Index prédictifs de succès et d échec de l extubation

Réanimation 2001 ; 10 : 728-32 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés S1624069301001864/FLA COMMUNICATIONS DES EXPERTS Index prédictifs de succès et d échec de l extubation J. Mancebo*, I. Vallverdú Service de médecine intensive, hôpital de Sant-Pau, Barcelone, Espagne extubation / fonction respiratoire / index / ré-intubation / sevrage extubation / respiratory function / index / reintubation / weaning INTRODUCTION Environ deux tiers des patients peuvent être séparés avec succès de la ventilation mécanique (VM) après un simple essai de ventilation spontanée (VS) à travers une pièce en T ou avec un faible niveau d aide inspiratoire (habituellement pour une durée de 30 à 120 minutes), alors que la cause initiale de l insuffisance respiratoire (IRA) a été corrigée [1, 2, 3, 4]. Il reste donc environ 30 % des patients qui nécessitent une VM prolongée du fait de la non tolérance d un essai initial de sevrage. Une séparation précoce de la VM et l ablation de la prothèse endo-trachéale sont d importants objectifs et le clinicien doit alors quotidiennement essayer de comprendre les mécanismes à l origine de l échec de sevrage, traiter les causes réversibles et ainsi réduire le nombre de jours où le patient reste ventilé [5]. En effet une prolongation non nécessaire de la VM augmente le risque de complications en particulier infectieuses ou de barotraumatisme, de dysfonction cardio-vasculaire ou d atteinte laryngée ou trachéale, et de faiblesse musculaire. À l opposé un arrêt trop précoce de la VM conduisant à une ré-intubation peut aussi augmenter la morbidité [6], la mortalité [6, 7], la durée de séjour en réanimation ou la nécessité d une ventilation de longue durée [8]. Le clinicien doit donc accélérer le processus de sevrage dans la mesure du possible pour optimiser le pronostic des patients. Le succès de la séparation de la ventilation artificielle et le succès de l extubation sont deux processus différents. La première étape concerne ce qui est appelé «le sevrage de la ventilation» et indique que le patient ne nécessite plus de support ventilatoire. Lorsque cette étape est franchie la question du clinicien devient : «Est-ce que le patient peut respirer spontanément sans sa sonde d intubation?» C est le processus de l extubation. De nombreuses études ont mélangé les deux aspects, et ce n est que récemment que les deux processus ont été séparés, montrant que des mécanismes physiopathologiques différents pouvaient expliquer l échec du sevrage et l échec de l extubation. Les échecs de l extubation varient entre5à20%despatients extubés. Les échecs de l extubation sont associés à une surmortalité hospitalière et une augmentation de la durée de séjour en réanimation et à l hôpital ainsi qu une augmentation des besoins en trachéotomie. Ce chapitre se concentre sur les mécanismes physiologiques expliquant l échec de l extubation et essaye de décrire quels index prédictifs peuvent être utilisés. ÉCHEC DE L EXTUBATION Définition, étiologie et importance clinique Le taux d échec de l extubation peut être défini comme le nombre de patients qui une fois extubés nécessitent la réinstitution d une assistance ventilatoire dans les 24 à 48 h d une extubation programmée : on divise donc le nombre de patients nécessitant la ré-institution de la VM (via une intubation endo-trachéale ou de manière non invasive) par le nombre total de patients extubés. L extubation n est réalisée qu après deux étapes. La première consiste à décider de réaliser une épreuve de VS (par exemple en débranchant le patient du ventila *Correspondance et tirés à part. Adresse e-mail : jmancebo@hsp.santpau.es ; jordi.mancebo@blues.uab.es (J. Mancebo).

