Explorations Fonctionnelles Respiratoires chez l enfantl

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1 Explorations Fonctionnelles Respiratoires chez l enfantl Pr. A. Denjean Hôp. R. Debré Cours DES de Pneumologie 10 Juin 2011

2 Spécificité des EFR en fonction de l âge chez l enfant 3 périodes très différentes : Le nouveau-né et le nourrisson < 3 ans L enfant d âge pré-scolaire >3ans et <6-7 ans L enfant de plus de 6-7 ans

3 Rappels généraux L exploration fonctionnelle respiratoire peut évaluer : Les volumes pulmonaires mobilisables (CV) Les volumes non mobilisables (VR) Les débits expiratoires (VEMS, Courbe débit-volume) Les résistances à l écoulement gazeux La mécanique ventilatoire (compliance, résistances) Les échanges gazeux et la diffusion Le volume sanguin capillaire pulmonaire Le débit cardiaque Les gaz du sang (au repos, à l exercice) La réactivité bronchique

4 Explorations fonctionnelles respiratoires chez le le nourrisson

5 Spécificités du nouveau-né et du nourrisson Aucune coopération attendue Examen réalisable exclusivement pendant le sommeil Surveillance spécifique par personnel entraîné Monitoring SpO2, PtcO2 et PtcCO2

6 Intérêts des EFR Recherche Evaluer les conséquences respiratoires - de nouvelles thérapeutiques - de pathologies materno-fœtales tales ou néonatalesn Clinique Evaluation et suivi - obstruction bronchique, rréversibilité - croissance pulmonaire autres

7 EFR: conditions de l examen Chez un enfant endormi - sommeil spontané - induit (hydrate de chloral: mg /kg) après vérification de l absence de CI Conditions strictes de sécurité Surveillance continue - Fréquence cardiaque - SaO2, TcPO2, TcPCO2 En présence d un médecin formé à la la réanimation Chariot d urgence prêt, O2

8 Enregistrement Débit respiratoire Volume Pression à la bouche Pneumotachographe

9 Boucle débitd bit-volume en ventilation spontanée Débit Expiration Volume Inspiration

10 PLETHYSMOGRAPHIE Principe général Loi de Boyle : P x V = Cte Si masse de gaz fixe : absence de fuite Si conditions isothermiques Pléthysmographe Composants mécaniques standards Pneumotachographe, Valve d occlusion selon recommandations 3 Capteurs de pression: Boîte : ± 0,1 kpa ; Voies aériennes : ± 2 kpa ; Débit : 100 à 400 ml/s Masque : rigidité +++ (occlusion) Pâte thérapeutique (étanchéité)

11 Evaluation thérapeutique Tous ces examens peuvent être réalisés avant puis après l administration d un traitement bronchodilatateur (β2 mimétique, atropinique) La limitation reste la durée et la qualité du sommeil dont dépendent la qualité des enregistrements

12 Indications des EFR chez le nourrisson Evaluation et prise en charge thérapeutique des détresses respiratoires néonatales Evaluation et prise en charge thérapeutique des séquelles de pathologie néonatale (DBP) Asthme du nourrisson Evaluation précoce de l atteinte respiratoire des mucoviscidoses (dépistage) Evaluation de séquelles de chirurgie thoracique précoce

13 Explorations fonctionnelles respiratoires chez l enfantl

14 Deux populations différentes Age préscolaire Coopération variable Matériel et méthodes adaptés Après 6-7 ans Bonne coopération Techniques identiques à l adulte Pathologies semblables Indications communes

15 Indications des EFR chez l enfant Pathologies Respiratoires Séquelles néonatales (DBP, viroses graves) Asthme +++ Toux chronique Mucoviscidose Fibroses pulmonaires Autres Médecine Interne Myopathies et maladies neuromusculaires Déformations thoraciques et rachidiennes Bilan cardio-pneumo Oncologie-Hémato, séquelles et bilan thérapeutiques Drépanocytose Autres

16 Les examens pratiqués Spirométrie et CRF Boucle débit-volume Mesure des résistances Mesure de la diffusion du CO Mesure des gaz du sang et de l oxymétrie Tests de réversibilité et de provocation Epreuve d effort

17 Spirométrie Comprend la mesure de le CV et de ses composantes ainsi que celle de la CRF et du VR Permet le diagnostic de Syndrome Restrictif En pratique toujours 3 mesures reproductibles Si enfant jeune ou peu coopérant : CRF Intérêt de la mesure de la CRF en cas d obstruction, et tests de réversibilité Normes (Taille, envergure, race, etc )

18 La boucle débit / volume Représentation la plus informative de l expiration forcée Se mesure avec un pneumotachographe Réalisation : Position assise, dos droit, pince-nez Coopération maximale du sujet : expliquer, mimer, stimuler+++ car effort dépendant (incitatifs) Effort maximal du sujet Faire au minimum 3 essais superposables, au maximum 8 essais

