FAQs sur CCSV
Quand le cœur et les poumons travaillent de concert
Le nouveau mode ventilatoire CCSV – Ventilation synchronisée aux compressions thoraciques – de WEINMANN Emergency révolutionne la ventilation sous réanimation.
Cette innovation est le résultat de nos nombreuses années d’expérience dans le domaine de la ventilation d’urgence et de transport et de notre participation à divers projets de recherche scientifique.
Lors d’un massage cardiaque, le cœur et les poumons incluant ses vaisseaux à l’intérieur du thorax sont compressés, ce qui a pour effet d’expulser l’air des parties des poumons remplies d’air. Le flux sanguin généré par le massage cardiaque est engendré à la fois par la compression directe du cœur et par la compression des vaisseaux sanguins pulmonaires. La CCSV vient révolutionner ce procédé en usage depuis des décennies. La CCSV soutient le principe de la réanimation cardio-pulmonaire de la manière suivante : Le mouvement ventilatoire synchronisé délivré au début de chaque insufflation empêche le volume de gaz de s’échapper pendant les compressions thoraciques et insuffle plutôt un mouvement ventilatoire à faible volume respiratoire dans les poumons. Ainsi, simultanément à la compression du thorax depuis l’extérieur, une surpression supplémentaire est créée dans les voies aériennes profondes et les poumons, ce qui augmente le flux sanguin lors de la compression du thorax. Dans la phase de décompression qui suit, l’appareil passe en mode d’expiration afin de ne pas entraver le retour veineux vers le cœur.
Des études scientifiques ont pu démontrer que le principe de la ventilation par CCSV, comparée à la ventilation conventionnelle (VC) en réanimation, augmente la pression artérielle et améliore également l’oxygénation et la décarboxylation.
Le mode de ventilation CCSV s’intègre parfaitement dans le processus de réanimation et est compatible avec les compressions thoraciques manuelles ainsi que les dispositifs de compression thoracique automatiques. L’utilisateur est assisté de manière optimale dans les processus par une interface utilisateur et un mécanisme d’alarme conçus pour la réanimation. Il s’agit là d’une première mondiale.
La CCSV est une véritable innovation pour la ventilation d’urgence en réanimation. Ce mode peut être facilement intégré dans le respirateur artificiel MEDUMAT Standard² de WEINMANN Emergency et installé en complément sur d’autres équipements.
Arrière-plan médical
Chest Compression Synchronized Ventilation (=CCSV) est un mode de ventilation développé spécialement et exclusivement pour la réanimation. Simultanément à chaque compression thoracique, la CCSV applique de façon synchrone une insufflation. Ce procédé révolutionnaire supprime les inconvénients des méthodes de ventilation traditionnelles et améliore les échanges gazeux et l’hémodynamique.
Les directives en vigueur du Conseil européen de réanimation [1] recommandent une ventilation à l’oxygène pur à un rythme de 10/min sans interrompre les compressions thoraciques pendant la réanimation professionnelle (Advanced Life Support, ALS) après intubation par du personnel qualifié. Néanmoins, le choix de la méthode de ventilation (manuelle ou mécanique) et le mode de ventilation mécanique à utiliser n’ont pas fait l’objet des évaluations des lignes directrices actuelles, de sorte qu’il n’existe aucune déclaration à ce sujet dans les lignes directrices actuelles.
Les modes de ventilation mécanique tels que la ventilation en pression positive intermittente (VC) ou la ventilation à deux niveaux (BiLevel), qui n’ont pas été développés pour être utilisés pendant les compressions thoraciques cycliques, sont fréquemment utilisés dans la pratique actuelle, même pendant la réanimation. En raison des faibles volumes de gaz générés dans le système de ventilation par les compressions thoraciques, le fonctionnement des ventilateurs conventionnels peut être considérablement perturbé et les volumes ou pressions préréglés ne sont plus atteints correctement. Le mode de ventilation CCSV (Chest Compression Synchronised Ventilation) a donc été développé spécifiquement et exclusivement pour une utilisation lors de la réanimation et montre une fiabilité élevée dans l’application des paramètres de ventilation préréglés. La synchronisation des mouvements de ventilation avec les compressions thoraciques, qui est caractéristique de ce mode de ventilation, permet d’éviter les éventuels effets négatifs de l’utilisation des modes de ventilation conventionnels et d’optimiser en même temps les échanges gazeux et l’hémodynamique. Comme les directives actuelles du Conseil européen de réanimation ne recommandent aucun mode de ventilation en particulier, l’utilisation de la CCSV en réanimation n’est pas en contradiction avec celles-ci.
