 1:55 2:24 2:52

Time (h:min)

Leve

l of P

ress

ure

supp

ort (

cmH

2O

)




EXTUBATION





Niv

eau

d’A

ide

Insp

irat

oire

(cm

H2O

)

Exemple de Sevrage avec le Système de sevrage automatisé « SmartCare »

0

10

20

30

40

50

60

70

1

Diagnostic Respiratoire/Niveau d’assistance

Phases du Sevrage Automatique

Adaptation

Observation

Message

72 3 4 5 6 8 9 10Temps (h)

12

5

Epreuve VS n° 1

Epreuve VS n° 2

Epreuve VS n° 3

Sur-Assistance

Sous-Assistance

Pas d’épreuve de VS

FR (c/min)P AI (cmH2O)PEP (cmH2O)

10 heures avec SmartCare

0

10

20

30

40

50

60

70

1

Diagnostic Respiratoire/Niveau d’assistance

Phases du Sevrage Automatique

Adaptation

Observation

Message

72 3 4 5 6 8 9 10Temps (h)

12

5

Epreuve VS n° 1

Epreuve VS n° 2

Epreuve VS n° 3

Sur-Assistance

Sous-Assistance

Pas d’épreuve de VS

FR (c/min)P AI (cmH2O)PEP (cmH2O)

10 heures avec SmartCare10 heures

210 Évaluations Automatiques du patient

43 modifications Automatiques du niveau d’AI

3 Épreuves de Ventilation Spontanée

10 heures

210 Évaluations Automatiques du patient

43 modifications Automatiques du niveau d’AI

3 Épreuves de Ventilation Spontanée

Y E S

N O

Y E S N O

Y E S

E X T U B A T I O N

N O

Y E S

Y E S

N O

M e c h a n i c a l v e n t i l a t i o nQ u e s t i o n a t l e a s t 2 t i m e s a d a y :

W e a n i n g p o s s i b l e ?

I n i t i a t i o n o f w e a n i n g• S t o p o r l o w e r i n g o f s e d a t i o n• L e v e l o f P r e s s u r e S u p p o r t : 2 0 c m H 2 O

Q u e s t i o n a t l e a s t 2 t i m e s a d a y : S p o n t a n e o u s b r e a t h i n g t e s t f e a s i b l e ?

P S l e v e l 2 0 c m H 2 O a b o v e P E E P > 6 0 m i n u t e s ?

N OP a t i e n t w e a n e d b u t e x t u b a t i o n n o t p o s s i b l e

- L e v e l o f c o n s c i o u s n e s s O K- E f f i c i e n t s w a l l o w i n g- E f f i c i e n t c o u g h

E x t u b a t i o n p o s s i b l e ?

S p o n t a n e o u s b r e a t h i n g t e s t d u r i n g 3 0 'F i r s t c h o i c e : P r e s s u r e s u p p o r t 1 0 c m H 2 O , ± P E E P 5 c m H 2 OO t h e r c h o i c e s : - T - p i e c e t r i a l- C P A P , f l o w 3 0 l / m i n . P E E P 5 c m H 2 O

E x t u b a t i o n c r i t e r i a p r e s e n t ?

E x t u b a t i o n c r i t e r i a ( a l l m u s t b e p r e s e n t )- R e s p i r a t o r y r a t e 3 0 / '- P u l s e < 1 2 0 / '- S y s t . A B P < 1 8 0 a n d > 9 0 m m H g- N o h e m o d y n a m i c i n s t a b i l i t y- P a O 2 8 . 5 k P a a n d F I O 2 0 . 4 0- p H > 7 . 3 0

A d a p t a t i o n o f P S

a n d / o r P E E P l e v e l

S p o n t a n e o u s b r e a t h i n g t e s t f e a s i b l e i f a f t e r 6 0 ' w i t hP S 2 0 c m H 2 O , P E E P 5 c m H 2 O ( a l l m u s t b e

p r e s e n t ) :- R e s p i r a t o r y r a t e 3 0 / '- T i d a l v o l u m e 6 m l / k g- N o h e m o d y n a m i c i n s t a b i l i t y- S p O 2 9 0 % a n d F I O 2 0 . 4 0- N o o t h e r c o n t r a - i n d i c a t i o n