Succès et échec de l extubation 729 teur), et la deuxième est l évaluation de la tolérance d une épreuve de VS sur pièce en T, en VS PEP ou avec un faible niveau d AI. La durée de cette épreuve de VS varie entre 30 et 120 minutes. Les critères utilisés pour décider d une épreuve de VS peuvent être les suivants : la cause de la détresse respiratoire initiale s est améliorée, la SaO 2 est 90 % avec une FiO 2 0,4 et une PEP 5 cmh 2 O, absence de fièvre (température 38 C), Hb 8 g/dl, état cardiovasculaire correct, pas de désordre hydroélectrolytique, pas de sédation intraveineuse dans les dernières 24-48 h, état neurologique correct (score de Glasgow. 11). Lorsque les patients remplissent les critères suivants, ils peuvent être débranchés du ventilateur et une série de tests simples peut être réalisée: mesure de la fréquence respiratoire (FR), mesure du volume courant (VT), mesure de la pression inspiratoire maximale (PIM). Si deux des critères au moins sont présents (FR 35 cycles/min, VT 5 ml/kg, PIM 20 cmh 2 O), alors les patients peuvent être testés par une épreuve de VS. Les patients sont ensuite extubés si au cours de la période de 30 à 120 minutes de ventilation spontanée la bonne tolérance clinique est attestée par l absence des signes ou symptômes ci-dessous : augmentation de la FR de plus de 50 % ou FR 35 cycles/min de manière prolongée, apparition d arythmie cardiaque, augmentation de la FC de plus de 20 % ou FC 140 battements/minute de manière prolongée, instabilité hémodynamique (PAS < 80 mmhg ou > 160 mmhg), agitation, sueurs ou altération du niveau de conscience. Cette approche permet à environ 75 % des patients évalués d être extubés. Parmi ceux-ci, 5 à 20 % vont nécessiter une ré-intubation (ou une VNI dans les 48 h suivantes). Le type d épreuve de ventilation spontanée (pièce en T ou AI) ne semble pas influencer l issue du sevrage et de l extubation. Le travail d Esteban indique qu une bonne tolérance clinique d une épreuve de deux heures avec 7 cmh 2 Od aide inspiratoire est autant couronnée de succès que l épreuve standard sur pièce en T [3] : avec cette stratégie le taux de ré-intubation était 18,8 % avec la pièce en T et 18,5 % avec l aide inspiratoire. Concernant la durée de cette épreuve, une étude récente [4] montrait qu une épreuve de pièce en T de 30 minutes était aussi efficace pour identifier les patients qui pouvaient être extubés avec succès que lors d une durée de 120 minutes. Dans cette étude incluant 526 patients, le taux de ré-intubation à 48 heures était identique 13,5 % (environ dans les deux groupes). Cependant d autres données suggèrent qu un nombre relativement important de patients puisse échouer une épreuve de VS au-delà de 30 minutes [4, 9]. De plus utilisant les critères mentionnés ci-dessus, le taux de ré-intubation peut varier considérablement en fonction de l étiologie de l IRA. Vallverdú [9] montre que dans une population en IRA, le taux global de ré-intubation était 15,5 %. Ce taux variait de 35,7 % chez les patients ayant une atteinte neurologique centrale, à 0 % chez les patients ayant une BPCO ; pour les autres étiologies ce taux était de 8,6 %. Bien que l échec de sevrage puisse être expliqué par les problèmes d hypoxémie ou d encéphalopathie, le mécanisme principal semble être une inadéquation entre la charge imposée aux muscles respiratoires et leur capacité [10, 11]. De plus la mise en VS, où les pressions intrathoraciques sont négatives peut s associer à une défaillance cardiaque du fait de l augmentation de la postcharge ventriculaire gauche [12, 13]. Ainsi, si les patients sont sevrés en pression positive, les modifications de pression intrathoracique ne peuvent survenir qu après l extubation. Ceci peut expliquer pourquoi jusqu à un tiers des patients peuvent échouer après l extubation du fait d une défaillance cardiaque [2, 8, 14]. Enfin l intubation peut être responsable de lésions laryngées ou trachéales, semblant plus fréquentes avec des durées