Apports des données de l échographie pulmonaire lors du sevrage de la ventilation mécanique en réanimation

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1 Mémoire pour l obtention du DES d Anesthésie- Réanimation Coordonnateur : Mr le Professeur Marc SAMAMA par Yannick BURG Présenté et soutenu le 19/10/2010 Apports des données de l échographie pulmonaire lors du sevrage de la ventilation mécanique en réanimation [Travail effectué sous la direction du Pr Jean- Jacques ROUBY & du Dr Alexis SOUMMER]

2 TABLE DES MATIERES INTRODUCTION p 2 OBJECTIF DE L ETUDE p 5 METHODES p 6 RESULTATS p 15 DISCUSSION p 22 CONCLUSION p 25 BIBLIOGRAPHIE p 26 1

3 INTRODUCTION Le sevrage de la ventilation mécanique en réanimation est un enjeu majeur. En effet l allongement de la durée de la ventilation mécanique entraine une augmentation de la mortalité en réanimation [1, 2] et une plus grande fréquence des pneumonies acquises sous ventilation mécanique [1-7]. Le sevrage ventilatoire doit donc être réalisé le plus tôt possible lors de l hospitalisation. Cependant, une tentative de sevrage infructueuse avec nécessité d une réintubation augmente le risque de pneumonie acquise sous ventilation mécanique [8, 9]. La procédure de sevrage vise donc à réduire la durée de la ventilation mécanique et à minimiser les échecs d extubation. Dès lors, il s avère primordial de pouvoir prédire l échec ou la réussite d une tentative de sevrage respiratoire. De multiples critères cliniques (fréquence respiratoire, saturation artérielle en oxygène, volume courant ) ainsi que des indices composites basés sur la clinique ont été développés, visant à prédire le futur succès d une extubation. Ainsi on peut citer l utilisation du rapport F/Vt (fréquence respiratoire/volume courant) ou encore de l indice IWI (intégrative weaning index) [10] dont la formule est la suivante : Cst,rs (compliance statique du système respiratoire) SaO 2 (saturation artériel en oxygène) /(F/Vt). Le rapport F/Vt n est cependant que d un apport modeste pour prédire le succès d une extubation [6, 11]. L indice IWI présente l avantage de tenir compte de la compliance du système respiratoire et donc des conditions mécaniques dans lesquelles se fera la respiration spontanée, mais la mesure de la compliance est difficile en ventilation spontanée. Au delà des critères cliniques basés sur les constantes physiques recueillies auprès du patient, il est admis que le meilleur outil prédictif de la réussite d une extubation reste le test de ventilation spontanée [12]. Ce dernier peut être réalisé soit par une épreuve avec tube en T («épreuve de VS sur tube») soit par l administration de bas niveaux d aide (5 à 8cm d H 2 O chez l adulte) lors de la ventilation en aide inspiratoire avec ou sans pression expiratoire positive ( à 5cm d H 2 O). Ce test permet de reproduire au mieux les conditions dans lesquelles se trouvera le patient une fois extubé. La durée du test de ventilation spontanée peut être indifféremment fixée entre 30 et 120 minutes [13, 14]. Il est réalisé 2

4 chez des patients présentant toutes les conditions requises [12]: SpO 2 90% avec FiO 2 (fraction inspirée en oxygène) 40% et PEP 8 cm d H 2 O, fréquence respiratoire 35 cycles par minute, F/Vt < 105 cycles par minute et par litre, absence d acidose respiratoire, stabilité hémodynamique, score de Ramsay 3, sédation arrêtée, toux audible, absence de sécrétions endotrachéales excessives. Des systèmes de sevrage ventilatoire automatisés ont également été créés, permettant de réduire la durée du sevrage, mais ils ne permettent pas de prédire un éventuel échec d extubation [15]. Ainsi, malgré l utilisation de ces différents outils, 15 à 40% des patients, selon les études, nécessitent une reventilation dans les 48 heures qui suivent l extubation [13, 16, 17] et ce malgré un test de ventilation spontanée passé avec succès. Ce cas de figure se révèle être un important facteur de mortalité et de morbidité supplémentaire [13, 16, 17]: pneumopathies post- réintubation, allongement de la durée de séjour en réanimation et de ses complications intrinsèques (comme les complications de décubitus, les infections diverses, les neuropathies de réanimation ). Les causes d échec d extubation sont nombreuses, et de physiopathologie complexe incluant les fonctions : respiratoire [18-25], cardiaque [26-28], neuromusculaire centrale [21] et périphérique avec notamment la dysfonction diaphragmatique [29-34], métabolique [35], nutritionnelle [36] et enfin psychologique [37]. Toutes ces causes ont pour conséquence finale une altération des échanges gazeux qui aboutit à la reventilation. L altération de ces échanges pourrait être une conséquence de la perte d aération pulmonaire. Cette dernière peut être quantifiée grâce à un outil non invasif : l échographie pulmonaire. En effet, l analyse échographique des poumons permet d évaluer le type d atteinte pulmonaire (œdème interstitiel ou alvéolaire, consolidation, foyers de bronchopneumonie, épanchements pleuraux ). De nombreux travaux ont ainsi mis en évidence des paramètres échographiques témoignant de la perte d aération du poumon [38-48], avec création de «scores d aération pulmonaire». Parmi ces scores, il existe un score échographique simple, reproductible et utilisable en pratique clinique au lit du patient [44, 48 ]. Le degré d aération pulmonaire défini par ce 3

