Discussion
Les poumons réels réagiront différemment du poumon artificiel. Le poumon artificiel était petit et avait une compliance fixe. Cependant lorsque la pression atteint 20 cmH2O les réactions des différents ventilateurs ne seront pas différentes. La taille du ballon respiratoire du système manuel et sa compliance sont plus importantes. Des sacs respiratoires de taille et de compliance différentes peuvent être utilisés. Johnstone(16) a déclaré en 1973 que les sacs respiratoires peuvent agir comme des dispositifs de limitation de la pression. L’American National Standard for Anesthetic equipment-Reservoir Bags ANSI Z79.4 de 1983 (17) stipule que chaque sac d’un volume supérieur à 1,5 L ne doit pas dépasser une pression de 35 cmH2O lorsqu’il est dilaté à deux fois son volume, et à six fois son volume, la pression ne doit pas dépasser 60 cmH2O. Par conséquent, aux États-Unis, on utilise des sacs respiratoires très conformes.
Le volutraumatisme est toujours possible dans des poumons très compliants avec une faible résistance des voies respiratoires lorsque la pression est continuellement supérieure à 20 cmH2O. En Europe, où il n’existe pas de norme pour les ballons réservoirs, la plupart des anesthésistes préfèrent des ballons respiratoires moins compliants, fournis par le fabricant du ventilateur ou par des tiers comme ceux de C.H. Medical Ltd. Ces ballons européens sans latex sont plus conformes que les anciens ballons en caoutchouc noir, dont la pression peut facilement dépasser 60 cmH2O. Les ballons européens de 2 et 3 litres ne sont pas conformes à la norme ANSI. Au double de leur volume non gonflé, le ballon de 2 L de C.H.Medical Ltd atteint une pression de 46 cmH2O, tandis que le ballon de 3 L atteint une pression de 52 cmH2O, bien au-delà de la limite de 42 cmH2O.
Tout anesthésiste connaît les risques de connecter un patient à un ventilateur sans utiliser le mode de ventilation approprié. Lorsqu’une alarme se déclenche, l’anesthésiste peut réagir pour corriger le problème. De nombreux anesthésistes utilisent leurs propres mesures de sécurité pour prévenir les volutraumatismes et les barotraumatismes. Certains anesthésistes utilisent toujours un très gros ballon, tandis que d’autres utilisent un ballon avec un trou nécessitant une occlusion du bout du doigt pour augmenter la pression, et ne créeront donc jamais d’augmentations de pression involontaires. Les ballons avec un trou ne sont plus produits en raison des problèmes de connexion d’un système de récupération à celui-ci. Certains anesthésistes ne changeront jamais de personnel pendant l’induction de l’anesthésie et le positionnement du patient, préférant que ce soit la même personne qui connecte le patient au ventilateur et qui démarre le ventilateur. Des réglages corrects de l’alarme et de l’APL peuvent fournir des alertes plus précoces mais ne peuvent pas empêcher le volutraumatisme. En dessous de 20 cm H20, la ventilation manuelle au masque facial est fréquemment insuffisante, et les alarmes correctes se déclenchent en continu pendant la ventilation au masque facial.
Seule une vigilance continue, et non seulement une alarme ou un réglage APL correct, peut prévenir les volutraumatismes. La vigilance continue par un anesthésiste en contact direct avec le patient est obligatoire dans la plupart des pays. Cependant, de meilleures précautions doivent encore être prises si possible.
En 2000, Weinger (18) a suggéré l’utilisation de l’EFH pour la conception et le développement d’outils et de dispositifs médicaux. Weinger a déclaré que de nombreux anesthésistes oubliaient de coordonner les réglages du sélecteur manuel » sac/ventilateur » et de l’APL, qui détermine si un ventilateur mécanique est relié au circuit respiratoire ou si le clinicien doit continuer à ventiler manuellement le patient. En conséquence, le patient ne recevrait aucune respiration et pourrait subir un volutraumatisme des poumons.