W e a n i n g p o s s i b l e i f a l l f o l l o w i n g c r i t e r i a a r e p r e s e n t :- I m p r o v e m e n t o f c o n d i t i o n h a v i n g l e d t o i n t u b a t i o n - A b s e n c e o f u n c o n t r o l l e d s e v e r e i n f e c t i o n- C o r r e c t i o n o f m e t a b o l i c d i s o r d e r s- A d e q u a t e h e m o g l o b i n l e v e l - N o h e m o d y n a m i c i n s t a b i l i t y- P a O 2 > 8 . 5 k P a w i t h F I O 2 0 . 4 0 a n d P E E P 5 c m H 2 O

Y E S

N O

Y E S N O

Y E S

E X T U B A T I O N

N O

Y E S

Y E S

N O

M e c h a n i c a l v e n t i l a t i o nQ u e s t i o n a t l e a s t 2 t i m e s a d a y :

W e a n i n g p o s s i b l e ?

I n i t i a t i o n o f w e a n i n g• S t o p o r l o w e r i n g o f s e d a t i o n• L e v e l o f P r e s s u r e S u p p o r t : 2 0 c m H 2 O

Q u e s t i o n a t l e a s t 2 t i m e s a d a y : S p o n t a n e o u s b r e a t h i n g t e s t f e a s i b l e ?

P S l e v e l 2 0 c m H 2 O a b o v e P E E P > 6 0 m i n u t e s ?

N OP a t i e n t w e a n e d b u t e x t u b a t i o n n o t p o s s i b l e

- L e v e l o f c o n s c i o u s n e s s O K- E f f i c i e n t s w a l l o w i n g- E f f i c i e n t c o u g h

E x t u b a t i o n p o s s i b l e ?

S p o n t a n e o u s b r e a t h i n g t e s t d u r i n g 3 0 'F i r s t c h o i c e : P r e s s u r e s u p p o r t 1 0 c m H 2 O , ± P E E P 5 c m H 2 OO t h e r c h o i c e s : - T - p i e c e t r i a l- C P A P , f l o w 3 0 l / m i n . P E E P 5 c m H 2 O

E x t u b a t i o n c r i t e r i a p r e s e n t ?

E x t u b a t i o n c r i t e r i a ( a l l m u s t b e p r e s e n t )- R e s p i r a t o r y r a t e 3 0 / '- P u l s e < 1 2 0 / '- S y s t . A B P < 1 8 0 a n d > 9 0 m m H g- N o h e m o d y n a m i c i n s t a b i l i t y- P a O 2 8 . 5 k P a a n d F I O 2 0 . 4 0- p H > 7 . 3 0

A d a p t a t i o n o f P S

a n d / o r P E E P l e v e l

S p o n t a n e o u s b r e a t h i n g t e s t f e a s i b l e i f a f t e r 6 0 ' w i t hP S 2 0 c m H 2 O , P E E P 5 c m H 2 O ( a l l m u s t b e

p r e s e n t ) :- R e s p i r a t o r y r a t e 3 0 / '- T i d a l v o l u m e 6 m l / k g- N o h e m o d y n a m i c i n s t a b i l i t y- S p O 2 9 0 % a n d F I O 2 0 . 4 0- N o o t h e r c o n t r a - i n d i c a t i o n

W e a n i n g p o s s i b l e i f a l l f o l l o w i n g c r i t e r i a a r e p r e s e n t :- I m p r o v e m e n t o f c o n d i t i o n h a v i n g l e d t o i n t u b a t i o n - A b s e n c e o f u n c o n t r o l l e d s e v e r e i n f e c t i o n- C o r r e c t i o n o f m e t a b o l i c d i s o r d e r s- A d e q u a t e h e m o g l o b i n l e v e l - N o h e m o d y n a m i c i n s t a b i l i t y- P a O 2 > 8 . 5 k P a w i t h F I O 2 0 . 4 0 a n d P E E P 5 c m H 2 O

W e a n i n g p r o c e s s c a n b e g i n i f :

T h e c a u s e o f t h e r e s p i r a t o r y f a i l u r e i s p a r t i a l l y o r c o m p l e t e l y c o n t r o l l e d , i n c l u d i n g a