5 score est corrélé avec celui retrouvé au scanner pulmonaire et lors de la réalisation d une courbe pression- volume. L échographie possède cependant un avantage technique : sa simplicité de réalisation. On peut faire l hypothèse que les patients en échec de sevrage (épreuve de VS sur tube non réussie), ont une moins bonne aération pulmonaire que les patients qui réussissent l épreuve. On peut aussi faire l hypothèse que les patients réussissant l épreuve de VS sur tube mais ré- intubés dans les 48 h, ont un dérecrutement au moment de l épreuve de VS sur tube supérieur à celui des patients qui ne sont pas réintubés à la 48 ème heure et donc une moins bonne aération pulmonaire que ces derniers. Nous avons donc évalué de manière prospective et observationnelle, à l aide de l échographie pulmonaire, les variations d aération pulmonaire au cours d une épreuve de sevrage au sein d une série de patients de réanimation. 4

6 OBJECTIF DE L ETUDE Mettre en évidence une variation d aération pulmonaire, au cours du test de sevrage de la ventilation mécanique, entre les patients nécessitant une reventilation avant la 48 ème heure et ceux sevrés définitivement. 5

7 METHODES Il s agit d une étude prospective observationnelle bicentrique portant sur l évaluation de soins courants. Un avis favorable du Comité de Protection des Personnes de Clermont- Ferrand a été obtenu en Elle se déroule dans deux centres : - - service de réanimation du Pr Bazin (Hôpital Hôtel- Dieu, Clermont Ferrand) service de réanimation du Pr Rouby (Hôpital de la Pitié Salpêtrière, Paris) L étude débute en février 2010, date à partir de laquelle les patients sont recrutés après consentement écrit du patient ou de sa famille. Calcul de l effectif L objectif était d analyser 30 patients en échec de sevrage à la 48 ème heure. Ces patients représentent dans les grandes séries publiées environ 1/3 des patients ventilés mécaniquement plus de 48 heures [13, 16, 17]. Parce qu environ 10% des patients ne réussissent pas l épreuve de VS sur tube, l inclusion de 100 patients devrait permettre d étudier 90 patients réussissant le test de sevrage et donc de comparer 60 patients sans échec d extubation à 48 heures (groupe «succès à H48») et 30 patients en échec d extubation à 48 heures (groupe «échec à H48»). Critères d inclusion des patients La durée de ventilation préalable avant test de sevrage doit être supérieure à 48 heures pour éviter un biais de sélection (les patients intubés depuis moins de 48 heures n ont pas encore subi les conséquences délétères des différentes contraintes imposées par la ventilation mécanique, telle que l inversion des régimes de pression et ses conséquences cardiovasculaires par exemple). Les patients doivent être munis d un cathéter artériel en place afin de ne pas engendrer de iatrogénie lors du recueil des gaz du sang. 6

8 Les patients doivent présenter des caractéristiques cliniques stables en ventilation spontanée en aide inspiratoire (VSAI) permettant d envisager la réalisation d un test de sevrage ventilatoire [1] : - AI 8 mmhg, PEP 5 mmhg, FiO 2 40%, SpO 2 95%, fréquence respiratoire (F) 20 cycles/minute, volume courant (Vt) > 7 ml/kg - Glasgow Coma Score 13 et arrêt de la sédation - Température (T) < 38 degrés Celsius - Pas de catécholamines avec une pression artérielle systolique (PAS) < 160 mmhg et supérieure à 100 mmhg Les patients doivent avoir donné leur consentement selon les modalités décrites par la loi de santé publique du 9 aout 2004 ; si le patient n est pas en état d exprimer sa volonté, une personne de confiance (conjoint, enfant ou autre) accepte ou non de signer le formulaire de consentement et donc l inclusion dans l étude. Les patients doivent bénéficier d un régime de sécurité sociale. Critères de non inclusion Les patients présentant les caractéristiques suivantes ne peuvent être inclus dans l étude : - Refus du patient ou de sa personne de confiance. - Age inférieur à 18 ans. - Majeurs protégés et personnes vulnérables. - Patients trachéotomisés. - Traumatismes rachidiens avec paraplégie supérieure à T8 (susceptibles d engendrer un biais de sélection quant aux capacités ventilatoires après atteinte de la commande respiratoire centrale). - Patient non échogène en transthoracique. 7

