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30 J.M. Constantin et al. / Réanimation 13 (2004) 29–36 sous ventilation mécanique. De même, la réduction du Vt à 6–8 ml/kg permet de maintenir la pression de plateau en dessous de 30 à 35 cmH 2O dans le but d’éviter la surdistension des zones normalement aérées. Cette stratégie ventilatoire a montré qu’elle pouvait réduire la mortalité chez des patients atteints de SDRA, probablement en diminuant les lésions induites par la ventilation mécanique [1–3]. Le principal écueil de cette attitude est que la réduction du Vt, nécessaire au contrôle de la pression de plateau, semble potentiellement responsable d’un dérecrutement alvéolaire [19]. Ce dérecrutement participe à l’effet shunt et aux phénomènes inflammatoires. Essayer de réexpandre les zones pulmonaires collabées pourrait être un objectif au cours de la prise en charge du SDRA et justifier les manœuvres de recrutement (MRA). La conférence de consensus américano-européenne [5] a d’ailleurs proposé l’utilisation de MRA lors de l’utilisation de stratégies ventilatoires utilisant de faibles volumes courants et de bas niveaux de PEP. L’objectif de cette revue est de faire le point sur l’intérêt potentiel des MRA au cours du SDRA. 2. Pourquoi proposer des manœuvres de recrutement ? Les études tomodensitométriques ainsi que les modèles mathématiques ont montré que le recrutement est un processus dynamique qui se produit tout le long de la courbe pression–volume. La PEP a toutefois du mal à lutter contre le dérecrutement. En effet, l’analyse tomodensitométrique (Fig. 1) de la répartition des gaz et de tissu intrapulmonaire au cours du SDRA permet de comprendre l’incapacité de la Fig. 1. Répartition en pourcentage des zones aérées (noir), pauvrement aérées (hachuré) et non aérées (blanc) de la totalité du parenchyme pulmonaire sans PEP. Chaque barre représente une zone du parenchyme situé à une distance (indiquée en cm) sur l’axe céphalocaudal et antéropostérieur. Les zones aérées sont situées majoritairement en antérieur et céphalique, diminuant selon un axe céphalocaudal et antéropostérieur. D’après [36]. PEP à lutter contre le dérecrutement dans certaines situations. Puybasset et al. [36], ont montré que l’atteinte pulmonaire n’est pas homogène (Fig. 1). Il existe en effet une augmentation des zones non aérées selon un axe antéropostérieur et céphalocaudal. La PEP agit essentiellement en s’opposant aux forces de compression extrinsèques qui s’exercent sur les bronchioles. Elle est d’autant plus efficace que cette pression est faible, c’est-à-dire dans les régions non dépendantes et céphaliques du parenchyme pulmonaire. Elle génère donc une distension, voire une surdistension, des territoires normalement aérés avant de pouvoir « réouvrir » les territoires pauvrement voire non aérés. D’après la loi de Laplace, P =2×c/r, la pression P nécessaire à stabiliser une alvéole qui a une tension de surface c, est inversement proportionnelle à son rayon r. On peut en déduire que la pression nécessaire pour ouvrir une alvéole collabée est plus importante que celle permettant de la maintenir ouverte. Sur la base de cette hypothèse, certains auteurs ont proposé d’appliquer une pression très élevée et de courte durée afin « d’ouvrir le poumon », suivie d’un niveau de PEP suffisant pour le maintenir « ouvert », c’est l’« open lung concept » [21]. L’application de cette pression était appelée manœuvre de recrutement alvéolaire. Sur ces bases, des travaux expérimentaux et cliniques ont évalué les effets physiologiques de manœuvres de recrutement lors du SDRA. 3. Arguments expérimentaux pour l’efficacité des manœuvres de recrutement De nombreuses études expérimentales ont montré l’efficacité des manœuvres de recrutement alvéolaire (MRA) sur des modèles animaux de SDRA. Il s’agit essentiellement de modèles expérimentaux de déplétion en surfactant [15,24,40]. Dans un modèle expérimental de lavage alvéolaire au sérum salé chez le lapin, Bond et al. [6] ont montré une amélioration de la mécanique ventilatoire et de l’oxygénation sous ventilation à haute fréquence (pression moyenne 15 cmH 2O) après réalisation d’une MRA. Cette amélioration n’existait pas lorsque la MRA était suivie d’une ventilation à haut volume courant et haut niveau de PEP (17,5 cmH 2O). Utilisant le même modèle de SDRA, mais chez le mouton, Fujino et al. [15] ont retrouvé une amélioration de la PaO 2 en appliquant une pression de 40 cmH 2O. Le recrutement optimal n’était pas obtenu dès la première MRA, mais à la seconde MRA chez la plupart des animaux. En répétant la MRA toutes les 30 minutes, l’effet bénéfique en terme d’oxygénation n’était pas accompagné de lésions histologiques. Toujours chez le mouton, Lu et al. [25] ont démontré que l’application d’une MRA après une aspiration bronchique permettait de supprimer complètement les atélectasies et la désaturation induites par l’aspiration. Le modèle de SDRA utilisé semble influencer la réponse aux MRA. En effet, Kloot et al. [20] ont étudié la