Dès que le patient est intubé par voie endotrachéale, la CCSV peut être administrée avec le MEDUMAT Standard² (après achat et validation des options logicielles de mesure du débit et CCSV).
Les principaux modes de fonctionnement se répartissent dans les catégories hémodynamique et échange gazeux. Dans le contexte de la réanimation, le rétablissement ou le maintien de la perfusion est une priorité particulière, car la fonction des organes vitaux en dépend directement. Dans ce but, W. Kouwenhoven et ses collaborateurs (1960) ont décrit l’application manuelle des compressions thoraciques qui constituent aujourd’hui, sous leur forme inchangée, un élément essentiel des mesures de réanimation [2]. La compression du thorax, contenant le cœur et les poumons permet d’établir une pression qui entraîne l’expulsion du sang. Ce mécanisme fut connu plus tard sous le nom de « mécanisme de la pompe cardiaque ».
La compression thoracique joue également un rôle décisif dans la ventilation avec CCSV. Ici, un autre principe est mis à profit. Criley et d’autres ont observé en 1976 que les patients qui développaient sous surveillance une fibrillation ventriculaire en pleine conscience pouvaient conserver leur conscience en toussant [3]. Cette découverte montre qu’une augmentation rapide de la pression intrathoracique peut produire une pression artérielle. La pression artérielle est essentielle pour la pression de perfusion cérébrale et cardiaque. Le mécanisme décrit est également appelé « mécanisme de pompe thoracique » et, tout bien considéré, se retrouve également lors de la ventilation avec CCSV.
L’augmentation rapide de la pression intrathoracique due à l’insufflation synchrone aux compressions thoraciques provoque une pression artérielle plus élevée par rapport à la VC et au BiLevel. En résumé, la réanimation avec ventilation CCSV permet d’obtenir une pression de perfusion cérébrale et cardiaque accrue et d’améliorer la perfusion des organes.
Lors de l’échanges gazeux, CCSV provoque une meilleure oxygénation du sang. On observe, par ailleurs une décarboxylation du sang et un pH normalisés. La pression partielle d’oxygène artérielle (PaO2) était nettement plus élevée dans plusieurs études expérimentales sur des animaux que dans le cadre de la VC ou du BiLevel [5] [6].
Oui. Jusqu’à présent, quatre études au total ont porté sur l’utilisation du modèle de ventilation CCSV. Trois études ont été réalisées sur un modèle porcin, une autre sur un modèle de simulation spécialement développé :
Données expérimentales sur les animaux (modèle porcin)
- Étude 1 : IPPV/BiLevel/CCSV (n=24) : étude exploratoire de faisabilité et de sécurité [4]
- Étude 2 : IPPV-CCSV Crossover (n=12) : étude de 3 réglages CCSV concernant l’échange gazeux et l’hémodynamique [5]
- Étude 3 Comparaison de groupes VC-CCSV (n=44) : échanges gazeux, hémodynamique, oxygénation cérébrale, ROSC, phase post-réanimation, histologie [6]
Modèle de simulation
- Étude 4 VC / BiLevel / CCSV (n = 90 RettAss) : faisabilité des paramètres de ventilation préétablis [7]
Un faible débit de gaz expiratoire défini, tel qu’il se produit généralement au début de chaque compression thoracique chez le patient intubé, est le déclencheur (trigger) pour le début de l’inspiration. La sensibilité du déclencheur peut être réglée manuellement par l’utilisateur. Ceci permet de l’adapter, le cas échéant, à certaines caractéristiques pulmonaires.