9 - Patient inclus dans un autre protocole de recherche clinique. Critères d exclusion Les patients présentant une détresse respiratoire laryngée post- extubation nécessitant la réintubation ne peuvent être inclus car la cause de l échec de l extubation n est pas en relation avec une variation d aération pulmonaire. Protocole, recueil de données Après l inclusion des patients, les données démographiques (âge, sexe), cliniques (poids du patient à l admission et poids lors de l épreuve de sevrage, antécédents, motifs d admission), ventilatoires (SpO 2 en fonction de la FiO 2 avant et aux différents temps de l épreuve de sevrage), hémodynamiques (PAS et pression artérielle diastolique PAD, fréquence cardiaque FC), sont colligées pendant la phase de sevrage ventilatoire. Les gaz du sang artériel et l échographie pulmonaire sont effectués avant l épreuve de sevrage, lorsque le patient ventile en VSAI (temps «VSAI» de l étude), et à la fin de l épreuve de sevrage lorsque celle- ci est passée avec succès et que le patient ventile encore en VS sur tube (temps «VS tube» de l étude). L épreuve de sevrage est menée sous la forme d une épreuve de VS sur tube d une durée de 60 minutes avec un ballonnet dégonflé et une humidification des voies aériennes assurée par aérosolthérapie chauffante avec un débit d oxygène sur pièce en T 9L /min pour le maintien d une SpO 2 > 92%. Les critères d échec de l épreuve de sevrage nécessitant la reventilation du patient sont constitués par les signes de mauvaise tolérance suivants : F > à 35 cycles/minute, tirage respiratoire, SpO 2 < 90% sous oxygénothérapie > 9 L/min, FC > 120 battements par minute (bpm) ou variation de la FC > 20%, PAS > 200 mmhg ou < 80 mmhg, agitation, somnolence. 8

10 Les données de l échographie pulmonaire ne sont pas prises en compte dans la décision d extubation. En cas de succès de l épreuve de sevrage, les patients sont extubés. Les patients sont alors suivis jusqu à la 48 ème heure après l extubation et sont considérés comme définitivement sevrés : - en l absence de recours à une oxygénothérapie > 9 litres d oxygène par minute pour maintenir une SpO2 95% en l absence de recours à la VNI (ventilation non invasive) en l absence d une réintubation en l absence de signes cliniques de détresse respiratoire : F > 35cycles/minute, SpO2 < 90% sous oxygénothérapie > 9L/min, tirage, épuisement, mauvaise tolérance hémodynamique avec FC > 120 bpm, PAS > 160 mmhg ou < 90 mmhg, ou mauvaise tolérance neurologique avec agitation, troubles de la conscience. Les données clinico- biologiques et échographiques peuvent alors être classées en fonction de l appartenance au groupe «succès à H48» et «échec à H48». Réalisation des gaz du sang Les gaz du sang font partie intégrante de la pratique usuelle pour guider le clinicien en phase terminale du sevrage et pour la décision d extuber le patient. Ils permettent de surveiller la bonne tolérance respiratoire en période de post- extubation. Ce prélèvement est réalisé sur une ligne de cathéter artériel utilisé pour le monitorage de la pression artérielle. 9

11 Recueil des données échographiques Echographie pulmonaire Nous utilisons le score d aération proposé et validé dans le service du Pr Jean- Jacques Rouby [44, 48]. Ce score est défini par la somme des points obtenus dans les deux champs pulmonaires eux- mêmes divisés en six régions d étude (régions antérieures supérieures et inférieures, régions latérales supérieures et inférieures, régions postérieures supérieures et inférieures). Chaque région est balayée dans son intégralité par la sonde d échographie et nous attribuons une valeur de 0 à 3 en fonction des définitions suivantes (Figure 1) : point : aération normale, visualisation de la ligne pleurale et glissement pleural présent, présence de lignes A (artéfacts horizontaux répétant la ligne pleurale) (Figure 2) 1 point : queues de comètes espacées «B1», révélatrices d une surcharge hydrique pulmonaire interstitielle traduisant une perte minime d aération (Figure 3) 2 points : queues de comète en rideau «B2», révélatrices d une importante surcharge hydrique pulmonaire alvéolo- interstitielle traduisant une importante perte d aération 3 points : consolidations «C», révélatrices d une consolidation alvéolo- interstitielle traduisant une perte d aération totale. (Figure 4) La valeur observée la plus péjorative est attribuée à chaque région considérée. Le score d aération pulmonaire globale LUS (Lung Ultrasound Score) est alors compris entre 0 et 36. Plus le score est élevé, plus l aération pulmonaire est compromise. Le score obtenu correspond à l aération pulmonaire globale sans tenir compte des disparités régionales. 10