éponse aux MRA en termes d’oxygénation et de volume pulmonaire dans trois situations différentes : lavages au sérum salé, pneumopathie et injection intraveineuse d’acide oléique. L’amélioration des paramètres mesurés n’était visible que dans le cas du lavage. Dans le même sens, Rosenthal et al. [41] avaient étudié la plupart des modèles expérimentaux de SDRA, rapportant une évolution spontanément favorable en quelques dizaines de minutes pour tous les modèles sauf pour l’injection intraveineuse d’acide oléique. Au demeurant, les travaux de Cakar et al. [9] sur l’influence de la position (décubitus ventral ou dorsal) sur la réponse aux MRA ont montré une amélioration de l’oxygénation dans le modèle à l’acide oléique. Cette amélioration était significativement plus importante et plus durable pour les animaux placés en décubitus ventral. 4. Arguments cliniques en faveur de l’efficacité des manœuvres de recrutement Si depuis l’éditorial de Lachmann sur l’« open lung concept » au début des années 1990 [21] de nombreuses études animales ont été conduites, les données cliniques dans ce domaine sont plutôt rares. En effet, en dehors de travaux portant sur de petits effectifs, il n’existe que peu d’études randomisées et contrôlées évaluant l’effet des MRA sur la survie des patients en SDRA. L’étude d’Amato et al. [2] comportait des MRA dans le groupe ventilation protectrice. Au demeurant, les patients du groupe témoin étaient ventilés à bas niveau de PEP avec un Vt de 12 ml/kg, ce qui est très différent des standards actuels. Les effets des manœuvres de recrutement sur l’oxygénation et leur tolérance n’étaient pas rapportés. Il est donc impossible de déterminer l’influence des MRA sur l’amélioration de la survie dans le groupe ventilation protectrice. L’étude conduite par l’ARDS Network du National Institute of Health (étude ALVEOLI) ainsi que l’étude multicentrique canadienne ne sont pas encore publiées à ce jour [7,27]. Les résultats préliminaires communiqués sous forme de résumé ne sont pas encourageants. En effet, l’étude américaine qui propose la réalisation d’une MRAde35à40cmH 2O pendant 30 secondes, montre une augmentation transitoire de la PaO 2 après MRA sans que celle-ci puisse influencer significativement les niveaux de PEPoudeFiO 2 utilisés. Les MRA utilisées dans le protocole canadien sont un peu plus élevées en terme de pression et la durée de CPAP est de 40 secondes. Les effets sur la PaO 2 ne semblent pas supérieurs et il est souligné dans le groupe MRA des effets indésirables graves [27]. 5. Modalités de réalisation Les techniques proposées pour réaliser des MRA chez l’homme sont au nombre de quatre dans la littérature. J.M. Constantin et al. / Réanimation 13 (2004) 29–36 5.1. Hauts niveaux de CPAP Cette méthode consiste à appliquer une pression expiratoire élevée (35 à 60 cmH2O) pendant un temps bref, de l’ordre de 30 à 40 secondes [2,6,9,15,19–21,24,25,36,40,41]. Pour ce faire, on utilise le mode CPAP du respirateur en réglant le niveau de pression désirée. Grasso et al. [17] ont étudié 22 patients atteints de SDRA, ventilés selon la stratégie proposée dans l’étude du National Institue of Health (NIH), chez lesquels on appliquait des MRA par l’intermédiaire d’une CPAP appliquée pendant 40 secondes à 40 cmH2O. Les patients étaient classés en « répondeurs » et « non répondeurs » selon qu’ils amélioraient de plus de 50 % leur rapport PaO2/FiO2 après la MRA. Après deux minutes, les auteurs observaient une augmentation du rapport PaO2/FiO2 de20±3%pour les « non répondeurs » contre 175 ± 23 % dans le groupe « répondeur » qui par ailleurs présentait une compliance pariétale et pulmonaire plus grande que les « non répondeurs ». Amato et al. ont utilisé la même technique de CPAP à 40 cmH2O chez leurs patients en SDRA dans le groupe ventilation protectrice [2]. 5.2. Soupirs intermittents La seconde technique fait appel à l’utilisation de « soupirs » qui correspond à une augmentation transitoire de la pression d’insufflation aux dépens de la PEP ou du Vt [30–33]. Pelosi et al. [33] ont étudié dix patients ventilés selon une approche protectrice pendant deux heures, suivi d’une période d’une heure où trois soupirs par minute à une pression de plateau de 45 cmH 2O étaient appliqués avec retour à la ventilation initiale au cours de l’heure suivante. Ils ont observé une augmentation du rapport PaO 2/FiO 2 ainsi que du volume pulmonaire télé-expiratoire, une diminution de l’admission veineuse et de la PaCO 2 pendant la phase des soupirs. Ces effets étaient fugaces dans le temps avec un retour aux valeurs de base dans les 30 minutes qui suivaient l’arrêt de la ventilation avec soupirs. Barbas et al. [42] ont étudié dix sujets atteints de SDRA ventilés avec une PEP réglée 2 cmH 2O au-dessus du point d’inflexion inférieur de la courbe pression–volume associé à un volume courant de 6 ml/kg. Les patients étaient ensuite randomisés en deux groupes. Un groupe recevait trois cycles en pression contrôlée à 40 cmH 2O pendant six secondes toutes les trois heures. Le deuxième groupe recevait trois cycles en pression contrôlée à 40, 50, 60 cmH 2O pendant six secondes toutes trois heures. Les auteurs observaient une meilleure oxygénation évaluée par le rapport PaO 2/FiO 2 dans le deuxième groupe après une heure et jusqu’à six heures sans altérations hémodynamiques majeures. Patroniti et al. [29] ont également montré que l’addition d’un soupir par minute à de hauts niveaux de PEP (38 ± 3,2 cmH 2O) pendant une ventilation de type BIPAP 31
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