Comparaison de deux stratégies d’utilisation de la pression expiratoire positive au cours du syndrome

Fiorella Delcampe

Description

Comparaison de deux stratégies d’utilisation de la pression expiratoire positive au cours du syndrome de détresse respiratoire aigue. Etude ExPress. A. Mercat*, JC. Richard**, L. Brochard*** * : Département de Réanimation Médicale et Médecine Hyperbare. CHU d’Angers. ** : Service de Réanimation Médicale. CHU de Rouen. *** : Service de Réanimation Médicale. CHU Henri Mondor. Créteil. 1. Introduction Classiquement, au cours du SDRA, la ventilation mécanique (VM) vise à normaliser l’hématose et associe, un volume courant important, une fraction inspirée en oxygène (FiO ) élevée et une PEP [1, 2]. 2De nombreuses études expérimentales ont démontré que la VM pouvait, par elle-même, agresser le parenchyme pulmonaire [3]. Les conséquences néfastes de la VM sur le parenchyme pulmonaire, dénommées « VILI » pour « ventilator-induced lung injury », associent ruptures épithéliales et endothéliales, inflammation, œdème pulmonaire de perméabilité, atélectasies, hypoxémie et libération systémique de médiateurs de l’inflammation [3, 4]. Expérimentalement, les deux déterminants principaux du VILI sont : 1) La surdistension alvéolaire inspiratoire dépendante du volume (ou de la pression transpulmonaire) télé-inspiratoire, 2) La survenue de phénomènes d’ouverture inspiratoire – fermeture expiratoire des zones atélectasiées en fin d’expiration [3, 4]. Ces notions ont amené les cliniciens à reconsidérer les objectifs et donc les modalités de la ...

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Extrait

Comparaison de deux stratégies d’utilisation de la pression expiratoire positive au cours du syndrome de détresse respiratoire aigue. Etude ExPress.

A. Mercat*, JC. Richard**, L. Brochard***

* : Département de Réanimation Médicale et Médecine Hyperbare. CHU d’Angers. ** : Service de Réanimation Médicale. CHU de Rouen. *** : Service de Réanimation Médicale. CHU Henri Mondor. Créteil.

1. Introduction

Classiquement, au cours du SDRA, la ventilation mécanique (VM) vise à normaliser l’hématose et associe, un volume courant important, une fraction inspirée en oxygène (FiO 2 ) élevée et une PEP [1, 2]. De nombreuses études expérimentales ont démontré que la VM pouvait, par ellemême, agresser le parenchyme pulmonaire [3]. Les conséquences néfastes de la VM sur le parenchyme pulmonaire, dénommées « VILI » pour « ventilatorinduced lung injury », associent ruptures épithéliales et endothéliales, inflammation, œdème pulmonaire de perméabilité, atélectasies, hypoxémie et libération systémique de médiateurs de l’inflammation [3, 4]. Expérimentalement, les deux déterminants principaux du VILI sont : 1) La surdistension alvéolaire inspiratoire dépendante du volume (ou de la pression transpulmonaire) téléinspiratoire, 2) La survenue de phénomènes d’ouverture inspiratoire – fermeture expiratoire des zones atélectasiées en fin d’expiration [3, 4]. Ces notions ont amené les cliniciens à reconsidérer les objectifs et donc les modalités de la VM au cours du SDRA. Ainsi est née la notion de « ventilation protectrice » dont l’objectif premier est d’éviter d’aggraver et / ou de pérenniser l’agression du parenchyme pulmonaire [2]. Cette « ventilation protectrice » vise à prévenir la surdistension alvéolaire par le biais d’une réduction du volume courant et à éviter la survenue de phénomènes d’ouverture – fermeture par le biais d’une optimisation du recrutement alvéolaire au moyen d’une PEP élevée. L’intérêt clinique de la réduction du volume courant a été formellement démontré par l’étude « ARMA » menée par le groupe de travail sur le SDRA (ARDS network) du National Institute of Health (NIH) qui a montré que l’utilisation d’un petit volume courant (6 ml / kg) permettait de réduire très significativement la mortalité hospitalière (31 % versus 40 %, p = 0, 007) des patients atteints de SDRA par rapport à une ventilation utilisant un volume courant conventionnel de 12 ml / kg [5]. Cet essai a donné lieu a une très violente controverse qui n’a cependant pas remis en cause le concept d’une protection pulmonaire associée à l’utilisation d’un volume courant réduit [6, 7, 8]. Au cours du SDRA, l’utilisation de niveaux élevés de PEP pourrait contribuer à la protection du poumon par deux mécanismes. D’une part elle abolit ou diminue les phénomènes d’ouverture inspiratoire – fermeture expiratoire et pourrait ainsi diminuer le risque de « VILI ». D’autre part, en diminuant le shunt intrapulmonaire, elle permet d’utiliser des niveaux plus faibles de FiO 2 , diminuant ainsi le risque potentiel de toxicité pulmonaire de l’oxygène. A l’opposé, ces hauts niveaux de PEP pourraient s’avérer délétères par deux mécanismes : majoration du risque de surdistension d’une part et effets hémodynamiques délétères d’autre part. Pour un volume courant donné, toute augmentation du niveau de PEP induitde factoune augmentation de la pression alvéolaire téléinspiratoire et donc du risque de surdistension. Ce risque peut cependant être limité si, associé à cette PEP, l’on fixe une limite de