Avec le nouveau mode CCSV, les insufflations sont appliquées simultanément par rapport aux compressions thoraciques, qu’elles soient automatiques ou manuelles. La fréquence ventilatoire est ainsi identique à la fréquence de compression (100 – 120/min). Par conséquent, des temps d’inspiration très courts (Tinsp = 205 ms) sont nécessaires. Malgré la compression thoracique simultanée et l’effet positif sur l’hémodynamique décrit plus haut, des pressions inspiratoires comparativement élevées, jusqu’à 60 mbar, sont nécessaires pour obtenir un débit de gaz inspiratoire (cf. figure 1). Selon l’état des poumons, on obtient des volumes courants de 100 ml à 200 ml.
Figure 1 : Fonctionnement de la ventilation synchronisée aux compression thoracique (CCSV) : la ventilation se fait par pression contrôlée avec un Pinsp = 60 mbar pendant la phase de compression du massage cardiaque (Tinsp = 205 ms). Il n’y a pas de ventilation pendant la phase de décompression.
Au cours de la ventilation conventionnelle avec réanimation, de fortes pressions (> 40 mbar) se produisent fréquemment dans les voies respiratoires en raison de la ventilation asynchrone par rapport au massage cardiaque régulier. Dans certaines circonstances, ces pressions peuvent même être bien supérieures à 60 mbar. Même la fixation d’une limite de pression inspiratoire avec la ventilation conventionnelle (VC), n’empêche généralement pas ces pics de pression, car le volume courant administré est déjà dans les poumons, surtout à la fin de la phase d’inspiration, et ne peut pas s’échapper assez rapidement avec l’augmentation très rapide de la pression au début de la compression thoracique. Cela peut entraîner des pics de pression incontrôlés pendant la ventilation.
En mode CCSV, les pressions maximales des voies respiratoires sont limitées à 60 mbar par une ventilation synchrone à pression contrôlée. De plus, on utilise seulement de petits volumes courants d’environ 2 ml/kg de poids corporel (KG) pour la ventilation. La charge volumique du poumon au sens du « volutraumatisme » est donc inférieure à celle d’une ventilation conventionnelle avec jusqu’à 7 ml/kg de poids corporel idéal (IBW) et compression thoracique simultanée. En outre, aucune lésion histologique ou macroscopique du tissu pulmonaire n’a pu être décelée sur le modèle animal par l’utilisation de la CCSV. [6]
L’étude sur le modèle porcin [6, 4, 5, 7], menée sur plus de 70 animaux de laboratoire, a permis d’observer qu’après une réanimation de 30 minutes, aucune lésion pulmonaire macroscopique ou histologique imputable à l’utilisation de la CCSV ou différant des résultats obtenus avec la ventilation VC n’a été observée tant sur le plan macroscopique qu’histologique.
Une raison supplémentaire vient appuyer cette hypothèse : avec la CCSV, l’insufflation est synchronisée à la phase de compression thoracique, il se produit donc toujours une pression définie dans le poumon. Dans les schémas de ventilation classiques, l’insufflation asynchrone est susceptible d’entraîner une compression pas massage cardiaque du poumon rempli d’air. Contrairement au mode CCSV, ceci peut même provoquer des pressions intrapulmonaires plus élevées et favoriser les lésions pulmonaires.
Cette recommandation repose sur deux hypothèses :
1. L’hyperventilation pendant la réanimation provoque une pression intrathoracique plus élevée pendant la phase de décompression. Celle-ci peut réduire le retour veineux vers le cœur. Par conséquent, il se peut que la pression de perfusion cardiaque et cérébrale diminue.
2. L’hyperventilation crée une hypocapnie qui, à son tour, peut avoir des effets négatifs sur la pression artérielle et la perfusion cérébrale.