S p O 2 9 0 % u n d e r F I O 2 0 . 5 a n d P E E P 5 c m H 2 O

H e m o d y n a m i c s t a b i l i t y ( S y s t o l i c B l o o d P r e s s u r e b e t w e e n 9 0 a n d 1 6 0 m m H g + P u l s e

b e t w e e n 6 0 a n d 1 2 5 / m i n u t e + a b s e n c e o f u n c o n t r o l l e d a r r h y t h m i a s )

T e m p e r a t u r e < 3 9 ° C

H a e m o g l o b i n 8 g / d L

A b s e n c e o f s i g n i f i c a n t h y d r o - e l e c t r o l y t e s a b n o r m a l i t i e s

P a t i e n t s c a n f o l l o w s i m p l e s o r d e r s a n d t h e r e i s n o t n e e d f o r h i g h d o s e o f s e d a t i v e s

F o r n e u r o l o g i c a l p a t i e n t s :

G l a s c o w C o m a S c a l e > 8 , I n t r a - C r a n i a l P r e s s u r e < 2 0 m m H g , C e r e b r a l P e r f u s i o n

P r e s s u r e > 6 0 m m H g

T h o s e p a t i e n t s w h o a c c o m p l i s h t h e s e c r i t e r i a w i l l f o l l o w a s p o n t a n e o u s b r e a t h i n g t e s t ( 2 h o u r s

T t u b e o r P r e s s u r e S u p p o r t V e n t i l a t i o n w i t h 7 c m H 2 O o f p r e s s u r e s u p p o r t a n d P o s i t i v e E n d

E x p i r a t o r y P r e s s u r e 5 c m H 2 O ) . N o t o l e r a n c e t o s p o n t a n e o u s b r e a t h i n g t e s t w i l l b e

c o n s i d e r e r i f :

R e s p i r a t o r y R a t e > 3 5 b p m + c l i n i c a l m a n i f e s t a t i o n *

H y p o x e m i a ( P a O 2 < 6 0 m m H g u n d e r O 2 f l o w 4 L / m i n )

A c i d o s i s ( p H 7 . 3 )

* C l i n i c a l m a n i f e s t a t i o n s : S y s t o l i c B l o o d P r e s s u r e 1 6 0 m m H g o r 9 0 m m H g , H e a r t R a t e

1 4 0 b p m o r a u g m e n t a t i o n o f 2 5 % o f b a s e l i n e , n e w a r r h y t h m i a , l o w e r c o n s c i e n c e l e v e l ,

s w e a t i n g o r a g i t a t i o n .

1 . P a t i e n t s w i l l b e e x t u b a t e d i f t h e y s u c c e s s f u l l y c o m p l e t e t h e 2 h o u r s s p o n t a n e o u s

b r e a t h i n g t r i a l a n d t h e y h a v e a n a d e q u a t e c o u g h

2 . F o r p a t i e n t s t h a t d o n o t t o l e r a t e t h e s p o n t a n e o u s b r e a t h i n g t e s t , w e a n i n g w i l l c o n t i n u e

o n P r e s s u r e S u p p o r t V e n t i l a t i o n . P r e s s u r e S u p p o r t w i l l b e a d j u s t e d t o a c h i e v e a

r e s p i r a t o r y f r e q u e n c y o f 2 5 - 3 0 b p m a n d a g o o d c l i n i c a l a d a p t a t i o n . P r e s s u r e S u p p o r t

w i l l b e d i m i n i s h e d a s s o o n a s p o s s i b l e f o l l o w i n g p a t i e n t ’ s c l i n i c a l t o l e r a n c e . P a t i e n t s

w i l l b e e x t u b a t e d i f t o l e r a t i n g l o w P r e s s u r e S u p p o r t l e v e l s ( n e x t t o 1 0 c m H 2 O ) w i t h

l o w P E E P l e v e l s ( 5 c m H 2 O ) i f c l i n i c a l t o l e r a n c e a n d c o u g h a r e a d e q u a t e .

1er Essai randomisé contrôléObjectif de l’étude

Sevrage automatisé Sevrage protocolisé « usuel »VS

Critère de jugement principal: Durée de sevrage

(inclusion première extubation)

144 patients inclus en < 1an (5 centres)

Lellouche et al, AJRCCM 2006,174:894-900

Rose Intensive Care Medicine 2008

Essai randomisé contrôlé, monocentriquePatients médicaux102 patients inclus

Niveaux de PEEP élevés….

