Optimisation de l'humidification des gaz au cours de la ventilation mécanique

par François Lellouche

Thèse de doctorat en Biomécanique

Sous la direction de Laurent Brochard.

Soutenue en 2007

à Paris 12 .


  • Résumé

    L'humidification des voies aériennes au cours de la ventilation mécanique peut se faire avec différents systèmes : les humidificateurs chauffants (HC), les filtres humidificateurs (FH) et les filtres "actifs". Leurs avantages et inconvénients sont précisés dans ce travail. Les performances hygrométriques de ces systèmes on été testées sur banc, sur sujets sains et sur patient au cours de la ventilation invasive et non invasive (VNI) avec la méthode psychométrique et ont été comparées aux données de la littérature. Nous avons montré que les HC avec fils chauffants ont des performances altérées lorsque la température d'entrée de chambre (influencée par la température ambiante et celle de sortie de ventilateur) est élevée. Les FH sont très influencés par la température des patients, leurs performances sont très diminuées en cas d'hypothermie. Au cours de la VNI, nous avons montré que les HC sont particulièrement sensibles à la température d'entrée de chambre, que les FH ont une perte significative de leur efficacité en cas de fuites et qu'en l'absence d'humidification, les gaz moteurs influencent l'humidité délivrée aux patients. Nous avons aussi étudié l'impact de l'espace mort des différents systèmes au cours de la VNI. L'espace mort additionnel des FH entraîne une augmentation du travail respiratoire, de la ventilation minute et une diminution de la ventilation alvéolaire en comparaison avec les HC. Pourtant, il n'a pas été démontré de différence sur le taux d'intubation au cours de la VNI entre ces deux systèmes. L'ensemble de ces données nous a permis de formuler des recommandations pour l'humidification des voies aériennes au cours de la ventilation mécanique.

  • Titre traduit

    Optimization of the gas humidification during mechanical ventilation


  • Résumé

    The airways humidification during mechanical ventilation can be performed with different systems : heated humidifiers (HH), heat and moisture exchangers (HME) and "active" HME. Their advantages and disadvantages are outlined in this work. Hygrometric performances of these systems have been tested on bench, on healthy subjects and on patients during invasive as well as non-invasive ventilation (NIV) with the psychometric method and were compared with data from the literature. We showed that heated wire HH have altered performance when the inlet chamber temperature (influenced by both the ambient and the outlet ventilator temperatures) is high. The HME are strongly influenced by patient's core temperature, their performances are reduced in the case of hypothermia. During NIV, we showed that the HH are particulary sensitiveto the inlet chamber temperature, that the HME have a sifnificant loss of their effectiveness in the event of leaks and that in the absence of humidification, gas characteristics influence humidity delivered to the patients. We also studied the impact of the dead space of these systems during NIV. HME's additional dead space leads to increased work of breathing, minute ventilation and a decrease in alveolar ventilation compared with the HH. However, it has not been demonstrated any difference on the rate of intubation during NIV between these two systems. Taken together, these data allowed us to make recommendations for the airways humidification during mechanical ventilation.

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  • Annexes : Bibliogr. : 285 réf

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