À l’occasion de la ventilation avec CCSV, la hausse de la pression intra-thoracique est toujours synchronisée avec la compression thoracique et non avec la phase de décompression au cours de laquelle le sang veineux retourne vers le cœur. De ce fait, la perfusion ne diminue pas. Au contraire : La perfusion est en fait globalement améliorée.
De plus, le volume respiratoire calculé en minutes sous CCSV est nettement plus élevé que les valeurs physiologiques connues. Néanmoins, le volume de ventilation alvéolaire effectif après déduction de la ventilation des espaces morts est largement identique à la VC avec un volume courant de 7 ml/kg pc et une fréquence de ventilation de 10 /min. Ceci est également confirmé par des données expérimentales montrant une normocapnie sous CCSV. [6]
Les résultats des études réalisées jusqu’à présent montrent que le volume respiratoire par minute appliqué améliore l’oxygénation ainsi que la normocapnie et les volumes courants mesurés étaient toujours supérieurs au volume de l’espace mort. [6] [5]
On est donc en droit de supposer que l’échange de gaz alvéolaire sous CCSV est suffisant, voire amélioré, et que les espaces morts ne sont pas les seuls à être ventilés.
La CCSV peut être possible et homologuée pour les patients de 10 kg et plus.
Pendant la réanimation, l’objectif est d’atteindre la PaO2 la plus élevée possible, car le débit cardiaque et la perfusion des tissus, en particulier du cerveau, sont fortement réduits même si la compression thoracique est optimale. Même en cas de ventilation optimisée comme avec la CCSV et une FiO2 de 1,0, seules des valeurs normales ou légèrement accrues de saturation en oxygène des tissus sont mesurées dans le tissu cérébral pendant la réanimation, il n’existe donc aucun risque d’hyperoxie. Cependant, avec le retour de la circulation spontanée (Return of spontaneous circulation, ROSC), les valeurs de saturation en oxygène des tissus dans le cerveau augmentent de manière significative dès la phase précoce de reperfusion, ce qui explique qu’une SpO2 supérieure à 98 % doit être évitée après un ROSC avec des valeurs de SpO2 mesurées avec certitude.
Avec la CCSV, seules de faibles valeurs de PEP, inférieures à 5 mbar, sont utilisées afin d’éviter toute influence négative sur le retour veineux. En raison de l’oxygénation exceptionnellement bonne sous CCSV, aucune PEP n’est en principe nécessaire, mais dans certains cas, comme une réanimation prolongée ou un œdème pulmonaire, une PEP faible améliore le comportement de déclenchement sous CCSV en augmentant la capacité résiduelle fonctionnelle.
Dans une des études animales, l’avDO2 a été mesurée immédiatement après le ROSC, montrant une avDO2 significativement plus élevée, c’est-à-dire un appauvrissement en oxygène plus important dans le groupe VC comparée à la CCSV pour un débit cardiaque similaire. Cela peut être interprété comme une carence en oxygène subie pendant la réanimation qui l’a précédée.
Pour être pleinement efficace, la CCSV nécessite des voies aériennes étanches et sécurisées, même à des pressions élevées. Pour cette raison, l’utilisation dans les règles de la CCSV n’est recommandée qu’en conjonction avec une intubation endotrachéale ou une canule trachéale bloquée.
La CCSV fonctionne avec une fréquence de ventilation élevée et de faibles volumes courants, qui sont toutefois supérieurs au volume de l’espace mort pur. Il en résulte un volume minute respiratoire alvéolaire effectif similaire aux valeurs de la VC. Cela suffit pour éliminer suffisamment de CO2.
La CCSV dans la pratique – applications et solutions aux problèmes
L’utilisateur accède au mode de réanimation réglé par l’exploitant en appuyant sur la touche RCP de l’appareil. Selon le réglage par défaut, le mode CCSV doit toujours être sélectionné dans le sous-menu. Le mode de réanimation (mode RCP) de MEDUMAT Standard² présente la structure suivante :
En l’absence de compression thoracique, l’appareil passe automatiquement du mode CCSV au mode VC comme ventilation de secours après une période définie de 10 à 60 secondes et revient au mode CCSV lorsque la compression reprend.