12 Figure 1 11

13 Figure 2 : Aération pulmonaire normale Figure 3 : Perte d aération pulmonaire : présence de lignes B (B1) 12

14 Figure 4 : Consolidations alvéolaires révélant une perte totale d aération Figures 2,3 et 4 : MULLER Michel,

15 Traitement statistique des données Le score d aération pulmonaire est déterminé pour chaque patient aux différents temps du sevrage respiratoire (premier temps «VSAI» et deuxième temps «VS tube»). La distribution des valeurs étant normale, les données sont exprimées en moyenne ± SD. Les valeurs moyennes sont alors comparées entre les patients du groupe «échec à H48» et du groupe «succès à H48» par un test t de Student. Une valeur seuil prédictive de LUS sera déterminée par une courbe ROC (Receiving Operating Curve), pour déterminer le seuil au- delà duquel on s expose de manière significative à un échec d extubation. Un risque d être en échec à H48 de l extubation sera calculé par l intermédiaire de l Odds Ratio, en fonction de l appartenance des populations à 2 groupes : un groupe ayant un LUS inférieur ou égal à la valeur seuil de LUS déterminée par la courbe ROC, l autre ayant un LUS supérieur à cette valeur seuil. Une valeur de p<0,05 sera considérée comme significative. 14

16 RESULTATS Sur les 100 patients inclus dans l étude, 34 patients ont pour le moment été analysés (Figure 5). Il s agit donc d une analyse intermédiaire. Figure 5 Ainsi, sur les 34 patients inclus au départ, 9 ont présenté un échec de l épreuve de VS sur tube, soit 26% de la population de départ. Cette proportion est plus importante par rapport aux résultats attendus (10% dans les grandes séries). 25 patients ont passé l épreuve de sevrage avec succès et ont donc été extubés. Parmi eux, 17 patients (68% des patients) n ont pas été ré- intubés à la 48 ème heure («succès à H48») et 8 patients (32% des patients) ont bénéficié de VNI et/ou ont été ré- intubés («échec à H48») soit 32% (1 seul a bénéficié de VNI seule sans ré- intubation). 15

17 Dans la perspective de prouver qu il existe une différence de score échographique de LUS, entre les patients du groupe «succès à H48» et ceux du groupe «échec à H48», seuls les patients ayant réussi l épreuve de VS sur tube sont analysés. En effet, l épreuve de VS sur tube est effectuée chez tous les patients en mesure d être extubés et ce selon les recommandations [12] ; l analyse du score échographique des patients ayant échoué à cette épreuve n a donc pas d intérêt pratique dans la décision ou non d extubation. Tous les patients (34) Patients extubés (25) Succès à H48 (17) Echec à H48 (8) Age (années) 63,68 ± 15,97 67,64 ±14,22 66,76 ± 11,13 69,50 ± 20,11 0,130 Sexe ratio F/M (%) 38,24 32,00 29,41 37,50 0,010* Motif d admission : (%) - Médical 40,74 52,00 52,94 50,00 - Chirurgical 59,26 48,00 47,06 50,00 0,740 P= Comorbidités : (%) - BPCO - cardiopathie - coronaropathie - valvulopathie - HTA 20,59 52,94 37,50 18,75 50,00 24,00 60,00 41,67 20,83 54,17 17,65 52,94 37,50 6,25 56,25 37,50 75,00 50,00 50,00 50,00 0,538 0,048* 0,493 0,387 0,122 Score SOFA (UI) 8,76 ± 3,86 8,76 ± 3,27 8,82 ± 3,23 8,63 ± 3,58 0,891 Score IGS (UI) 49,71 ± 15,98 51,16 ± 15,03 54,24 ± 15,73 44,63 ± 11,72 0,139 Durée de Ventilation 6,82 ± 3,57 6,56 ± 3,37 6,53 ± 3,32 6,63 ± 3,70 0,949 (jours) Variation de poids (kg) + 2,76 ± 8,08 +2,08 ± 6,90 4,59 ± 4,53-3,26 ± 8,26 0,005* Administration de 58,82 68,00 64,71 75,00 0,021* diurétiques dans les 24 heures précédentes (%) Clearance de la 90,96 ± 84,09 86,01 ± 84,20 90,65 ± 89,53 74,76 ± 74,78 0,720 créatinine (ml/min) Balance hydrique 0,05 ± 1,89-0,10 ± 1,75) -0,18 ± 1,75 +0,07 ± 1,85 0,750 (L/24h) Durée de séjour (jours) 17,09 ± 11,20 14,00 ± 7,50 12,53 ± 7,53 17,25 ± 6,78 0,145 Mortalité en réanimation (%) Mortalité hospitalière (%) 11, , ,057 17, , ,161 Tableau 1 : Caractéristiques des patients (moyenne ± écart type) 16