Sevrage automatisé (SmartCare) vs Protocole de sevrageEN POST‐OPERATOIREEssai randomisé contrôlé, monocentriquePatients post‐op avec VM > 9 heures300 patients

94±144 h (SmartCare)118±165 h (Protocole)

(P=0.12)

Schädler et al., Am J Respir Crit Care Med. 2012 Mar 15;185(6):637-44

Sevrage automatisé (SmartCare) vs Protocole de sevrageEN POST‐OPERATOIREEssai randomisé contrôlé, monocentriquePatients post‐op avec VM > 9 heures300 patients

Schädler et al., Am J Respir Crit Care Med. 2012 Mar 15;185(6):637-44

WEAN Etude piloteCo-PI: K.Burns/F.Lellouche

Essai randomisé contrôlé, multicentrique, PILOTE

9 soins intensifs adultes

Sevrage automatisé (SmartCare) vs. Sevrage protocolisé

KE Burns, MO Meade, MR Lessard, L Hand, Q Zhou, SP Keenan and F Lellouche AJRCCM 2013

Population: Patients adultes nécessitant plus de 24 h de VM • Inclus à la phase précoce du sevrage• Dès que les patients tolèrent l’aide inspiratoire• Inclus si les patients échouent au test de VS ou en l’absence de critères de VS

Interventions: Sevrage automatisé (SmartCare™) vs Sevrage protocolisé (protocole écrit)

Commun aux 2 groupes: mode aide inspiratoire, évaluation des critères de VS, échelle PEEP/FiO2, protocole de sédation, critères d’extubation/réintubation, critères de VNI en cas de détresse post‐extubation.

Critère de jugement principal: Compliance et acceptance aux protocoles de sevrage et de sédation

Méthode

Variable Automated Weaning(n=50)

ProtocolizedWeaning(n=43)

Age, yr (mean, st d) 61.6 (± 14.0) 65.9 (± 13.6)Sex, n (% female) 18 (36.0) 20 (46.5)Duration of MV prior to randomization (median, IQR) 5.5 (3.0, 10.0) 5.0 (2.0, 8.0)COPD, n (%) 11 (22.0) 13 (30.2)Central neurologic disorder, n (%) 7 (14.0) 5 (11.6)APACHE II, (mean, st d) 23.3 (± 6.4) 23.9 (± 8.3)MODS (mean, st d) 5.0 (± 2.6) 5.0 (± 2.2)ClassificationNon‐operative, n (%) Operative, n (%)

37 (74.0)13 (26.0)

30 (69.8)13 (30.2)

Cointerventions at randomization, n (%)Inotropes or vasopressorsContinuous or intermittent sedationContinuous or intermittent narcoticsNeuroleptic medicationsEnteral or parenteral nutritionAntibiotics

9 (18.4)32 (65.3)35 (71.4)5 (10.2)43 (87.8)37 (75.5)

4 (9.3)33 (76.7)29 (67.4)6 (14.0)36 (83.7)32 (74.4)

Caractéristiques des patients à l’inclusion

Automated Weaning(n=50)


Mode of ventilation prior to PST, n (%)PC SIMV + PS PRVC PS AC

2 (4.0)1 (2.0)6 (12.0)34 (68.0)7 (14.0)

5 (11.6)3 (7.0)

‐25 (58.1)10 (23.3)

Ventilator Settings after PSTPS (above PEEP), mean (st d) PEEP, mean (st d) FiO2, mean (st d)

15.8 (± 4.1)6.5 (± 1.7)0.40 (± 0.07)

16.0 (± 4.1)6.4 (± 1.6)0.44 (± 0.09)

Données ventilatoires à l’inclusion

Weaning and Sedation Protocols Automated Weaning(n=50)


p‐value

Weaning Protocol ComplianceDays with protocol violations, n (%) 19.0 (5.6) 18.0 (3.5) 0.12

Sedation Protocol ComplianceExtreme SAS or RASS scores, n (%)Extreme SAS or RASS scores on protocol, n (%)

66 (4.1%)29 (3.3%)

120 (4.7%)69 (3.9%)

0.360.08

Weaning Protocol Acceptance (0‐10)Physician acceptance score (mean, st d)RT acceptance scores (mean, st d)

7.4 (± 2.5)7.2 (± 2.6)

8.1 (± 2.3)8.1 (± 1.8)

