Le document fournit une synthèse détaillée sur le fonctionnement des respirateurs de réanimation, y compris les types de ventilateurs et les méthodes de ventilation utilisées dans les soins médicaux. Il aborde l'anatomie du système respiratoire, les principes de fonctionnement des respirateurs, ainsi que les différents modes de ventilation artificielle, tant invasive que non invasive. En outre, il décrit les équipements associés et les paramètres ventilatoires importants pour une respiration assistée efficace.

1. Respirateur de
réanimation
Systèmes Embarqués & Ingénierie Biomédicale (SEIB)
UNIVERSITÉ IBN ZOHR AGADIR
ECOLE NATIONALE DES SCIENCES APPLIQUÉES AGADIR

2. Plan
o Systéme Respiratoire
o Fonctionnement de l’appreil respiratoire
o Réspirateurs de réanimation
o Les modes de ventilations
o Introduction
o Fontionnement de Réspirateur de réanimation

3. Introduction

4. Systéme Respiratoire
 L'appareil respiratoire est l'appareil(ensemble d'organes), qui permet l
a respiration, c'est-à-dire les échanges gazeux entre l'organisme et
l'environnement.
 L'appareil respiratoire est composé d’une série d’éléments qui travaillent
ensemble.
 Les poumons est l’organe principal dans l’appareil respiratoire.

5. Systéme Respiratoire

6. Le trajet de l'air dans l'appareil respira-
toire

7. Systéme Respiratoire
L’oxygène va des alvéoles au sang. Le gaz carbonique va du sang aux alvéoles.

8. Fonctionnement de l’appareil re
spiratoire
À l’inspiration:
Le diaphragme se contracte et s’abaisse vers
l’abdomen, ce qui augmente le volume de la cage
thoracique et crée un appel d’air dans les
poumons (inspiration).
À l’expiration:
La sortie de l’air se fait sans effort musculaire. En
se relâchant, le diaphragme se soulève, la cage
thoracique s’abaisse, les poumons se rétractent et
refoulent l’air vers l’extérieur.

9. Anatomie Pulmonaire
Dans le corps humain, les poumons sont situés dans
la cage thoracique, au dessus du
diaphragme
 Position: Au nombre de deux, les poumons sont
situés dans le thorax
 Cavité pleurale: Chaque poumon est entouré par la
cavité pleurale
Un feuillet interne, en contact avec le poumon,
nommé plèvre pulmonaire ;
Un feuillet externe, en contact avec la paroi thoracique
, nommé plèvre pariétale.
 Structure globale des poumons:
Les poumons droit et gauche sont reliés par les bronch
es et la trachée.

10. Réspirateur
Les différents types de respirateurs:

11. Réspirateur de transport
 Un ventilateur de transport est un matériel médical destiné à assurer la ventilation artificielle
d’un patient intubé pendant un déplacement.
 Le ventilateur de transport permet d’assurer la continuité de la ventilation du patient qui ne
peut respirer par ses propres moyens pendant un transport en ambulance, en hélicoptère, etc.
 Le ventilateur de transport peut être de deux types principaux :
-ventilateur de transport à alimentation électrique, qui fonctionne grâce à l’électricité et dispose
de batteries rechargeables qui doivent être en quantité suffisante pour toute la durée du transport.
-les ventilateurs pneumatiques, dont l’alimentation en air du patient est assuré par
l’effet d’un gaz comprimé, embarqué en bouteilles avec le ventilateur de transport.

12. Réspirateur de réanimation
 Les respirateurs de réanimation font partie intégrante des services
de réanimation.
 Ils permettent de délivrer une ventilation artificielle à partir d'un
volume ou d'une pression contrôlés.
 Le respirateur est une pompe servant à insuffler une certaine quanti
té de gaz aux poumons d’un patient pendant une durée déterminée
à une fréquence donnée.
 La ventilation en réanimation peut s'effectuer selon un mode
invasif ou non invasif pour traiter les patients en situation critique,
le plus souvent défaillance respiratoire, hémodynamique ou neurolog-
ique aiguë.

13. Principe de fonctionnement

14. Principe de fonctionnement
-Le gaz comprimé pénètre dans le système via un raccord spécifique aux exigences de localisation
du gaz O2 ou de l’air, le gaz est filtré lorsqu’il pénètre dans le circuit pneumatique du ventilateur.
-Un capteur de pression d’alimentation branché sur l’évacuation du filtre permet de vérifié que la p
ression d’alimentation se situe bien dans la plage admissible.
-Les défaillances du gaz d’alimentation et des flexibles de raccordement ou les filtres bouchés sont
identifiés par le capteur de pression d’alimentation, des clapets anti-retour empêchent tout retour
depuis le système qui pourrait contaminer les tuyaux d’alimentation en gaz.
-Les régulateurs de pression assurent une alimentation en pression constante aux valves de débit
inspiratoire
-Les capteurs de débit inspiratoire sont utilisés pendant le fonctionnement du système pour
mesurer le volume de gaz distribué par les canaux air et O2 pendant l’inspiration.