18 Le tableau 1 permet de comparer les deux populations. Il n y a pas de différence significative entre les deux groupes en termes d âge, de comorbités (sauf pour les cardiopathies, plus fréquentes chez les patients en échec), de score de gravité, de balance hydrique, de clearance de la créatinine. Une différence significative est retrouvée en termes de sexe avec un nombre de femmes plus important dans la population «échec à H48». Il existe une différence significative en termes d antécédent de cardiopathie entre les deux groupes ; le groupe «échec à H48» est constitué de patients plus fréquemment atteints de cardiopathie. Une différence significative en termes d utilisation de diurétiques dans les 24 heures précédent l intubation est mise en évidence, avec utilisation de diurétiques chez 75% des patients dans le groupe «échec à H48» contre 64,51% dans le groupe «succès à H48» (p=0,021). De même, il existe une variation de poids plus importante dans le groupe «échec à H48» dans le sens d une diminution de poids. Aucune différence significative n est observée en termes de durée de ventilation entre les deux groupes, cette durée de ventilation correspondant à la durée avant extubation. Autre constat : la mortalité en réanimation est de 5,88% dans le groupe «succès à H48» contre 25% dans l autre groupe. Néanmoins cette différence n atteint pas le seuil de significativité (p=0,057). La même remarque peut être appliquée pour la durée de séjour : 12,5 jours en moyenne pour le groupe «succès à H48» contre 17,3 jours pour le groupe «échec à H48». Il existe donc une différence de durée de séjour de presque 5 jours entre les groupes, mais cette dernière n est pas significative (p=0,145). 17

19 Le tableau 2 présente les caractéristiques ventilatoires cliniques, gazométriques et échographiques des patients extubés, en VSAI puis lors de l épreuve de VS sur tube, avec la comparaison de ces caractéristiques entre les deux groupes «succès à H48» et «échec à H48». Patients extubés Succès à H48 Echec à H48 p= Clinique/GDS VSAI : - SpO2 - FiO2 - ph - PaO2 - PaCO2 - FR 98,04 ± 1,85 32,08 ± 3,80 7,45 ± 0,04 98,24 ± 25,14 37,83 ± 5,93 19,04 ± 5,31 97,82 ± 1,98 31,18 ± 3,32 7,45 ± 0,04 94,53 ± 27,54 37,94 ± 5,12 20,41 ± 5,16 98,50 ± 0,93 34,29 ± 5,35 7,45 ± 0,05 106,25 ± 19,21 37,6 ± 8,61 16,12 ± 3,09 0,560 0,248 0,773 0,296 0,905 0,041* Clinique/GDS VS tube : - SpO2 - ph - PaO2 - PaCO2 - FR 97,24 ± 2,97 7,43 ± 0,08 92,6 ± 37,52 39,79 ± 11,14 20,48 ± 8,24 96,88 ± 3,02 7,45 ± 0,04 99,82 ± 35,76 38,17 ± 5,61 20,53 ± 6,09 98,00 ± 2,07 7,40 ± 0,08 77,25 ± 31,94 43,24 ± 14,23 20,38 ± 3,58 0,466 0,137 0,142 0,620 0,948 Score échographique de LUS: - VSAI - - VS tube delta VSAI VStube 12,16 ± 3,97 13,4 ± 5,69 +1,24 ± 3,81 10,94 ± 4,07 10,59 ± 4,17-0,35 ± 2,78 14,75 ± 1,28 19,38 ± 5,15 +4,63 ± 4,63 0,017* <0,001* 0,011* Tableau 2 : Caractéristiques ventilatoires des patients (moyenne ± écart type) Il n y a pas de différence significative concernant les caractéristiques cliniques et gazométriques entre les deux groupes de patients, que ce soit en VSAI ou lors de l épreuve de VS sur tube. La seule différence significative entre les deux groupes concerne la fréquence respiratoire en VSAI, plus élevée dans le groupe «succès à H48». 18

20 Au sujet des données échographiques, une différence significative en termes de LUS est mise en évidence entre les deux groupes, que ce soit en VSAI ou lors de l épreuve de VS sur tube. En VSAI, le LUS moyen des patients du groupe «échec à H48» est de 14,75 contre 10,94 pour les patients du groupe «succès à H48» avec p=0,017. Lors de l épreuve de VS sur tube, le LUS moyen des patients du groupe «échec à H48» est de 19,38 contre 10,59 pour les patients du groupe «succès à H48» avec p<0,001. Par ailleurs la variation du score de LUS entre la VSAI et les données relevées ensuite lors de l épreuve de VS sur tube est significativement différente entre les deux groupes, cette variation étant de +4,63 unités de LUS dans le groupe «échec à H48» contre une différence de - 0,35 unités de LUS entre les deux temps du sevrage dans le groupe «succès à H48». La variation du score de LUS de +4,63 en moyenne dans le groupe «échec à H48» est, elle aussi, significativement différente entre les deux temps du sevrage ventilatoire (p=0,027). Cette variation de LUS entre la VSAI et la VS sur tube n est pas significativement différente dans le groupe «succès à H48» (variation de - 0,35 points, p=0,804). La différence retrouvée entre les deux groupes lors de l épreuve de VS sur tube paraît la plus importante à étudier puisque c est cette différence qui peut apporter une aide à la décision d extubation ou non d un patient. (La différence en VSAI représente moins d intérêt pratique car l épreuve de VS sur tube est décidée sur des critères cliniques préalables, l échographie pulmonaire ne sera pas un critère de décision de tentative ou non d épreuve de VS sur tube). La courbe ROC permet de déterminer à partir de quel score de LUS la décision de ne pas extuber un patient malgré une épreuve de VS sur tube réussie peut être prise. 19

