Humidification et réchauffement des gaz

Humidification et réchauffement des gaz Jonathan Messika Jean-Damien Ricard Assistance Publique Hôpitaux de Paris, Hôpital Louis Mourier, Service de Réanimation Médico-chirurgicale, Colombes INSERM IAME 1137, Université Paris Diderot Sorbonne Paris Cité jonathan.messika@lmr.aphp.fr 1

Traitements de l hypoxémie Sonde Nasale 0,5 à 6 l/min Canules nasales Masque facial simple Max 10 l/min Masque facial avec réservoir Max 15 l/min Oxygénothérapie à haut débit 35 à 60 l/min VNI Ventilation invasive Gaz médicaux Froids (15 C) Secs (0,3 mgh 2 0/L) 2

Est-il important d humidifier et de réchauffer les gaz inspirés? 3

Quelques valeurs à retenir GAZ AIR POUMONS MEDICAUX AMBIANT TEMPERATURE 15 C 20 C 37 C HUMIDITE RELATIVE 2% 50% 100% HUMIDITE ABSOLUTE 0.3 mg/l 10 mg/l 44 mg/l 4

Humidification des voies aériennes Nez : température 20 C humidité relative 50% Trachée : température 32 C humidité relative 90% Bronches : température 37 C humidité relative 100% 5

Conséquences d une sous-humidification des VA Destruction du tapis mucociliaire Augmentation de la viscosité des sécrétions Ulcérations muqueuse Augmentation de la résistance des VA Perte surfactant : diminution de la compliance pulmonaire Diminution CRF 6

Résistances : effet de l humidité Air amb., air sec, air amb. air humide Fontanari et al, JAP, 1996 7

Résistances : effet de la température Fontanari et al, JAP, 1996 8

Comment humidifier les gaz inspirés? 9

Au cours de la ventilation mécanique invasive Humidification passive échangeur de chaleur et d humidité Humidification active humidificateur chauffant 10

Au cours de la ventilation mécanique invasive : ces deux systèmes sont équivalents! Efficacité clinique Dreyfuss AJRCCM 1995; Boots Crit Care Med 1997; Hurni Chest, 1997; Kollef Chest 1998 PAVM Dreyfuss AJRCCM 1995; Memish Am J Infect Control 2001 ; Lacherade AJRCCM 2005; Siempos Crit Care Med 2007 Performances hygrométriques ECH légèrement inférieures Martin Chest 1992; Martin Chest 1995; Ricard Chest 1998 Réduction de l espace mort (SDRA) Coût des HC! Prin ICM 2002; Prat ICM 2003 11

Humidification et réchauffement: contre-indications à l utilisation des ECH 1. Indiscutables (ou peu discutées) hypothermie (< 32 C dans la littérature mais si elle est prolongée, plutôt < 34-35 C) fistule bronchopleurale intoxication par un toxique à élimination respiratoire hémoptysie 2. Potentielles SDRA et état mal asthmatique avec volume courant très réduit 12

Quelle attitude adopter pour la VNI? Sur le travail respiratoire avec filtre de grand volume HC>>ECH avec filtre de petit volume ECH HC Sur le confort Lellouche ICM 2003 Boyer ICM, 2010 pas de différence entre 15 et 30 mgh 2 O/L d humidité absolue ECH HC Sur critères cliniques «durs» étude randomisée multicentrique plutôt équivalence Lellouche ICM 2009 Lellouche ICM 2014 EN PRATIQUE : demander au patient son ressenti en terme de sécheresse de bouche et douleurs pharyngées 13

Traitements de l hypoxémie Sonde Nasale 0,5 à 6 l/min Canules nasales Masque facial simple Max 10 l/min Masque facial avec réservoir Max 15 l/min Oxygénothérapie à haut débit 35 à 60 l/min VNI Ventilation invasive 14

Comment humidifier les gaz inspirés hors ventilation artificielle? 15

Comment humidifier les gaz hors ventilation artificielle? 30 patients, O 2 5 à 10l/min Puis étude sur banc humidification et température à différents débits 16

Comment humidifier les gaz hors ventilation artificielle?

p<0,05 p<0,05 p<0,05 18

p<0,05 p<0,05 p<0,05 19

p<0,05 p<0,05 p<0,05 20

Une histoire vraie. 56 ans Hospitalisation en gastro-entérologie pour ulcère duodénal hémorragique Transfusion 4 CGR 21

Radiographies de thorax

Évolution

Mise en route de l Optiflow 24

Évolution sous Optiflow

Oxygénothérapie nasale à haut débit : oxygène, humidité et chaleur 26

OHD : oxygène, humidité, chaleur à haut débit Délivre de l oxygène humidifié, réchauffé A très haut débit (60-70 L/min) En générant une pression positive (PEP) modérée (recrutement alvéolaire?) Assure un lavage de l espace mort nasopharyngée En prévenant l augmentation inspiratoire des résistances Meilleur matching avec le débit inspiratoire du patient (pas de dilution de l oxygène) Permettant l administration d une FiO 2 élevée 27

Comment ça marche Débit mètre de gaz Jusqu à 70L/min) Canule nasale Mélangeur - air-oxygène ajustable FiO2 (21-100%) Circuit apportant le Mélange air/o2 Circuit performant Chambre d humidification Et de réchauffement 28

Effet PEP fonction du débit Groves and Tobin, Aus Crit Care, 2007

Limites de l oxygénothérapie conventionnelle FiO 2 très variable et non maîtrisée Dilution de l oxygène Peu ou pas d humidification Débit très limité avec lunettes et canules nasales Débit supérieur avec le masque à haute concentration mais problème de tolérance++ 30

Wagstaff Anaesthesia 2007 Peu de modifications de la FiO 2 effective pour un débit de 30 l/min FiO 2 effective 15 l.min -1 10 l.min -1 6 l.min -1 FiO 2 effective FiO 2 = 100% FiO 2 = 80% OHD: débit = 30 l.min -1 (système Vapotherm) 2 l.min -1 FiO 2 = 60% FiO 2 = 30% Fréquence respiratoire (cycle.min -1 ) 31

Limites de l oxygénothérapie conventionnelle FiO 2 limitée, inconnue, variable.

