Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (Le point sur ...) (French Edition) [1 ed.] 228777985X, 9782287779855, 9782287779862 [PDF]

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Laurent Papazian Antoine Roch

Le syndrome de d6tresse respiratoire aigu~

Springer

Laurent Papazian Service de rdanimation mddicale H6pital Sainte-Marguerite 13009 Marseille

Antoine Roch Service de rdanimation mddicale H6pital Sainte-Marguerite 13009 Marseille

ISBN-13 : 978-2-287-77985-5 Springer Paris Berlin Heidelberg New York 9 Springer-Verlag France, 2008 Imprimd en France Springer-Verlag France est membre du groupe Springer Science + Business Media

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Maquette de couverture : Nadia Ouddane

Collection Le point sur... Dirig& par Jean-Louis Vincent et Claude Martin

Dans la m~me collection : Jacques Alban&se - Le polytraumatisd, 2 0 0 3

Patrick Ravussin - Le patient neurochirurgical, 2 0 0 4

Claude Martin et Jean-Louis Vincent - Sepsis s&kre et choc septique, 2 0 0 5

Alexandre Mebazaa et Didier Payen - L'insuffisance cardiaque aigug, 2 0 0 6

Nicolas Bruder, Patrick Ravussin et Bruno Bissonnette - L a rdanimation neurochirurgicale, 2 0 0 7

Laurent Jacob - L'insuffisance rdnale aigug, 2 0 0 7

Yannick Mallddant et Philippe Seguin - Les infections intra-abdominales aigu& 2 0 0 7

Jean-Louis Teboul et Daniel De Backer - Les techniques de monitorage hdmodynamique en rdanimation, 2 0 0 7

Liste des auteurs ALLARDET-SERVENT J~r6me Service de r~animation m~dicale H6pital Sainte-Marguerite 270, boulevard Sainte-Marguerite 13274 Marseille Cedex 9 BAYLE Fr~d~rique Service de r~animation m~dicale et d'assistance respiratoire H6pital de la Croix Rousse 103, Grande rue de la Croix Rousse 69004 Lyon

CORNE Philippe Service de r6animation m~dicale et assistance respiratoire CHU Gui de Chauliac 80, avenue Augustin Fliche 34000 Montpellier Cedex 5 DEMORY Didier Service de r6animation polyvalente H6pital Font Pr6 1205, avenue Colonel Picot 83000 Toulon

BAZIN Jean-l~tienne Pble d'anesth~sie-r~animation HD Service de r~animation adulte et unit~ de transplantation h~patique CHU H6tel-Dieu 58, rue Montalembert 63003 Clermont-Ferrand Cedex 1

DONATI St6phane Yannis Service de r6animation m6dicale H6pital Sainte-Marguerite 270, boulevard de Sainte-Marguerite 13274 Marseille Cedex 9

CAPELLIER Gilles Service de r~animation m~dicale CHU Jean Minjoz Boulevard Fleming 25030 Besanqon

FASSIER Thomas Service de r6animation m6dicale et d'assistance respiratoire H6pital de la Croix Rousse 103, Grande rue de la Croix Rousse 69004 Lyon

CAYOT-CONSTANTIN Sophie P61e d'anesth~sie-r~animation HD Service de r~animation adulte et unit~ de transplantation h~patique CHU H6tel-Dieu 58, rue Montalembert 63003 Clermont-Ferrand Cedex 1

FLANDREAU Ghislain Service de r6animation m6dicale et d'assistance respiratoire H6pital de la Croix Rousse 103, Grande rue de la Croix Rousse 69004 Lyon

CHANQUES G6rald D6partement d'anesth6sie-r6animation B UF de r6animation et transplantation h6patique CHU Saint-l!loi 80, avenue Augustin Fliche 34295 MontpeUier Cedex 5

FOREL Jean-Marie Service de r6animation m6dicale H6pital Sainte-Marguerite 270, boulevard de Sainte-Marguerite 13274 Marseille Cedex 9

CONSTANTIN Jean-Michel P61e d'anesth6sie-r6animation HD Service de r6animation adulte et unit6 de transplantation h6patique CHU H6tel-Dieu 58, rue Montalembert 63003 Clermont-Ferrand Cedex 1

FUTIER Emmanuel P61e d'anesthgsie-rganimation HD Service de rganimation adulte et unitg de transplantation hgpatique CHU H6tel-Dieu 58, rue Montalembert 63003 ~Clermont-Ferrand Cedex 1

GAINNIER Marc Service de r6animation m6dicale H6pital Sainte-Marguerite 270, boulevard de Sainte-Marguerite 13274 Marseille Cedex 9 GRUSON-VESCOVALI Didier D6partement de r6animation m6dicale CHU Pellegrin Tripode 1, place Am61ie Raba-L6on 33076 Bordeaux GUI~RIN Claude Service de r6animation m6dicale H6pital de la Croix Rousse 103, Grande rue de la Croix Rousse 69004 Lyon et Universit6 Claude Bernard Lyon 1 et Creatis Inserm 630 CNRS 5515 Lyon JABER Samir D6partement d'anesth6sie-r6animation B UF de r6animation et transplantation h6patique CHU Saint-l~loi 80, avenue Augustin Fliche 34295 Montpellier Cedex 5 JOLLIET Philippe Service des soins intensifs H6pitaux universitaires de Gen~ve 24, rue Micheli-du-Crest CH- 1211 Gen~ve 14 Suisse JUNG Boris Service d'anesth6sie-r6animation B UF de r6animation et transplantation h6patique CHU Saint-l~loi 80, avenue Augustin Fliche 34295 Montpellier Cedex 5 LEMASSON St6phane Service de r6animation m6dicale et d'assistance respiratoire H6pital de la Croix Rousse 103, Grande rue de la Croix Rousse 69004 Lyon MANZON Cyril Service de r6animation m6dicale CHU Jean Minjoz Boulevard Fleming 25030 Besam;on

MERCAT Main D6partement de r6animation m6dicale et m6decine hyperbare CHU d'Angers 4, rue Larrey 49933 Angers Cedex 9 NAVELLOU Jean-Christophe Service de r6animation m6dicale CHU Jean Minjoz Boulevard Fleming 25030 Besanqon PAPAZIAN Laurent Service de r6animation m6dicale H6pital Sainte-Marguerite 270, boulevard Sainte-Marguerite 13009 MarseiUe PATRY CyriUe Service de r6animation m6dicale CHU Jean Minjoz Boulevard Fleming 25030 Besanqon PEREZ Didier Service de r6animation m6dicale CHU Jean Minjoz Boulevard Fleming 25030 Besanqon PUGIN J6r6me Service des soins intensifs H6pitaux universitaires de Gen~ve 24, rue Micheli-du-Crest CH-1211 Gen~ve 14 Suisse RICARD Jean-Damien Inserm Unit6 722, UFR de m6decine Paris 7-Denis Diderot, site de Bichat, 75018 Paris et APHP H6pital Louis Mourier service de r6animation m6dicale 92700 Colombes RICHARD Jean-Christophe Service de r6animation m6dicale H6pital de la Croix-Rousse 103, Grande rue de la Croix Rousse 69004 Lyon et Universit6 Claude Bernard Lyon 1 et Creatis Inserm 630 CNRS 5515 Lyon

RICHARD Jean-Christophe M. Service de r~animation m~dicale H6pital Charles Nicolle CHU de Rouen 1, rue de Germont 76031 Rouen ROCH Antoine Service de r&nimation m6dicale H6pital Sainte-Marguerite 270, boulevard Sainte-Marguerite 13009 Marseille ROUX Damien Inserm Unit6 722, UFR de m6decine Paris 7-Denis Diderot, site de Bichat 75018 Paris et APHP H6pital Louis Mourier service de r~animation m6dicale 92700 Colombes

SARGENTINI Cyril D~partement de r&nimation m~dicale et m~decine hyperbare CHU d'Angers 4, rue Larrey 49933 Angers Cedex 9 SEBBANE Mustapha Service d'anesth&ie-r~animation B UF de r~animation et transplantation h~patique CHU Saint-l~loi 80, avenue Augustin Fliche 34295 Montpellier Cedex 5 VARGAS Frederic D~partement de r~animation m~dicale CHU Pellegrin Tripode 1, place Am~lie Raba-L~on 33076 Bordeaux

SOMMAIRE

Avant-propos L. Papazian ....................................................................................................................

13

D~finition et ~pid~miologie du SDRA A. Mercat et C 5argentini ....................................................................................

15

Physiopathologie et I~sions induites par la ventilation J.-D. Ricard et D. Roux .........................................................................................

29

Imagerie du SDRA J.-C. Richard et C. 6u~rin .....................................................................................

51

M~canique respiratoire au cours du SDRA : interpretation de la courbe pression volume J.-C M. Richard et A. Mercat ................................................................................

71

Modes ventilatoires au cours du SDRA M. Gainnier ..........................................................................................................

83

Pression expiratoire positive et manoeuvres de recrutement alv~olaire dans le SDRA J.-M. Constantin, M. Sebbane, S. Cayot-Constantin, B. Jung, E. Futier, G. Chanques, S. Jaber et J.-E-. Bazin .....................................................................

97

Ventilation non invasive au cours du SDRA B. Jung, M. Sebbane, P. Come, J.-M. Constantin et S. Jaber ................................

115

Ventilation m~canique en d~cubitus ventral au cours du SDRA C. Gu~rin, S. Lemasson, F. Bay~e, T. Fassier, G. Flandreau et J.-C. Richard ..........

127

Ventilations ~ haute fr~quence au cours du SDRA D. Demory et J. Allardet-Servent ..........................................................................

139

ToxicitE pulmonaire de I'oxygEne (02)

D. Perez, C. Manzon, J.-C. Navellou, C. Patry et 6. Capellier ..............................

151

Monoxyde d'azote et almitrine : int~r6t et limites Iors du SDRA

P. Jolliet ................................................................................................................

171

s au cours du SDRA J.-M. Forel .............................................................................................................

183

Optimisation de I'~tat hydrique au cours du SDRA A. Roch .................................................................................................................

195

Complications infectieuses pulmonaires au cours du SDRA 207

F. Vargas et D. Gruson-Vescovafi .........................................................................

Fibrose pulmonaire post-agressive J.-M. Forel et 5. Y. Donati

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223

Perspectives th~rapeutiques dans le SDRA J. Pugin .................................................................................................................

247

AVANT-PROPOS Laurent Papazian

Quarante ans! Quarante ans que Ashbaugh, Bigelow, Petty et Levine ont individualisd le syndrome de ddtresse respiratoire aigue (SDRA). Quarante ans, c'est peut-etre l'~ge de raison, celui off l'on devient plus prudent, en minimisant la prise de risque. De tr~s nombreux travaux et quelques dvolutions importantes dans le domaine du SDRA ont jalonnd ces derni~res anndes. Cet ouvrage, qu'il a dtd un honneur et un plaisir de coordonner avec Antoine Roch, a rduni des auteurs tr~s impliquds dans les progr~s de la prise en charge des patients prdsentant un SDRA. Ils se sont attachds ~i dcrire des chapitres souvent originaux et ont dfi faire preuve d'une grande rigueur dans l'exhaustivitd mais aussi d'un esprit de synth~se. Ce livre a l'ambition de venir modestement compldter certains ouvrages de rdfdrence antdrieurement publids en langue frangaise.

D finition et pid miologie du SDRA A. Mercat et C. Sargentini

D finition Dans leur publication princeps, Ashbaugh et Petty ddfinissaient le syndrome de ddtresse respiratoire aigue (SDRA) comme un syndrome clinico-radiologique associant une tachypnde, une cyanose rdfractaire ~i l'oxygdnothdrapie, une baisse de la compliance pulmonaire et une infiltration alvdolaire diffuse sur le clichd thoracique (1). Depuis sa publication en 1994, l'ensemble de la communautd internationale a adoptd la ddfinition du SDRA proposde par la confdrence d'experts amdricano-europdenne (CEAE) (2). Cette ddfinition repose sur des param~tres clinique, gazomdtrique et radiologique simples (tableau I). Ces crit~res sont aisdment applicables au quotidien, au moins chez les patients placds sous ventilation mdcanique puisque la mesure oh l'dvaluation de la fraction inspirde en oxyg~ne, ndcessaire au calcul du rapport PaO2/FiO2, est trSs ddlicate chez les patients sous oxygdnothdrapie en ventilation spontande. Bien que souvent critiqude, cette ddfinition a dtd utilisde dans la tr~s grande majoritd des essais thdrapeutiques ou des enqu8tes dpiddmiologiques rdcentes (3-6). I1 faut rappeler que cette ddfinition n'impose pas que le patient soit placd sous ventilation mdcanique invasive ou non, m8me si la plupart des dtudes dpiddmiologiques ne portent que sur les sujets ventilds. Tableau I - Crit~res diagnostiques du syndrome de ddtresse respiratoire aigue proposds par la Confdrence d'experts amdricano-europdenne (2). -

Insuffisance respiratoire d'installation aigue

- Opacitds parenchymateuses bilatdrales compatibles avec un oed~me pulmonaire - Absence d'dvidence clinique d'hypertension auriculaire gauche ou PAPO < 18 mmHg - PaO2/FiO2 < 300 (quel que soit le niveau de PEP) --+ acute lung injury 200 (quel que soit le niveau de PEP) ---> SDRA PAPO : pression artdrielle pulmonaire d'occlusion ; PEP : pression expiratoire positive.

16

Le syndrome de d&resse respiratoire aigue

Confrontation anatomoclinique En l'absence de critEre indiscutable pouvant constituer un ,~ gold standard >>du diagnostic de SDRA, il n'est pas possible d'dvaluer de maniEre ddfinitive la pertinence des crit~res de la CEAE. Esteban et al. ont compare la ddfinition de la CEAE aux donn&s autopsiques obtenues chez 382 patients ddcEdds en r6animation apr& une durde mddiane de ventilation mdcanique de 4 jours (7). L'analyse r&rospective des dossiers a permis de retenir, au moyen des crit&es de la CEAE, le diagnostic prdmortem de SDRA chez 127 (33 %) de ces patients. Le diagnostic histologique de SDRA &ait retenu devant la constatation de dommages alvdolaires diffus (diffuse alveolar damage). Globalement, la pertinence de la ddfinition de la CEAE apparalt modErde avec une sensibilitd de 75 % (66 - 82) et une spEcificitE de 84 % (79 - 88). Les critEres de la CEAE apparaissent, dans cette &ude, plus pertinents pour les SDRA d'origine extrapulmonaire que pour ceux d'origine pulmonaire. Les principaux diagnostics anatomopathologiques retenus chez les patients class& comme ayant un SDRA selon les critEres de la CEAE et n'ayant pas de dommages alvEolaires diffus (~, faux positifs ,> ; n = 43) &aient les suivants : pneumonie (n = 32), hdmorragie alvEolaire (n = 4), ced~me pulmonaire hydrostatique (n = 3), embolie pulmonaire (n = 3), fibrose interstitielle (n = 1). A 1 oppose, les diagnostics cliniques retenus chez les 27 patients chez qui l'histologie a retrouvd des dommages alvEolaires diffus alors que les crit~res de la CEAE n'&aient pas prdsents (,, faux ndgatifs ,, ; n = 27) &aient : pneumonie (n = 12), oed~me pulmonaire hydrostatique (n-- 12), aucun diagnostic (n = 3). Ainsi, les pneumonies infectieuses semblent constituer les principales causes d'erreur diagnostique ~i partir des crit6res de la CEAE tant par ex&s que par ddfaut. I1 faut cependant noter que cette &ude a des limites m&hodologiques &identes puisque, d'une part, elle ne porte par definition que sur les patients ddcddds et, d'autre part, que la validitE du critEre histologique retenu n'est pas &ablie. ""

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Comparaison de diffErentes definitions En 1988, Murray avait propose une definition opdrationnelle du SDRA fond& sur l'identification d'un facteur de risque connu et sur le calcul d'un score (lung injury scare) ~ partir de quatre items : score radiologique, PaO2/FiO2, niveau de pression expiratoire positive (PEP), compliance effective du systEme respiratoire (8). Chaque item est cot~ de 1 ~i 4, un score supErieur ~i 2,5 ddfinissait le SDRA. Intuitivement, cette definition apparalt plus exigeante puisqu'elle ndcessite qu'un facteur de risque de SDRA connu soit prdsent et qu'elle tient compte du niveau de PEP et de la compliance du syst~me respiratoire. Les Etudes qui ont compare le lung injury score ~i la definition de la CEAE ont montrE que ces deux ddfinitions ne sdlectionnaient pas exactement les m~mes

Ddfinition et dpiddmiologie du SDRA

17

patients mais que le choix de l'une ou l'autre n'avait pas d'effet sur l'estimation de l'incidence du SDRA dans une population donnde de patients de rdanimation (9, 10). Par ailleurs, dans l'dtude de Moss et al., la ddfinition de la CEAE n'dtait pas moins pertinente que le lung injury scare quand ces deux ddfinitions dtaient compardes ~l une ddfinition du SDRA tr~s stricte fondde sur une sdrie de crit~res ddveloppde par les auteurs (9).