19 Boucle débit / volume chez l enfant R E Kanner et al Am J Resp Dis 1983 ; 127 : enfants de 8 et 9 ans. Les critères appliqués chez l adulte peuvent être transposés à l enfant D. Siret et al Arch Pediatr 2002 ; 9 : Chez 75 enfants de 3 à 5 ans taux de faisabilité de 92% taux de reproductibilité de 91% Mais seuil de variabilité de 200 ml (ATS 1994) ou de100 ml ou 5% (ATS 1987) semble trop large. Seuil de 10% est choisi (Siret) ou 100 ml (Crenesse)

20 Paramètres étudiés

21 Le trouble obstructif expiratoire Aspect normal Avant et après β 2

22 VEMS : Volume expiratoire maximum pendant la première seconde (L) Très reproductible. Assez peu dépendant de l effort. Peu sensible. Peu adapté au dépistage initial Reflète l obstruction centrale Valeur de gravité Valeur de pronostic Seuil de réversibilité + si VEMS augmente de + 12% (ATS, ERS) de + 200ml ou + 20 % soit 2 x coefficient de variabilité

23 VEMS / CV (%) Mesure très fiable Rapport de Tiffeneau est VEMS/CVI plus sensible que VEMS/CVF la différence entre VEMS/CVF et VEMS /CVI augmente avec le degré d obstruction Critère VEMS/CV < 80% = obstruction chez l enfant, mais peut être tardif, peu sensible dans l asthme

24 DEP débit expiratoire de pointe (l/s) Très dépendant de l effort Variabilité intra individuelle plus grande que le VEMS Indice d effort maximal Test de bronchodilatation après β2 vs VEMS Thiadens et al : Thorax 1999 ; 54 : VPP 66% VPN 88-93% suivant la définition de bronchoréactivité utilisée

25 DEM Débit expiratoire maximal médian de 25 à 75% de la CVF (l/s) Plus sensible que VEMS (plus précocement perturbé) Relative effort-indépendance Peu reproductible : variabilité intra et interindividuelle plus grande que VEMS et CVF Peu prédictif à long terme (forte dépendance aux phénomènes aigus : infections, bouchons) Ne peut être utilisé seul

26 Méthodes de mesure des résistances R = P / V Pléthysmographie : Raw Oscillations forcées : Rosc Interrution du débit : Rint

27 MESURE DES RÉSISTANCES PAR OSCILLATIONS FORCÉES Mesure P à la bouche Mesure V à la bouche Haut parleur Analyse de Fourier Pour chaque fréquence : relation P-V' déphasée en phase Xrs REACTANCE Rrs RESISTANCE Pression Débit f. de résonance Fréquence Fréquence

28 TECHNIQUE DES INTERRUPTIONS DE DEBIT Pmax Limites de concordance pour RintE : Rint 0,1 ; Rint + 0,7 Pint E 1,5 1,2 Pint,9 P25 RintE - Rint,6,3 0 -,3 -,6 -,9 Ppre T0 T30 T70 T100-1,2-1, (RintE + Rint) / 2 T Delacourt et al. AJRCCM 2001

29 OF : NORMES CHEZ L ENFANT Hantos Solymar R 4 (hpa.s.l -1 ) R 6 (hpa.s.l -1 ) Duiverman Hordvik Height (cm) Height (cm)

30 INTERRUPTIONS : NORMES CHEZ L ENFANT 3-13 ans : logrint exp = 0,645 0,0068 x Taille (cm) [résiduel DS : 0,093] (Merkus, ERJ 2002) 3-8 ans : Rint exp = 2,021 0,0112 x Taille (cm) [résiduel DS : 0,18] (Beydon, AJRCCM 2002) Rint exp (kpa.l -1.s -1 ) 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, Taille (cm) Valeur moyenne ± 2 DS

31 Mesure des résistances par plethysmographie Principe général : Raw = ( Palv) Pao) /Débit V Si conditions isothermiques : Palv// VB Raw = VB/ V V : pneumotachographe VB calibré en terme de Palv par facteur de calibration Pao / VB à l occlusion Raw = ( VB/ V ) x ( Pao/ VB) (1) Intérêt : permet aussi la mesure des VGT

32 PLETHYSMOGRAPHIE : NORMES CHEZ L ENFANT Raw (kpa.l -1.s -1 ) 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, Dab, 1979 Kamel, 1979 Michaelson, 1978 Weng, 1969 Taille (cm)

33 Pourquoi mesurer des EFR chez l enfant asthmatique? pour aider au diagnostic de l asthme? pour mieux évaluer la gravité de l asthme? pour déceler une obstruction bronchique non perçue? pour évaluer l effet des traitements?

