UPThèses

L’insuffisance respiratoire aiguë est un motif fréquent de consultation dans un service d’urgences. Le traitement de première intention repose sur l’oxygénothérapie conventionnelle. En cas d’échec ou d’emblée en cas d’urgence vitale immédiate, le recours à un support ventilatoire devient nécessaire. Les supports ventilatoires englobent l’oxygénothérapie à haut-débit nasal humidifiée (OHD) et la ventilation mécanique qui peut être invasive ou non-invasive. Les données concernant l’intérêt du support ventilatoire en médecine d’urgence sont issues pour l’essentiel de travaux conduits en réanimation, et une approche globale de leur place en médecine d’urgence n’a jamais été réalisé. L’objectif de ce travail est de proposer une évaluation globale du support ventilatoire en médecine d’urgence, en analysant l’intérêt de l’OHD, d’introduction récente aux urgences, et la pratique aux urgences de la ventilation mécanique non-invasive et invasive. Nous avons dans un premier temps évalué les effets cliniques et gazométriques de l’OHD au cours de l’insuffisance respiratoire aiguë hypoxémique de novo, puis au cours de l’insuffisance respiratoire aiguë hypercapnique secondaire à un OAP cardiogénique, aux travers de deux études prospectives. Puis, nous avons réalisé une compilation des données de l’ensemble des études prospectives réalisés aux urgences pour déterminé si la mise en place précoce de l’OHD au cours des détresses respiratoires aiguës sans cause spécifique était susceptible d’améliorer le devenir des patients. Nous avons constaté qu’une mise en place précoce de l’OHD, dès l’admission du patient aux urgences, était associée à une amélioration des paramètres cliniques et gazométriques en cas d’insuffisance respiratoire aiguë de novo comparativement à l’oxygénothérapie conventionnelle, et de manière similaire à la ventilation non-invasive en cas d’insuffisance respiratoire aiguë hypercapnique secondaire à un OAP. En revanche, au cours des détresses respiratoires aiguës admises aux urgences, quelle qu’en soit la cause, l’OHD n’a pas été associé à une diminution au recours à la ventilation mécanique, ni à une diminution de la mortalité. Parallèlement, nous avons réalisé une évaluation des pratiques de la ventilation mécanique aux urgences, en analysant, indépendamment de l’indication de la ventilation mécanique, trois déterminants susceptibles d’influer le pronostic des patients. Nous avons dans un premier temps conduit un banc d’essai de l’ensemble des ventilateurs mécaniques de médecine d’urgence commercialisés en Europe et en Amérique du Nord pour évaluer leur performance et leur utilisabilité aux travers de deux études. Puis, nous avons réalisé une évaluation des pratiques de la ventilation mécanique, et mesuré l’association entre les paramètres réglés (notamment la ventilation à faible volume) et le pronostic du patient. Nous avons mis en évidence que les ventilateurs de médecine d’urgence récents ont une performance technique proche des ventilateurs de réanimation en raison des évolutions technologiques et de l’émergence des ventilateurs à turbine. L’augmentation de leurs performances et de leur complexité n’a pas été associée à une dégradation de leur utilisabilité. Enfin, dans les 6 services d’urgences participants, la majorité des patients ont bénéficié d’une ventilation mécanique à faible volume courant (entre 6 et 8 mL/kg de poids idéal théorique), répondant ainsi aux recommandations des sociétés savantes. En revanche, une ventilation à faible volume courant n’a pas été associée à une diminution de l’incidence du syndrome de détresse respiratoire aigu ou une diminution du taux de mortalité. Ces études permettent une évaluation globale du support ventilatoire aux urgences, intégrant la ventilation mécanique invasive et non-invasive, par son approche clinique et technologique, et un traitement émergent, l’OHD, par son impact clinique, gazométrique et pronostique aux urgences.