Crit re radiologique Le crit~re radiologique est certainement le point le plus critique du diagnostic de SDRA. La CEAE a retenu comme crit~re radiologique la prdsence d' ,, infiltrats bilatdraux ,~ sur le clichd de thorax. Le texte argumentaire prdcise que ces infiltrats peuvent etre discrets (~, mild ,,) mais qu'ils doivent etre compatibles avec un ced~me pulmonaire (2). Ce dernier point est souvent omis car non repris dans la version synthdtique des crit~res diagnostiques. I1 apparalt pourtant tr~s important pour exclure les patients prdsentant une hypoxdmie parfois profonde, en rapport avec des atdlectasies lobaires infdrieures tr~s frdquentes en pdriode postopdratoire notamment. Rubenfeld et al. ont dvalud la variabilitd inter-observateur du diagnostic radiologique de SDRA fondd sur le crit~re de la CEAE, en demandant ~i 21 experts internationaux d'interprdter 28 radiographies de thorax obtenues chez des patients intubds et hypoxdmiques (11). Ils rapportent un agrdment tr~s modeste (kappa = 0,55). Cette grande variabilitd inter-observateur pour le diagnostic radiologique de SDRA dtait essentiellement lide aux radiographies montrant des opacitds localisdes, des atdlectasies et des dpanchements pleuraux. Plus rdcemment, Meade et al. ont rapportd une meilleure concordance interobservateurs pour le diagnostic radiologique de SDRA (12). I1 est intdressant de noter que, dans cette dtude, il avait dtd ddcidd de ne retenir le diagnostic de SDRA que devant des opacitds diffuses. Cette restriction a tr~s probablement contribud ~i amdliorer la concordance, dans la mesure oil ce sont les formes radiologiquement non diffuses qui posent le plus de probl~mes. Enfin, ces auteurs ont montrd qu'une sdance d'interprdtation conjointe d'une sdrie de clichds permettait d'amdliorer la concordance diagnostique ultdrieure des participants. Cette constatation sugg~re qu'il serait utile, lors de la mise en place d'une dtude multicentrique, de rdunir les investigateurs pour une sdance d'interprdtation collective d'une sdrie de clichds thoraciques. Une telle sdance pourrait permettre de rendre le recrutement dans l'dtude plus homog~ne d'un centre ~l l'autre, au moins sur la prdsentation radiologique.

18

Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

Crit re gazom trique La ddfinition de la CEAE ne prdcise pas de condition particuli~re pour la ddtermination du rapport PaO2/FiO2. I1 est cependant bien &abli que les conditions ventilatoires ont une influence consid&able sur l'oxygdnation art& rielle au cours du SDRA et pourraient donc modifier la valeur du rapport PaO2/FiO2. Ainsi, un meme patient peut, ~l un moment donnd, rdpondre ou non aux crit~res de la CEAE en fonction des rdglages du respirateur : PEP, FiO2 ou volume courant. L'effet de la PEP sur l'oxygdnation art&idle au cours du SDRA est connu depuis la description du syndrome (1). Son influence sur le diagnostic de SDRA au moyen des crit~res de la CEAE a dtd tr~esbien illustrde par Estenssoro et al. (13). Ces auteurs ont dtudid l'dvolution du rapport PaO2/FiO2 dans les 24 premi~eres heures de ventilation avec PEP (environ 12 cmH20 en moyenne) chez 48 patients rdpondant aux crit~res de SDRA (n = 18) de la CEAE alors qu'ils &aient ventilds sans PEP. Apr~s 12 et 24 heures, respectivement, 25 (52 %) et 30 (62 %) des 48 patients inclus ne rdpondaient plus au crit~re gazomdtrique de SDRA (PaO2/FiO2 > 200). Plusieurs &udes physiologiques ont bien montrd qu'~i PEP constante, la rdduction du volume courant pouvait induire un d&ecrutement responsable d'une majoration de l'hypoxdmie (14, 15). Ainsi, le niveau de volume courant pourrait dgalement influencer le crit~re gazom&rique de SDRA. L'effet de la FiO2 sur le rapport PaO2/FiO2 est moins bien connu des cliniciens. Cependant, dans un mo&le thdorique de poumon prdsentant un shunt vrai pur, le calcul de la PaO2 thdorique ~ichaque niveau de FiO2 montre que le rapport PaO2/FiO2 n'est pas constant (16).

CritEre hEmodynamique Afin d'exclure de la ddfinition du SDRA les oe&mes pulmonaires hydrostatiques, le CEAE a ddcidd d'inclure l'absence d'hypertension auriculaire gauche dans la ddfinition du SDRA. I1 est prdcisd, que lorsqu'elle est mesurde, la pression art&idle pulmonaire d'occlusion (PAPO) dolt &re infdrieure fi 18 mmHg. Ce crit&re peut dventuellement poser probl~me puisqu'il exclut, a priori, tout patient porteur d'une dysfonction ventriculaire gauche sdv~re, sauf fi mesurer sa PAPO fi l'aide d'un cath&er art&iel pulmonaire. La moindre utilisation du cathdter artdriel pulmonaire, les frdquentes erreurs de mesure et les difficult& d'interprdtation de la PAPO chez les patients ventilds notamment avec un niveau assez dlevd de PEP (17) font perdre ~i ce crit~re, sinon sa pertinence, au moins beaucoup de son utilitd. Ferguson et al. ont analysd r&rospectivement les donndes hdmodynamiques invasives obtenues chez 71 des 120 patients inclus dans l'&ude canadienne sur la rdduction du volume courant, dtude dont les crit&res d'exclusion comprenaient l'existence d'une dysfonction ventricu-

Ddfinition et dpiddmiologie du SDRA

19

laire gauche et/ou une PAPO supdrieure ~i 18 mmHg (18). Chez 58 de ces 71 patients (82 %), au moins une mesure de PAPO dtait supdrieure ~t 18 mmHg, un tel niveau de PAPO dtait relevd sur au moins 30 % des mesures chez 37 patients (52 %). Ainsi, ce crit~re hdmodynamique contribue certainement ~i la spdcificitd de la ddfinition proposde par la CEAE, mais ce gain de sp~cificitd se fait au prix d'une perte de sensibilitd en excluant les patients ayant ~i la fois un SDRA et une PAPO dlevde. Par ailleurs, une rddcriture plus moderne de ce crit~re devrait, ~t l'dvidence, faire rdfdrence en cas de doute clinique, ~i une approche non invasive fondde par exemple sur l'analyse des flux Doppler mitraux et veineux pulmonaire (19).

SDRA transitoires versus SDRA persistants Les crit~res de la CEAE permettent d'affirmer l'existence d'un SDRA sur un clichd de thorax et une mesure ponctuelle de PaO2. L'absence de tout crit~re d'dvolution facilite certainement l'inclusion dans les essais thdrapeutiques ou dans les cohortes des dtudes dpiddmiologiques. Cependant, cette ddfinition rdunit des patients tr~s diffdrents tant en termes de gravitd immddiate que de pronostic. Elle permet notamment de qualifier de SDRA des patients dont l'hypoxdmie sera tr~s transitoire. Cette difficultd est bien illustrde par l'dtude de Villar e t al., qui ont analysd l'dvolution de 56 patients rdpondant aux crit~res de SDRA selon les crit~res de la CEAE (20). Ces patients dtaient sdpards en deux groupes en fonction de l'existence, 24 heures apr~s avoir rduni les crit~res de SDRA, d'une hypoxdmie profonde persistante ddfinie par un rapport PaO2/FiO2 infdrieur ~t 150 mmHg sous une FiO2 de 50 % et avec une PEP de 5 cmH20. Selon ce crit~re, seuls 25 patients (45 %) prdsentaient un SDRA persistant contre 31 (55 %) un SDRA transitoire. Les SDRA d'origine traumatique dtaient plus frdquents dans le groupe SDRA transitoire (42 v e r s u s 16%). La frdquence des SDRA d'origine septique et le nombre moyen de ddfaillances viscdrales dtaient plus dlevds dans le groupe SDRA persistant (32 v e r s u s 10 % et 3 v e r s u s 1,5, respectivement). Les mortalitds de ces deux populations dtaient tr~s diffdrentes (68 % pour les SDRA persistants v e r s u s 23 %). Plus rdcemment, Ferguson e t al. ont rapportd des donndes assez voisines en analysant l'dvolution du rapport PaO2/FiO2 apr~s instauration de rdglages ventilatoires standardisds (FiO2 -- 1, PEP _> 10 cmH20, volume courant de 7-8 mL/kg) chez 41 patients considdrds comme potentiellement incluables dans un essai thdrapeutique puisque rdunissant les crit~res de SDRA de la CEAE (21). Apr~s standardisation de la ventilation, seuls 17 patients prdsentaient un SDRA persistant, les 24 autres patients voyant leur rapport PaO2/FiO2 augmenter au-del~t de 200 (SDRA transitoires). Les mortalitds en rdanimation de ces deux groupes dtaient tr~s diffdrentes : 53 % v e r s u s 12,5 %, respectivement. Ces donndes vont dans le sens de la proposition de la tr~s rdcente Confdrence d'experts de la SRLF sur le SDRA qui sugg~re d'introduire

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Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

la notion de ~ SDRA confirmd ,, ddfini par la persistance d'un rapport PaO2/FiO2 -< 200 mmHg apr&s 24 heures de ventilation mdcanique avec une PEP > 5 cmH20 (22). Ce crit~re vise ~i sdlectionner les patients atteints d'oe&me pulmonaire ldsionnel avdrd, excluant les patients ayant pu prdsenter une hypoxdmie transitoire lide par exemple fi des atdlectasies basales bilat&ales. Cette notion de SDRA confirmd a d'ailleurs dtd utilisde de mani~re implicite dans plusieurs dtudes (23, 24).

Distinction ALI-SDRA La CEAE a ddfini l'acute lung injury (ALI) par un rapport PaO2/FiO2 infdrieur ou dgal ~t 300 et le SDRA comme une forme grave d'ALI (PaO2/FIO2 -< 200). L'objectif des experts dtait de rendre compte de l'existence d'un continuum entre des formes d'oe&me pulmonaire ldsionnel de gravitd moddrde et le SDRA. L'intdret de cette distinction a dtd largement remis en cause par plusieurs &udes, montrant soit que I'ALI de gravitd moddrde (200 < PaO2/FiO2 -< 300) dtait en fait assez rare, au moins chez les patients ventilds, soit surtout que la profondeur de l'hypoxdmie n'avait pas d'impact sur le pronostic (25, 26). L'intdret de la distinction entre ALl et SDRA a dtd rddvalud dans l'&ude ,, ALIVE ,, qui a mesurd l'incidence et le pronostic de I'ALI et du SDRA sur une population globale de 6 522 patients ayant sdjournd plus de 4 heures entre le 1e~ fdvrier et le 31 mars 1999 dans une des 78 unit& de rdanimation europdennes ayant participd ~t l'dtude (5). L'&ude a inclus 463 patients, soit 7 , 1 % du total des patients admis, dont 62 ALl et 401 SDRA. La mortalitd hospitali~re des patients atteints d'ALI &ait significativement plus basse que celle des patients souffrant de SDRA (33 versus 58 %). Les auteurs rapportaient une relation tr~s significative entre la profondeur de l'hypoxdmie ~i l'admission et la mortalitd. 12analyse par rdgression logistique ne permettait pas de ddmontrer que le rapport PaO2/FiO2 dtait un facteur pronostique inddpendant, mais cette m~me analyse montrait que le score de ddfaillances d'organe ,, LOD ~ et I'IGS II qui incluent le rapport PaO2/FiO2, &aient tout deux associds fi la mortalitd. Au total, un seuil de rapport PaO2/FiO2 fixd ~i 200 pour distinguer deux entitds distinctes que seraient I'ALI et le SDRA semble tout ~i fait arbitraire. Cependant, la profondeur de l'hypoxdmie, au meme titre que de nombreux autres facteurs lids au terrain (~ge, immunoddpression, &hylisme, cirrhose), ~i la cause du SDRA (traumatisme versus sepsis), au retentissement ventriculaire droit, aux ddfaillances d'organe assocides ou ~il'existence d'un barotraumatisme, doit &re prise en compte dans l'dvaluation globale du pronostic (27, 28).

Ddfinition et dpiddmiologie du SDRA

21

Propositions de nouvelles definitions La ddfinition proposde par la CEAE est assez arbitraire et connalt des limites indiscutables. Cependant, il apparalt bien difficile aujourd'hui de proposer des crit~res diagnostiques plus objectifs ou plus pertinents. On peut d'ailleurs remarquer que les experts qui ont remis en cause les crit~res de la CEAE ont souvent proposd des crit&res tr~s lids ~l leur propre thdmatique de recherche. Ainsi, alors que les spdcialistes du sepsis souhaitent voir apparaltre dans la ddfinition du SDRA des crit~res attestant de l'activation de la cascade inflammatoire (29), les spdcialistes de la physiopathologie de l'oed~me pulmonaire ldsionnel souhaitent ajouter un crit~re attestant de l'augmentation de la permdabilit~ de la membrane alv~olocapillaire (30, 31). Ferguson et al. ont utilisd la mdthode Delphi pour mener une confdrence d'experts visant ~i dtablir une nouveUe ddfinition du SDRA (32). Les rdsultats de cette ddmarche mende en 2000 ont dtd rdcemment rapportds (tableau II). L'intdret potentiel de la mdthodologie utilisde est qu'elle repose sur une ddmarche formalisde permettant de garantir que les rdsultats reprdsentent assez objectivement l'opinion ,~ moyenne ,, des experts sdlectionnds. Les crit~res diagnostiques retenus apparaissent clairement plus exigeants que ceux de la CEAE. Leur application apparalt tr~s contraignante et impose des param~tres ventilatoires qui peuvent apparaitre aujourd'hui discutables (PEP >_ 10 cmH20 et volume courant de 8 mL/kg). Ces contraintes rendent, a priori, cette ddfinition tr~s difficilement utilisable en dehors d'dtudes prospectives. Une dvaluation de cette ddfinition sur une large population serait ndcessaire pour prdciser sa pertinence et savoir si elle aboutit ~i la sdlection d'une population significativement diffdrente de celle rdsultant de l'application des crit~res de la CEAE. Plus rdcemment, la SRLF a publid les rdsultats d'une confdrence d'experts sur la prise en charge ventilatoire du SDRA mende selon la mdthode RAND/UCLA (22). Cette confdrence propose de conserver la ddfinition de la CEAE. La proposition de Lemaire et Jardin d'adjoindre ~i cette ddfinition la notion de ,, SDRA confirmd ,, apparalt, au vu des donndes de la littdrature, tr~s pertinente (33). Son intdret pour la sdlection d'une population de patients plus homog~ne que celle rdsultant de la simple application des crit~res de la CEAE devra etre confirmd dans le cadre d'dtudes dpiddmiologiques de grande ampleur.

22

Le syndrome de d&resse respiratoire aigue

Tableau II - Crit~res diagnostiques du syndrome de d&resse respiratoire aigue proposals par Ferguson et al. (32). Le SDRA est ddfini par la pr&ence des crit~res 1 ~t 4 et d'au moins un des crit~res 5 et 6. Param&res

Crit6res

1. Hypoxdmie 2. Ddlai de survenue 3. Opacit& radiologiques

PaO2/FiO2 -< 200 mmHg avec PEP __ 10 cmH20 < 72 h Parenchymateuses bilat&ales atteignant au moins 2 quadrants sur le clichd de face Absence d'&idence clinique d'insuffisance cardiaque congestive (incluant les donn&s du cath&&isme cardiaque droit et/ou de l'&hocardiographie si cliniquement indiqu&) Compliance statique du syst~me respiratoire < 50 m L / c m H 2 0 (patient sddatd, VT de 8 mL/kg PIT, PEP > 10 cmH20) Pr&ence d'un facteur connu de SDRA direct et/ou indirect

4. Origine non cardiogdnique 5. Diminution de la compliance pulmonaire 6. Facteur prddisposant

PEP" pression expiratoire positive" VT" volume courant 9 PIT 9 poids iddal thdorique.

i pid miologie Incidence I2incidence du SDRA est tr& diversement ~valude dans la littdrature. Ainsi, les dtudes ayant utilisd la ddfinition de la CEAE rapportent des incidences annuelles allant de 20 ?i 80 pour 100 000 habitants pour I'ALI et de 15 ~ 60 pour 100 000 habitants pour le SDRA (34-36). Outre l'existence tout ?i fait concevable de rdelles diff&ences gdographiques de l'incidence du SDRA, ces diffdrences sont tr& probablement expliqudes par les difficult& m&hodologiques de recueil des donndes. Par ailleurs, comme le prdcise Rubenfeld, le diagnostic de SDRA if&ant posd qu'en rdanimation, son incidence en un territoire donn~ est tr~s li~ au nombre de services et de lits de rdanimation disponibles (34). Quoi qu'il en soit, l'&ude la plus r&ente et ~ila m&hodologie la plus solide rapporte les incidences les plus dlevdes (6). Les &udes rdcentes montrent que 15 fi 20 % des patients placds sous ventilation pour insuffisance respiratoire aigu~ prdsentent un SDRA.