Le trigger permet à l’utilisateur de modifier la sensibilité de détection de la compression thoracique. Ceci est possible dans la plage de 1 à 5. Le niveau du trigger 1 est le plus sensible aux compressions thoraciques effectuées, tandis que le niveau 5 est le moins sensible.
- Assurez-vous que vous êtes en mode de ventilation CCSV et que tous les composants sont correctement connectés.
- Réglez le niveau de déclenchement inférieur – jusqu’au niveau 1.
- Si aucune insufflation n’est appliquée, augmentez la PEP.
- Si aucune compression n’est détectée, passez en mode RCP VC.
La PEP préréglée de 3 mbar sous CCSV sert à augmenter le volume intrathoracique. Ceci est indispensable, notamment au début de la CCSV, pour générer un débit volumique suffisant du poumon par la compression, donc un signal de trigger suffisant.
Une augmentation de la capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) par une légère PEP sous CCSV est judicieuse car elle assure une fonction de déclenchement (trigger) adéquate. C’est notamment le cas lorsque la CRF est nettement réduite en raison d’une obésité, de quantités importantes de sécrétions, d’œdème pulmonaire ou après inhalation.
Une légère Pep ne laisse supposer aucun effet négatif sous CCSV car une PEP intrinsèque allant jusqu’à 10 mbar se produit par principe au cours d’une CCSV.
Si, en mode CCSV, des insufflations sont délivrées sans massage cardiaque en cours, il se peut que des insufflations soient déclenchés par inadvertance (appelés auto-triggers). Dans ce cas, vous augmentez le niveau du trigger (moins sensible), par exemple de 2 à 3.
En raison du temps d’inspiration très court défini d’environ 200 ms et d’un temps d’expiration minimum qui suit, un trigger correct ne peut se produire que jusqu’à une fréquence de compression thoracique maximale de 140 tr/min. En appuyant plus vite, une seule compression thoracique sur deux peut être détectée et synchronisée. C’est pourquoi, nous conseillons de veiller à ce que la fréquence maximale de compression thoracique ne dépasse pas 120/min, selon les directives.
Habituellement, le volume courant sous CCSV est d’environ 2 ml/kg (IBW). Si les volumes courants mesurés par le MEDUMAT Standard² sont nettement supérieurs (> 200 ml), réduisez le plnsp de 60 mbar à 40 mbar.
Si vous êtes en mode de réanimation CCSV et que l’appareil ne détecte pas de compression thoracique, il passe automatiquement en ventilation de secours (VC) et effectue la ventilation habituelle.
Dès que la compression thoracique n’est plus détectée, MEDUMAT Standard² passe en ventilation de secours VC. Dès que le MEDUMAT Standard² détecte une compression thoracique lorsqu’il est nécessaire de réanimer, il revient automatiquement en mode CCSV avec une concentration d’oxygène de 100 % – même si la concentration en oxygène a été réduite manuellement après un ROSC.
Oui, la compatibilité avec Lucas, corpuls CPR et Autopulse a été prouvée jusqu’à présent. En cas d’utilisation d’un dispositif de compression thoracique manuelle, le réglage de l’appareil doit être modifié de la compression thoracique manuelle à la compression thoracique mécanique. Le fréquencemètre est alors gris et les alarmes de fréquence sont désactivées.
Vérifiez si le mode CCSV « compression thoracique mécanique » est réglé. Si l’alarme persiste, augmentez le niveau du trigger, par exemple de 3 à 4.
Un changement est indispensable car le trigger en mode « mécanique » est optimisé pour la compression mécanique du thorax. Ceci assure une meilleure détection de la compression thoracique. De plus, les alarmes de fréquence de compression sont désactivées en mode mécanique.
En principe oui, la CCSV est possible. Passez, comme d’habitude, les voies respiratoires à l’aspirateur, puis pratiquez ensuite la CCSV. En l’absence d’insufflations, réglez un niveau de trigger plus faible, et donc plus sensible, et augmentez éventuellement la PEP.