15. Principe de fonctionnement
-Une électrovalve expiratoire contrôle l’évacuation du circuit respiratoire.
-Le capteur de pression expiratoire est continuellement purgé avec de l’air propre et sec pour assu
rer qu’une aucune goutte d’eau n’obstrue la prise.
-Ce débit d’air continu provient de l’alimentation en air régulée utilisant une résistance pneumati-
que de débit de purge fixe.
- Le capteur de débit expiratoire fonctionne selon les principes de l’anémométrie à filament chaud
, qui place sur le cours du débit un fil avec fort rapport température/résistance électrique, à la sorti
e du capteur de débit se trouve un clapet anti-retour à volet qui empêche l’aspiration du gaz par la
valve expiratoire tout en réduisant la ré-inhalation du patient en cas de défaillance du ventilateur.

16. Principe de fonctionnement

17. Discreption de l’appareil

18. Discreption de l’appareil

19. Discreption de l’appareil
Sonde intubation:
La sonde d’intubation est une sonde destinée à être insérée par la bouche ou le nez
dans la trachée pour assurer le maintien de la perméabilité des voies aériennes et
permettre la ventilation mécanique
 L’obstruction de la trachée pour éviter le passage de sécrétions.
 Il permet aussi, d’assurer l’étanchéité du système pour que le mélange gazeux
apporté au malade aille directement au poumon.

20. Discreption de l’appareil
Systeme d’aspirations clos (sac):
Le SAC permet d’aspirer en maintenant l’étanchéité du circuit Ventilatoire et en partie a
ventilation du malade .
Ce système est utilisé dans le service chez les patients atteints de SDRA, car certains sont ventilé
s avec des FiO2 élevées et risquent de désaturer lors de la déconnexion du circuit.
Ce système est utilisé également lorsque les patients sont atteints d’une pneumonie nosocomiale
pour éviter l’aérosolisation des bactéries lors des aspirations

21. Discreption de l’appareil
Les systemes d’humidification:
Humidificateur chauffant:
Ce système d’humidification se trouvant en aval de la pièce en Y

22. Discreption de l’appareil
Les systèmes d’humidification:
Lorsque l’on respire, l’air est humidifié par l’humidité des muqueuses nasale, buccale et
de l’arbre trachéobronchique.
Le mélange gazeux apporté au malade, Lors de la ventilation est un mélange de gaz ou le
degré d’humidité est nul«secs».
Il est indispensable d’humidifier les gaz apportés par le ventilateur pour éviter un dessè
chement de la muqueuse respiratoire ce qui favorise les bouchons .
Il y a 2 moyens d’humidifier les gaz:
Filtre échangeur de chaleur et d’humidité: plus le filtre a un volume interne grand,
plus il participe à l’augmentation de l’espace mort instrumental.

23. Discreption de l’appareil
Le circuit ventilatoire:
Le circuit ventilatoire comprend l’ensenmble de la tuyauterie conduire le
mélange gazeux au malade servant à conduire le mélange gazeux au
malade ,Il comprend:

24. Discreption de l’appareil
Masque facial
Avantages:
 voies aériennes supérieures plus
étanches
 équipe soignante rassurée
(spirométrie et alarmes fiables)
Inconvénients:
 danger potentiel de fausse déglutitio
n en cas de vomissements
 inadapté chez certains patients
(ex: déformation du visage,
dentiers…)

25. Discreption de l’appareil
Masque nasal:
Avantage:
 communiquer
 manger
 expectorer
 Vomir
Inconvénients:
 risque d’asynchronisme patient /
machine
 spirométrie et alarmes peu fiables

26. Discreption de l’appareil
Full Face Mask
Avantages:
 voies aériennes supérieures plus étanches
 équipe soignante rassurée (spirométrie et alarmes fiables)
 Moins contraignant pour le patient
Inconvénients:
 risque problèmes oculaires accentués

27. Discreption de l’appareil
Casque de ventilation:
Avantages:
 Confort (le patient peut voir, parler, boire…)
 Pas de risque de nécrose cutanée sur le visage, la VNI
peut durer plus longtemps
Inconvénients:
 Espace mort plus important
 PEP importante pour distendre le casque et variation
de pression
 Gène au niveau des aisselles par les sangles de
maintien

28. On trouve le respirateur dans:
Service de Réanimation
Salle de réveil
Soins intensifs
cas de déchoquage aux urgences

29. la ventilation spontanée:
A l’inspiration, il y a une baisse de pression dans les voies aéri
ennes en contractant le diaphragme.
L’expiration est passive, elle et liée à la restitution de l’énergie
élastique emmagasinée par l’ensemble thoraco-pulmonaire

30. la ventilation artificielle:
A l’inspiration, quelque soit le mode de ventilation, pour qu’un volume de mélange ga
zeux pénètre, dans les voies aériennes, il faudra créer une surpression.
L’expiration, en fin d’inspiration, le respirateur a cessé d’envoyer du mélange gazeux,
La valve dite valve expiratoire s’ouvre pour permettre au mélange de s’échapper.