pression alvéolaire téléinspiratoire (pression de plateau) à 30 cm H 2 O. Les conséquences cardiovasculaires des hauts niveaux de PEP (diminution du débit cardiaque, hypotension, défaillance ventriculaire droite) pourraient contribuer à diminuer le transport artériel en oxygène et à donc aggraver l’hypoxie cellulaire et également majorer les besoins en expansion volémique et par ce biais aggraver l’œdème pulmonaire. Les données disponibles concernant l’intérêt de l’optimisation du recrutement alvéolaire au moyen d’une PEP élevée dans cette stratégie de « ventilation protectrice » ne permettent pas de conclusion formelle. Amato et al. ont, les premiers, montré le bénéfice sur la mortalité d’une telle stratégie en comparant une ventilation protectrice associant volume courant réduit et PEP élevée à une ventilation conventionnelle associant un volume courant de 12 ml / kg et une PEP modérée [9]. Ces auteurs rapportaient une très spectaculaire différence de mortalité (38 % vs 71 %) en faveur de la ventilation

protectrice. Cependant, il est difficile de distinguer les effets de la PEP élevée (16.4±0.4 vs 8.7±0.4 cmH 2 O en moyenne pendant les 36 premières heures) de ceux de la réduction du volume courant (348 ±6 vs 768±13 ml en moyenne pendant les 36 premières heures). Plus récemment, l’ARDS network a rapporté les résultats de l’étude « ALVEOLI » dans laquelle étaient comparées deux échelles de PEP/FiO 2 chez des patients atteints de SDRA [10]. Cette étude a été interrompue pour « futilité » après l’inclusion de 549 patients devant la constatation de mortalités hospitalières très voisines dans les deux bras (24,9 % dans le bras « PEP basse » vs 27,5 % dans le bras « PEP élevée »). Cependant, l’existence d’un déséquilibre important entre les deux bras à l’inclusion pour des facteurs pronostic majeurs (âge et profondeur de l’hypoxémie) et la décision, en cours d’étude, de modifier l’échelle PEP/FiO 2 PEP élevée » rendent l’interprétation de ces résultats très délicate [11]. De plus, du bras « dans cette étude, la PEP était réglée dans les deux bras sur un critère gazométrique (PaO 2 et SaO 2 ). Ainsi, le bras « PEP élevée » de cette étude testait des hauts niveaux de PEP avec comme objectif l’amélioration de l’oxygénation et non une PEP titrée sur un rationnel physiologique d’optimisation du recrutement alvéolaire [12]. Le groupe canadien de recherche clinique en réanimation a lancé en 2000 l’étude « LOVS » dont le schéma est très voisin de celui d’ « ALVEOLI ». Les résultats de cette étude sont actuellement en cours d’analyse (T. Stewart, ESICM, Barcelne, septembre 2006). Au total, si, au cours du SDRA, l’utilisation d’un petit volume courant fait l’objet d’un large consensus, l’intérêt des hauts niveaux de PEP reste controversé et aucune étude n’a évalué l’impact sur la mortalité d’une stratégie d’utilisation de la PEP visant à optimiser le recrutement alvéolaire.