Terrain et facteurs de risque En moyenne, les patients atteints de SDRA ont entre 55 et 65 ans, ce sont ~i plus de 60 % des hommes (34). Les principales affections ou circonstances pouvant &re ~i l'origine d'un SDRA sont exposdes dans le tableau III. Les pneumonies infectieuses sont de

Ddfinition et dpiddmiologie du SDRA

23

tr~s loin les premieres pourvoyeuses de SDRA, elles sont en cause dans plus de 40 % des cas, suivies par les sepsis sdv~res (25-30 %) et les inhalations de liquide gastrique (10-15 %) (5, 6). Dans son chapitre consacrd aux facteurs de risque, la CEAE distingue les SDRA lids ~aune atteinte directe (SDRA dits ,, pulmonaires ,,, par inhalation, pneumonie, noyade, contusion pulmonaire) des SDRA lids ~i une atteinte indirecte (SDRA dits ~, extrapulmonaires~,, par sepsis, polytraumatisme, transfusions, pancrdatite, circulation extracorporelle) (2). Plusieurs &udes exp&imentales et cliniques ont suggdrd que cette distinction pouvait &re utile, notamment pour adapter la ventilation m&anique ou prddire les effets de certains rdglages (PEP) ou de certaines manoeuvres (d&ubitus ventral, manoeuvres de recrutement) (37, 38). Les donndes publides restent cependant contradictoires (39, 40). Ainsi, l'analyse post hoc des donndes de l'&ude ,,ARMA ,, de I'ARDS network montre bien que si la cause du SDRA a une influence sur le pronostic, l'effet de la rdduction du volume courant sur la mortalitd ne ddpend pas du type de SDRA (41). Au total, il n'apparalt pas n&essaire d'inclure le type d'atteinte directe ou indirecte dans la ddfinition mSme du SDRA (22). Meme si certains sugg~rent qu'elles ~ doit &re proscrite en dehors de situations exceptionnelles.

Aspects cliniques des manoeuvres de recrutement

alv~olaire (MRA) La stratdgie ventilatoire utilisde, protectrice ou conventionnelle, influence probablement la rdponse aux MRA. La ventilation protectrice, qui fait appel ~l de faibles volumes courants, est gEndratrice de ddrecrutement alvdolaire (44).

108 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

Les niveaux de PEP ne suffisent pas toujours ~i prdvenir ce ddrecrutement. Les MRA permettent de s'opposer, au moins transitoirement, au ddrecrutement alvdolaire et diminuent ainsi la baisse de la PaO2 observde lors de la rdduction de volume. Medoff et al. (45) ont rapportd la ndcessitd d'un niveau de PEP dlevd, au-dessus du point d'inflexion infdrieur sur la courbe pression-volume, afin de limiter le retour aux conditions initiales. Dans une dtude portant sur 11 patients, Richard et al. (10) rapportaient une diminution du volume recrutd par la PEP apras rdduction du VT de 10 ~l6 mL.kg -~. L'application d'une MRA permettait d'dviter ce ddrecrutement, mais pas plus qu'une augmentation de la PEP ~i 4 cmH20 au-dessus du point d'inflexion infdrieur. Ces donndes soulignent parfaitement la relation entre niveau de PEP et MRA. Outre le ddrecrutement alvdolaire induit par la rdduction du VT, l'utilisation d'une FiO2 proche de 100 % peut atre pourvoyeuse d'atdlectasies de ddnitrogdnation. En effet, la survenue d'un collapsus de ddnitrogdnation est un phdnomane d'apparition progressive qui vient aggraver les Idsions prdexistantes (40). Paradoxalement, les niveaux de pression ndcessaires ~i la levde de ces atdlectasies sont bien plus dlevds, de l'ordre de 30 cmH20 contre 12 ~i 20 cmH20 pour les atdlectasies de compression. L'utilisation de MRA permettrait donc de lever ces atdlectasies, qui semblent inaccessibles ~i la PEP lorsqu'elle est rdglde ~l un niveau proche du point d'inflexion infdrieur sur la courbe pression-volume. L'origine du SDRA, pulmonaire (SDRAp) ou extrapulmonaire (SDRAep), a dtd considdrde comme un facteur prddictif de rdponse aux MRA par certains auteurs (40, 46). Dans leur travail, Grasso et al. (38) ont dvalud l'effet des MRA chez 22 patients en SDRA (11 SDRAp et 11 SDRAep). I1 n'existait pas de diffdrence significative en termes de type de SDRA (6 rdpondeurs SDRAp et 5 SDRAep), mais les auteurs ont retrouvd une nette diffdrence en termes de durde de ventilation prdcddant l'apparition du SDRA : 7,1 _+1,5 j pour les non rdpondeurs versus I _+0,3 j pour les rdpondeurs. Les auteurs insistaient sur l'importante diminution de la compliance thoracique et pulmonaire chez les non rdpondeurs. La mesure de la pression oesophagienne leur a permis de mesurer la pression transpulmonaire durant la MRA. Celle-ci dtait de 18 cmH20 chez les non rdpondeurs et de 29 cmH20 chez les rdpondeurs. Cela souligne l'importance d'adapter le niveau de pression de la MRA ~i chaque patient. L'efficacitd des MRA s'explique par la levde du collapsus alvdolaire initid soit par les forces de compression externes, soit par les atdlectasies de rdsorption. Or, il coexiste au sein du poumon des patients atteints de SDRA, des zones caractdrisdes par la perte de gaz et d'autres off si~ge un oed~me alvdolaire majeur (17). La formation de cet oedame alvdolaire rdsulte pour partie d'une altdration de la clairance alvdolaire. Les mdcanismes actifs de rdsorption de l'oedame sont influencds par le mode ventilatoire (47). L'dquipe de Matthay a montrd que la rdduction du VT entralnait une dldvation de la clairance alvdolaire (47). D'apras les auteurs, la protection de l'dpithdlium alvdolaire par cette stratdgie ventilatoire est ~i l'origine de la rdsorption de l'oedame. Dans un travail mend chez 15 patients atteints de SDRA (48), nous avons montrd que l'application

Pression expiratoire positive et manoeuvres de recrutement alvdolaire dans le SDRA 109

d'une MRA entralne, chez les rdpondeurs, une diminution de l'oe&me. II est probable qu'en diminuant les cycles d'ouverture-fermeture au niveau alvdolaire, les MRA permettent une rdsorption active de l'oe&me pulmonaire associde aux transferts de fluides de l'alvdole vers l'interstitium. Chez les non rdpondeurs, l'application d'une MRA entralne une diminution de la clairance alvdolaire. L'explication pourrait &re, comme le montrent les travaux de Malbuisson et al. (15), que chez les patients prdsentant une atteinte pulmonaire de type lobaire, l'augmentation de la PEP entraine une distension des territoires normalement ventilds avec un ddrecrutement dans les zones pauvrement adrdes. La position des patients peut dgalement influencer la rdponse aux MRA. Pelosi et al. (39) ont rdcemment dtudid dix patients avec un SDRA avant et apr~s manoeuvres de recrutement (soupirs), en d&ubitus dorsal puis ventral. Ils ont rapportd une augmentation de la PaO2 et de la capacitd rdsiduelle fonctinnelle dans les deux positions. Toutefois, le recrutement alvdolaire dtait plus complet en ddcubitus ventral. La PaO2 augmentait de 95 _+26 m m H g ~i 155 +- 3 mmHg lors du passage en ddcubitus ventral. I2application d'un soupir entralnait une augmentation significative de la PaO2 de 37 -+ 17 m m H g en ddcubitus ventral contre 16 +_ 11 m m H g en d&ubitus dorsal. Les auteurs concluaient que l'association de MRA et du ddcubitus ventral pourrait favoriser un recrutement optimal chez les patients initialement non rdpondeurs en associant deux mdcanismes diffdrents. Cette notion avait ddj~i ~td avancde chez l'animal par Cakar et al. (49), qui avaient montrd, dans un mo&le de SDRA ~i l'acide oldique, une amdlioration de l'oxygdnation significativement plus importante et plus durable pour les animaux en ddcubitus ventral.

Tolerance des man uvres de recrutement alv olaire (MRA) Meme si elles sont efficaces chez certains patients et semblent assez bien toldrdes, les MRA ne sont pas ddnudes de risques. Les effets secondaires les plus courants sont une altdration des conditions hdmodynamiques globales ainsi qu'une ddsaturation. Certains auteurs ont rapportd rdcemment une moins bonne toldrance des MRA chez les patients non rdpondeurs ~t ces manoeuvres (38). Claesson et al. (50) ont rdcemment dvalud l'effet de trois MRA (35, 40 et 44 cmH20) sur le ddbit cardiaque et la perfusion de la muqueuse gastrique chez 14 patients en SDRA. Les auteurs ont pu montrer une diminution significative du ddbit cardiaque fi chaque MRA, alors que la pression art&idle moyenne ne diminuait que pour la pression la plus dlevde. La perfusion gastrique n'dtait pas significativement diminude, m8me en comparant les donndes avant la premiSre et aprSs la troisi&me MRA.

110 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

La toldrance des MRA chez les patients neurochirurgicaux est encore tr~s discutde. Bein et al. (51) ont montrd que la rdalisation d'une MRA entralnait une augmentation de la pression intracrfinienne et une baisse de la pression artdrielle responsables d'une diminution de la pression de perfusion cdrdbrale de 72 _+8 mmHg ~i 60 _+ 10 mmHg. Dans le meme temps, la saturation veineuse jugulaire en 02 passait de 69 ~ 59 %. Notons que dans ce travail, la MRA utilisde dtait l'dquivalent d'une CPAP ~i 60 cmH20 pendant pr&s de 60 secondes, ce qui est tr~s au-dessus des pressions utilisdes usuellement. Wolf et al. (52) ont dtudid l'effet d'une stratdgie ,, d'open lung ,,, associant ventilation protectrice et MRA chez des patients prdsentant une hypertension intracr~nienne. Ils ne relevaient pas d'effet inddsirable grave et seuls deux patients avaient ndcessitd un traitement suppldmentaire de l'hypertension intracrfinienne apr~s MRA, et aucun n'avait dfi etre exclu de l'dtude pour intoldrance. I1 semble ndanmoins que l'usage des MRA en neurotraumatologie ndcessite une surveillance de plusieurs variables (pression intracr~nienne, saturation veineuse jugulaire, pression de perfusion cdrdbrale...) et une prudence particuli~re.

Conclusion Les MRA reprdsentent un point cld de la stratdgie de recrutement alvdolaire. Au demeurant, les facteurs prddictifs de rdponse aux MRA ne sont pas clairement dtablis ~ice jour. I1 semble que l'efficacitd et la toldrance aux MRA suivent les memes r~gles que la rdponse ~i la PEP (48). Lorsqu'elles sont indiqudes (patients avec une atteinte diffuse dans le cadre d'un SDRA prdcoce), l'efficacit~ des MRA est fortement lide ~i la ddtermination de la PEP ad hoc (10) (fig. 7). S'il est ndcessaire dans certains cas de rdpdter plusieurs MRA avant de recruter tout le poumon (19), la frdquence ~l laquelle il faut rditdrer ces manoeuvres sur le nycthdm~re n'est pas connue. Sur un plan physiopathologique, on peut penser qu'une MRA apr~s chaque acte ddrecrutant permettrait d'optimiser l'effet de la PEP. En tout dtat de cause, des dtudes randomisdes et contr61des sont ndcessaires afin de clarifier la place des MRA dans la prise en charge des patients en SDRA.

Pression expiratoire positive et manoeuvres de recrutement alvdolaire dans le SDRA 111

Fig. 7 - Analyse tomodensitomdtrique de l'effet d'une MRA chez un meme patient en fonction du niveau de PEP utilisde. Pour une manoeuvre identique, le recrutement alvdolaire n'est maintenu ~i 5 minutes que si le niveau de PEP est suffisant (PEP ad hoc). (donndes personnelles).

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60 % alors que, dans l'dtude de Hilbert et al., le rapport PaO2/FiO2 devait &re supdrieur ~i 85 mmHg pour poursuivre la VNI (18). Les principales indications d'intubation dans les dtudes dvaluant la VNI en premiere ligne d'une IRA sont rappeldes dans le tableau II.

VNI et SDRA en pratique Si l'on ddcide de ddbuter le traitement d'une IRA hypoxdmiante ou d'un SDRA par la VNI, plusieurs questions se posent : Quel mode ? Quelle(s) interface(s) ? Quelles contre-indications ? Quand s'arr&er et intuber ?

122 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

T a b l e a u I I - Indications de l ' i n t u b a t i o n si est rdalisde une V N I premiere au cours de I'IRA h y p o x d m i a n t e (6-8, 10, 11, 13, 15, 18, 22). -

1 crit~re majeur parmi

-

Coma

-

Augmentation de la frdquence respiratoire de plus de 20 % Augmentation de la PaCO2 de plus de 20 % ou pH < 7,30 Diminution du rapport PaO2/FiO2 de plus de 20 % ou PaO2/FiO2 < 65 m m H g sous FiO2 = 60 % Pression artdrielle systolique < 70 mmHg, troubles du rythme, bradycardie < 50/min

-

2 critSres mineurs parmi

Arr8t respiratoire, pauses respiratoires Impossibilitd de clairance des sdcrdtions

-

Intoldrance de la technique Encdphalopathie Agitation Pression artdrielle systolique < 80 m m H g PaO2/FiO2 < 150 m m H g persistant

Quel mode ? La CPAP n'a pas d'indication dans la VNI du SDRA (3). Peu d'dtudes ont dvalud la CPAP en dehors de I'OAP cardiogdnique. Une dtude multicentrique (11) a randomisd CPAP v s traitement mddical simple dans I'IRA hypoxdmiante non hypercapnique. Seuls 17 % des patients dtaient traitds pour un OAP cardiogdnique alors que pour 60 % le diagnostic retenu dtait un SDRA. Le taux de patients intubds, la durde de sdjour et la mortalitd hospitali~re dtaient comparables dans les deux groupes mais on notait plus d'effets inddsirables dans le groupe CPAP. Sur la totalitd du groupe CPAP (62 patients), quatre patients ont prdsentd un arr8t cardiaque au moment de l'intubation alors que l'on ne notait pas d'arret cardiaque dans le groupe contr61e. Le retard ~l l'intubation dtait la cause la plus probable dans le groupe CPAP.

Quelle interface ? Le choix de l'interface ne joue pas un r61e ddterminant. Si l'interface nasale ou l'embout buccal ne sont pas les interfaces de choix face ~i une IRA hypoxdmiante (3), le choix entre les diffdrents types d'interfaces naso-buccales, faciales ou les nouvelles interfaces de type ,, helmet ,, sont possibles (14, 30). II est cependant utile de bdndficier de plusieurs modules d'interfaces adaptdes en fonction des patients, limitant ainsi le risque de complications cutandes et amdliorant la compliance ~t la technique. Les interfaces englobant la totalitd du visage sont dgalement une possibilitd. Leur efficacitd n'a pas dtd comparde aux masques traditionnels, mais elles sont une arme suppldmentaire pour augmenter la toldrance du patient ~i des sdances prolongdes de ventilation. L'utilisation d'un humidificateur chauffant pourrait amdliorer la toldrance de la VNI par rapport ~i un dchangeur de chaleur (3). L'utilisation de l'humi-

Ventilation non invasive au cours du SDRA 123

dificateur diminue l'espace mort instrumental (31). Son utilisation avec le casque reste controversde car il apporte un surcrolt de vapeur d'eau pouvant g~ner le patient.

Quelles contre-indications ? notre connaissance, l'indication de la V2qI face fi un patient atteint de SDRA associd fi un dtat de choc n'a jamais dtd dvalude. I1 ne paralt pas raisonnable de recourir fi la VNI devant ce type de patient en dehors d'une limitation thdrapeutique ( 38 c/min Age > 40 ans Pneumonie communautaire Sepsis IRA postop&atoire par complication chirurgicale

A la I re heure apr?s la V N I

PaO2/FiO2 < 200 mmHg

Indications d'intubation I1 nous parait essentiel de rddvaluer l'indication de l'intubation tr~s rdguli~rement pour ne pas retarder son moment et aggraver le pronostic (3, 32). Les facteurs prddictifs de l'&hec de la VNI rapportdes par la rdcente confdrence de consensus sur la VNI (3) sont rapport& dans le tableau IV. L'ensemble des

124 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

dtudes ayant montrd des rdsultats encourageants de la VNI dans I'IRA hypoxdmiante comportaient des indications d'intubation (7, 9, 12, 14-22). Les indications d'intubation sont regroupdes dans le tableau II. Lorsque la VNI a dtd rdalisde et que le patient doit &re intubd, la V2qI peut etre poursuivie comme technique de prdoxygdnation. La VNI en prdoxygdnation avant intubation a montrd une diminution de l'incidence des d&aturations par rapport ~i une prdoxygdnation utilisant un masque ~i haute concentration fi haut ddbit d'oxyg~ne (33).