L’oxygénothérapie conventionnelle, l’oxygénothérapie nasale à haut débit (OHD, et la ventilation non-invasive (VNI), sont les trois techniques d’oxygénation disponibles en réanimation dans la prise en charge des patients en insuffisance respiratoire aiguë hypoxémique. Cependant, la place de chacune n’est pas clairement déterminée pour éviter l’intubation, ainsi la morbidité et mortalité associées à la ventilation invasive, ou encore en cas d’échec pour sécuriser la procédure d’intubation. Objectifs : Conduire des études cliniques chez des patients avec une insuffisance respiratoire aiguë hypoxémique pour: 1- déterminer la stratégie d’oxygénation non-invasive la plus efficace sur l’intubation et la mortalité ; 2- déterminer les facteurs associés à l’échec de chacune des techniques d’oxygénation ; 3- déterminer la technique de pré-oxygénation la plus efficace pour diminuer le risque d’hypoxémie sévère lors de la procédure d’intubation trachéale en cas de recours à la ventilation invasive. Méthodes : 1- Une première étude pilote a évaluée la faisabilité de l’utilisation de l’OHD entre les séances de VNI, chez les patients en insuffisance respiratoire aigüe hypoxémique ; 2- Un grand essai clinique randomisé a comparé les trois stratégies d’oxygénation sur le pronostic dans la même population de patients; 3- Une analyse post-hoc a déterminé les facteurs associés à l’intubation et à la mortalité avec chacune des trois stratégies d’oxygénation; 4- Un nouvel essai clinique randomisé a comparé l’efficacité de la pré-oxygénation par VNI et OHD chez des patients nécessitant un intubation lors de la prise en charge d’une insuffisance respiratoire hypoxémique. Résultats : Chez les patients avec une insuffisance respiratoire aiguë hypoxémique : 1- l’OHD permettait une baisse significative de la fréquence respiratoire et l’amélioration de l’oxygénation comparée à l’oxygène standard, qui restait cependant inférieure à la VNI 2- l’OHD permettait une amélioration de la mortalité comparativement à toutes les autres techniques et une diminution du recours à l’intubation chez les patients les plus sévères; 3- des volumes courants excessifs 1 heure après la mise en route de la VNI était associés à une augmentation du risque, ce qui pourrait expliquer des effets délétères de la VNI; 4- La pré-oxygénation avant intubation par VNI diminuait le risque de survenue d’hypoxémie sévère comparativement à une pré-oxygénation par OHD. Conclusions : Les patients avec une insuffisance respiratoire aiguë hypoxémique semblent avoir un meilleur pronostic après un traitement de première ligne par OHD en termes de mortalité et d’intubation, comparativement à l’oxygénothérapie conventionnelle et à la VNI. Cependant, la VNI garde une place au cours de la pré-oxygénation avant ventilation invasive, pour sécuriser la procédure d’intubation et diminuer le risque d’épisodes d’hypoxémie sévère.

L’insuffisance respiratoire aiguë est la première cause d’admission en Réanimation des patients immunodéprimés. Malgré les progrès thérapeutiques, leur mortalité reste très élevée en cas de recours à la ventilation mécanique invasive. La ventilation non invasive (VNI) est recommandée comme traitement de première ligne en raison de la diminution de mortalité rapportée dans les études randomisées anciennes. Récemment, ces bénéfices ont été remis en cause par des essais de plus grande ampleur. Toutefois, il est possible que les réglages de la VNI n’aient pas été optimaux dans ces études, diminuant ainsi son efficacité. Par ailleurs, l’oxygénothérapie nasale à haut débit (OHD) est une technique d’oxygénation récente avec des résultats prometteurs dans de nombreuses situations cliniques. L’objectif final de ce projet était de conduire une étude prospective randomisée multicentrique comparant la VNI avec des réglages optimisés à l’OHD chez les patients immunodéprimés admis en Réanimation pour une insuffisance respiratoire aiguë. Nous avons tout d’abord validé l’hypothèse de recherche du projet, son objectif principal, les calculs d’effectif et le taux de recrutement au moyen d’une étude pilote rétrospective. Puis nous avons élaboré le protocole de VNI à partir d’une revue systématique de la littérature comparant l’efficacité des différents protocoles de VNI publiés. Ensuite, nous avons analysé les facteurs de risque d’échec de la VNI chez les patients hypoxémiques afin d’identifier les paramètres physiologiques respiratoires à surveiller chez les patients traités par VNI. En outre, nous avons identifié les mécanismes responsables des effets physiologiques de l’OHD au moyen d’une étude sur banc puis chez des volontaires sains. Enfin, nous avons sélectionné la méthode d’estimation de la fraction inspirée en dioxygène mesurée au masque la plus fiable en comparant les différentes méthodes existantes dans le but d’affiner les critères d’inclusion du projet. Ces cinq études préliminaires nous ont permis de conduire une étude prospective randomisée dans 30 centres en France et en Italie dans le but de comparer les effets de l’OHD seule délivrée à 60 L/min à son association à la VNI intensive (administrée au moins 12 heures par jour avec une pression expiratoire positive d’au moins 8 cmH2O et un volume courant expiré inférieur à 8 ml/kg de poids prédit) sur la mortalité à 28 jours chez 300 patients immunodéprimés admis en Réanimation pour une insuffisance respiratoire aiguë.