6.6.3 Réinspiration partielle de CO2

Basé sur le principe de Fick, le NICO™ utilise la technique de la réinspiration partielle de CO₂. Le débit cardiaque est proportionnel au changement du CO₂ éliminé divisé par le changement simultané de la PCO₂ expirée. Le principe de Fick stipule que le débit de sang à travers les poumons est égal au rapport entre la prise ou l'élimination d'un gaz (V) et la différence en concentration de ce gaz entre le sang rentrant (Cv) et le sang quittant (Ca) les poumons. Pour le CO₂, l'équation est la suivante: 

 

DC = VCO₂ / (CvCO₂ - CaCO₂) 

 

où:  DC : débit cardiaque

VCO₂ : élimination de CO₂

CvCO₂ : concentration veineuse mêlée centrale

CaCO₂ : concentration artérielle

 

Le débit cardiaque est supposé rester le même pendant une période de ventilation normale et pendant une courte période avec reventilation partielle (R):

 

DC = VCO₂ / (CvCO₂ - CaCO₂) = VCO₂ R / (CvCO₂ R - CaCO₂ R)

 

Le changement en CaCO₂ est mesuré par les modifications induites dans la pression télé-expiratoire de CO₂ (PetCO₂) ; le flux de gaz est mesuré par un capteur de débit respiratoire (tube de Pitot); la CaCO₂ est égale à la CetCO₂ corrigée par le facteur de dissociation du CO₂; la CvCO₂ est supposée stable pendant les mesures, donc peut être éliminée de l'équation. La valeur du débit cardiaque étant égal dans les deux situations avec et sans réinspiration, celui-ci est donc proportionnel à: 

 

DC = VCO₂ - VCO₂ R  / CaCO₂ - CaCO₂ R

DC = DVCO₂ / DCetCO₂

 

Pour calculer le contenu alvéolaire en CO₂, l'appareil utilise la formule:

 

CaCO₂ = (6.957 [Hb] + 94.864) • log (1.0 + 0.1933 PaCO₂)

 

La correction pour un éventuel shunt est calculée à partir de la FiO₂ et de la SpO₂ par les graphiques de Nunn [2]. L'effet shunt est supposé stable pendant la durée des mesures. Le système consiste en une valve et un circuit de réinspiration ajoutés sur le circuit respiratoire du ventilateur; le système contient un capteur de CO₂ et un flux-mètre respiratoire. La technique comporte trois périodes. Après 60 secondes de respiration normale où sont estimées la PetCO₂ et la production de CO₂ (VCO₂) (phase 1), une valve de réinspiration est automatiquement ouverte pour introduire une boucle de réinspiration dans le circuit pendant 50 secondes (phase 2), et la différence de VCO₂ et de PetCO₂ est mesurées. La fermeture de la valve réintroduit les conditions standards (phase 3, durée 70 secondes). La valeur du débit cardiaque est affichée toutes les trois minutes. 

 

Le système est simple et non-invasif puisqu’il interpose une tubulure sur le circuit respiratoire d’un malade intubé. Il renouvelle la mesure de débit cardiaque toutes les 3 minutes. Les conditions ventilatoires doivent être stables : volume courant 10 ml/kg, fréquence respiratoire 8-12 cycles/min et PetCO₂ 35-40 mmHg [4]. La technique perd sa validité en cas de BPCO, de très haut ou de très bas débit cardiaque, et lors de laparoscopie [7]. Le DC est sous-estimé en cas de large différence entre la PetCO₂ et la PaCO₂ [95]. La comparaison avec les mesures de la Swan-Ganz est satisfaisante (biais 0.3 L/min), mais le NiCO™ a tendance a sous-estimer le débit cardiaque [3]. Bien qu’elle soit correcte (r = 0.88) [1,7], la corrélation avec les mesures classiques de débit cardiaque est insuffisante pour assurer la prise en charge des patients en chirurgie cardiaque avec ce seul monitorage [6]. 

 

Le NICO est tombé en désuétude, mais le principe de Fick appliqué au CO₂ continue à être investigué comme méthode de mesurer le débit cardiaque de manière automatique et semi-continue. La dernière en date utilise des séries itératives de tests pendant lesquels la ventilation alvéolaire et l’élimination de CO₂ sont contrôlés par élévation et maintien de la PeCO₂ à 10 mmHg au dessus de sa valeur de départ. En calculant la PiCO₂ nécessaire à stabiliser la PeCO₂ au moyen de l’équation de Fick, on peut calculer le débit cardiaque par approximations successives. Lorsque les valeurs obtenues par répétitions itératives du test se stabilisent, le DC calculé peut être considéré comme la valeur réelle du débit cardiaque [5]. Ce système n’a pas encore d’application clinique.
 

 

© CHASSOT PG  Août 2010, dernière mise à jour Août 2017