CENTRE HOSPITALIER UNIVERSITAIRE VAUDOIS

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1 CENTRE HOSPITALIER UNIVERSITAIRE VAUDOIS Dr Lennart Magnusson, PD & MER Médecin associé Service d Anesthésiologie CHUV-BH CH Lausanne Tél : Tél. secrét. : Fax : Lennart.Magnusson@chuv.ch Réf. LM/cp Lausanne, le 11 octobre 2007 VENTILATION PROTECTRICE EN ANESTHESIE Définition : ventilation mécanique qui n entraîne pas de lésions pulmonaires ou n aggrave pas de lésions pré-existantes A l heure actuelle, on reconnaît trois types de lésions induites par le ventilateur ou en anglais ventilator induced lung injury abréviation VILI (cf figure 1). "Barotrauma "Volotrauma "Atelectrauma

2 BAROTRAUMATISME Le barotraumatisme est une notion historique dont la première description remonte à 1745 et qui a été une complication majeure au début de la ventilation mécanique. Le barotraumatisme est lié à une augmentation de la pression transmurale qui va entraîner une diffusion du gaz alvéolaire dans l espace pleural puis va pouvoir diffuser entraînant emphysème sous-cutané, pneumomédiastin, pneumothorax et finalement tamponnade péricardique ou pulmonaire. De nos jours, le barotraumatisme est devenu rare avec la mise en place des systèmes de sécurité performants sur les ventilateurs de soins intensifs ou de salles d opérations. A l heure actuelle, la cause la plus fréquente de cette complication est la jet-ventilation surtout lorsque l on pratique cette technique de manière manuelle. Une étude danoise, qui a récolté pendant 8 ans toutes les plaintes soumises à l Association des assurances danoises, soit 1256 plaintes (4.5 %), qui étaient liées à l anesthésie dont 43 décès. 24 de ces décès étaient directement liés à l anesthésie dont 2 cas de pneumothorax. Les deux autres lésions, volotrauma et atelectrauma, forment plus spécifiquement le ventilator induced lung injury dont la première description remonte à La surdistension du poumon en fin d inspirium représente le volotrauma et le phénomène d ouverture - fermeture à chaque cycle ventilatoire représente l atelectrauma. VOLOTRAUMA Le volotraumatisme est lié à une surdistension alvéolaire. Cette lésion est très similaire au SDRA avec une augmentation de la perméabilité de la membre alvéolo-capillaire avec apparition d oedème pulmonaire, accumulation de neutrophiles et de protéines dans le parenchyme pulmonaire, perturbation de la production de surfactant et diminution de la compliance. Le principal facteur responsable de ce traumatisme semble être la pression transpulmonaire. En effet, des rats ayant leur cage thoracique entourée d un corset sont protégés du développement de VILI comparés à des rats sans corset pour des mêmes pressions de ventilation. Des pressions de ventilation plus hautes peuvent donc être utilisées dans les situations de diminution de compliance. Suite à ces découvertes, on a cherché à diminuer le volume courant chez des patients ayant déjà des lésions pulmonaires en milieu de soins intensifs. Plusieurs études ont été faites pour évaluer l impact d une diminution du volume courant sur la survie des patients avec un syndrome de détresse respiratoire de l adulte. La plus fameuse a été réalisée par l ARDS Network en 2000 qui a montré une diminution significative de la mortalité avec un volume courant de 6 ml/kg comparé à 10 ml/kg. Malheureusement par la suite, d autres études n ont pas toujours confirmé ce résultat. Récemment Luciano Gattinoni a montré qu il y a des patients qui sont améliorés ou protégés avec une ventilation à 6 ml/kg alors que d autres semblent moins protégés avec ce volume courant (cf figure 2). Il semble que certains patients ont un volume résiduel ventilable tellement faible que même un volume courant de 6 ml/kg de volume courant entraîne une hyper-inflation. Dans cette même étude, il démontre que les patients qui ont des pressions de plateau ventilatoire