On peut discuter de la limite artificielle de 20 cmH2O et de 5 secondes comme étant dangereuse. Il n’existe pas de réponse claire concernant une pression et un temps acceptables qui ne seraient pas délétères pour les poumons. Il n’existe pas de pression exacte sous laquelle aucun traumatisme pulmonaire ne se produira. L’ancienne norme ANSI de 1983 prévoyait 35 cmH2O à deux fois le volume du ballon, autorisant des pressions encore plus élevées pour des volumes plus importants. Le ventilateur est connu pour être potentiellement dangereux dans de nombreuses circonstances, comme l’a mentionné Kolobow (2) en 2001. Le volutraumatisme est cependant plus important que le barotraumatisme aujourd’hui. Le gonflage au-dessus de la capacité pulmonaire totale est plus dangereux que le gonflage à une pression élevée avec un petit volume pulmonaire, comme l’a mentionné Dreyfuss (19) en 1992. Chez les patients atteints du syndrome de détresse respiratoire de l’adulte ou chez ceux qui ont un thorax ou des poumons rigides, des pressions prolongées de 20 cmH2O pourraient ne pas être dangereuses. La plupart des poumons sains ont des pressions de pointe pendant la ventilation bien inférieures à 20 cmH2O, ce qui suggère qu’une inflation supérieure à 20 cmH2O pourrait entraîner une hyperinflation et endommager les poumons. Si nous prenons en compte le risque de biotraumatisme (4), alors chaque augmentation de pression pendant la ventilation peut être dommageable.
Chez les enfants, il est clair que les pressions des voies aériennes ou les volumes pulmonaires supérieurs aux valeurs physiologiques normales sont toujours mauvais pour les poumons. Un nouveau système de sécurité ne devrait pas seulement limiter l’augmentation de pression après un certain temps, il devrait certainement limiter l’expansion du volume des poumons en permettant une déflation totale. La limite actuelle proposée dans les ventilateurs de 75 cmH2O et dans les sacs respiratoires américains de 35 cmH2O est beaucoup trop élevée et certainement dangereuse pour de nombreux patients.
Z Fu et JB West ont constaté chez des lapins anesthésiés que la perméabilité capillaire augmentait de manière significative à des états élevés d’inflation pulmonaire. Le nombre de ruptures endothéliales et épithéliales par millimètre de revêtement cellulaire a augmenté significativement de 0,7 et 0,9 à 7,1 et 8,5 lorsqu’ils ont augmenté le volume long en augmentant la pression transpulmonaire de 5 à 20 cmH20 pour une même pression capillaire transmurale. (20)
Plus de rapports de barotraumatismes existent en anesthésie animale en raison de la moindre qualité de l’équipement, de la moindre formation requise, des moindres restrictions légales ou des conséquences légales de la déclaration des problèmes. La réticence à publier les événements indésirables limite les exemples humains. En Belgique, il existe deux plaintes fermées concernant le décès d’un patient dû à un barotraumatisme par le ventilateur.
Il existe de nombreux ventilateurs qui ne sont pas évalués, bien que rien n’indique que leur construction soit plus sûre. Il n’y avait pas de différence de sécurité entre les anciens et les nouveaux ventilateurs, si ce n’est une amélioration de la conception du bouton pour passer de manuel à automatique. Depuis 1983, les États-Unis ont exigé des sacs respiratoires plus conformes, tandis que le reste du monde a continué à utiliser des sacs respiratoires dont la conformité se situe entre celle du ballon américain et celle des anciens ballons en caoutchouc noir.
Aucun ventilateur examiné avec le sac respiratoire américain ne répond aux conditions de sécurité concernant la pression atteinte et les alarmes. Ils peuvent donc tous être considérés comme à risque ou dangereux. Si une meilleure soupape de sécurité existait, ces situations dangereuses pourraient ne jamais se produire. Une soupape de sécurité à mémoire pourrait s’ouvrir à une pression inférieure à celle de la soupape APL si la pression dangereuse existe plus longtemps que le temps d’inspiration maximal possible. Une fréquence de ventilation inférieure à 6 respirations par minute et un peep supérieur à 20 cmH2O sont rarement utilisés. La ventilation manuelle avec un ballon ne peut jamais donner une pression continuellement élevée. Lorsqu’un ballon respiratoire est presque vide, il faut relâcher la pression pendant une courte période pour remplir à nouveau le ballon respiratoire.
Nous terminons en suggérant qu’un tel dispositif de sécurité devrait être construit et devrait être utilisé sur chaque ventilateur. Ce système devrait être monté dans le circuit respiratoire ou dans le circuit manuel se connectant au sac respiratoire, mais de préférence près du patient pour le protéger dans toutes les conditions. Idéalement, il doit fonctionner dans toutes les conditions et positions, et il ne doit pas interférer avec tous les modes de ventilation manuels et automatiques normaux. Il doit toujours être actif ou doit s’allumer et s’éteindre automatiquement.
Des études futures avec un tel dispositif pourraient déterminer si des restrictions prolongées de la pression des voies aériennes seraient bénéfiques, mais de telles études seraient très difficiles à mettre en place. Les études sur les animaux seraient extrêmement utiles, en supposant que la physiologie pulmonaire est comparable. Un système qui diminue la pression au fil du temps et permet toujours la ventilation manuelle et mécanique serait une amélioration pour tous les ventilateurs d’anesthésie.