21 La courbe ROC est représentée sur la figure 6 : Figure 6 L analyse des résultats montre que le score de LUS pour lequel nous constatons le meilleur compromis sensibilité/spécificité, concernant la probabilité d être en échec à H48, est de 15 unités de LUS. La sensibilité est de 87,50% et la spécificité est de 88,24%. Le rapport de vraisemblance positif est de 7,44. Le rapport de vraisemblance négatif est de 0,14. L aire sous la courbe est 0,

22 Considérant 15 comme la valeur seuil de LUS en VS sur tube, le tableau 3 présente le pourcentage des patients ayant un LUS > 15 ou < 15 selon qu ils soient en échec ou en succès à H48. Echec à H48 (8) Succès à H48 (17) LUS > 15 (score en VS tube) 87,50% (7/8) 11,76% (2/17) LUS < ou = 15 (score en VS tube) 12,50% (1/8) 88,24% (15/17) Tableau 3 : Proportion de la population en échec à H48 et en succès à H48 ayant un score de LUS > 15 en VS sur tube, OR=52,50 (IC 0,95=4,05 à 680,95) Les résultats relatés dans ce tableau montrent que 87,50% des patients en échec à H48 ont un LUS supérieur à 15, contre 11,76% seulement dans le groupe «succès à H48». Par ailleurs, le calcul du risque, pour les patients d être en échec à H48 alors que leur LUS est supérieur à 15 par rapport aux patients ayant un LUS inférieur à 15, retrouve un Odds Ratio à 52,50 (IC=4,05 à 680,95). 21

23 DISCUSSION Le but de l étude observationnelle était de mettre en évidence une différence d aération pulmonaire, au moment de l épreuve de sevrage ventilatoire, entre les patients extubés qui seront en succès à la 48 ème heure et les patients extubés qui seront en échec. Cette étude confirme l hypothèse formulée et montre que les variations d aération pulmonaire mesurées par échographie prédisent le succès ou l échec d une extubation effectuée chez des patients ayant passé avec succès l épreuve de VS sur tube si l on s en tient aux critères classiques recommandés. Une différence de score échographique est mise en évidence de manière significative entre les deux groupes de patients au moment de l épreuve de sevrage (tableau 2). Par ailleurs, aucune différence clinique ou gazométrique n est mise en évidence entre les deux groupes aux différents temps du sevrage ventilatoire. Le score échographique lors de cette épreuve peut donc être, contrairement aux données cliniques et gazométriques, d un apport intéressant afin de prendre une décision quant à la pertinence d extuber un patient après une épreuve de VS sur tube réussie. Un LUS supérieur à 15 pendant l épreuve de VS sur tube augmente considérablement le risque d être réintubé (Odds Ratio=52,50 ; sensibilité 87,50 %, spécificité 88,24%). Il existe une augmentation significativement plus importante du score de LUS entre la VSAI et la VS sur tube dans le groupe «échec à H48» (+4,63 points), augmentation qui n est d ailleurs pas retrouvée dans l autre groupe. Il existe donc un dérecrutement alvéolaire important au moment de la réalisation de l épreuve de VS sur tube chez les patients qui seront en échec à la 48 ème heure. Ce dérecrutement n existe pas chez les patients qui ne seront pas en échec. Une évolution du score de LUS, s il est réalisé lors des deux étapes du sevrage ventilatoire (avant l épreuve de VS sur tube puis à la fin de cette épreuve), permettrait donc d apporter un argument supplémentaire quant à l extubation ou non d un patient. Cependant, il s agirait d une procédure plus lourde car l échographie pulmonaire devrait être réalisée lors de ces deux étapes, se révélant plus fastidieux. Nous n avons finalement pas choisi de définir par l intermédiaire d une courbe ROC un seuil de variation 22

24 de score de LUS au sein de la population «échec à H48», ce seuil de variation ayant moins d intérêt en pratique clinique journalière que le score absolu de LUS en VS sur tube. Aucun travail n avait pour l instant été réalisé en utilisant le score échographique pulmonaire comme prédicteur d un échec d extubation au sein d une population ayant passé avec succès l épreuve de VS sur tube. L utilisation du critère LUS > 15 comme critère prédictif d un échec d extubation reste cependant à confirmer. En effet, le travail présenté ici concerne 34 patients sur 100 à inclure. Ce mémoire constitue une étude intermédiaire dont les résultats sont encourageants et méritent confirmation. L outil utilisé pour la réalisation du score de LUS, l échographie, est un outil simple, non invasif, réalisable au lit du patient et reproductible. La réalisation d une échographie pulmonaire est d apprentissage aisé et rapide. Cet examen reste cependant opérateur- dépendant. L analyse des données démographiques des populations étudiées (tableau 1), révèle une première différence : les individus ne sont pas également répartis dans les deux populations en terme de sexe (il y a plus de femmes dans le groupe «échec à H48» que dans le groupe «succès à H48»). Ceci n influence en rien le fait d appartenir à un groupe en échec ou non dans la pratique et la différence retrouvée doit naturellement être attribuée à la petite taille de l échantillon analysé. Il est intéressant de constater qu un plus grand nombre de patients est atteint de cardiopathie dans le groupe «échec à H48». Néanmoins, l objectif principal de l étude est de montrer une différence au niveau de l aération pulmonaire entre les deux groupes, et non d identifier les causes d échec à H48. L existence d un plus grand nombre de patients atteints de cardiopathie peut expliquer un échec d extubation plus important notamment par le dérecrutement alvéolaire engendré par une insuffisance cardiaque préexistante. En effet, l œdème aigu pulmonaire cardiogénique est une cause reconnue d échec de l épreuve de ventilation spontanée sur tube [26, 49]. La ventilation mécanique modifie profondément les interactions cardiorespiratoires et la levée du régime de pression positive intrathoracique lors de la VS sur tube avec un passage à un régime de pression négative affecte le retour veineux qui augmente. Ainsi, la précharge ventriculaire gauche augmente, de même que sa 23