2. Description de l’étude

Cette étude compare, chez des patients atteints de SDRA, deux stratégies ventilatoires ne différant que par le niveau de PEP. Un petit volume courant (6 ml /kg) est utilisé dans les deux stratégies. La stratégie « distension alvéolaire minimale» vise à limiter au maximum la distension alvéolaire inspiratoire et expiratoire. Elle utilise un niveau de PEP faible à modéré, résultant en une PEPtotale (PEPtot = PEP + PEPintrinsèque) comprise entre 5 à 9 cm H 2 O. La stratégie «recrutement alvéolaire maximal» vise à optimiser le recrutement alvéolaire. Elle utilise la PEP maximale compatible avec les recommandations actuelles concernant la pression de plateau (Pplat) à ne pas dépasser (30 cm H 2 O)

VT 6 ml / kg (IBW) FR≤35 / mn ; 7, 30 < pH < 7, 45 55 mmHg < PaO 2 < 80 mmHg 88% < SpO 2 < 95%

Distension alvéolaire minimale

Recrutement alvéolaire maximal

PEP réglée PEP réglée pour pour 5≤PEPtot≤9 28≤Pplat≤30 [13]. Il s’agit d’une étude avec bénéfice individuel direct, multicentrique, ouverte, prospective et randomisée. 2.1 Critères d’inclusion Les patients présentant l’ensemble des critères suivants peuvent être inclus dans l’étude : 1) Intubation et ventilation mécanique 2) Opacités radiologiques pulmonaires bilatérales compatibles avec un œdème pulmonaire lésionnel 3) Rapport PaO 2 / FiO 2 < 300 mmHg 4) Absence d’évidence clinique d’élévation de la pression auriculaire gauche et / ou pression artérielle pulmonaire d’occlusion < 18 mmHg 5) Critères 1, 2 et 3 présents conjointement depuis moins de 48 heures 6) Consentement de participation obtenu soit auprès du patient lui même, soit auprès d’un de ses proches, soit enfin auprès de la personne de confiance que le patient aurait préalablement désigné par écrit.

2.2 Critères d’exclusion Les patients présentant un ou plusieurs des critères suivants ne peuvent pas être inclus dans l’étude. 1) Age < 18 ans 2) Grossesse

3) Durée prévisible de la ventilation mécanique sur sonde d’intubation inférieure à 48 heures 4) Inclusion dans un autre essai thérapeutique dans les 30 jours précédents 5) Hypertension intracrânienne (suspectée ou confirmée) 6) Insuffisance respiratoire chronique traitée par oxygénothérapie de longue durée et / ou assistance respiratoire au long cours 7) Obésité morbide définie par un poids supérieur à 1 kg / cm 8) Drépanocytose 9) Greffe de moelle, aplasie postchimiothérapie 10) Brûlures étendues (> 30 % de la surface corporelle) 11) Cirrhose hépatique grave (ChildPugh C) 12) Pneumothorax drainé ou non 13) Décision de limitation des soins 14) Impossibilité d’obtenir un consentement signé par une des personnes habilitées à le faire. 2.3 Bras « distension alvéolaire minimale » Dans ce bras, la PEP est réglée de telle sorte que la PEPtot soit comprise entre les limites suivantes : 5 cm H 2 O≤ PEPtot≤ 9 cm H 2 O. Chez les patients parfaitement relaxés ou curarisés, la PEPtot est mesurée par la méthode de l’occlusion téléexpiratoire. Chez les patients chez qui cette méthode n’est pas applicable (patients présentant une activité musculaire respiratoire notable), la PEPtot est estimée selon la règle indiquée dans le tableau 1. Cette estimation vise à prendre en compte les niveaux significatifs de PEPintrinsèque induits par les fréquences respiratoires rapides et se fonde sur les données rapportées par M. Ranieri et JC. Richard [14, 15]. La PEPexterne n’est réduite à moins de 5 cm H 2 O que si la pression de plateau résultante est supérieure à 32 cm H 2 O. Si les objectifs d’oxygénation (cf : infra) ne sont pas atteints malgré une FiO 2 de 1, la PEP peut être augmentée pour obtenir une PEPtot maximale de 12 cm H 2 O, à condition de maintenir la pression de plateau inférieure ou égale à 32 cmH 2 O. Fréquence respiratoire mesurée PEPintrinsèque estimée PEP externe utilisable ( cycles / mn) (cmH 2 O) (cmH 2 O) ≤ 5 à 919 0