0.01<0.0001

Critère de jugement principal

Secondary OutcomesAutomated

Weaning

Protocolized

Weaningp‐value

Time to first successful SBT, d (mdn, IQR) 1.0 (0 , 3.0) 4.0 (2.0, 9.0) <0.0001

Time to first extubation, d (mdn, IQR) 3.0 (2.0, 5.0) 4.0 (2.0,12.0) 0.01

Time to successful extubation, d (mdn, IQR) 4.0 (2.0, 7.0) 5.0 (3.0, 19.0) 0.01

Total duration of intubation, d (mdn, IQR) 10.0 (7.0, 16.0) 11.0 (6.0, 26.0) 0.08

ICU stay (randomization), d (mdn, IQR) 7.0 (5.0, 13.0) 9.0 (5.0, 25.0) 0.03

Hospital stay (randomization), d (mdn, IQR) 22.0 (14.0, 33.0) 32.0 (16.0, 50.0) 0.5

Required NIV n (%) 4 (8.0) 6 (14.0) 0.5

Tracheostomy, n (%) 8 (16.0) 15 (34.9) 0.04

Prolonged MV (> 21 d), n(%) 0 6 (17.7) 0.01

ICU Mortality, n (%) 9 (18.0) 9 (20.9) 0.7

Hospital Mortality, n (%) 13 (26%) 11 (25.6%) 1.0

Critères de jugement secondaires

Méta‐analyse à venir ……

SmartCare™ versus Non‐automated Weaning Strategies for Critically Ill Adults:

A Systematic Review and Meta‐analysis.

Karen EA Burns, Francois Lellouche, Rosane Nisenbaum, Martin Lessard and Jan O. Friedrich

LIMITATIONS DU SMARTCARE

Limitations de l’Aide Inspiratoire: dans certaines populations Tube en T > AIAsynchronies avec certaines populations (MPOC)

Un seul paramètre ajusté automatiquement



PLAN

Intellivent: Ventilation mécanique automatiséeRésultats de l’étude CLOSER 1 (post‐op chirurgie cardiaque)Données chez des patients médicaux


Intellivent = évolution de l’ASVAdaptive Support Ventilation

• ASV = mode en pression contrôlée ET pression assistée– Transition automatique de la ventilation contrôlée à la ventilation assistée

– Ajustement automatique de la FR (Ti/Te) et du Vt (Pression, Trigger exp) pour • Ventilation minute constante Réglé par le clinicien avec l’ASV

• Minimiser le travail respiratoire (en fonction de la mécanique respiratoire du patient: résistances et constante de temps évaluées régulièrement)

• Minimiser la PEEP intrinsèque

– Basé sur les équations d’Otis et de Meade

– Avec l’ASV : pas d’ajustement automatique de la PEEP et de la FiO2

INTELLIVENT

Control


Ventilateur

Control


PatientPatient

Ventilation Automatisée : Intellivent1) Contrôleur de Ventilation: adaptation automatisée de la ventilation minute (FR, Vt) / EtCO2

2) Contrôleur d’Oxygenation: adaptation automatisée de la PEEP et de la FiO2 / SpO2

FR, Vt, EtCO2Input

Ventilation automatisée (FR,Vt)Oxygenation automatisée

(PEEP/FiO2)

Output

AutomaticWeaningSystemIntellivent

Processing

SpO2, Heart Lung Index

Limitation PEEP ‐ Heart‐Lung Index (HLI)

CŒUR/POUMONS: not OK CŒUR/POUMON: OK

Oxymètre de poulsPlethysmogramme

(mm)

Pression artérielle(mmHg)

Pression voies aériennes(cmH2O)

Delta POP

Delta PP

Adaptive Support Ventilation

3 boutons de réglage…

Intellivent: aucun boutons

TOTALEMENT AUTOMATISÉ

Intellivent = ventilation totalement automatisée !!!

Sexe, Taille estimation de la ventilation minute de départ

Situations cliniquesmodifie les cibles pour les boucles de régulation

«Press Start » !

Boucle Ventilation

ASV

Boucle Oxygénation

EtCO2

SpO2

Étude de faisabilité Est‐ce que le système peut gérer des patients stables en post‐opératoire de chirurgie cardiaque ? Est‐ce que le système réduit la charge de travail ?