Conclusion La VNI a dtd peu dvalude dans le traitement initial du SDRA contrairement aux dtudes portant sur l'insuffisance respiratoire aigue de novo. Le SDRA est un facteur prddictif d'dchec de la VNI et ce d'autant plus qu'il est compliqud d'une instabilitd hdmodynamique et/ou d'une ddfaillance neurologique. La VNI est donc une indication limite dans le cadre du SDRA. Le sous-groupe de patients immunoddprimds semble rdpondre particuli~rement ~l la technique, probablement du fait du pronostic sombre des patients immunoddprimds intubds malgr6 les progr~s constants de la rdanimation et de l'onco-hdmatologie. Si la VNI est proposde (tableau V), l'dvaluation de son efficacitd clinique et gazom&rique doit &re pr&oce et rigoureuse afin d'dviter tout retard ~il'intubation. Lorsque celle-ci devient ndcessaire, la VNI devrait &re poursuivie comme technique de prdoxygdnation.

Tableau V - V N I et S D R A " notre protocole local en 2007. Indication

-

Curative Prophylactique (en postopdratoire++)

Ventilateur

Ventilateur lourd de rdanimation

Humidification

Humidificateur chauffant (rdglages VNI)

Interface

Masque naso-buccal en premiere intention puis masque facial complet ou casque selon la toldrance du patient

Mode

VSAI-PEP pour S p O 2 > 90%, frdquence respiratoire < 35 c/min, volume courant expird 6-8 mL.kg -1 de poids iddal

Durde des sdances

30 ~i 60 min, rdp&des de fagon rapprochde

Surveillance gazom&rique

I re heure apr~s initiation de la VNI puis ~i la 4 e heure et 2/24 h au minimum

Intubation

Prdoxygdnation en VNI fi FiO2 100 %

Ventilation non invasive au cours du SDRA

125

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126

Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

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Ventilation m canique en d cubitus ventral au cours du SDRA C. Gudrin, S. Lemasson, E Bayle, T. Fassier, G. F l a n d r e a u et J.-C. R i c h a r d

Introduction Conduire la ventilation mdcanique en ddcubitus ventral (DV) amdliore l'oxygdnation chez les malades avec SDRA chez 70 % d'entre eux, ceci est maintenant largement documental (1). Les mdcanismes de cet effet sont de plus en plus clairs, notamment gr~tce aux donndes expdrimentales. Ainsi, sur un module de ddpldtion en surfactant, le DV provoque, dans les rdgions dorsales du poumon une rd-adration, une rdduction du shunt et une prdservation de la perfusion, facteurs qui, en association avec une ventilation plus uniforme, contribuent fi amdliorer l'oxygdnation (2). Toutefois, l'aune fi laquelle une thdrapeutique ventilatoire est actuellement jugde au cours du SDRA est moins son effet sur l'oxygdnation que sa capacitd ~i protdger le poumon des ldsions induites par la ventilation mdcanique (LIVM) (3), c'est-fi-dire ~tprotdger le plus possible d'unitds alvdolaires de la surdistension adrienne. Expdrimentalement, cette action du DV a dtd ddmontrde ~t plusieurs reprises (4-6). Chez l'homme, les arguments en faveur d'un r61e prdventif du DV sur les LIVM sont de plus en plus nombreux (7). Un autre organe ~i protdger au cours de la ventilation mdcanique est le ventricule droit, menacd par l'augmentation excessive de sa post-charge due ~t une pression expiratoire positive (PEP) dlevde (8). L'dconomie de PEP que permet le DV pourrait prdserver la fonction ventriculaire droite. Malgrd ces donndes expdrimentales, les arguments en faveur du bdndfice du DV dans le SDRA sont encore limitds chez l'homme. En effet, apr~s trois essais contr61ds randomisds publids ~i ce jour (tableau I), il apparalt que le DV n'augmente pas significativement la survie des patients par rapport au ddcubitus dorsal (1, 9, 10). Ne faut-il donc plus faire de DV ? Ou le rdserver aux situations de ~, sauvetage ,, en cas d'hypoxdmie sdverissime ? (11). Compte tenu des

128 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

rdsultats ndgatifs des essais cliniques et des risques lids au retournement (9), l'usage du D V pourrait quitter progressivement la pratique clinique, aboutissant ~l une perte d'expertise. La pratique du D V persiste toutefois en France : dans l'essai Express, le D V a concernd 18,8 % des malades du groupe distension minimale et 8,8 % des malades du groupe recrutement maximal (12). Le but de ce chapitre est de faire le bilan des donndes exp&imentales et cliniques rdcentes sur le DV au cours du SDRA. Les effets du D V sur la mdcanique respiratoire et sur les LIVM seront ddtaillds puis l'impact du D V sur le devenir des patients sera dtudid. Les techniques d'optimisation du D V seront ensuite abord&s, avant d'envisager les perspectives de recherche sur le D V dans le SDRA. Tableau I - Les trois essais randomis& contr61ds ayant testd la ventilation mdcanique en d&ubitus ventral chez des malades avec SDRA. Italie (i)

Nbre patients S D R A (%) Durde de D V par jour

.

DD

DV

152 (93,3)

152 (94,7)

(heures) pr&ue effectude

I

France (9)

Espagne (i O)

DD

DV

DD

DV

378 (28)

413 (33,9)

60 (100)

76 (100)

au moins 8 8

20 14 fijl, 20 ~j2, 19 ~j4 et j7

4 0 + 14 46+16 45+15 10,3 + 2,7p 8,1 + 1 , 9 m 8,1 + 2 , 0 m 9,7 + 2,9 7,9+3,4 7,5+3,2 73,4 + 18,3 65,7 + 20,4 65,7 + 20,9 125,3 + 48,8 155 + 59 150+ 59 45,1 + 11 44+11 4 4 + 12 7,38 _+0,09 7,39 +0,10

38+ 14 43+16 8,6 + 1,6 np 8,3 + 1,7 np 12+2 12+2 79+21 84+19 161 + 94 132 _+74 43+ 11 45+9 7,35 + 0,1 7,35 + 0,1

Randomisation 4 0 + 16

IGS II V T (mL/kg) PEP ( c m H 2 0 ) FIO2 (%) PaO2/FIO 2 PaCO 2 pH

9,6 + 3,2 72,7 + 18,7 129,5 + 49,5 44,2 + 11,8 N o n fourni

Crit6res de jugement Mortalit~

non modifide

Incidence

non dvalude

10,3 + 2,9 p

PAVM

significativement rdduite dans le groupe D V :

non modifide 15 % vs 18,4 %

2,14 vs 1,66 dpisodes / 100 patients/jour d'intu-

bation Oxygdnation

significativement meilleure en D V

Durde V M

inchang&

Effets secon-

l&ions de pression plus frdquentes en D V

daires

l&ions de pression, obstruction/ddplacement

frdquence non diff&ente entre les groupes

de sonde d'intubation plus frequents en D V DD : ddcubitus dorsal ; DV : ddcubitus ventral ; SDRA : syndrome de d&resse respiratoire aigue ; p : poids prddit par la taille ; m : poids mesurd ; np : non prdcisd ; IGS II :indice de gravitd simplifid II ; PAVM : pneumonie acquise sous ventilation mdcanique ; VM : ventilation mdcanique ; VT : volume courant ; PEP : pression expiratoire positive.

Ventilation mdcanique en d&ubitus ventral au cours du SDRA 129

Effets du DV sur la m canique ventilatoire

Effets sur la surdistension pulmonaire Chez 11 patients avec SDRA tr~s hypoxdmiques ventilds sans PEP externe, le DV supprime la PEP intrins~que et la distension pulmonaire et amdliore l'oxygdnation (13). L'explication avancde est une abolition de la limitation du ddbit expiratoire et une rdintdgration du compartiment pulmonaire ~i constante de temps longue dans la ventilation courante, ce qui amdliore la ventilation alvdolaire. Ces rdsultats sont des arguments indirects pour un effet protecteur du DV vis-fi-vis des LIVM ~i bas volume (14). En effet, chez les malades avec SDRA, la capacitd rdsiduelle fonctionnelle (CRF) et la rdserve de d~bit expiratoire sont rdduites, induisant une limitation du ddbit expiratoire (15) et donc un risque de surdistension, concernant surtout les rdgions ddpendantes du poumon en ddcubitus dorsal. En augmentant la pression transpulmonaire dans ces rdgions (16), le DV a deux effets : 1) homogdndisation de la distribution du volume courant (VT) dans le poumon, donc rdduction du risque de surdistension rdgionale ; 2) augmentation du ddbit expiratoire donc rdduction de la surdistension. Dans cette dtude (13), un faible niveau de PEP (6 c m H 2 0 ) avait le meme effet que le DV sur la limitation de ddbit expiratoire mais pas d'effet sur l'oxygdnation.

Effets sur la Pa02 et la PaCO2 Chez 25 patients avec SDRA primaire, PEP et DV ont des effets additifs mais pas synergiques sur l'oxygdnation et le DV n'est pas associd fi une rdduction de la PaCO2 (17), contrairement ~i l'dtude citde prdcddemment (13). Pour une meme ventilation-minute, la baisse de PaCO2 associde ft. une augmentation de PaO2 traduit une augmentation de la ventilation alvdolaire et, plus prdcisdment, une amdlioration de l'addquation entre la ventilation et la perfusion. Dans l'dtude de Gainnier et al. (17), l'augmentation de PaO2 associde fi une non-diminution de la PaCO2 indique soit une diminution du ddbit cardiaque, soit une augmentation de l'espace mort alvdolaire induites par la PEP. L'augmentation de l'espace mort alvdolaire pourrait refldter la surdistension et est un facteur pronostique (18). Gattinoni et al. (19) ont montrd que la rdduction de PaCO2, mais pas l'augmentation de PaO2, au cours de la premiere sdance de DV est associde ~i une meilleure survie ultdrieure en analyse multivaride, un rdsultat toutefois non retrouvd par d'autres (20). Puisque l'association DV et PEP ne diminuait pas la PaCO2 mais amdliorait l'oxygdnation, il ddcoule de l'&ude de Gainnier et al. (17) que la PEP devrait &re diminude en DV.

130 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

Effets sur la pression transpulmonaire Chez dix patients avec SDRA sdv~re (PaO2/FiO2 < 100 sous FiO2 > 60 %), le rapport VT/CRF et la pression de plateau transpulmonaire sont rdduits avec le DV rdalisd dans des conditions particuli~res, ~i 60 ~ par rapport au ddcubitus dorsal dans la m8me angulation (7). Le rapport VT/CRF et la pression de plateau transpulmonaire reflStent les contraintes imposdes au poumon qui sont donc minimisdes par le DV.

Effets sur la distribution r gionale de la ventilation Plusieurs travaux sur modules expdrimentaux ont permis d'apprdhender les effets respectifs du DV et de la PEP sur la distribution rdgionale de la ventilation et de la perfusion pulmonaire. I1 a dtd largement montrd que le DV ne modifie pas de fagon majeure la perfusion pulmonaire qui reste prddominante dans les rdgions dorsales (21), suggdrant que la gravitd est un facteur mineur de la rdpartition du ddbit sanguin pulmonaire (22). L'effet respectif de la posture et de la PEP sur la distribution rdgionale de la ventilation a dtd rdcemment dtudid chez des animaux normaux (23). En ddcubitus dorsal ~i PEP nulle, la distribution verticale de la ventilation n'est pas lindaire mais unimodale avec le mode de la ventilation situde dans la rdgion centrale du poumon. Avec une PEP de 10 cmH20, le mode est ddplacd vers les rdgions dorsales. En DV ~t PEP nulle, la ventilation augmente de fagon lindaire des rdgions dorsales, non ddpendantes de la gravitd, vers les rdgions ventrales, ddpendantes de la gravitd : la ventilation est 3,2 fois plus importante dans les rdgions ventrales que dorsales. Avec une PEP de 10 cmH20, la lindaritd de la relation ventilationhauteur verticale du poumon disparait : la ventilation est homogdndisde sur la hauteur du poumon. L'hdtdrogdnditd iso-gravitationnelle de la ventilation est rdduite par la PEP dans les deux positions. La composante gravitationnelle de l'hdtdrog~n~it~ de la ventilation est augment~e en ddcubitus ventral et diminude en DV avec la PEP. L'hdtdrogdnditd de la ventilation est moindre en DV qu'en ddcubitus dorsal et minimale avec la PEP en DV. La PEP redistribue la ventilation vers les rdgions ddpendantes en ddcubitus dorsal et non ddpendantes en DV. Sur poumon agressd fi l'acide oldique, le DV augmente la ventilation des rdgions ddpendantes et uniformise le rapport ventilation/perfusion dans ces territoires sans effet additif avec la PEP (24). Chez l'homme, ces donndes peuvent etre approchdes par le scanner-X. Galiastou et al. (25) ont dtudid au scanner-X 21 malades avec SDRA (dont 11 post-trauma) ventilds avec un VT de 6 mL/kg et une PEP rdglde 3 ~i 5 cm H 2 0 au-dessus du point d'inflexion infdrieur. Un premier scanner a dtd rdalisd aprSs une manoeuvre de recrutement en ddcubitus dorsal (pression inspiratoire maximale de 40 cmH20, PEP 20 cmH20 pendant 40 secondes) et un deuxiSme scanner apr~s 30 minutes en DV. Le SDRA a dtd classd en lobaire (15 malades)

Ventilation mdcanique en ddcubitus ventral au cours du SDRA 131

ou diffus selon la classification proposde par Puybasset et al. (26). Le DV a induit, dans le SDRA lobaire, une diminution des rdgions pulmonaires surdistendues (zones avec unitds Hounsfield (UH) < -900) et non ventildes (UH entre - 100 et § 100) et une augmentation des zones bien ventildes (UH entre - 900 et - 500). La diminution des zones surdistendues dtait surtout observde dans les rdgions ventrales, alors que la diminution des zones non ventildes et l'augmentation des zones bien ventildes dtaient surtout observdes dans les rdgions dorsales. Chez ces malades avec SDRA lobaire, le DV a induit une diminution de la PaCO2 et une augmentation de la compliance du syst~me respiratoire. Enfin, en cas de SDRA diffus, le DV n'avait pas d'effet sur la PaCO2 et la compliance du syst~me respiratoire et a induit une diminution des rdgions non adrdes. Gainnier et al. (17) ont trouvd des rdsultats similaires, le DV ayant un effet sur l'oxygdnation en cas de SDRA focal. Au total, le DV a des effets physiologiques bdndfiques : amdlioration de l'oxygdnation sanguine, par un processus de recrutement alvdolaire ou par une redistribution de la ventilation et de la perfusion, homogdndisation de la distribution de la ventilation et des volumes pulmonaires adrds, rdduction de l'hyperinsufflation pulmonaire.