20 à 24 1 5 à 8 25 à 29 2 5 à 7 ≥ 30 4 5 Tableau 1 : Règle d’estimation de la PEPintrinsèque chez les patients chez qui elle n’est pas mesurable par la méthode de l’occlusion téléexpiratoire (bras « distension alvéolaire minimale ») 2.4 Bras « Recrutement alvéolaire maximal » Dans ce bras, la PEP est réglée de telle sorte que la pression de plateau (Pplat), mesurée lors

d’occlusions téléinspiratoires de 0,2 à 0,5 s, soit comprise entre les limites suivantes : 28 cm H 2 O≤ pression de plateau≤30 cm H 2 O. Si la Pplat reste inférieure à 28 cm H 2 O malgré une PEP résultant en une PEPtot de 20 cm H 2 O, la PEP n’est pas augmentée audelà. Si les objectifs d’oxygénation (cf : infra) ne sont pas atteints malgré une FiO 2 de 1 et une PEP résultant à une pression de plateau de 30 cm H 2 O, la PEP peut être augmentée, à condition de maintenir la pression de plateau inférieure ou égale à 32 cmH 2 O. 2.5 Eléments communs aux deux bras de l’étude 2.5.1 Volume courant, mode ventilatoire Le volume courant est établi à 6 ml / kg en utilisant, pour ce calcul, le poids idéal théorique obtenu à l’aide de la formule suivante : P = X + 0.91 (taille en cm – 152.4), avec X = 50 pour les hommes et 45.5 pour les femmes. La ventilation assistéecontrôlée est utilisée jusqu’à obtention des critères de sevrage. Le débit inspiratoire est réglé entre 50 et 70 l / mn. La durée de la pause téléinspiratoire est réglée entre 0 et 0.5 s. Le ventilateur utilisé doit être muni d’une compensation de la mesure des volumes pour la compliance du circuit (gaz compressible). 2.5.2 Objectifs d’oxygénation et FiO 2 La FiO 2 (0.21 à 1) est adaptée pour obtenir les objectifs d’oxygénation suivants :  88 %≤Saturation de pouls≤95 %

 55 mmHg≤PaO 2 ≤80 mmHg Quand la PaO 2 est disponible (mesure des gaz du sang), elle prime sur la SpO 2 . 2.5.3 Objectifs de pH et fréquence respiratoire