En principe, on obtient des valeurs de normocapnie par l’application de la CCSV. [6] Étant donné que les mouvements ventilatoires sont administrés à une fréquence relativement élevée et qu’un mélange de gaz expiré et de gaz frais en raison des faibles volumes courants est présent dans le système de ventilation dans la zone de l’aspiration du gaz échantillon ou de la cuve de mesure, la valeur de mesure de l’etCO2 du ventilateur ou du défibrillateur est régulièrement inférieure à celle de la ventilation conventionnelle pendant la réanimation (voir figure). Cette valeur ne doit donc pas être utilisée comme valeur pronostique.
Le retour d’un cycle spontané (ROSC) sous compression thoracique et ventilation CCSV entraîne une augmentation relative très nette de l’etCO2, tout comme avec la ventilation classique. Seule une analyse des gaz sanguins (BGA) peut fournir une réponse claire sur le paCO2 réel sous CCSV (comme avec la ventilation conventionnelle sous réanimation).
Passez, comme d’habitude, les voies respiratoires à l’aspirateur, puis pratiquez ensuite la CCSV. En l’absence d’insufflations, réglez un niveau de trigger plus faible et augmentez éventuellement la PEP.
Vérifiez le CO2 sur le MEDUMAT Standard² pendant la phase d’analyse du défibrillateur Pendant cette phase, une expiration complète se produit et l’appareil peut mesurer la valeur du CO2.
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[1] Soar, Jasmeet; Böttiger, Bernd W.; Carli, Pierre; Couper, Keith; Deakin, Charles D.; Djärv, Therese et al. (2021): Directives 2021 du Conseil européen de réanimation : Adult advanced life support. In: Resuscitation 161, S. 115–151. DOI: 10,1016/j.resuscitation.2021.02.010.
[2] JUDE JR, KOUWENHOVEN WB, KNICKERBOCKER GG. (1960): Clinical and experimental application of a new treatment for cardiac arrest. In: Surg Forum. 1960;11:252-4.
[3] J. Michael Criley, Arnold H. Blaufuss, Gary L. Kissel (1976): Cough-Induced Cardiac Compression Self-administered Form of Cardiopulmonary Resuscitation. In: JAMA. 1976;236(11):1246-1250. doi:10.1001/jama.1976.03270120022018
[6] Dersch, Wolfgang; Wallot, Pascal; Hahn, Oliver; Sauerbrei, Christopher; Jerrentrup, Andreas; Neuhaus, Christian et al. (2012): Resuscitation and mechanical ventilation with Chest Compression Synchronized Ventilation (CCSV) or Intermitted Positive Pressure Ventilation (IPPV). Influence on gas exchange and return of spontaneous circulation in a pig model Category: CPR Systems. In: Resuscitation 83, e3. DOI: 10,1016/j.resuscitation.2012.08.010.
[4] Kill, Clemens; Hahn, Oliver; Dietz, Florian; Neuhaus, Christian; Schwarz, Stefan; et al. (2014): Mechanical Ventilation During Cardiopulmonary Resuscitation With Intermittent Positive-Pressure Ventilation, Bilevel Ventilation, or Chest Compression Synchronized Ventilation in a Pig Model. In: Critical Care Medicine: February 2014 - Volume 42 - Issue 2 - p e89–e95. doi: 10.1097/CCM.0b013e3182a63fa0
[5] Kill, Clemens; Galbas, Monika; Neuhaus, Christian; Hahn, Oliver; Wallot, Pascal; Kesper, Karl et al. (2015): Chest Compression Synchronized Ventilation versus Intermitted Positive Pressure Ventilation during Cardiopulmonary Resuscitation in a Pig Model. In: PloS one 10 (5), e0127759. DOI: 10,1371/journal.pone.0127759.
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[8] Evans, Elen; Biro, Peter; Bedforth, Nigel (2007): Jet ventilation. In: Continuing Education in Anaesthesia, Critical Care & Pain 7 (1), S. 2–5. DOI: 10.1093/bjaceaccp/mkl061.
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