Effets du DV sur les I sions induites par la ventilation m canique Les LIVM ont schdmatiquement deux composantes. La premiere est la surdistension des espaces adriens distaux. Sa prdvention par des VT de 6 mL/kg de poids prddit par la taille augmente la survie chez l'homme (27). La deuxi~me est lide ~i des ldsions de cisaillement des espaces adriens distaux au cours de l'ouverture-fermeture rdpdtde ~i bas volume pulmonaire (14, 28). Sa prdvention par la PEP n'est pas associde ~i une rdduction de mortalitd chez l'homme (12, 29). Plusieurs arguments directs de prdvention/modulation des LIVM par le DV sont fournis par les modules expdrimentaux. Chez le chien agressd par acide oldique et VT dlev~ (pression transpulmonaire de 35 cmH20), une pdriode de 4 heures de DV ~i PEP 10 c m H 2 0 rdduit les ldsions histologiques des rdgions pulmonaires ddpendantes, par rapport ~t la meme durde en ddcubitus dorsal ~i PEP 10 cmH20, et les rend homog~nes sur l'ensemble du poumon (5). Des rdsultats similaires ont dtd obtenus chez des chiens ventilds pendant 4 heures avec un VT gdndrant une pression transpulmonaire de 35 cmH20, soit en ddcubitus dorsal, soit en DV (4). Chez des rats normaux, les LIVM dvaludes par scanner-X se mettent en place apr~s 73 minutes de ventilation mdcanique ddlivrde avec un VT de 34 mL/kg, soit 90 % de la capacitd pulmonaire des animaux, en ddcubitus dorsal contre 112 minutes en DV (6). Les contraintes imposdes au poumon sont distribudes de fagon plus homog~ne en DV (6). Le scdnario suivant est plausible : le DV, en favorisant l'homogdndisation de la

132 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

distribution de la ventilation et des contraintes imposdes au poumon par la ventilation mdcanique, rdduit le risque de LIVM. Chez l'homme, les arguments de prdvention/modulation des LIVM par le DV sont plus indirects. Chez des malades comateux non hypoxdmiques, le DV ~i faible dose (4 heures par jour) rdduit significativement le score d'agression pulmonaire (30) au cours du temps par rapport au ddcubitus dorsal (31). Ce rdsultat peut ~tre interprdtd comme une rdduction des LIVM par le DV. Papazian et al. (32) ont mesurd chez 39 malades avec SDRA les taux sanguins et pulmonaires (lavage broncho-alvdolaire) d'IL-8, IL-l[3, IL-6, TNF-0~ apr~s 12 heures d'application dans un ordre randomisd d'une des trois interventions suivantes : DV avec ventilation protectrice (n = 13), ventilation ~i haute frdquence en DV (n = 13) et ventilation ~l haute frdquence en DD (n = 13), chacune faisant suite ~i une pdriode de 12 heures de ventilation protectrice (VT 6,4 _+0,7 ml/kg, PEP 12 _+4 cmH20, pression plateau 25 • 6 cm H20) en ddcubitus dorsal. La production pulmonaire d'IL-8, IL-113 et IL-6 et le nombre de polynucldaires neutrophiles dans le lavage broncho-alvdolaire sont rdduits avec 12 heures de DV par rapport fi 12 heures de ddcubitus dorsal, le niveau de significativitd statistique dtant obtenu pour IL-113 et les polynucldaires neutrophiles. Les taux sanguins de cytokines ne sont pas diffdrents entre DV et ddcubitus dorsal. La ventilation ~i haute frdquence en revanche augmente la production pulmonaire d'IL-8 en DV et en DD et d'IL-1]3 en DV, sans effet sur les polynucldaires neutrophiles et les taux plasmatiques des cytokines. Ces rdsultats sugg~rent que le DV rdduirait l'inflammation pulmonaire et donc pourrait moduler les LIVM chez les patients en SDRA. Au total, de plus en plus d'arguments convergent, montrant que le DV a la capacitd de prdvenir ou retarder l'apparition des LIVM. I1 faut toutefois insister sur |e fait que c'est du bon usage du ventilateur que ddpend le devenir du malade avec SDRA. Une action thdrapeutique non ventilatoire chez un malade avec SDRA ne peut se concevoir qu'une fois optimisds les rdglages du ventilateur en accord avec les recommandations actuelles (11).

Comment optimiser la pratique du DV chez le malade ? Reignier et al. (33) ont montrd que la nutrition entdrale est moins bien toldrde en DV avec plus de vomissements et un rdsidu gastrique plus grand qffen ddcubitus dorsal. Ceci ne sugg~re pas d'interdire la nutrition entdrale en DV mais de l'associer, dans cette position, ~i des agents prokindtiques ou de positionner la sonde en post-pylorique ou de mettre le malade en DV avec inclinaison cdphalo-caudale. Bein et al. (34) ont montrd que le DV complet ~l 180 ~ permet fi_ une meilleure oxygdnation, une compliance pulmonaire plus dlevde et moins d'effet secondaire que le DV incomplet ~l 135 ~

Ventilation mdcanique en d&ubitus ventral au cours du SDRA 133

Le type de support sur lequel le malade est installd pendant le DV a-t-il une influence sur les donndes physiologiques ? Le DV est susceptible d'augmenter la pression abdominale avec plusieurs effets secondaires potentiels comme raggravation des ldsions pulmonaires (35) et l'ischdmie intestinale. Michelet et al. ont compard un matelas mousse classique (Aplot | ~i un matelas spdcifiquement ddveloppd pour rdduire la pression abdominale muni de coussins d'air qui s'adaptent au poids du patient (Nimbus | (36). Ils ont montrd que le matelas spdcifique limite l'augmentation de la pression abdominale et prdserve le ddbit sanguin hdpatique. En revanche, il n'y a pas de diffdrence d'oxygdnation et d'eau pulmonaire extravasculaire entre les deux supports. Une autre mani~re de minimiser l'augmentation de pression abdominale induite par le DV est de surdlever le thorax et le pelvis dans un plan horizontal. Chiumello et al. ont montrd que le fait de surdlever ces zones provoque une multiplication par deux de la pression ~i ce niveau sans bdndfice en termes d'oxygdnation (37). La surdldvation thoraco-pelvienne diminue la compliance de la paroi thoracique. Les auteurs ont d'ailleurs abandonnd cette pratique de surdldvation. Ces deux dtudes sugg~rent qu'installer un malade avec SDRA pour une sdance de DV en rdanimation sur un matelas standard sans surdldvation thoracopelvienne est une pratique suffisante. La durde des sdances de DV ne fait pas l'objet d'un consensus. La tendance actuelle est aux sdances longues, de plus de 12 heures. Ce point sera abordd dans les chapitres suivants.

Effets du DV sur le pronostic C'est une question cld qui a dtd abordde dans trois essais randomis& contr61ds multicentriques (tableau I) qui ont inclus des malades sous ventilation mdcanique en SDRA dans la m~me pdriode allant de 1998 ~ 2002. Tous trois ont d'emblde les limites de tout essai randomisd contr61d testant une pratique mddicale, ~i savoir l'absence de double aveugle et l'absence de placebo. Gattinoni et al., en Italie, furent les premiers ~i rapporter qu'en cas d'agression pulmonaire aigu~ le DV n'dtait pas associd fi une rdduction de mortalitd (1). Une analyse past-hac a montrd une rdduction significative de mortalitd ~l j l0 dans le groupe DV dans trois sous-groupes de malades : ceux avec le quartile d'indice de gravitd simplifid (IGS) II le plus dlevd (> 49), d'hypoxdmie la plus sdv~re (rapport PaO2/FIO2 ~< 88) et de VT le plus dlevd (> 12 mL/kg). Gudrin et al. (9) ont rdalisd un large essai randomisd contr61d en France pour tester l'hypoth~se que la mise prdcoce en DV de malades hypoxdmiques ,~ tout-venant ,, pouvait rdduire la mortalitd. Les patients dtaient inclus s'ils dtaient intubds pour insuffisance respiratoire aigu~ hypoxdmiante (PaO2/FIO2 < 300). L'essai avait dtd calibrd pour montrer une rdduction de mortalitd de 40 % dans le groupe contr61e laissd en d&ubitus dorsal ~130 % dans le groupe DV aux risques 0~ et [3 de 5 et 20 %. La valeur de 40 % de la mortalitd dans le

134 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

groupe contr61e ddcoulait d'une enquete de cohorte chez des malades hospitalisds en rdanimation en France et intubds avec PaO2/FIO2 < 300 (38). Huit cent onze malades ont dtd inclus de ddcembre 1998 ~t ddcembre 2002 et 791 analysds, 378 dans le groupe ddcubitus dorsal et 413 dans le groupe DV en intention de traiter. Le DV dtait rdalisd sur une base de 8 heures au moins par jour. La mortalitd ~ j28 apr~s randomisation fut de 31,5 % (119/378) dans le groupe contr61e et 32,4 % (134/413) dans le groupe DV (p = 0,77). La durde de la ventilation mdcanique et le taux de succ~s de l'extubation ne furent pas diffdrents. Toutefois, l'incidence des pneumopathies acquises sous ventilation mdcanique fut significativement plus faible en DV (1,66 versus 2,14 dpisodes pour 100 jours de ventilation mdcanique invasive, p = 0,045). Enfin, des effets inddsirables furent observds plus frdquemment dans le groupe DV comme l'intubation sdlective, l'obstruction de sonde d'intubation ou les ldsions cutandes de pression. Mancebo e t al. (10) ont rdalisd un ERC chez 136 malades avec SDRA, 60 inclus dans le groupe contr61e et 76 dans le groupe DV. Une des particularitds de cet essai randomisd contr61d est la longue durde des sdances de DV : ~i j l apr~s randomisation, la durde moyenne de DV dtait de 14 _+7 heures, ~t j2 de 20,4 _+3,4 h, ~tj4 de 18,7 _+4,8 h, ~tj7 de 19,4 h. La mortalitd fut de 58 % dans le groupe contr61e et de 43 % dans le groupe DV, cette rdduction de 25 % n'dtant pas significative statistiquement par manque de puissance dfi ~t une interruption prdmaturde de l'dtude. En analyse multivaride, l'allocation au groupe contr61e dtait un cofacteur significativement associd au ddc~s avec un rapport de cote de 2,53. Un des intdr~ts de cet essai randomisd contr61d a dtd de montrer la faisabilitd de sdances de DV prolongdes.

Ou porter I'effort de recherche sur le DV ? Un certain nombre de points sont clarifids. Le DV ne devrait pas etre proposd systdmatiquement ~itousles malades hypoxdmiques (9). Des sdances longues (> 12 heures) non fractionndes sont faisables et prdfdrables (10, 39). La mise en route la plus prdcoce possible est ~l encourager (10, 40). Le propre support du malade est suffisant sans supporter l'abdomen, en l'absence de raisons spdcifiques (36, 37). La prddiction de la rdponse au DV ne devrait passe limiter aux effets sur l'oxygdnation, d'ailleurs difficiles ~i dtablir (41, 42). L'intdret du DV est d'amdliorer l'oxygdnation en induisant un recrutement alvdolaire sans surdistension. Cette capacitd est lide en grande partie au type morphologique de SDRA qui devrait donc etre caractdrisd avant la raise en DV (26). La prddiction d'un effet du DV sur les objectifs prdcitds devrait intdgrer la compliance du syst~me respiratoire, la PaO2 et la PaCO2 (25). Toutefois, la prddiction de la recrutabilitd du poumon par la PEP sur des crit~res similaires a une rentabilit~ insuffisante et ne peut ~tre dlaborde au mieux qu'avec le scanner (43).

Ventilation mdcanique en ddcubitus ventral au cours du SDRA 135

Le niveau de preuve considdrd comme le plus dlevd actuellement doit ddcouler d'essais randomisds contr61ds portant sur un nombre important et calculd a priori de malades et testant l'effet d'une intervention sur la survie du malade. Nous avons vu que trois essais randomisds contr61ds n'ont pas montrd de bdndfice clinique du DV dans le SDRA saufen analyse post-hocsur la mortalitd ~t j l0 pour l'un (1) et sur l'incidence des pneumopathies acquises sous ventilation mdcanique pour un autre (9). La question est-elle rdglde pour autant ? Non, car chacun de ces trois essais comporte des limites mdthodologiques sdrieuses qui sont les suivantes : 1) manque de puissance (1, 10); 2) malades hdtdrog~nes (9) ; 3) ventilation mdcanique non protectrice (1, 9, 10) ; 4) durde de DV insuffisante (1, 9) ; 5) utilisation du DV chez les malades du groupe contr61e (1, 9, 10). Ces limites font qu'un essai bien construit sur le SDRA s'impose, intdgrant les recommandations les plus rdcentes, notamment concernant la ventilation mdcanique au cours du SDRA (11), recommandations qui dtaient absentes ~t l'dpoque o~ ces trois essais ont dtd dlabords. Si l'on admet cette ndcessitd, quel sous-groupe de SDRA cibler pour une dtude future ? La ddfinition opdrationnelle et consensuelle du SDRA (44) est rdguli~rement utilisde dans les essais randomisds contr61ds (27, 29, 45). La notion de SDRA confirmd, introduite rdcemment (46) et non encore validde, obdit ~t un souci d'homogdndisation de la ddfinition du SDRA. Le SDRA est confirmd si les crit~res de la ddfinition consensuelle sont confirmds apr~s 24 heures de ventilation mdcanique optimisde avec une PEP d'au moins 5 cmH20. Une telle approche avait dtd proposde par Villar et aL (47), montrant que la mortalitd dtait diffdrente selon que l'on utilise la ddfinition consensuelle ~t l'admission ou des crit~res r~dvaluds 24 heures plus tard. Ce concept de SDRA confirmd a dtd utilisd rdcemment dans une dtude analysde plus haut (32). A l'issue des donndes revues dans ce chapitre, il semble que deux sous-groupes de SDRA puissent etre des candidats ~i un nouvel essai randomisd contr61d testant l'effet du DV sur la mortalitd. Le premier est le sous-groupe de malades avec SDRA confirmd et le deuxi~me celui des malades avec SDRA lobaire. Ce dernier sous-groupe ndcessite toutefois la rdalisation d'un scanner thoracique car la radiographie pulmonaire est actuellement incapable de sdparer les SDRA lobaires des SDRA diffus (26). Un nouvel essai randomisd contr61d va ddmarrer en France au cours de l'annde 2007 portant sur les SDRA confirmds.

Conclusion Au cours des derni~res anndes, beaucoup d'dtudes ont confirmd l'effet positif du DV sur l'oxygdnation au cours du SDRA. Cet effet bdndfique se complete actuellement par la mise en dvidence d'une distribution homog~ne de la ventilation et des contraintes mdcaniques imposdes au poumon avec le DV, laissant penser que les ldsions induites par la ventilation mdcanique peuvent etre prdvenues ou retarddes par cette technique. Le DV devrait donc etre un dldment ~i

136 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

part enti~re de la prise en charge ventilatoire protectrice du SDRA. Le DV ne peut pas etre recommandd de fagon forte car manquent les preuves scientifiques de haut niveau. Un nouvel essai contr61d randomisd, ciblant les patients affectds de SDRA sdv~re et persistant et intdgrant les recommandations de bonne pratique de la ventilation mdcanique et du DV, est donc indispensable pour tenter de clarifier la place du DV dans notre arsenal thdrapeutique dirigd contre le SDRA.

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Ventilation mdcanique en ddcubitus ventral au cours du SDRA

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Ventilations haute fr quence au cours du SDRA D. D e m o r y et J. Allardet-Servent

Introduction La ventilation mdcanique conventionnelle (VMC) reprdsente la pierre angulaire de la prise en charge thdrapeutique des patients atteints du syndrome de ddtresse respiratoire aigu~ (SDRA). Paradoxalement, la VMC peut aussi engendrer des ldsions pulmonaires surajoutdes. Ce phdnom~ne, connu sous le terme de ldsions induites par la ventilation mdcanique, apparait lorsque les alvdoles sont surdistendues par l'utilisation d'un volume courant (VT) trop dlevd, ~i l'origine d'une rupture de la barri~re alvdolo-capillaire (1). Ces ldsions pulmonaires sont dgalement lides aux forces de cisaillement mdcanique exercdes par les ph~nom~nes d'ouverture-fermeture alvdolaires r~p~titifs. Ces ldsions mdcaniques stimulent la production de cytokines inflammatoires perpdtuant un cercle vicieux d'agression et inhibant la rdparation du tissu pulmonaire. En outre, la libdration des mddiateurs pulmonaires peut gdndrer une rdponse systdmique ~il'origine d'un syndrome de ddfaillance multivisc&ale (2). Ainsi, le but d'une ventilation protectrice pulmonaire n'est pas simplement d'amdliorer les dchanges gazeux mais aussi d'attdnuer la rdponse inflammatoire pour amdliorer la survie des patients en SDRA (3, 4). Parall~lement, d'autres techniques, alternatives et potentiellement moins ddldt~res que la VMC, se sont ddveloppdes. Le concept de ventilation ~l haute frdquence correspond ~i l'application d'un VT rdduit (1-3 mL.kg-1), souvent infdrieur ~i l'espace mort, ddlivrd fi une frdquence dlevde (F > 100 c/min). Un niveau permanent de pression dans les voies adriennes assure un recrutement alvdolaire efficace. I2utilisation d'un VT rdduit permet de minimiser les risques de surdistension durant l'inspiration, et de ddrecrutement durant l'expiration (5). Ainsi, la ventilation fi haute frdquence entre dans le cadre de stratdgies de ventilation dite protectrice. Dans ce chapitre, nous aborderons principalement

140 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

les deux techniques dtudides au cours du SDRA : la ventilation par oscillation haute frdquence (VOHF) et par percussion ~i haute frdquence (VPHF).

Principes de fonctionnement I2admission des gaz dans le circuit respiratoire ~i des frdquences tr~s dlevdes ne peut pas etre correctement assurde avec les circuits et valves des ventilateurs conventionnels, et ndcessite donc l'usage de syst&mes spdcifiques.