La fréquence respiratoire doit être maintenue inférieure ou égale à 35 par minute et adaptée de façon à obtenir une PaCO 2 telle que le pH artériel soit compris entre les limites suivantes : 7.30 < pH < 7.45. 2.5.4 Traitements adjuvants Les traitements adjuvants suivants : NO inhalé, décubitus ventral, almitrine intraveineuse, peuvent être utilisés si la PaO 2 reste inférieure à 55 mmHg ou si la SaO 2 reste inférieure à 88 % pendant plus d’une heure malgré une FiO 2 ou égale à 80 % et le niveau de PEPtot maximal autorisé dans le supérieure bras considéré. 2.5.5 Sevrage Le sevrage de la ventilation mécanique peut être débuté avant J4 si le clinicien responsable le juge opportun. Dans ce cas, l’évaluation de la sevrabilité doit suivre la procédure décrite cidessous. A partir de J4, un test de « sevrabilité potentielle» doit être réalisé une fois par jour chez tous les patients ventilés avec une FiO 2 ou égale à 0.6 et ayant un rapport PaO inférieure 2 FiO / 2  supérieur à 150. La FiO 2 est réglée à 50 % puis, la PEP est progressivement (sur 20 à 30 mn) diminuée jusqu’à 5 cm H 2 O. Si, au cours de cette manœuvre, survient une désaturation (SpO 2 88 %) persistante (> 5 < mn), les réglages antérieurs de PEP et de FiO 2 sont réinstitués. Si tel n’est pas le cas, des gaz du sang sont réalisés 10 à 20 mn après l’établissement de la PEP à 5 cm H 2 O. Si, dans ces conditions (PEP = 5 cm H 2 O, et FiO 2 = 50 %), le rapport PaO 2 / FiO 2 est supérieur ou égal à 200 (PaO 2 supérieure ou égale à 100 mmHg), le patient est considéré comme « potentiellement sevrable ». Si tel n’est pas le cas, les réglages antérieurs de PEP et de FiO 2  sont réinstitués. La poursuite de la VM des patients « potentiellement sevrables » est réalisée en ventilation assistée contrôlée (VAC) ou en aide inspiratoire (AI) et réglée pour obtenir un volume courant inférieur à 10 ml / kg (poids idéal théorique), une pression de plateau (VAC) ou une pression inspiratoire (AI) inférieure à 30 cm H 2 O et une fréquence respiratoire inférieure ou égale à 35 / mn avec une PEP de 5 cm H 2 O et une FiO 2 inférieure ou égale à 50 %. Si, dans ces conditions, une désaturation (SpO 2 < 88 %) prolongé (> 15 mn) survient, les réglages de PEP et de FiO 2 sont à nouveau établis selon les critères prévus pour la phase initiale dans le bras considéré. Les patients « potentiellement sevrables », réunissant les prérequis à l’épreuve de ventilation spontanée indiqués dans le tableau 2, doivent bénéficier d’une épreuve de ventilation spontanée dans les 24 heures suivant le moment où ils auront satisfait pour la première fois ces critères. Les épreuves de ventilation spontanée sont réalisées sur pièce en T ou en aide inspiratoire à + 7 cm H 2 O. Cette épreuve doit être répétée tous les jours jusqu’à l’extubation tant que les prérequis à l’épreuve de ventilation spontanée sont réunis. La conduite du sevrage et la décision d’extubation sont laissés au

libre choix du clinicien. La décision de réaliser une trachéotomie et la date de celle – ci sont laissées au libre choix du clinicien. PaO 2 / FiO 2 > 200 avec PEP≤5 cm H 2 O et FiO 2 = 50 % : Patients « potentiellement sevrables » Absence de vasopresseur* Absence de sédation intraveineuse continue Réponse adaptée aux ordres simples

Toux lors des aspirations trachéales

Tableau 2 : Prérequis à l’épreuve de ventilation spontanée

* : La dobutamine quelque soit la dose et la dopamine à posologie inférieure à 5µg / kg / mn ne sont pas considérés comme des vasopresseurs