Contexte: analyse de la base de donnée de chirurgie cardiaque démontrant que les volumes courants élevés augmentent les défaillances d’organe et la durée de séjour après chirurgie cardiaque.

Intensive Care Medicine January 2013

Anesthesiology 2012

Question de l’étude : Impact du volume courant à l’arrivée aux soins intensifs sur

l’évolution clinique après la chirurgie cardiaque

« dysfonctions d’organe »:

• Ventilation mécanique > 24 heures

• Inotropes/vasopresseurs > 48 heures

• Défaillance rénale

Durée de séjour aux soins

Anesthesiology 2012

1. Ventilation mécanique > 24 heureshigh vs. low: OR: 2.0 [1.12-3.44], P=0.02

2. Instabilité Hémodynamique (more than 48 hours)traditional vs. low: OR: 1.8 [1.17-2.75], P=0.007 high vs. low: OR: 2.4 [1.53-3.54], P<0.0001

3. Séjour prolongé aux soins (> 24 heures >48 heures, > 7 jours)high vs. low: OR: 1.3 [1.05-1.53], P=0.014 (>24 heures)high vs. low: OR: 1.4 [1.17-1.79], P=0.007 (>48 heures)high vs. low: OR: 1.8 [1.01-3.09], P=0.045 (>7 jours)

Analyse multivariéeVOLUME COURANTS ELEVES = FACTEUR DE RISQUE INDEPENDANT DE DYSFONCTION D’ORGANE ET DE

SEJOUR PROLONGÉ AUX SOINS INTENSIFS

Anesthesiology 2012

Chirurgie cardiaque= modèle intéressant pour évaluer un système

automatique de ventilation

• Conditions cliniques dynamiques

• Pendant les 2‐4 heures post‐op– Temperature 35˚C 37˚C (↗production de CO2)– FiO2 70 40‐30%– Ventilation contrôlée Ventilation assistée

• Charge de travail reliée aux réglages du ventilateur: – Ajustements de la ventilation‐minute– Sevrage PEEP/FiO2

– Passages en aide inspiratoire

Méthode• Monocentrique: IUCPQ, Québec• Essai randomisé contrôlé en ouvert: 2 bras

– Intellivent (ventilation automatisée)– Ventilation protocolisée

• Patients: post‐op de chirurgie cardiaque programmée• Durée de l’étude = 4 heures• Nombre de patients inclus = 60

• Critère de jugement principal: épisodes en zone de ventilation «non acceptable»

• Critères secondaires: – Nombre et durée d’épisodes dans les zones de ventilation « acceptable » et « optimale »– Nombre d’interventions et durée– Comparaison des gaz artériels– Durée de la ventilation mécanique

DEFINITIONS DES ZONES DE VENTILATION

OPTIMALE ACCEPTABLE* NON ACCEPTABLE*

Volume courant(ml/Kg de PIT)

6 à 10 >10 à 12 >12

EtCO2(mmHg)

30 à 45 <30 à 25>45 à 50

<25≥51

Pression inspiratoire(cmH2O)

≤30 31 à 35 >35

SpO2(%)

94 à 98≥ 94 si la FiO2 ≤ 40%

93 à 85 <85

* Plus de 30 secondes

Desire Study, Wysocki ESICM 2010

Critères pour Consentement CHIRURGIE Critères d’Inclusion +

Critères d’Exclusion ‐

Consentement Admission aux soins

Connection à un ventilateur G5

Réglages par l’anesthésiste

15 minutes

Groupe IntelliventVentilation automatisée

G5Modifié

Groupe ContrôleVentilationProtocoliséeG5 : VACI+AI

Randomisation

4 heures

‐ Stabilité hémodynamique 1. < 3 transfusions 15 dernières minutes2. Epi ou norepinephrine < 1 mg/h3. Saignements <100 ml dernières 15 minutes

‐ Absence d’anurie

‐ Procédure chirurgicale non prévue‐ Complication majeure durant la chirurgie‐ Extubation très précoce prévue (< 1 heure)‐ Fistule broncho‐pleurale‐ Ventilateur d’étude non disponible

Critères d’inclusion

Critères d’exclusion

Méthode

- Réglages ventilatoires initiaux par l’anesthésiste: Réglages habituels:

Fréquence respiratoire: 10 resp/minVolume courant: 10 ml/KgFiO2: 70%PEEP: 5 cmH2O