Ventilation par oscillation haute frdquence Comme toutes les techniques de ventilation ~i haute frdquence, la ventilation par oscillation ~i haute frdquence (VOHF) repose sur l'insufflation ~i haute frdquence (180-1 500 c/min) d'un VT souvent infdrieur ~il'espace mort anatomique (2-4 mL.kg-~). Un ddbit de gaz frais humidifids et rdchauffds, gdndralement entre 20 et 40 L/min, est achemind vers la partie proximale de la sonde d'intubation. Ce ddbit constant gdn~re une pression moyenne (mPaw) rdgulde par une valve pneumatique placde sur le circuit expiratoire. Un piston, solidaire d'une membrane de haut-parleur, entralne une oscillation pdriodique de la colonne de gaz, gdndrant un VT. La frdquence des oscillations, autour de la mPaw, est comprise entre 3 fi 15 Hertz. La colonne de gaz mise en mouvement varie entre deux valeurs extremes de pression, correspondant l'amplitude de pression ou pic ~t pic ou AP (fig. 1). Le pic ?i pic rdgld sur le respirateur indique, en pourcentage de la course maximale, l'amplitude des mouvements du piston et par consdquent les volumes de gaz insufflds et exsufflds ?i chaque cycle. Pour un patient donnd, le AP ddpend de la frdquence et de la puissance rdglde, du rapport I/E et des caractdristiques mdcaniques du syst~me thoracopulmonaire (6). La V O H F permet de dissocier les variations d'oxygdnation et d'dpuration du CO2. La pression moyenne assure le recrutement alvdolaire et, en compldment de la FiO2, rdgule directement l'oxygdnation. L'dpuration du CO2 ddpend de la frdquence et de l'amplitude des mouvements du piston (AP). Plus la frdquence rdglde est basse et plus la puissance est dlevde, plus le VT et les AP augmentent et plus l'dpuration de CO2 est efficace (7). Enfin, la VOHF se caractdrise par une expulsion active des gaz ?i l'expiration, grace au mouvement de recul de la membrane. Le risque de ,, trapping ~ gazeux est donc considdrablement rdduit (8). En pratique, le clinicien peut ajuster la frdquence, le ddbit, la pression moyenne, l'amplitude de pression (AP), le rapport I/E et la FiO2 (tableau I).

Ventilations 5 haute frdquence au cours du SDRA 141

' ~_=,

~{;~j
50 mmHg

1. augmenter AP jusqu'5 90 c m H 2 0 (palier 10 cmH20) 2. rdduire F jusqu'~i 3 Hz (palier 1 Hz) 3. ddgonfler ballonnet pour diminuer mPaw de 5 c m H 2 0

Basse PaCO2 < 35 mmHg

1. diminuer AP jusqu'5 40 c m H 2 0 (palier 10 cmH20) 2. augmenter F jusqu'5 7 Hz (palier de 1 Hz)

Oxyg6nation

PaC02

142 Le syndrome de d&resse respiratoire aigue

Ventilation par percussion~ haute fr6quence La ventilation par percussion ~l haute frdquence (VPHF) est une technique hybride issue des recherches en a&onautique du Dr Forrest M Bird. Le ventilateur VDR-4 | (volumetric diffusive respirator 4) conduit un gaz ~i haute pression vers un piston (Phasitron| constituant une interface dynamique entre la source pneumatique de gaz et les propridtds mdcaniques du syst~me respiratoire du patient. Le piston comporte un premier orifice latdral permettant l'entrde d'air dans la chambre d'admission ~il'inspiration et crdant un effet Venturi. L'expiration ddpend du recul passif du piston permettant l'dvacuation des gaz par un second orifice lat&al. La vitesse de ddplacement du piston fait varier la frdquence de percussion du gaz, tandis qu'une variation biphasique du niveau de pression est superposde (fig. 2). Le volume courant est donc le rdsultat des cycles de percussion et des cycles de variation de pression (9). L'augmentation de la frdquence de percussion et de la durde du temps inspiratoire de chaque percussion sont tous deux associds ~l une diminution du VT (10). De m~me, l'augmentation de l'impddance du syst~me respiratoire s'accompagne d'une rdduction du VT (1 1). Plusieurs param~tres sont accessibles au rdglage par le clinicien : frdquence de percussion, durde de la percussion (I/E), durde des cycles inspiratoire et expiratoire et la frdquence de ces cycles de convection (I/E), pression de pic inspiratoire, pression expiratoire positive, et pression positive continue (tableau II).

M6canismes du transport des gaz Les ventilations ~i haute frdquence se caractdrisent par l'application d'un volume courant rdduit, souvent infdrieur ~i l'espace mort des voies a&iennes.

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Fig. 2 - Caractdristiques m~caniques de la ventilation par percussion fi_ haute frdquence. PIP : pression de pointe inspiratoire ; PEP : pression tdld-expiratoire positive; CPAP : pression positive continue; I : temps inspiratoire (cycle de pression haute) ; E : temps expiratoire (cycle de pression basse).

Ventilations ~i haute frdquence au cours du SDRA 143

I I - Algorithme de rdglage de la ventilation par percussion ~ihaute frdquence (VPHF). PIP : pression de pointe inspiratoire ; PEP : pression tdl&expiratoire positive; PAP : pression positive continue ; F respi : frdquence des cycles de pression (I et E) ; F percu : frdquence des cycles de percussion (I et E) ; VMC : ventilation m&anique conventionnelle.

Tableau

Mise en route :

* v&ifier permdabilitd de la sonde * gazomdtrie art&idle aprhs 15 min

1. ddgonfler ldg~rement le ballonet 2. appliquer PiP = 2/3 VMC c m H 2 0 ou PiP = 25 c m H 2 0 3. rdglages initiaux : - FiO 2 = 100 % - F respi = 15 c/min -

I/E=

1/1 ( T I = 2 s e t T E = 2 s )

- F percu = 500 c/min - I / E = 1/2 - PEP/CPAP = 8 / 2 Haute SpO 2 > 93 %

1. rdduire FiO 2 jusqu2l 40 % (palier 10 %) 2. rdduire PiP jusqu'~l 20 c m H 2 0 (palier 5 cmH20) 3. rdduire PEP/CPAP (palier 2 cmH20)

Basse SpO 2 < 88 %

1. augmenter PiP jusqu'~i 80 c m H 2 0 (palier 5 cmH20) 2. augmenter PEP/CPAP (palier 2 cmH20) 3. augmenter FiO2 (palier 10 %)

Haute PaCO 2 > 50 m m H g

1. augmenter PIP jusqu'fi 80 c m H 2 0 (palier 5 cmH20) 2. rdduire CPAP jusqu'~i 2 c m H 2 0 (palier 2 cmH20) 3. rdduire F percu jusqu'~i 350 c/min

Basse PaCO2 < 35 m m H g

1. rdduire PIP jusqu'fi 20 c m H 2 0 (pallet 5 cmH20) 2. augmenter CPAP jusqu'~i 20 c m H 2 0 (palier 4 cmH20) 3. augmenter F percu jusqu'~i 900 c/min

Oxyg6nation

Ventilation

D~s lors, d'autres mdcanismes que la convection interviennent dans la ventilation alvdolaire. Six mdcanismes sont impliquds dans le transport des gaz (12) 9 9 ventilation directe par convection 9 elle correspond ~i la partie du ddbit inspiratoire qui atteint directement les bronchioles terminales et les unit& alvdolaires proximales, gdndrant des dchanges gazeux par un mdcanisme habituel de convection; 9 dispersion longitudinale (effet Taylor) 9 la rencontre de gaz entre zones de convection et de diffusion gdn~re des mouvements de tourbillons qui s'dtendent secondairement. Une partie de ces gaz frais peut alors se mdlanger au gaz alvdolaire et augmenter la part de la ventilation lide ~i la convection ; 9 phdnom~nes pendulaires (effet Pendeluft) 9 les diffdrences de constante de temps entre des unit& alvdolaires proches aboutissent ~i une rdpartition diff&ente des gaz. Les alvdoles les plus compliantes se remplissent prdcocement puis se vident jusqu'~i l'obtention d'un dquilibre avec les alvdoles adjacentes, gdndrant ainsi des mouvements de redistribution des gaz; 9 profil de vitesse asymdtrique 9 lorsque le rdgime d'dcoulement de l'air dans un conduit est de type laminaire, le profil de vitesse du flux est parabolique. La vitesse de l'air le plus proche des parois trachdobronchiques est plus

144 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

faible que la vitesse de l'air situd au centre de la lumi~re du conduit. Avec la rdpdtition des cycles respiratoires, le front de gaz situd au centre de la lumi~re continue ~ progresser en distalitd tandis que le gaz situd en pdriphdrie ~i tendance ~i remonter vers la bouche, gdndrant l~i aussi des mouvements pouvant participer aux dchanges gazeux ; oscillations cardiogdniques : les contractions cardiaques crdent une agitation moldculaire sur les tissus avoisinants pouvant entralner des mouvements de gaz dans les unit& alvdolaires les plus proches du coeur ; diffusion moldculaire : la diffusion des moldcules au travers de la membrane alvdolo-capillaire peut entralner des mouvements dans les alvdoles voire dans les petites bronchioles adjacentes. Cependant, ce mdcanisme n'est pas spdcifique des ventilations ~i haute frdquence.

Application clinique Parmi ces techniques, la VOHF est celle la plus largement utilisde dans les unit& de rdanimation. La VPHF suscite dgalement un dlan flint&& ~i la suite de r&entes investigations.

Ventilation par oscillation haute frdquence I2expdrience de la VOHF en ndonatologie, qui a prdcddd celle chez l'adulte, a largement contribud au d&eloppement de la VOHF en pratique clinique. Plusieurs sdries observationelles ont retrouvd une amdlioration de l'oxygdnation avec la VOHF, conduisant ~ la rdalisation de nombreuses dtudes prospectives, randomisdes et contr61des dans les anndes 1980-90. La majoritd d'entre elles ne retrouvent pas de bdndfice en termes de mortalitd quant ~i l'utilisation de la V O H F mais plut6t un bdndfice ~ long terme sur la survenue de bronchodysplasies (13, 14). 12expdrience de la VOHF chez l'adulte est bien plus modeste, et limit& quelques dquipes. Plusieurs sdries observationelles ont dtudid l'effet de la VOHF, en tant que technique de sauvetage, lorsque des pressions dlevdes dtaient ndcessaires au maintien de l'oxygdnation en ventilation mdcanique conventionnelle. La plupart d'entres elle rapportent une amdlioration de l'hdmatose lors du passage en VOHF (15, 16). ~t ce jour, seuls deux essais prospectifs, randomisds et contr61& ont dtd conduits dans le SDRA. Derdak et al. (17), dans une dtude d'dquivalence, ont compard 76 patients dans le bras VOHF avec 76 patients dans le bras ventilation mdcanique conventionnelle (VT = 10 mL.kg -1 de poids iddal). I2objectif principal, soit le nombre de patients survivants sans ventilation mdcanique ~ 30 jours, n'&ait pas diffdrent entre les deux bras (36 % versus 31%, p = 0,69). La mortalitd brute dtait de 37 % dans le groupe VOHF contre 52 % dans le groupe

Ventilations ~i haute frdquence au cours du SDRA 145

ventilation m&anique conventionnelle ~t 30 jours (p = 0,10), et respectivement de 47 % et 59 % (p = 0,14) ~ 6 mois. Le rapport PaO2/FiO2 dtait sup&ieur dans le groupe VOHF pendant les 16 premieres heures du protocole, alors que l'index d'oxygdnation (IO - pression moyenne • FiO2 • 100 / PaO2) n'dtait pas diffdrent entre les deux groupes. La PaCO2 dtait plus dlevde dans le groupe V O H E Le nombre d'dvdnements inddsirables dtait comparable, notamment sur la survenue de fistule bronchopleurale et/ou de pneumothorax. Dans le meme temps, une dtude prospective, randomisde (18), multicentrique mais prdmaturdment interrompue devant le faible rythme d'inclusion, a compard 37 patients dans le bras VOHF avec 24 patients dans le bras ventilation mdcanique conventionnelle (VT = 8-9 mL.kg -1 de poids iddal). Le nombre de patients survivants sans oxyg~ne ou sans ventilation ainsi que la mortalitd brute n'dtait pas diffdrents entre les deux groupes. L'IO &ait meilleur avec la VOHF au cours des 48 premieres heures. Les patients prdsentant un IO dlevd ~i l'inclusion (IO > 30) semblaient ceux pouvant le plus bdndficier de la V O H E Si la VOHF devait amdliorer le pronostic des patients en SDRA, c'est en partie en rdduisant la rdaction inflammatoire pulmonaire. Cependant, peu de travaux ont dvalud cette hypoth~se. Papazian et al. (19), ont dtudi~ les effets de la VOHF, du d&ubitus ventral (DV) et de leur combinaison, sur l'oxygdnation et l'inflammation pulmonaire. Apr~s 12 heures de ventilation protectrice (VT6 mL.kg -~ de poids iddal, pression de plateau < 35 cmH20), les patients dtaient randomisds en trois groupes d'une durde de 12 heures 9ventilation conventionnelle-DV, VOHF-ddcubitus dorsal (DD), et VOHF-DV. Une amdlioration de l'oxygdnation dtait observde, quel que soit le mode ventilatoire en DV, contrairement au groupe VOHF-DD. 12interleukine-8 dans le liquide alvdolaire dtait significativement plus dlevde dans les deux groupes VOHF (VOHF-DD et VOHF-DV) en comparaison avec les groupes ventilation conventionnelle en DV ou DD. Le taux de polynucldaires neutrophiles dans le liquide alvdolaire &ait plus dlevd dans le groupe VOHF-DV que dans le groupe Ventilation conventionnelle-DV, mais moindre que dans le groupe VOHF-DD. Ainsi, la VOHF en ddcubitus dorsal n'apporte pas de bdndfice sur l'oxygdnation et semble meme associde ~t une rdaction inflammatoire pulmonaire plus intense. De ces dtudes, on peut donc retenir un bdndfice sur l'oxygdnation chez certains patients mais aussi un manque de puissance pour ddtecter un effet de la VOHF sur le pronostic. D'autre part, la durde de ventilation en ventilation mdcanique conventionnelle avant la mise sous VOHF reste tr~s disparate, allant de 2 ~i 5 jours, et jouant certainement un r61e important dans le bdndfice potentiel de celle-ci. Cependant, un dldment d&erminant est la mani~re d'appliquer la VOHF, et en particulier l'existence prdalable d'un recrutement alvdolaire. Dans un travail prospectif et randomisd portant sur 43 patients en SDRA, la VOHF permettait de prolonger le gain d'oxygdnation obtenu avec une pdriode de 12 heures de ddcubitus ventral rdalisd en ventilation m&anique conventionnelle (20). Le maintien de l'amdlioration des param~tres d'oxygdnation sous VOHF &ait parall~le ~i la rdduction de l'admission veineuse. Cette &ude sugg~re que la VOHF

146 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

pourrait @porter un bdndfice lorsque le volume pulmonaire est prdalablement dlevd, en rdalisant un recrutement alvdolaire obtenu ici apr~s une sdance de DV. Dans le meme cadre, l'&ude TOOLS a dvalud l'int&& d'une stratdgie dynamique de VOHF, basde sur la rdalisation de manoeuvre de recrutement alvdolaire (21). Un algorithme, comprenant une manoeuvre de recrutement (40 c m H 2 0 pendant 40 s) lors de la mise en route et/ou lors de la survenue d'une hypoxdmie persistante (d&onnection du circuit, aspiration bronchique, persistance d'une FiO2 > 40 %), a dtd dvalud chez 25 patients en SDRA s~v~re. Au cours du s~jour, sept manoeuvres de recrutement ont dtd appliqudes par patient. Cependant, 3,3 % d'entre elles ont dfi &re interrompues du fait d'une mauvaise toldrance respiratoire (ddsaturation) ou hdmodynamique (hypotension). Le rapport PaO2/FiO2 a doubld apr~s la mise en route initiale (92 _+36 m m H g en ventilation m&anique conventionnelle, puis 200 _+ 117 m m H g en VOHF). La FiO2 dtait largement rdduite apr~s 12 heures de VOHF (respectivement 0,9 _+0,1 puis 0,5 _+0,2). Ainsi, ces deux dtudes sugg~rent que la VOHF apporterait un bdndrice lorsqu'une stratdgie de recrutement alvdolaire y est combinde. A l'inverse, l'application de la VOHF de facto ne semble pas associde 5 de rdels avantages. Ces donndes sont d'ailleurs en accord avec les &udes animales sur mo&le d'agression pulmonaire aigue. Alors que les premiers travaux ddmontraient une rdduction de l'inflammation et des ldsions histologiques avec la VOHF (22, 23), les &udes les plus r&entes ayant utilisd une stratdgie ,, open lung ,, ne retrouvent pas de diffdrence entre la VOHF et la ventilation m&anique conventionnelle (24, 25, 26). L'usage de la VOHF est dgalement associd 5 la survenue de certaines complications. Plusieurs travaux ont retrouvd une diminution du ddbit cardiaque, une augmentation de la pression veineuse centrale et de la pression art&idle pulmonaire d'occlusion au cours des 48 heures suivant sa mise en place (16, 17, 27). Ces perturbations dtaient gdndralement corrigdes aprSs un remplissage vasculaire. L'utilisation de pressions moyennes de ventilation dlevdes peut augmenter le risque de pneumothorax, atteignant une incidence de 21,8 % dans deux sdries (16, 17). Enfin, la VOHF ne permet pas de satisfaire les efforts respiratoires du patient car les variations de pression induites par les mouvements respiratoires peuvent activer les alarmes du ventilateur et entralner l'arr& des oscillations. L'usage de la VOHF chez l'adulte ndcessite donc une sddation profonde, voire une curarisation.