31. Les types de la ventilation artificielle:
La ventilation artificielle assurée par cet appareil peut être de
deux types :
• Ventilation Invasive (VI): elle prend en charge le travail respiratoire
du patient par le biais d'une canule placée dans la trachée du patient
(canule de trachéotomie) ou d'une intubation.
• Ventilation Non Invasive (VNI): elle prend en charge le travail
respiratoire du patient en l'absence de canule de trachéotomie ou
d'intubation et nécessite l'utilisation du masque ( nasal, facial…)

32. La ventilation invasive (VI):
-atteinte aigue ou chronique décompensée:
IR aigue, état de choc, arrêt cardiaque,
trauma crânien…; dans ce cas la ventilation
est souvent de longue durée.
-à l’occasion d’un geste médical nécessitant
le contrôle de la ventilation( anesthésie géné
rale), dans ce cas le ventilation est souvent d
e courte durée.

33. La ventilation invasive (VI):
Deux types de tube sont utilisés pour la ventilation invasive m
écanique :
la canule endotrachéale standard : insérée par le nez ou la bouche, la canule
endotrachéale standard assure l'étanchéité des voies aériennes lorsque
le ballonnet est gonflé et étanche, et est principalement utilisé chez les patients
adultes présentant des insuffisances respiratoires aiguës.
la canule de trachéostomie :insérée par une stomie, une ouverture réalisée pe
ndant une opération chirurgicale au niveau de la trachée, la canule de trachéost
omie est utilisée chez les patients nécessitant une ventilation mécanique à long
terme. Elle existe avec ou sans ballonnet ;

34. La ventilation non invasive (VNI):
-Sans intubation
-Au stade d’IR chronique assure une ventilation intermittente le plus souvent
la nuit et à domicile.
-En relais d’une ventilation invasive, ou pour ventilation intermittente en réani
mation ou dans un service d’urgence par exemple.

35. Mode de ventilation mécanique:
Ventilation en volume ou en pression ?

36. Mode de ventilation mécanique:
• Deux principaux modes de ventilation :
– soit le patient ne respire pas → mode CONTRÔLE
– soit le patient respire → mode ASSISTE
• Deux paramètres peuvent être contrôlés ou assisté:
– Le volume courant (Vt) avec un objectif d’obtenir 6 à 8 ml/kg poids idéal
– La pression d’insufflation (Pins) avec un objectif d’obtenir une pression moyenne
< 30cm H2O
– Ces deux paramètres sont interdépendants : l’un se règle en fonction de
l’autre et vice‐versa

37. Mode de ventilation mécanique:
Ventilation contrôlée :
• La machine assure le contrôle complet de la ventilation du patient.
• Une ventilation spontanée est impossible.
• Les paramètres de la ventilation sont fixes : Vt, Fc, I/E, Un débit
inspiratoire
Avantages:
• Ventilation régulière, fréquence et VC sont fixées.
• Les pressions sont identiques et stables.
Inconvénients:
• L’insufflation est toujours en pression positive.
• Pas de VS possible par le patient.
• Désadaptation du respirateur quand le patient à une VS.

38. Mode de ventilation mécanique:
Ventilation assistée: (VA)
• Prise en charge partielle du travail respiratoire.
• Respecte la ventilation spontanée, mais moindre travail respiratoire
• pour le patient.
• Meilleure adaptation au respirateur, moindre sédation.
• Un trigger est un dispositif permettant de détecter des appels inspiratoire
s spontanés du patient
• Le trigger est assimilable à un seuil de déclenchement Si le patient en
inspirant spontanément le franchit un cycle ventilatoire supplémentaire se
ra délivré.
• Ce seuil se règle soit en mbar (trigger en pression), soit en L/mn (trigg
er en débit)

39. Mode de ventilation mécanique:
Mode spontané:
• Le patient respire seul, la machine n’est là que pour lui apporter
l’aide en pression lors de ses inspirations si cela est nécessaire.
• on règle le trigger qui va dans le sens croissant jusqu’à deventilation tota
e du patient.
• Aide Inspiratoire qui va dans le sens décroissent jusqu’à deventilation
totale du patient.
• ± PEP