25 postcharge, ce qui provoque une augmentation du travail myocardique. Ce dernier augmente d autant plus, du fait de l augmentation du travail respiratoire et de l augmentation du tonus sympathique en partie lié à l anxiété. Un dépassement des capacités de travail myocardique peut ainsi provoquer un œdème aigu pulmonaire cardiogénique responsable ensuite d un échec d extubation. Cette différence entre les deux groupes en termes d antécédent de cardiopathie est à relier à deux autres différences, mises en évidence entre les groupes : la variation de poids ainsi que l utilisation de diurétiques durant les 24 heures précédant l intubation, plus importantes dans le groupe «échec à H48». La différence de variation de poids entre les deux groupes peut être expliquée par l utilisation plus fréquente de diurétiques dans le groupe «échec à H48». Elle est elle- même expliquée par la constatation plus fréquente d une cardiopathie préexistante chez ce groupe de patients : le traitement de la surcharge en eau extravasculaire pulmonaire, provoquée par l insuffisance cardiaque étant devenue nécessaire. Là encore, ces résultats ne modifient pas les résultats du critère de jugement principal mais peuvent expliquer un échec d extubation plus fréquent dans la population «échec à H48». En accord avec les données de la littérature, on pouvait espérer des différences significatives entre les deux groupes en termes de durée de séjour, de mortalité. Ces différences existent mais ne sont pas significatives. L étude d un effectif plus important devrait permettre de constater une différence. 24

26 CONCLUSION Le score échographique pulmonaire LUS est plus élevé chez les patients ayant réussi le test de sevrage de la ventilation mécanique mais en échec à la 48 ème heure, que chez les patients ayant réussi le test de sevrage de la ventilation mécanique mais n ayant pas nécessité de reventilation à la 48 ème heure, que ce score soit déterminé en VSAI ou lors de l épreuve de VS sur tube. Il existe une différence d aération pulmonaire échographique alors même qu il n existe aucune différence concernant les caractéristiques cliniques ou gazométriques entre les deux groupes. Le score de LUS peut donc être un outil supplémentaire discriminant, permettant d aider à la décision d extuber un patient alors que celui- ci a passé avec succès l épreuve de VS sur tube selon les critères cliniques de référence. En effet, l épreuve de VS sur tube, en elle- même, ne se révèle pas suffisante à la prise de décision (15 à 40% de reventilation). La valeur seuil de 15 apparaît comme la valeur révélant le meilleur compromis sensibilité/spécificité pour ce test prédictif d une reventilation deux jours après l extubation. Ces résultats nécessitent toutefois une confirmation, tout d abord par l analyse des résultats à la fin des inclusions prévues dans cette étude, puis par la réalisation d études similaires avec de plus grands effectifs, ainsi que d études prospectives comparatives. Ceci permettra d inclure le score de LUS comme un facteur de décision supplémentaire discriminant. 25