Ventilation par percussion haute fr quence Pfenninger et Minder furent les premiers 5 rapporter deux sdries de huit nouveau-ntis ventilds en HFPV pour maladies des membranes hyalines, avec une rdduction des pressions d'insufflation et une nette amdlioration de l'hdmatose (28). Chez l'adulte, Gallagher et al. ont utilisd la VPHF chez sept patients prdsentant une insuffisance respiratoire aigue, avec une amdlioration de leur oxygdnation (29). D'autres s&ies observationnelles au cours du SDRA, la plupart rdtrospectives, ont confirmd un bdndfice sur l'oxygdnation tout en rdduisant les

Ventilations ~i haute frdquence au cours du SDRA 147

pressions de pointe (30, 31). Le passage en VPHF n'dtait pas associd ~ila survenue d'effets ddldt~res hdmodynamiques dans ces sdries. Toutefois, aucun essai prospectif randomisd n'a dtd conduit ~i ce jour dans le cadre du SDRA. Dans la population de patients prdsentant un SDRA post-traumatique, plusieurs travaux ont ddmontrd l'intdr& de la VPHF et notamment en cas de neurotraumatisme associde. En effet, la VPHF permet, outre le bdndfice sur l'oxygdnation, de rdduire la PaCO2 sans augmenter les pressions d'insufflation et de limiter la survenue de poussdes d'hypertension intracrfinienne (32, 33). Cependant, l'usage prophylactique de la VPHF dans une population de patients chirurgicaux fi risque de ddvelopper un SDRA ne prdsentait pas d'avantage en comparaison avec la ventilation mdcanique conventionnelle (34). Cette technique pourrait donc &re bien adaptde ~i la traumatologie, mais la rdalisation d'un essai randomisd ~t large dchelle devient impdrative. La VPHF permet dgalement de mobiliser de fagon considdrable les sdcrdtions bronchiques et occupe une place importante dans la prise en charge des brfilds avec inhalation de fumdes d'incendies. Dans cette population, Reper et all. ont conduit trois travaux ddmontrant l'efficacitd de la VPHF sur la clairance des sdcrdtions et sur l'hdmatose (35). Ces rdsultats ont dtd obtenus pour des niveaux de pression moyenne similaires ~i ceux en VMC, mais avec des pressions de pointe plus basse. Enfin, du point de vue expdrimental, deux travaux tendent fi montrer un effet protecteur de la VPHF sur les ldsions pulmonaires. Cioffi et al., dans un module d'inhalation de fumdes chez le primate, retrouvent une rdduction des ldsions histologiques pulmonaires apr~s 7 jours de ventilation (36). Tr~s rdcemment, dans un module de ldsion pulmonaire aigue par inhalation de liquide gastrique chez le lapin, Allardet-Servent et al. ont compard la VPHF avec la VOHF et la ventilation conventionnelle protectrice (VT = 6 mL.kg -1) sur une durde de 4 heures (37). Les trois stratdgies, ddlivrdes ~i pression de distension alvdolaire comparable (15 cmH20), permettaient de rdduire de maniSre identique les Idsions histologiques pulmonaires et le taux de polynucldaires neutrophiles. De m8me, la mdcanique respiratoire et le rapport PaO2/FiO2 dtaient amdliords par les trois techniques, alors qu'une ventilation ~t haut volume (VT = 12 mL.kg -~) et sans PEP aggravait les dchanges gazeux et les ldsions histologiques. Ainsi, il semble que ces trois techniques soient capables de limiter les effets ddldt~res de la ventilation mdcanique agressive. Compte tenu de la faible diffusion et de la complexitd de ces techniques, la ventilation mdcanique conventionnelle reste donc ~i l'heure actuelle la technique de ventilation de rdfdrence, ~i condition de l'appliquer dans une approche protectrice.

Conclusion La ventilation ~i haute frdquence constitue, sur le plan thdorique, un concept iddal pour limiter le ddveloppement de ldsions assocides ~i la ventilation. La

148 Le syndrome de d&resse respiratoire aigue

VOHF, au cours du SDRA, permet d'amdliorer transitoirement l'oxygdnation sans pour autant rdduire l'inflammation pulmonaire ou influer sur le pronostic. L'usage de cette technique doit donc rester ponctuel, au sein d'une dquipe exp&imentde, et limitd ~i certaines indications. L'&olution de cette technique passe certainement par une meilleure optimisation de celle-ci, comme l'app|ication prdalable d'une stratdgie de recrutement. La VPHF semble constituer une alternative intdressante chez les brfilds ou les traumatisds avec SDRA, mais son &aluation ~i large &helle reste ~i rdaliser.

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Toxicit pulmonaire de I'oxyg ne (02) D. Perez, C. M a n z o n , J.-C. Navellou, C. Patry et G. Capellier

Introduction Depuis la ddcouverte de la toxicitd de l'oxyg~ne (02) ( 150 m m H g ~i l'admission et de 62,5 % chez ceux avec un rapport PaO2/FiO2 ~< 150 m m H g (p -- 0,001) (5). Bien que la ventilation mdcanique constitue, en dehors du traitement dtiologique, la modalitd universelle de prise en charge des malades en SDRA, elle reprdsente par elle-meme une agression pulmonaire suppldmentaire pouvant majorer voire reproduire les ldsions histologiques assocides au SDRA (l&ions induites par la ventilation m&anique) (6). Chez l'homme, une stratdgie de ventilation protectrice (rdduction du volume courant ~i 6 mL.kg -~ de poids prddit et pression de plateau ~< 30 cmH20) compar& ~i une stratdgie ventilatoire ,, traditionnelle ~ (volume courant ~i 12 mL.kg 1 de poids prddit et pression de plateau ~< 50 cmH20) permet une rdduction de la mortalitd associde au SDRA (3). Les patients soumis ~i une ventilation avec un volume courant rdduit pourraient ndcessiter des posologies de sddatifs, opio'ides et curares plus importantes que ceux soumis ~i une ventilation mdcanique avec volume courant de 12 mL.kg 1 (7). Toutefois, Kahn et aL montrent que la ventilation ~i petit volume courant n'augmente pas l'utilisation de la sddation (benzodiazdpines, propofol, opio'ides) ou des curares comparde ~i une ventilation ~i volume courant ~, traditionnel ~ (8). Ndanmoins, il a dtd montrd qffen ventilation assist& contr61de, les patients sddatds avec un score de Ramsay ~iV prdsentaient malgrd tout des efforts inspiratoires dont certains seulement &aient rdcompensds (9). Enfin, certaines techniques comme la ventilation par oscillation ~i haute frdquence (HFOV), certaines stratdgies comme l'hypercapnie permissive, la mise en ddcubitus ventral ou bien l'administration de surfactant ndcessitent souvent le recours ~i la curarisation (10, 11). Ainsi, bien que leur responsabilitd dans la survenue de complications neuromusculaires soit discutde, l'utilisation des curares en rdanimation pour amdliorer les &hanges gazeux et/ou la m&anique ventilatoire reste largement empirique et controversde (12).

Effets de la curarisation sur le rapport ventilation/ perfusion et la m canique thoraco-pulmonaire Iors du SDRA Soulignons d'emblde que la majoritd des dtudes disponibles portent sur la curarisation sur de courtes p&iodes (heure) de patients ~i poumons sains lors d'anesthdsies pour procddures chirurgicales. Lors du SDRA, l'utilisation des

Curarisation au cours du syndrome de ddtresse respiratoire aigue 185

curares peut etre justifide par la ndcessitd de limiter une activitd musculaire excessive gdndrant une baisse de la compliance, une augmentation des pressions des voies adriennes ou une impossibilitd d'augmenter le temps inspiratoire. Cependant, bien que leur utilisation clinique soit frdquente lors du SDRA, plusieurs travaux sugg~rent que la curarisation associde ~i l'anesthdsie pourrait modifier le rapport ventilation/perfusion et ddtdriorer les dchanges gazeux (1315). Ainsi, il a dtd ddmontrd que des atdlectasies surviennent rapidement apr~s anesthdsie, paralysie musculaire et ventilation mdcanique chez des sujets ~i poumons sains (14). Tokics et al. ont ddmontrd qu'il existe un shunt localisd dans les rdgions pulmonaires gravitd-ddpendantes (zones dorsales) lors d'une anesthdsie avec curarisation (14). La formation d'atdlectasies pulmonaires pendant l'anesthdsie a dtd documentde par des dtudes tomodensitomdtriques. Ainsi, Brismar et al. montrent, chez des sujets ~i poumons sains apr~s sddation et curarisation, des opacitds qui reprdsentent 4,8 % de la surface pulmonaire sur une coupe scanographique rdalisde au-dessus des coupoles diaphragmatiques (15). Aucune corrdlation avec une perturbation de l'hdmatose n'dtait rapportde dans cette derni~re dtude. I1 est ~t noter que 9 des 16 patients du travail de Brismar et al. dtaient ventilds en oxyg~ne pur, circonstance pouvant favoriser la survenue d'atdlectasies par adsorption (15, 16). Par ailleurs, ces anomalies morphologiques ont totalement rdgressd apr~s l'application d'une pression expiratoire positive (PEP) (10 cmH20) pendant 5 minutes (15). Une diminution de la capacitd rdsiduelle fonctionnelle (CRF) li~e ~i la sddation et/ou la curarisation dtait d~s lors suspectde. Chez six patients ~ipoumons sains, une diminution des dimensions de la cage thoracique dans son axe antdropostdrieur et transversal ainsi que dans le sens cdphalo-caudal (ascension des coupoles diaphragmatiques) a dtd retrouvde apr~s sddation et curarisation (17). La fermeture des petites voies adriennes (atdlectasies des rdgions ddclives ddpendantes) a dtd rapportde au poids du poumon et ~ une perte du tonus musculaire qui cause ~i son tour un ddplacement cdphalique du diaphragme qui ne s'oppose plus alors ~i la pression intra-abdominale exercde sur le poumon (14). Toutefois, l'intensitd de ce ddplacement cdphalique du diaphragme est de moindre importance dans le travail de Krayer et al. (18). La diminution de la CRF en rapport avec la formation d'atdlectasies des zones ddclives ddpendantes de la gravitd est une des causes majeures d'hypoxdmie postopdratoire et un argument frdquemment utilisd par les ddtracteurs des curares. Le probl~me est que, lorsque seule la curarisation est dvalude (patients sddatds chez qui les mesures sont effectudes avant puis apr~s curarisation), il n'est pas retrouvd de modifications des propridtds mdcaniques de la cage thoracique ni des poumons et pas d'effets ddldt~res sur l'oxygdnation (19). Cette derni~re dtude a dtd faite en rdanimation, chez des patients ~i poumons pathologiques (SDRA, contusions pulmonaires, ced~me pulmonaire cardiogdnique) ventilds avec une PEP ~i 5 cmH20 (19). Cette modeste PEP pourrait suffire ~i contrebalancer les effets ndfastes de la curarisation et surtout de la sddation. C'est ce que sugg~re un travail rdalisd chez des patients ~i poumons sains, sddatds et curarisds, qui montre qu'un faible niveau de pression (14 cmH20) suffit ~i obtenir la

186 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigu~

meilleure compliance thoraco-pulmonaire (20). Ces rdsultats sugg~rent une fermeture des petites voies adriennes plut6t que la survenue de vraies atdlectasies par collapsus alvdolaire. Westbrook et al. ont montrd que la paralysie musculaire n'induit pas une modification significative de la CRF ou des propridtds dlastiques du poumon chez des sujets anesthdsids aux poumons sains (21). En fait, la sddation induit une diminution de la CRF qui n'est pas majorde par la curarisation. La sddation induit une augmentation des pressions transpulmonaires avec une diminution de la compliance pulmonaire. La curarisation induit cependant une augmentation presque significative (mesure sur un petit effectif de patients) de la compliance de la cage thoracique (22).

Effets de la curarisation sur les changes gazeux Iors du SDRA Effets sur I'oxyg nation Chez le nouveau-nd et l'enfant, les travaux rdalisds ont montrd des rdsultats contradictoires en termes de modification de l'oxygdnation aprSs curarisation (23-26). Ainsi, alors que le pancuronium amdliore l'oxygdnation dans quelques travaux (23, 26), il semble ddtdriorer les dchanges gazeux dans d'autres dtudes (24, 25). Le tableau I prdsente les principales caractdristiques et les rdsultats des dtudes mendes chez des patients adultes et portant sur les effets de la curarisation sur les dchanges gazeux. Coggeshall et al. rapportent un cas clinique off la curarisation amdliora les dchanges gazeux (22). Etudiant neuf patients prdsentant une insuffisance respiratoire aigu~, sddatds de fa~on peu profonde, Bishop n'a retrouvd aucune modification de l'oxygdnation lide ~il'administration d'un curare (27). Les effets d'une curarisation dtaient dvaluds 10 minutes aprSs l'administration de pancuronium. Lagneau et al., chez 102 patients en ddtresse respiratoire aigu8 avec un rapport PaO2/FiO2 < 200 mmHg, retrouvaient une amdlioration moddrde mais significative du rapport PaO2/FiO2 aprSs 30 min et aprSs 2 heures d'administration de cisatracurium, quel que soit le niveau de curarisation (deux ou aucune rdponse au train de quatre) (28). Gainnier et al. n'observent aucune modification de l'hdmatose apr~s une heure de curarisation dans un groupe de 28 patients prdsentant un SDRA avec un rapport PaO2/FiO2 < 150 mmHg (avec une PEP d'au moins 5 cmH20) (29). Les patients dtaient compards fi un groupe de sujets aux caractdristiques similaires mais qui recevaient un placebo. Si la curarisation entralne la formation et/ou la majoration de zones d'atdlectasies pulmonaires, les curares pourraient induire une hypoxdmie plusieurs heures apr~s le ddbut de la paralysie musculaire. Ceci a justifid la rdalisation d'un travail chez 56 patients en SDRA (PaO2/FiO2 < 150 mmHg avec une PEP d'au moins 5 cmH20) off il a dtd observd une amdlioration de l'oxygdnation survenant d~s

Curarisation au cours du syndrome de ddtresse respiratoire aigue 187

la fin d'une pdriode de 48 heures de curarisation (train de 4 dgal ~i 0) chez les patients curarisds compards aux patients recevant le placebo (29). Cette amdlioration de roxygdnation dans le groupe curarisd persistait jusqu'~t la 120 ~ heure de l'dtude (28). Parall~lement, dans ce travail, il a dtd possible de diminuer significativement le niveau de PEP et la FiO2 dans le groupe curarisd, ce qui s'dtait rdvdld impossible chez les patients recevant le placebo. La pression de plateau a aussi baissd de fagon significative chez les patients curarisds (29). Plus rdcemment, Ford et al. confirment dans une dtude randomisde contr61de mende chez 36 patients pr&entant un SDRA avec un rapport PaO2/FiO2 ~< 200 mm Hg et trait& 48 heures par cisatracurium ou placebo, une amdlioration du rapport PaO2/FiO2 mmHg dont la cindtique d'amdlioration est superposable au travail de Gainnier et al. (29, 30).

T a b l e a u I - Princi, pales caractdristiques et rdsultats des travaux cliniques &udiant les effets

des curates sur 1 oxygdnation de patients adultes, n : n o m b r e de sujets inclus ; RC : dtude randomisde et contr61de ; N R N C : &ude n o n randomisde et non contr61de ; Rda : rdanimation ; BO : bloc opdratoire ; S D R A : syndrome de ddtresse respiratoire aigue 9 ALl 9 acute lung injury; I R A : insuffisance respiratoire aigue sans prdcision.