40. Mode de ventilation mécanique:
Ventilation assistée contrôlée: (VAC)
• Ventilation dans laquelle le patient peu débuter lui-même un cycle res
piratoire, avec un volume constant.
• VAC est le principale mode de ventilation utilisé dans réanimation

41. Mode de ventilation mécanique:
Avantages:
- Moyen de sevrage.
- Bonne adaptation à la ventilation.
- Possibilité de répondre à l’augmentation des besoins du
patient.
- Sécurité car la VC est minimale.
Inconvénients:
-Cela fatigue le patient.
- Risque d’hyperventilation: alcalose respiratoire
=> surveillance de la spiro et de la FR.

42. Mode de ventilation mécanique:
Ventilation assistée contrôlée intermittente: ( VACI )
• Méthode VAC dont la ventilation à fréquence lente permet la
VS, entre deux cycles.
• La machine synchronise ses cycles mécaniques avec la VS du
patient.
• Le patient prend le volume qu’il veut à la fréquence qu’il veut
, qui peut être assisté d’une aide inspiratoire et d’une Peep

43. Mode de ventilation mécanique:
Avantages:
- Synchronisme entre cycle spontané du patient et du respira-
teur.
- Méthode de sevrage de la ventilation.
- Le patient peut augmenter sa FR pour une meilleure adaptat
ion.
Inconvénients:
- Le réglage du seuil de la valve d’autodéclenchement est
difficile.
- Cela n’améliore pas toujours le travail ventilatoire du
patient.

44. Mode de ventilation mécanique:
Ventilation spontanée à pression inspiratoire positive:
C’est un mode ventilatoire qui permet au patient de ventiler
spontanément à travers une machine, aucun cycle n’est délivré s’il n’est p
as déclenché par le patient.
• Possibilité d’enrichissement du mélange en O2.
• La pression est positive dans la phase expiratoire.
Ventilation assistée à pression contrôlée:( VAPC )
Elle est identique à la VAC , l’insufflation survient après un appel inspir-
atoire du patient ou selon la fréquence réglée.

45. Les paramètres ventilatoires
Le volume courant (Vt) :
C’est le volume de mélange gazeux insufflé au patient à chaque
cycle, déterminé par son poids (8 – 10 ml / kg ).
La fréquence (Fc) :
C’est la fréquence de répétition des cycles machine ( 12 – 15 en
moyenne chez l’adulte).
Le rapport I/E :
C’est la valeur du temps inspiratoire (Ti) divisée par celle du temps
expiratoire (Te)
Le temps inspiratoire (Ti):
C’est le temps pendant lequel le volume courant est insufflé au
patient.

46. Les paramètres ventilatoires
Le temps expiratoire (Te) :est le temps pendant lequel la valve expirato
ire est ouverte et permet au volume courant insufflé au patient de s’échap
per.
En réglage standard le I/E = ½
La pression de crête :
C’est la pression maximale atteinte pendant la phase d’insufflation active
du Ti.
La pression de plateau :
C’est la pression mesurée par l’appareil au niveau de la pièce en Y
pendant la phase passive du Ti
La pression moyenne :
C’est la moyenne de la pression pendant un cycle complet (Ti + Te).

47. Les paramètres ventilatoires
Le débit inspiratoire :
C’est la vitesse à laquelle se remplissent les poumons du patient, (vitesse
d’insufflation du volume courant) :
Si débit faible : permet un remplissage lent des poumons et les pressions
de crête sont basses.
Si débit élevé : permet un remplissage rapide des poumons, mais avec pr
essions de crête élevées.
La pression maximale (Pmax) :
C’est un réglage, une alarme qui indique la pression mesurée dans le syst
ème de la machine (au niveau de la pièce en Y ).
Volume minute: Il s’agit du volume insufflé pendant une minute, à
savoir le produit de la fréquence respiratoire par le volume courant
VM = Vt × f.

48. Les paramètres ventilatoires
Aide inspiratoire :
C’est une aide en pression apportée par le respirateur lors des cycles
spontanés.
La PEP (pression expiratoire positive):
C’est la pression résiduelle positive maintenue dans les voies
aériennes en fin d’expiration. En maintenant ouvertes certaines alvéoles.
La FiO² :
C’est la fraction inspirée d’oxygène ou concentration du mélange gazeux
inspiré par le patient. Elle s’exprime en %
Seuil de déclenchement Trigger: seuil qui permet au ventilateur de
détecter un appel inspiratoire du patient.
Il s’agit le plus souvent d’un trigger en débit (réglé en L/min).

49. Merci pour votre attention