- Modification des réglages en fonction des gaz artériels de l’arrivée

- PEEP et FiO2 sevrés par les inhalothérapeutes

- Passage en aide inspiratoire par l’inhalo ou l’intensiviste

- 2 à 3 inhalothérapeutes pour une unité de 20 lits

Groupe ventilation protocolisée

- Réglages ventilatoires initiaux par l’anesthésiste: Réglages habituels:

Fréquence respiratoire: 10 resp/minVolume courant: 10 ml/KgFiO2: 70%PEEP: 5 cmH2O

- Réglages initiaux : sexe, taille, PEEP max = 10 cmH2O

DÉMARRER

Groupe Intellivent

Assessed for eligibility (n=94)

Randomized (n=60)

Enrollment

Analysed (n=30)Excluded from analysis (n=0)

Analysed (n=30)Excluded from analysis (n= 0)

Automated ventilation arm (n=30) Protocolized ventilation arm (n=30)

Allocation

Analysis

Excluded (n=34)¨ Surgery delayed (n=12)¨ Exclusion criteria after ICU arrival (n=6)¨ Other reasons (n=16)

Morning surgeriesn=401

July to December 2009 = 741 surgical procedures

Groupe contrôleN=30

Groupe IntelliventN=30

P value

Temperature (°C) 35.5 + 0.6 35.6 + 0.7 0.62

RASS score -5 + 0 -5 + 0 1

Systolic blood pressure (mmHg) 108 + 14 107 + 13 0.74

Cardiac Index (L/min/m²) 2.7 + 0.7 2.6 + 0.6 0.67

HR (beats/min) 80 + 9 80 + 9 0.78

RR (breaths/min) 11 + 1 10 + 1 0.10

VT (mL) 644 + 108 652 + 112 0.79

VT/ABW (mL/kg) 8.2 + 2.1 8.5 + 2.7 0.63

VT/IBW (mL/kg) 10.3 + 2.6 10.6 + 2.7 0.63

VT/IBW > 10mL/Kg IBW (%) 17/30 (57%) 19/30 (63%)PEEP (cmH2O) 5 + 0 5 + 0 0.33

Pplat (cmH20) 19 + 3 19 + 4 0.95

FiO2 (%) 69 + 12 69 + 11 0.86

pH 7.37 + 0.05 7.37 + 0.05 0.89

PaCO2 (mmHg) 40 + 4 40 + 5 0.81

EtCO2 (mmHg) 32 + 4 34 + 4 0.21

PaO2 (mmHg) 230 + 92 227 + 78 0.85

PaO2 > 150 mmHg (n) 23/29 (79%) 25/29 (86%) 0.48

SaO2 (%) 99 + 1 99 + 1 0.56

DONNÉES A L’INCLUSION

Groupe contrôleN=30

Groupe IntelliventN=30

P value

Temperature (°C) 35.8 + 0.6 35.9 + 0.5 0.47

RASS score -4.8 + 0.5 -4.9 + 0.1 0.26

Systolic blood pressure (mmHg) 109 + 15 113 + 16 0.37

Cardiac Index (L/min/m²) 2.7 + 0.6 2.7 + 0.7 0.97

HR (beats/min) 79 + 9 80 + 11 0.81

RR (breaths/min) 10 + 1 13 + 3 <0.001

VT (mL) 641 + 107 498 + 95 <0.001

VT/ABW (mL/kg) 8.2 + 1.9 6.5 + 1.7 <0.001

VT/IBW (mL/kg) 10.2 + 1.5 8.1 + 1.9 <0.001

VT/IBW > 10mL/Kg IBW (%) 17/30 (57%) 0/30 (0%) <0.001

PEEP (cmH2O) 5.1 + 0.5 5.7 + 1.6 0.06

Pplat (cmH20) 21 + 4 19 + 3 0.07

FiO2 (%) 47 + 9 33 + 6 <0.001

pH 7.40 + 0.05 7.37 + 0.04 0.008

PaCO2 (mmHg) 37 + 4 41 + 4 <0.001

EtCO2 (mmHg) 32 + 5 38 + 3 <0.001

PaO2 (mmHg) 143 + 52 108 + 46 <0.001

PaO2 > 150 mmHg (n) 11/30 (37%) 1/30 (3%) 0.001

SaO2 (%) 98 + 1 97 + 1 0.002

Données 1 heure après l’inclusion

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

OPTIMALE ACCEPTABLE NONACCEPTABLE

Groupe Controle

Groupe Intellivent

RÉSULTATS PRINCIPAUX

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