3. Déroulement de l’étude et résultats préliminaires

Le premier patient a été inclus en septembre 2002. Les inclusions ont été interrompues en décembre 2005 sur avis du Comité de Surveillance Indépendant après 767 inclusions. Malgré une gravité à l’inclusion avérée (IGS II moyen d’environ 50, score d’ODIN moyen supérieur à 3) la mortalité globale à J28 est assez basse (environ 30 %). Les premières analyses indiquent que la différence de mortalité à J28 et J60 entre les deux bras, n’est pas statistiquement significative. L’incidence des pneumothorax est faible, inférieure, dans les deux bras, à 10 %. L’analyse des critères de jugement secondaires (nombre de jours vivant sans ventilation avant J28 et nombre de jours vivant sans défaillance viscérale avant J28) suggère une supériorité de la stratégie visant à optimiser le recrutement alvéolaire. Investigateurs Les services participant à l’étude ont été recrutés par l’intermédiaire de correspondants interrégionaux : Pr Laurent Brochard (Interrégion Ile de France) ; Dr Claude Gervais (Interrégion SudEst) ; Pr Gilles Hilbert (Interrégion SudOuest) ; Pr Alain Mercat (Interrégion Ouest) ; Pr Guy Bonmarchand (Inter région NordOuest) ; Pr Francis Schneider (Interrégion NordEst) ; Pr Fabrice Zéni (Interrégion Rhône Alpes). Trente sept service de réanimation ont participé à l’étude : Réanimation Médicale  CHU d'Angers, Pr Alain Mercat ; Réanimation Médicale  CHU de Rouen, Dr JeanChristophe Richard ; Réanimation Médicale  CHU Henri Mondor, Créteil, Pr Laurent Brochard ; Réanimation Respiratoire  Groupe hospitalier PitiéSalpêtrière, Dr Duguet ; Réanimation Médicale  Hôpital Européen Georges Pompidou, Pr JeanLuc Diehl ; Réanimation Médicale  CHU Hautepierre de Strasbourg, Pr Francis Schneider ; Réanimation Polyvalente – CHR d'Orléans, Dr Thierry Boulain ; Réanimation Médicale  Groupe

hospitalier PitiéSalpêtrière, Pr Jean Chastre ; Réanimation Polyvalente  CH de la Roche sur Yon, Dr Eva Clementi ; Réanimation Polyvalente  CH de Brive, Dr Elias Karam ; Réanimation Médicale  CHU de Nantes, Dr Christophe Guitton ; Réanimation Médicale  CHU de Nîmes, Dr Claude Gervais ;

Réanimation Chirurgicale  CHU d'Angers, Pr Laurent Beydon ; Réanimation Médicale  Hôpital de la Croix Rousse, PrClaude Guérin ; Réanimation Médicale  Hôpital St André, Bordeaux, Dr Olivier Guisset ; Réanimation Médicale  CH de Pontoise, Dr Jacques Richecoeur ; Réanimation Polyvalente  CH de Saint Aubin les Elbeuf, Dr Olivier Delastre ; Réanimation Polyvalente  Centre Hospitalier Oloron Sainte Marie, Dr JeanMarc Mazou ; Réanimation Chirurgicale et Digestive  CHU de Nîmes, Dr Jean

Yves Lefrant ; Réanimation Polyvalente  CH d'Argenteuil, Dr JeanPierre Sollet ; Réanimation Médicale

– CH de Mulhouse  Dr Patrick Balvay ; Réanimation Médicale  CHU de Bicêtre, Pr Christian Richard ; Réanimation Polyvalente  CHR de Metz  Dr Thierry Jacques ; Réanimation Médicale B  CHU de Bordeaux  Pr Gilles Hilbert ; Réanimation Médicale  CHU de Brest, Pr Erwan L'Her ; Réanimation

MédicoChirurgicale Polyvalente  CHG d'Aix en Provence, Dr Luc Rodriguez ; Réanimation Chirurgicale  CHU de Poitiers, Pr Olivier Mimoz ; Réanimation Médicale  CHU de Poitiers  Dr Jean Pierre Frat ; Réanimation Chirurgicale  CHU de Montpellier, Dr Samir Jaber ; Réanimation Respiratoire

 CHU de l'Hôtel Dieu, Paris, Dr Antoine Rabbat ; Réanimation Médicale – CHU d’Amiens, Pr Michel

Slama ; Réanimation Chirurgicale  CHU de Rouen, Pr Benoît Veber ; Réanimation Respiratoire  CHU d’Amiens, Pr Vincent Jounieaux ; Réanimation Polyvalente  CH de Soissons, Dr Yves Lallement ; Réanimation Polyvalente  CH de Lens, Dr Didier Thévenin ; Réanimation Médicale  Hôpital Bichat

Claude Bernard, Dr Lila Bouadma ; Réanimation Polyvalente  CHG d'Avignon, Dr Jérôme Baudot.

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