de ventilation prolongées et chez les femmes [15] ; ce facteur peut également expliquer des échecs de l extubation. Des séries récentes indiquent que l échec de l extubation est associé avec une augmentation de la mortalité hospitalière [3, 4, 7, 9, 16]. De plus cela augmente la durée de la VM, la durée deséjour en réanimation et à l hôpital et l utilisation de la trachéotomie [3, 4, 8]. L étiologie de l échec de l extubation semble influencer le pronostic avec une mortalité faible pour les problèmes liés aux voies aériennes supérieures (œdème laryngé, etc.), et plus élevé lorsque la ré-intubation est liée à d autres facteurs [3, 4, 8, 17]. En effet les patients nécessitant une ré-intubation pour cause d IRA, ont une mortalité de l ordre de 30 % alors que celle-ci n est que de 7 % si la cause de la détresse respiratoire post-extubation est une atteinte des voies aériennes supérieures [3, 8]. Ces données suggèrent que la pathologie entraînant la ré-intubation semble plus importante que la ré-intubation par elle-même pour expliquer ce mauvais pronostic. L échec de l extubation semble donc un facteur prédictif indépendant de mortalité [3, 7]. Dans une étude chez 74 patients médicaux ré-intubés dans les 72h de l extubation, la mortalité était plus faible pour ceux ré-intubés dans les douze heures, et augmentait à mesure que la ré-intubation était plus tardive [8]. De manière

730 J. Mancebo, I. Vallverdú indépendante, les comorbidités, les défaillances d organes, la cause de ré-intubation, et le temps auquel est pratiquée cette ré-intubation semblait être des facteurs indépendants de mauvais pronostic. PRÉDICTION DE L ÉCHEC DE L EXTUBATION À l opposé de ce qui a été développé pour la séparation de la VM très peu d index ont été testés pour prédire le succès ou l échec de l extubation. Dans deux des études les plus larges [3, 4] incluant plus de 1 000 patients, les données telles que la FR, la FC, PAS qui discernent bien les patients pouvant être séparés du ventilateur de ceux échouant l épreuve de VS, n avaient aucune valeur prédictive de l échec de l extubation. La recherche en routine de la capacité du patient à respirer seule semble être l approche la plus utile pour améliorer le processus de l extubation [18, 19, 20]. Saura montre que l utilisation d un protocole de sevrage, dans le cadre d un essai clinique, utilisant des critères simples de sevrage a permis de réduire très fortement la durée de sevrage par rapport à la pratique habituelle. Ceci était essentiellement attribuéàla réduction de la proportion de patients qui jusque-làétait testée par des approches de réduction progressive du support ventilatoire. En utilisant à la place une extubation directe l incidence de ré-intubation restait stable (entre 14 et 17 %) alors que la durée de VM pouvait être réduite d environ quatrejours. Ces données ont été confirmées par les études randomisées contrôlées, par Ely [18] et Kollef [19]. Dans ces deux essais l approche consistait àévaluer la capacité du patient à tolérer la VS. Une extubation plus rapide, une durée de séjour en réanimation plus courte, étaient observées sans augmentation du taux de ré-intubation. Dans l étude d Ely [18], le taux d échec de l extubation semble même inférieur (8 % contre 3 %). La fréquence des ré-intubations et l impact négatif qu elles peuvent avoir sur le pronostic suggère qu une prédiction correcte de l extubation semble importante. La majorité des cliniciens évaluent la capacité du patient en utilisant un test de VS. L importance de ce test a été confirmée indirectement par Zeggwagh [21]. En effet cet auteur réalisait directement l extubation sans test de VS chez des patients médicaux ayant une amélioration clinique un état neurologique correct, une température inférieure à 38 C, une FR < 35 cycles/minutes, une SaO 2 supérieure à 90 % en FiO 2 < 0,40, une Hb supérieure à 10 g/dl et une stabilité hémodynamique. Sur ces simples critères de sevrage, 44 extubations sur 