27 BIBLIOGRAPHIE 1. Esteban, A., et al., Characteristics and outcomes in adult patients receiving mechanical ventilation: a 28- day international study. JAMA, (3): p Tobin, M.J., Mechanical ventilation. N Engl J Med, (15): p Antonelli, M., et al., Year in review in Intensive Care Medicine, II. Haemodynamics, pneumonia, infections and sepsis, invasive and non- invasive mechanical ventilation, acute respiratory distress syndrome. Intensive Care Med, (3): p Chastre, J. and J.Y. Fagon, Diagnosis of ventilator- associated pneumonia. N Engl J Med, (14): p. 1469; author reply Cook, D.J., et al., Incidence of and risk factors for ventilator- associated pneumonia in critically ill patients. Ann Intern Med, (6): p MacIntyre, N.R., et al., Evidence- based guidelines for weaning and discontinuing ventilatory support: a collective task force facilitated by the American College of Chest Physicians; the American Association for Respiratory Care; and the American College of Critical Care Medicine. Chest, (6 Suppl): p. 375S- 95S. 7. Chastre, J. and J.Y. Fagon, Ventilator- associated pneumonia. Am J Respir Crit Care Med, (7): p Epstein, S.K., R.L. Ciubotaru, and J.B. Wong, Effect of failed extubation on the outcome of mechanical ventilation. Chest, (1): p Torres, A., et al., Re- intubation increases the risk of nosocomial pneumonia in patients needing mechanical ventilation. Am J Respir Crit Care Med, (1): p Nemer, S.N., et al., A new integrative weaning index of discontinuation from mechanical ventilation. Crit Care, (5): p. R Meade, M., et al., Predicting success in weaning from mechanical ventilation. Chest, (6 Suppl): p. 400S- 24S. 12. Boles, J.M., et al., Weaning from mechanical ventilation. Eur Respir J, (5): p Esteban, A., et al., Effect of spontaneous breathing trial duration on outcome of attempts to discontinue mechanical ventilation. Spanish Lung Failure Collaborative Group. Am J Respir Crit Care Med, (2): p Perren, A., et al., Protocol- directed weaning from mechanical ventilation: clinical outcome in patients randomized for a 30- min or 120- min trial with pressure support ventilation. Intensive Care Med, (8): p Lellouche, F., et al., A multicenter randomized trial of computer- driven protocolized weaning from mechanical ventilation. Am J Respir Crit Care Med, (8): p Chien, J.Y., et al., Changes in B- type natriuretic peptide improve weaning outcome predicted by spontaneous breathing trial. Crit Care Med, (5): p Esteban, A., et al., Noninvasive positive- pressure ventilation for respiratory failure after extubation. N Engl J Med, (24): p Bouadma, L., et al., Computer- driven management of prolonged mechanical ventilation and weaning: a pilot study. Intensive Care Med, (10): p Caruso, P., et al., The unidirectional valve is the best method to determine maximal inspiratory pressure during weaning. Chest, (4): p Salam, A., et al., Neurologic status, cough, secretions and extubation outcomes. Intensive Care Med, (7): p Epstein, S.K. and R.L. Ciubotaru, Independent effects of etiology of failure and time to reintubation on outcome for patients failing extubation. Am J Respir Crit Care Med, (2): p

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30 ABSTRACT Introduction : Une durée de ventilation mécanique prolongée et un échec d extubation exposent à des complications majeures en réanimation. Le meilleur outil prédictif du succès du sevrage ventilatoire est actuellement le test de ventilation spontanée (VS). Cependant 15 à 40% des patients réussissant ce test seront ré- intubés dans les 48 heures. D autres outils prédictifs du succès de l extubation doivent être développés. Le score d échographie pulmonaire LUS (Lung Ultrasound Score) est un témoin de l aération pulmonaire ; plus il est élevé, plus l aération pulmonaire est compromise. L objectif de cette étude est la validation de ce score comme test prédictif de l échec ou du succès de l extubation à H48 chez les patients de réanimation ayant réussi le test de VS sur tube. Méthodes : Etude prospective observationnelle bicentrique réalisée chez des patients intubés ventilés depuis plus de 48 heures et présentant des critères clinico- biologiques d extubation. Une échographie pulmonaire est réalisée aux différents temps du sevrage (lors de la ventilation spontanée en aide inspiratoire (VSAI) précédant l épreuve de VS sur tube et lors de cette épreuve de VS sur tube. Un score d aération pulmonaire LUS est calculé. Les patients sont extubés après succès de l épreuve de VS sur tube. Ils sont alors répartis en deux groupes à la 48 ème heure de l extubation : patients reventilés à H48 (groupe «échec à H48») et patients non ventilés (groupe «succès à H48»). Les données clinico- biologiques et échographiques de LUS sont comparées entre les deux groupes. Le critère de jugement principal est le LUS mesuré en VS sur tube. Un seuil de LUS prédictif d un plus grand risque d échec à H48 est déterminé par la méthode de la courbe ROC. On calcule le risque d échec à H48 (Odds Ratio) à partir de ce seuil. Résultats : 34 patients sont inclus. 25 patients (74%) sont extubés après réussite de l épreuve de VS sur tube, parmi lesquels 17 forment le groupe «succès à H48» et 8 le groupe «échec à H48». Les données clinico- biologiques des deux groupes ne présentent aucune différence significative. Le score de LUS du groupe «échec à H48» est significativement plus élevé que celui du groupe «succès à H48», que ce soit en VSAI (14,75 vs 10,94 ; p=0,017) ou lors de la VS sur tube (19,38 vs 10,38 ; p<0,001). Le seuil de LUS prédictif d échec à H48 est de 15, avec une sensibilité de 87,50% et une spécificité de 88,24%. L Odds Ratio (OR) de reventilation à la 48 ème heure est de 52,50 (IC 0,95=4,05 à 680,95). Conclusion : Dans cette étude préliminaire un score de LUS supérieur à 15 en VS tube se révèle être un outil prédictif discriminant d un échec d extubation à H48 chez des patients ayant réussi le test de VS sur tube. En pratique clinique journalière, ce test non invasif pourrait représenter un complément nécessaire à la décision d extubation. 29