OPTIMALE ACCEPTABLE NONACCEPTABLE

Groupe Controle

Groupe Intellivent

%

0

20

40

60

80

100

120

140

160

GroupeControle

GroupeIntellivent

n

Nombre de réglages manuels

148

5

Contrôle

Intellivent

Contrôle Intellivent

Ventilation optimale (Vt < 10ml/Kg de PIT, Paw < 30, SpO2, EtCO2)

**

ZONE DE VENTILATION CHARGE DE TRAVAIL

Intellivent : données chez des patients médicaux (JM Arnal, Toulon, France)

Pré inclusion Périodes randomiséesPériode 1 Période 2

ASV ou Intellivent® Intellivent® ou ASV

120 min 30 min 120 minGaz

artériels

Arnal et al. Intensive Care Medicine 2012

Gaz artériels

Gaz artériels

ASV Intellivent® P value

VT /PBW (mL/kg) 8,3 + 0,6 8,5 + 0,7 0,201

RR (breath/min) 14 + 2 15 + 3 0,570

Ppeak (cmH2O) 22 + 5 21 + 3 0,266

Pplat (cmH20) 19 + 3 17 + 3 0,098

PEEP (cmH2O) 7 + 3 5 + 1 0,053

FiO2 (%) 33 + 9 30 + 3 0,180

pH 7,33 + 0,07 7,36 + 0,06 0,028

PaO2 (mmHg) 94 + 26 101 + 21 0,229

PaO2/FiO2 (mmHg) 303 + 119 332 + 76 0,094

PaCO2 (mmHg) 36 + 5 33 + 3 0,024

EtCO2 (mmHg) 40 + 6 39 + 2 0,209

SaO2 (%) 97 + 1 97 + 2 0,340

Normal lung patients (n= 19)

ASV Intellivent® P value

VT/PBW (mL/kg) 8,5 + 0,9 7,9 + 0,8 <0,001

RR (breath/min) 16 + 3 14 + 3 <0,001

Ppeak (cmH2O) 33 + 7 29 + 6 <0,001

Pplat (cmH20) 27 + 5 25 + 6 0,058

PEEP (cmH2O) 12 + 4 10 + 5 0,088

FiO2 (%) 53 + 18 42 + 15 <0,001

pH 7,28 + 0,09 7,24 + 0,09 0,002

PaO2 (mmHg) 107 + 37 85 + 25 0,011

PaO2/FiO2 (mmHg) 217 + 85 221 + 78 0,565

PaCO2 (mmHg) 40 + 8 46 + 10 <0,001

EtCO2 (mmHg) 38 + 6 44 + 8 <0,001

SpO2 (%) 97 + 2 94 + 3 <0,001

ALI/ARDS (n= 31)

Arnal et al. Intensive Care Medicine 2012

Garnero et al. Congrès ATS 2012

Intellivent : données chez 100 patients médicaux consécutifs

100 patients inclus prospectivement dans les 24 premières heures post‐intubationAge 73 (64‐79) ‐ SAPS II 56 (48‐69) ‐ 31% de décèsDurée de ventilation: 3 (2‐7)Contrôleur de ventilation arrêté chez 2 patients (gap PaCO2‐EtCO2)Contrôleur d’oxygénation arrêté transitoirement chez 7 patients (mauvais signal de SpO2)

LIMITATIONS DE L’INTELLIVENT

EtCO2 gradient augmenté en cas de bas débit

ARDS pas 6 ml/Kg PIT

PAS ASSEZ D’ÉVALUATION CLINIQUE

Conclusions: Automatisation de la ventilation mécanique

=> nombreux avantages

Sevrage automatisé => plusieurs études positives ou « équivalence »

Ventilation totalement automatisée=> premiers résultats encourageants avec une

population spécifique et sur une courte durée=> Données récentes encourageantes dans une

population médicale variée=> Nécessité de réaliser d’autres études

Résultats encourageants avec systèmes de 1ère génération

MERCI !

evidence based for automated ventilation - siva ... · evidence‐based for automated ventilation ?...

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