Meilleure adéquation débit inspiratoire débit de gaz oxygéné Lunettes nasales Optiflow 34

Avec OHD Moins de déplacement du dispositif (0,4 vs 1,7 par patient, p<0,001) Moins de patients déplaçant le dispositif (32,1 vs 55,8%, p<0,01) 38

Indications de l Optiflow en réanimation Avant tout : insuffisance respiratoire aiguë hypoxémique 39

Ricard Minerva Anestesiol 2012 Acute hypoxemic respiratory failure Community-acquired pneumonia Viral pneumonia (H1N1) Acute asthma Cardiogenic pulmonary edema Pulmonary embolism Interstitial pneumonia Carbon monoxide poisoning Post-extubation respiratory distress Do-not-intubate Post-cardiac surgery Oxygen supply during invasive procedures Bronchoalveolar lavage Transoesophageal echocardiography Gastro-eosophageal endoscopy Intubation References [15-17, 27] [15] [15, 17] [15-17, 27] [15, 16] [15, 16] [27] [16, 21, 22] [19, 27] [12, 14] [23] Unpublished personal data Unpublished personal data Unpublished personal data

Combined with NIV n=1 NIV failure n=4 Post-extubation n=12** Pre-oxygenation n=12 * HFNC 87 patients Palliative HFNC n=10 HFNC as first step for ARF n=51

OHD versus O 2 conventionnelle? 38 Patients en détresse respiratoire persistante malgré l oxygénothérapie au masque à haute concentration - Critère d exclusion : patients nécessitant l intubation immédiate. Mise en place de l Optiflow : FiO 2 = 100%; débit = 50 l/min

Evolution Durée d utilisation = 2,8 jours (maximum 7 j) Utilisation secondaire de VNI = 4 Intubation secondaire = 9 Taux de succès = 66% Pneumonie nosocomiale sous Optiflow = 0 Arrêt prématuré de l Optiflow pour intolérance = 0 44

OHD versus VNI+OHD ou O 2 conv.? Etude multicentrique, randomisée, contrôlée : FLORALI JP Frat, Poitiers

HFNC as first step for ARF n=51 Not ARDS, n=6 ARDS n=45 success failure HFNC alone n=26 With NIV n=1 Secondary intubation n=18

Peut-on prévoir l échec? Oui, attention à la fréquence respiratoire Sztrymf ICM 2011

Peut-on prévoir l échec? Oui, attention au balancement thoraco-abdominal Secondairement intubés Non intubés Sztrymf ICM 2011 48

Peut-on prévoir l échec? Absence de correction de l hypoxémie Sztrymf B ICM 2011 49

HFNC as first step for ARF n=51 Not ARDS, n=6 ARDS n=45 success failure HFNC alone n=26 With NIV n=1 Secondary intubation n=18

Peut-on prévoir l échec? Succès (n=27) Echec (n=18) Au moins une co-morbidité 15 (51%) 14 (70%) ns O 2 HDN pour pneumonie 23 (85%) 13 (72%) ns Plus d une défaillance associée : 7 (26%) 13 (76%).002 p=0.02 p=0.001 p échec succès 124 92 29 46 PaO 2 /FiO 2 (mmhg) IGSII

Ricard Minerva Anestesiol, 2012 Acute hypoxemic respiratory failure Community-acquired pneumonia Viral pneumonia (H1N1) Acute asthma Cardiogenic pulmonary edema Pulmonary embolism Interstitial pneumonia Carbon monoxide poisoning Post-extubation respiratory distress Do-not-intubate Post-cardiac surgery Oxygen supply during invasive procedures Bronchoalveolar lavage Transoesophageal echocardiography Gastro-eosophageal endoscopy Intubation References [15-17, 27] [15] [15, 17] [15-17, 27] [15, 16] [15, 16] [27] [16, 21, 22] [19, 27] [12, 14] [23] Unpublished personal data Unpublished personal data Unpublished personal data

Bénéfices attendus de l oxygénothérapie à haut débit pour l intubation en réanimation Pourrait améliorer à la fois 1. la préoxygénation 2. l oxygénation apnéique 53

8 sujets sédatés, curarisés, pour chirurgie mineure.

Amélioration de l oxygénation pré-intubation et per-intubation 55

En analyse multivariée, OHD = facteur protecteur de désaturation <80% 56

En conclusion : l oxygénothérapie à haut débit Délivre de l oxygène humidifié, réchauffé A très haut débit (60-70 L/min) A FiO 2 élevée Pour le traitement de l insuffisance respiratoire aigue De la pré-oxygéntation au post-extubation! Prudence en cas de non-amélioration!!

Merci de votre attention