34 Quel critère évaluer? Une obstruction bronchique variable, réversible spontanément ou sous l effet d un traitement

35 Aider au diagnostic de l asthme Obstruction bronchique variable critères de variabilité (GINA 2002): VEMS ou DEP ou 15 % après inhalation de β2 mimétiques de CA ou plus de 20 % de variabilité du DEP entre matin et soir ou 15 % après 6 minutes de course intense

36 Aide au diagnostic de l asthme limites des critères d obstruction bronchique variable pas d équivalence entre DEP et VEMS pour la détection de l obstruction bronchique (Eid Pediatrics 2000) DEP vs VEMS: sensibilité 87 %, specificité 75 % DEP vs DEM25-75: sensibilité 73 % spécificité 68 % surtout si distension thoracique pour la gravité de l obstruction bronchique (Sawyer Clin Exp Allergy 1998) écart d environ - 17 %. Défaut d accord dans la classification de la gravité pour 50 % des patients détecte mal l obstruction des petites VA faible valeur diagnostique de la variabilité des DEP

37 Évaluation de la gravité mesure de la fonction respiratoire dans GINA 2002 pour évaluer la gravité VEMS ou DEP limites fixées à 60 et 80 % de la valeur théorique gravité de l asthme = plusieurs dimensions symptômes consommation médicamenteuse: β2 mimétiques, CI fonction respiratoire morbidité: absentéisme scolaire, hospitalisation

38 Évaluation de la gravité Limites de gravité à 60 et 80 %: arbitraire très faible prévalence de VEMS < à 60 % prédite chez l enfant asthmatique 0,3 % des mesures en population générale (Fuhlbrigge JACI 2001) 2 % des enfants asthmatiques inclus dans EGEA (enfants recrutés dans des consultations spécialisés)

39 Détection d une obstruction bronchique Obstruction bronchique fréquemment non décelée 20 enfants suivis, 56 périodes sans symptômes (Ferguson JACI 1988) VEMS abaissé dans 36 % des cas DEM abaissé dans 66 % 65 enfants asthmatiques (Bye Am J Dis Child 1992) 17 % ont un rapport VEMS/CV < 72 % 54 % ont un DEM < 65 % prédite DEM > VEMS > DEP

40 Détection d une obstruction bronchique Mauvaise perception de l obstruction bronchique fréquence chez les enfants asthmatiques: 51 % parmi 35 enfants léger à modéré (Baker J Asthma 2000) reliée ± à la gravité de l obstruction bronchique de base et au degré d HRB (Baker J Asthma 2000, Bijl-Hofland Thorax 99) au degré d inflammation bronchique (Jang Respir Med 2002, Int Veen AJRCCM 1998) améliorée après bronchodilatateurs (Jang Ann Allergy Asthma Immunol 2000) et corticoïdes inhalés (Bijl-Hofland

41 Pourquoi mesurer des EFR chez l enfant asthmatique? pour aider au diagnostic de l asthme : OUI, mais critères à préciser pour mieux évaluer la gravité de l asthme: OUI, car dimension complémentaire des autres, mais limites arbitraires dans les recommandations pour déceler une obstruction bronchique non perçue: OUI +++

42 Faut-il faire des tests d HRB chez l enfant suspect d asthme? Indication la plus consensuelle bronchites ou foyers pulmonaires récidivants gêne respiratoire déclenchée par l effort toux chronique TPB est plus pertinent pour éliminer un asthme que pour le prédire (Shapiro JACI 1982, Cockroft ARRD 1990, Rasmussen Ped Pulm 2002, recommandations ERJ, ATS,IPACG)

43 Faut-il faire des tests d HRB chez l enfant suspect d asthme? Problème de la toux chronique isolée Considérée par certains comme symptôme d asthme Considérée par d autres comme totalement distincte de la pathologie asthmatique Plus en rapport avec une hyperréactivité des VAS (Kelly Arch Dis Child 1996, Wright AJRRCM 1996, Chang Ped Pulm 1999, Turktas Ped Pulm 2002)

44 Intérêt des EFR Données objectives sur l obstruction, la distension Sous estimation de l obstruction par l enfant et/ou les parents Hypothèse : Obstruction Inflammation (persistante) Remodelage des voies aériennes

45 Recommandations GINA- NAEPP Objectif de la prise en charge de l asthme chez l enfant : vie normale avec fonctions pulmonaires normales Le traitement doit être fonction de la gravité L évaluation de la gravité comprend la fonction respiratoire Intermittent : EFR normales Persistant léger : EFR Normales, VEMS >80% Persistant modéré : VEMS entre 60 et 80 % Persistant sévère : VEMS < 80%

46 Courbes dose-réponse de différents paramètres % du maximum Symptômes VEMS Test à l effort (VEMS) NO DEM La courbe dose-réponse pour la normalisation des modifications liées à l inflammation chronique des bronches n est pas connue mcg Dose quotidienne de budésonide P. Barnes, S. Pedersen ; Am J Respir Crit Care Med. 1998

47 Merci de votre attention!...