3 inférieurs à 27 cmh 2 O avec un volume courant de 6 ml/kg sont protégés de l hyper-inflation alors que ceux qui ont une pression de plateau supérieure à 27 vont démontrer une hyperinflation, raison pour laquelle des volumes courants plus faibles devraient être utilisés. n = 30 patients 6 ml/kg predicted BW Plus protégés Moins protégés Non aéré Normalement aéré Hyperinflation ATELECTRAUMA L atélectrauma est lié à l apparition de lésions par le phénomène de recrutement/dérecrutement à chaque cycle ventilatoire. En effet, certaines zones pulmonaires sont instables et vont collaber à chaque cycle respiratoire. Les zones frontières entre des zones instables et des zones ouvertes vont subir une force de cisaillement pouvant entraîner une lésion de la membrane alvéolaire ainsi que de la membrane capillaire. On a pu montrer chez les patients présentant ce phénomène de recrutement/dérecrutement un point d inflection sur la courbe pression/volume qui représente la limite entre l augmentation de pression nécessaire uniquement à la réouverture des voies aériennes et une augmentation de pression qui est utile à la ventilation. Lorsqu on applique une PEEP identique à la pression de ce point d inflection, on prévient ce phénomène de recrutement/dérecrutement. A l heure actuelle, il semble y avoir un consensus en milieu de soins intensifs pour ventiler les patients ayant des lésions pulmonaires de type SDRA avec des volumes courants plus faibles et l application d une PEEP.

4 Qu en est-il des patients sans lésion pulmonaire préalable? Plus particulièrement, qu en est-il des patients à poumons sains, ventilés seulement pendant quelques heures en salle d opération? Un premier élément de réponse est historique. En effet, durant les 40 dernières années, des millions de patients avec des poumons sains ont été ventilés avec des volumes courants de 8 à 15 ml/kg sans PEEP, sans qu aucune lésion pulmonaire ne puisse être décrite. Un article de revue publié cette année dans «Anesthesiology» pose la question : «Quel volume courant faut-il utiliser chez des patients qui n ont pas de lésion pulmonaire?». Les auteurs de cet article constate qu il n y a pas de guideline communément admis sur le Vt à appliquer chez des patients ne présentant pas de SDRA. Cette revue cite quelques articles pour lesquels un volume courant plus faible a été bénéfique pour les patients, soit lors de ventilations mono-pulmonaires, soit pour des patients ayant une chirurgie pouvant favoriser l'apparition d'un SDRA post-opératoire comme la chirurgie cardiaque. Deux études montrent, pour la chirurgie de résection pulmonaire par thoracotomie que les pressions pulmonaires élevées ou un Vt élevé sont un facteur de risque de développement de lésions pulmonaires post-opératoires plus particulièrement après pneumonectomie. En résumé, des bénéfices à l utilisation d un Vt bas sur des patients avec des poumons sains, même pour une courte période, existent. D une part, l utilisation d un volume courant bas pourrait améliorer la tolérance hémodynamique de la ventilation mécanique, sujet qui n a pas été abordé ici, ce qui entraînerait également une diminution des besoins liquidiens nécessaire au rétablissement d'un stabilité hémodynamique. D autre part, il y a la théorie des multiples agressions. Lorsqu un poumon est soumis à une seule agression de type «ventilation agressive», il est probable que ce poumon ne développera pas de lésion en post-opératoire. Par contre, si on associe une deuxième agression (broncho-aspiration, bactériémie, transfusions multiples, contusions pulmonaires par traumatisme ou chirurgical ) on augmente significativement le risque de développer une lésion pulmonaire en post-opératoire. Les atélectasies qui pourraient apparaître plus aisément avec des volumes courants faibles sont aisément prévenues par l application d une PEEP et ne sont donc pas une raison pour maintenir des Vt élevés. Finalement, y-a-t-il une seule raison d utiliser un autre volume courant que celui utilisé par tous les mammifères depuis le plus petit (chauve-souris) au plus grand (baleine) et qui est de 6.3 ml/kg?

5 Dr Lennart Magnusson Médecin associé