119 (37 %) entraînaient la ré-intubation. Ce taux le plus élevé de la littérature, suggère la forte nécessité d effectuer un test de VS. Comme discuté ci-dessus, une physiopathologie différente entre les échecs de sevrage et d extubation explique pour la plupart des index prédictifs du sevrage que leur précision est faible concernant la prédiction de l extubation. C est le cas par exemple de la valeur prédictive du rapport FR/VT [15, 16, 22]. Epstein. [15, 22] montre qu entre 27 et 40 % des patients avec un FR/VT < 100 pouvaient être extubés avec succès alors qu un certain nombre de patients avec un FR/VT < 100 étaient ré-intubés du fait de problèmes sans liaison avec la cause initiale de l IRA. Beaucoup de ces problèmes n entraînent vraisemblablement pas d augmentation du rapport FR/VT. Ainsi un certain nombre de patients avec un rapport FR/VT 100 peut être extubé avec succès. Les patients dans l incapacité de protéger leur voies aériennes et/ou d éliminer les secrétions avec une toux efficace, sont à très forts risques d échec de l extubation. La technique traditionnelle d évaluation consiste à retrouver un réflexe de toux lorsqu un cathéter d aspiration endo-trachéale est descendu dans la trachée, en l absence de secrétions excessives. Ces critères n ont cependant pas été standardisés. On peut noter chez les patients ventilés qu un aspect en dents de scie de la courbe déviée de volume indique la présence de secrétions en excès mais n apporte pas de renseignements quantitatifs [23].L évaluation des voies aériennes supérieures est rendue très difficile par la présence d une sonde d intubation. Afin d apporter une mesure plus objective Miller et Cole [24] ont décrit l utilité d un test de fuite, déterminé dans les 24 h avant l extubation pour 100 épisodes de VM chez 88 patients de réanimation médicale. Une spirométrie a été effectuée avec et sans dégonflage du ballonnet et les auteurs montraient en analyse rétrospective qu une différence de 110 ml au moins entre les deux mesures était prédictive d une obstruction des voies aériennes supérieures après l extubation. Lorsque le volume était supérieur à 110 ml 98 % des patients ne développaient pas de stridor, alors que 80 % des patients en développaient un lorsque le volume était inférieur à 110 ml. Ces résultats initiaux ont été confirmés dans une étude concernant des patients polytraumatisés [25] mais pas dans une population de chirurgie cardiaque [26].D autres évaluations seront utiles dans l avenir. La pression d occlusion mesurée dans les 100 premières ms d une occlusion des voies aériennes (P0,1) a également été utilisée pour prédire le devenir après extubation. Cette approche est intéressante car plusieurs ventilateurs récents fournissent cette mesure. Del Rosario [27] observe une P0,1 et un rapport P0.1/PIM plus élevés chez des patients en échec de l extubation. Capdevilla. [28] retrouve des résultats similaires, mesurés après 20 min de VS chez les patients nécessitant secondairement une ré-intubation. En analyse rétrospective des seuils de 0.5 cmh 2 O pour la P0.1 et 0,09 pour le rapport P0,1/PIM étaient associés à une valeur prédictive positive de 96 et 100 % et une valeur

Succès et échec de l extubation 731 prédictive négative de 65 et 92 %. Ces données n ont pas été confirmées par des études prospectives. Hilbert [29] étudiant des patients BPCO, a mesuré la P0,1 avant et 90 min après l extubation alors que les patients étaient ventilés en AI au masque. C est seulement la P 0,1 mesurée après l extubation qui permettait de définir le groupe de patients qui développe une IRA après extubation, et non la P0,1 mesurée avant l extubation. Vallverdú [9] a montré que le taux d échec de l extubation est particulièrement élevé chez les patients ayant une pathologie neurologique centrale (36 %). La nécessité de ré-intubation chez ces patients n était suspectée ni cliniquement ni sur les index classiques de sevrage. Cependant une analyse discriminante multivariée montrait que la force expiratoire maximale, la PIM et le produit FR/VT x P0.1 étaient des prédictifs du sevrage et de l extubation en général avec une précision de 74 %. Ces données suggèrent que d un point de vue clinique il est important d évaluer la capacité du patient à tousser, à évacuer ses secrétions (spécialement dans cette catégorie de malades). Dans ce cadre la mesure de la force expiratoire maximale semble avoir un intérêt. Coplin [30] a étudié des patients avec des pathologies neurologiques centrales, montrant qu il n y a pas de justification à retarder l extubation lorsque l indication d intubation prolongée est uniquement liée au niveau de conscience. Il a montré qu une extubation précoce, lorsque les critères de sevrage sont atteints, ne semble pas associée à plus de risque de ré-intubation ou de nécessité de trachéotomie, semble être bénéfique pour les patients avec une plus faible incidence de pneumonie et une réduction des coûts liés à l hospitalisation. Dans cette étude, le taux de ré-intubation était de 18 % (24 sur 136). Les ré-intubations n étaient pas liées à des retards à l extubation ou au niveau de conscience au moment de l extubation. Un score semi quantitatif était utilisé dont deux composantes étaient associées à une extubation avec succès:présence de toux durant la VS et fréquence des aspirations endo-trachéales. Récemment, Namen [31] a évalué l intérêtd un protocole de sevrage chez 100 patients de neurochirurgie. Les réticences liées à l atteinte neurologique ont entraîné une limitation de l implémentation de ce protocole et sans doute de ce fait aucune différence n a pu être mise en évidence entre le groupe où était effectuée l intervention (n = 49) et le groupe contrôle (n = 51). Le taux de ré-intubation était de 16 % et une analyse multivariée montrant que le score de Glasgow et le rapport PaO 2 / FiO 2 était associé àun succès del extubation. Rialp [32] a rapporté des données préliminaires chez 158 patients extubés après deux heures de pièce en T avec un taux de ré-intubation de 18 %. Les facteurs indépendamment associés à l échec de l extubation étaient le nombre de jours de VM avant l extubation et la PIM (p < 0,02). Une analyse de sous-groupe effectuée chez les patients neurologiques (ré-intubation 17 sur 45) et les patients en IRA pour d autres causes (ré-intubation 9 sur 90) montrait des résultats différents dans les deux groupes : en cas d atteinte neurologique le seul facteur prédictif de l extubation était la PEM (p < 0,01) et dans l autre groupe le rapport P 0,1/PIM (p = 0,02). Seuls deux patients BPCO sur 23 ont nécessité une ré-intubation. CONCLUSION L échec de l extubation survient chez 10 à 20 % des patients. Sa fréquence dépend de plusieurs facteurs incluant le type de population l âge et la durée de ventilation avant l extubation. Les tests utilisés pour prédire le sevrage sont beaucoup moins précis pour prédire le succès ou l échec de l extubation. La mortalité semble associée avec une ré-intubation retardée suggérant qu une détérioration clinique peut survenir pendant la période sans support ventilatoire. Peu d études ont utilisé des critères objectifs stricts pour déterminer la tolérance de l extubation et la nécessité de ré-intubation. Il n y a pas de consensus sur le chiffre idéal d échec de l extubation. Les centres ayant un taux de ré-intubation très bas ont peut être l inconvénient de garder trop longtemps leur patient sous VM. À l opposé un taux très élevé d échec indique probablement une évaluation insuffisante avant l extubation. Aujourd hui une bonne tolérance clinique d un test de VS semblent encore être le meilleur prédicteur de l issue de l extubation. REMERCIEMENTS Les auteurs remercient Laurent Brochard pour la traduction du texte en français, et Florence Picot pour l élaboration du manuscrit. RÉFÉRENCES 1 Brochard L, Rauss A, Benito S, Conti G, Mancebo J, Rekik N, et al. 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