Auteurs (rdfi)

n

Type Lieu de Type de pathologie d'dtude rdalisation pulmonaire

Curare

Bishop (27)

9

NRNC

Rda

4 ALI 5 SDRA

Pancuronium

Coggeshall

1

Cas

Rda

1 SDRA

Pancuronium

20

NRNC

BO

20 . poumons sains ,,

Pancuronium

6

NRNC

BO

6 ~, poumons sains ,,

Pancuronium

Conti (19)

13

NRNC

Rda

9 ALI 4 SDRA

Pancuronium

Tokics (14)

10

NRNC

BO

10 ,, poumons sains ,,

(22)

Brismar (15) Hedenstierna

(17)

Durde de l'administration Un

bolus Boll

rdpdtds

Un

bolus Un bolus Un

bolus

i Un Pancuronium ! bolus i

Effets sur les dchanges gazeux Pas d'effet Amdlioration de l'oxygdnation Non mesurd Non interpr& table car FiO 2 inconnu Pas d'effet Non interpr& ,.table car FiO2 i lnconnu

Am4lioration 102 IRA avec PaO2/FiO 2 Cisatracurium 2 heures:de l'oxygdnation < 200

Lagneau (28)

102

RC

Rda

Gainnier (29)

56

RC

Rda

56 SDRA 48 (PaO2/FiO2 Cisatracurium heures < 150)

iAmdlioration persistante de roxygdnation

Forel (30)

36

RC

Rda

36 SDRA 48 (PaO2/FiO2 Cisatracurium heures ~< 20O)

Amdlioration persistante de l'oxygdnation

188 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

Effets sur la PaC02 L'effet sur la PaCO2 n'a pratiquement pas dtd dtudid. Conti et al. ne montrent aucune variation de PaCO2 apr~s une dose de pancuronium chez 13 patients ventilds pour ddcompensation de bronchopneumopathie chronique obstructive ou traumatisme (dont quatre SDRA) (19). Lagneau et al. n'observent aucun changement des PaCO2 mesurdes avant cisatracurium et pendant 2 heures apr~s l'administration du curare (28). Les travaux de Gainnier et al. et de Forel et al. montrent que la PaCO2 n'est pas influencde par l'administration en continu de cisatracurium pendant 48 heures (29, 30).

Hypotheses expliquant I'amelioration de I'oxyg nation apr s curarisation Iors du SDRA Les mdcanismes par lesquels les curares pourraient amdliorer l'oxygdnation restent largement inconnus. Plusieurs mdcanismes sont dvoquds : 9 la paralysie musculaire induite par les curares pourrait rdduire la consommation d'oxyg~ne lide au travail ventilatoire ; 9 la paralysie musculaire pourrait faciliter la ventilation mdcanique en prdvenant les mouvements respiratoires spontands responsables d'une ddsadaptation du ventilateur et d'une ddgradation de l'hdmatose ; 9 la paralysie musculaire pourrait augmenter la compliance de la paroi thoracique et amdliorer la mdcanique ventilatoire lors du SDRA ; 9 la paralysie musculaire permettrait une meilleure adaptation fi la ventilation mdcanique et une meilleure satisfaction des crit~res protecteurs de rdduction des ldsions assocides ~l la ventilation mdcanique, enfin ; 9 les curares pourraient prdsenter un effet anti-inflammatoire propre contribuant ~i la rdduction des ldsions pulmonaires du SDRA et de la ventilation mdcanique et ainsi amdliorer l'oxygdnation. La diminution de l'activitd ventilatoire spontande s'accompagne d'une augmentation de la compliance thoraco-pulmonaire totale du fait d'une meilleure adaptation au ventilateur et d'une diminution de l'activitd musculaire expiratoire (22). Cette augmentation cliniquement significative de la compliance thoraco-pulmonaire totale semble d'autant plus nette chez les patients en SDRA que leur compliance thoraco-pulmonaire totale est initialement basse. La modification des rapports ventilation/perfusion pulmonaires induite par les curares pourrait aussi etre ~i l'origine d'une amdlioration de l'hdmatose, tant en termes d'oxygdnation (diminution des zones ~t bas rapport ventilation/perfusion ou zones 3 de West), que d'dlimination du CO2 (diminution de l'espace-mort physiologique). En fait, bien qu'envisagde par Bishop, une diminution du shunt intrapulmonaire n'a jamais dtd ddmontrde (27). En outre, comme prdcddemment mentionnd, la curarisation de sujets aux poumons sains en ddcubitus dorsal et

Curarisation au cours du syndrome de ddtresse respiratoire aigue 189

anesthdsids entralne la majoration des zones 3 de West (atdlectasies des rdgions pulmonaires ddpendantes), une diminution de la CRF du fait du ddplacement cdphalique du diaphragme et une augmentation du shunt intrapulmonaire (14, 17). Toutefois, chez les patients avec ldsions pulmonaires de SDRA, l'augmentation par les curates de la compliance thoraco-pulmonaire (tr~s altdrde dans le SDRA) est susceptible de majorer la CRF et de diminuer le shunt intrapulmonaire. Enfin, la modification des rapports ventilation/perfusion pourrait etre en relation avec une redistribution plus homog~ne de la perfusion pulmonaire permise par l'application de pressions pulmonaires plus basses, favorisant ainsi la perfusion des zones ventildes. La curarisation pourrait aussi changer la distribution de la ventilation inddpendamment de modifications de la CRF et de la mdcanique ventilatoire en homogdndisant les rdpartitions de delta-CRF lides ~ la PEP et du volume courant. Finalement, un des mdcanismes de l'effet favorable d'une curarisation prdcoce sur l'oxygdnation au cours du SDRA pourrait etre la possibilitd d'optimiser la ventilation protectrice lors de la phase prdcoce et inflammatoire du SDRA. En effet, la paralysie musculaire facilite l'adaptation au ventilateur, le rdglage prdcis des volumes courants et des niveaux de pression permettant de limiter le ddrecrutement alvdolaire survenant lors des pdriodes de ddsadaptation du ventilateur (12). De plus, la curarisation permet la toldrance d'une hypercapnie ~ permissive ,,, frdquente lors de la ventilation protectrice et responsable de ddsadaptations entralnant une dldvation des pressions et des volumes chez le sujet non curarisd. Le volo- et le barotraumatisme pulmonaires sont responsables de ldsions pulmonaires induites par la ventilation mdcanique (6, 31, 32). Ces ldsions sont assocides ~ila notion de biotraumatisme dont la libdration de mddiateurs de l'inflammation constitue une des expressions (6, 34, 35). La stratdgie ventilatoire influence la libdration pulmonaire et systdmique (ddcompartimentalisation) des mddiateurs de l'inflammation et les stratdgies de ventilation protectrices sont assocides ~iune moindre libdration de cytokines proinflammatoires (3, 33-37). Dans un travail randomisd contr61d rdcent, nous avons dvalud les effets du cisatracurium sur la rdaction inflammatoire pulmonaire et systdmique chez 36 patients prdsentant un SDRA (PaO2/FiO2 5) et ventilds avec une stratdgie ventilatoire protectrice (volume courant entre 4-8 mL.kg -~ de poids prddit, pression de plateau 39 et < 36

0 point 1 point 2 points

Globules blancs (/mm 3) Entre 4 000 et 11 000 < 4 0 0 0 o u > 11000 Formes immatures ~ 50 %

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S&r~tions trach~ales Absence de s&r&ion trachdale Prdsence de s&r&ions trachdales non purulentes Prdsence de s&r&ions trachdales purulentes

0 point 1 point 2 points

Oxygenation : PaO2/FiO2 (mmHg) > 240 ou SDRA < 240 sans SDRA

0 point 2 points

Radiographie pulmonaire Pas d'infiltrat Infiltrat diffus Infiltrat localisd

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Progression de l'infaltrat pulmonaire Pas de progression radiologique Progression radiologique

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Culture des aspirations trach6ales Peu de bact&ies pathog~nes poussant en culture ou absence de pousse Beaucoup de bactdries pathog~nes poussant en culture Bact&ies pathog~nes ~i l'examen direct apr~s coloration au Gram

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Diagnostic microbiologique Si le diagnostic de pneumonie nosocomiale est assez difficile en dehors du contexte de SDRA, il l'est encore plus chez un patient atteint de SDRA. Les hdmocultures sont positives dans 8 ~i20 % des cas de PAVM. PrOs de 50 % des patients suspects de PAVM pr6sentant des hdmocultures positives ont un autre foyer infectieux (21). Cet examen semble donc surtout int&essant pour ddpister un deuxi~me foyer infectieux, lorsqu'il existe une discordance entre les micro-organismes isolds dans les hdmocultures et ceux dans les poumons. Le rendement des hdmocultures n'a pas ~t~ sp&ifiquement analys~ lors de suspicion de surinfection pulmonaire au cours du SDRA. Leur rdalisation reste tout de mSme indispensable. Plusieurs techniques bactdriologiques quantitatives ont dtd largement &udi&s lors de suspicion de PAVM. Les plus satisfaisantes semblent &re les plus distales, moins contamin&s par la colonisation trachdo-bronchique obligatoire de tout patient sous ventilation m&anique. Le lavage bronchioloalvdolaire (LBA), la brosse tdlescopique dirig& protdg& (BDP), le cath&er protdgd, avec l'aide ou

Complications infectieuses pulmonaires au cours du SDRA 211

non de la fibroscopie sont utilisds en routine. Toute approche diagnostique, queUe qu'elle soit, a ses propres limites. M~:me l'utilisation des mdthodes considdrdes les plus sensibles et les plus spdcifiques, tels l'examen direct et les cultures quantitatives de LBA ou de la BDP, ne peut pas empecher un taux de faux ndgatifs ou de faux positifs d'environ 10-30 % (2, 7). Face ~iune suspicion de PAVM, quel que soit le contexte, les techniques diagnostiques considdrdes , permettent d'amdliorer l'identification des patients rdellement infectds en les distinguant des patients seulement colonisds. Ces stratdgies invasives entrent dans une ddmarche de bon usage des antibiotiques en rdanimation puisqu'elles facilitent la ddcision de ddbuter ou non un traitement par antibiotiques et amdliorent le choix de l'antibiothdrapie empirique initiale. Quelques dtudes ont meme ddmontr6 qu'eUes avaient un impact favorable sur le devenir des patients infectds (22-24). Un prdl~vement invasif par BDP ou LBA a fait sa preuve dans le diagnostic de PAVM, dans l'amdlioration de la survie au 14~jour de pneumonie et dans la moindre utilisation d'antibiothdrapies inutiles (24). La prdsence de bactdries dans l'arbre trachdo-bronchique peut etre le tdmoin aussi bien d'une probable infection pulmonaire que d'une simple colonisation bronchique sans infection du parenchyme pulmonaire. I1 semble dvident que le choix d'une culture non quantitative d'une aspiration trachdale permettrait un prdl~vement plus rapide, non invasif et g~nant moins l'oxygdnation ddj~i difficile d'un patient atteint de SDRA. Une aspiration trachdale simple et une rdalisation d'une culture quantitative a dtd proposde dans le diagnostic de PAVM. L'avantage des techniques non bronchoscopiques est l'absence de besoin de matdriel et de bronchoscopiste. Ceci pourrait avoir un avantage dconomique et les infections croisdes entre patients pourraient etre aussi dvit~es. Le contexte du SDRA ne devrait pas modifier le raisonnement en termes de stratdgie diagnostique. I1 s'agit de patients le plus souvent ventilds mdcaniquement depuis plusieurs jours et le choix d'une technique permettant un acc~s direct aux voies adriennes et au poumon afin d'orienter le prdl~vement dans la zone correspondant ~i une nouvelle image radiologique semble rationnel. Bien stir, dans le SDRA, essentiellement d'origine extrapulmonaire, les images radiologiques sont initialement diffuses et bilatdrales, rendant difficile la visualisation d'une nouveUe image. Chez ces patients, le prdl~vement devrait etre effectud dans les segments postdrieurs du lobe infdrieur droit (25, 26). On peut se demander s'il existe une mdthode diagnostique plus addquate au contexte d'une surinfection pulmonaire de SDRA. En effet, les deux mdthodes les plus largement et rigoureusement dtudides que sont la BDP et le LBA, seraient a priori moins facilement rdalisables en cas de patients tr~s hypoxdmiques comme lors de SDRA. Ces deux techniques sont rdalisdes le plus souvent avec l'aide d'une fibroscopie qui pourrait ajouter un risque thdorique de complication d'hypoxdmie majorde. En fait, les risques de la bronchoscopie sont minimes, meme chez le patient tr~s hypoxdmique. L'adjonction d'une curarisation de courte durde sous bonne surveillance permettrait de prdvcnir un dpisode d'hypoxdmie sdv~re. Une dtude conduite chez des patients atteints

212 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

de SDRA montre que ces prdcautions limitent le risque de ddsaturation : une saturation infdrieure ~i 90 % ne fut observde que chez 5 % des patients (27). Peu d'dtudes ont analysd la toldrance des techniques bronchoscopiques et non bronchoscopiques au cours du SDRA (26, 28). Une rdcente analyse anglaise a compard ces deux techniques lors d'une dtude randomisde en cross over (29). Lors d'une suspicion de PAVM, chaque patient avec SDRA allait avoir deux LBA : l'un avec endoscopie et l'autre sans. L'ordre de rdalisation dtait randomis~. Chacune des deux procedures dtait sdparde d'une heure. Les auteurs anglais n'ont pas fait de bronchoscopie en cas de SpO2 < 90 % avec une FiO 2 80 %. Un LBA dtait rdalisd avec trois aliquots de 50 mL chacun de sdrum sald isotonique par une technique endoscopique classique et, en l'absence de fibroscopie, par un cathdter (diamStre de 4 mm et longueur de 60 cm). Les patients dtaient mis sous FiO2 100 % et avaient une sddation pour un objectif de score de Ramsay ~i 6. Les param~tres hdmodynamiques et ventilatoires avaient dtd rdpertorids durant la procddure et dans l'heure suivante. La durde de rdalisation du LBA dtait plus longue de quatre minutes en moyenne si l'endoscopie dtait utilisde. Durant la procddure bronchoscopique, la frdquence cardiaque et la pression artdrielle systolique s'dlevaient plus significativement, avec l'apparition de troubles de la repolarisation. La ventilation mdcanique dtait rdduite de 60 % en moyenne avec l'endoscopie contre seulement 36 % sans endoscopie (p < 0,001). Meme si le nombre de patients inclus dtait faible, cette dtude a permis de confirmer que les techniques non endoscopiques avaient tout de m8me moins de consdquences ventilatoires et hdmodynamiques et qu'elles prenaient moins de temps. Dans une autre dtude, Steinberg et al. ont confirmd une chute des volumes ventilds et un ddrecrutement avoisinant les 50 % (27). Cette diffdrence semble 8tre expliqude par le plus gros diam~tre du fibroscope et par une aspiration plus forte. Les ddsaturations avaient dtd estimdes fi 2 % dans l'dtude de Perkins et al. (29), plus frdquemment dans le groupe endoscopie. Lors de ces travaux, l'absence d'utilisation systdmatique de curares durant la procddure pourrait 8tre une explication de l'augmentation des risques mineurs des techniques utilisant l'endoscopie. M~me si la toldrance des examens diagnostiques n'~tait pas l'objectif primaire, plusieurs limites aux prdl~vements invasifs avaient dtd fixdes dans la mdthodologie des rares dtudes sur la surinfection pulmonaire des SDRA. Ainsi, Chastre et al. avaient exclu du groupe de patients allant bdndficier d'un LBA avec endoscopie tout patient ayant un ratio PaO2/FiO2 < 70 mmHg (30). La frdquence des complications de ddsaturation per fibroscopie dtait mineure : deux dpisodes/56 patients. Certains auteurs, comme l'dquipe de Meduri, ont m8me analysd le bdndfice de la rdalisation d'un LBA bilatdral chez 111 patients avec SDRA (31). I1 s'agit ndanmoins de l'dtude qui rapporte le plus de complications, m8me si le taux de 8 % s'est avdrd faible. Les auteurs ont ddcrit un arret cardiaque, trois bradycardies et six ddsaturations. Aucun ratio PaO2/FiO2 n'est citd dans la mdthodologie limitant la procddure de l'endoscopie bronchique. Dans une autre dtude, Bauer et al. ont rapportd un faible taux de complications :six cas/55 patients. Le ratio PaO2/FiO2 moyen dtait de 100 (20). L'dtude

Complications infectieuses pulmonaires au cours du SDRA 213

dtait en fait une analyse microbiologique et ne donnait aucun ddtail des paramdtres d'oxygdnation durant la procddure. Au total, la technique non endoscopique semble n'apporter que de modestes avantages lorsque celle-ci est comparde raisonnablement fi une seul LBA. Le choix de l'utilisation ou non d'un fibroscope est soumis aux limites du ratio PaOe/FiO2 que l'on se fixe. Aucun seuil particulier de ratio PaO2/FiO2 n'est admis pour la rdalisation d'une technique invasive de diagnostic de surinfection pulmonaire lors d'un SDRA. I1 semble ndanmoins que celui ci-soit situd entre 70 et 100 mmHg. Sur le plan du rendement diagnostique, la sensibilitd et la spdcificitd semblent comparables entre les techniques invasives avec ou sans endoscopie. Le LBA dchantillonne un plus large territoire pulmonaire que les autres techniques. I1 ndcessite une technique fibroscopique de bonne qualitd pour dviter la contamination du liquide obtenu et assurer une localisation correcte du fibroscope. Cela ndcessite une injection d'au moins 120 mL de sdrum sald en trois ~i six dchantillons. Le LBA permet une analyse rapide par un examen direct apr~s coloration du liquide recueilli. La BDP est un cath&er ~i double lumi~re ayant l'avantage d'dviter rdellement toute contamination lors du prdl~vement. Dans une stratdgie diagnostique bactdriologique d'une PAVM, d'autres techniques de prdl~vements non bronchoscopiques, fi l'aveugle, permettent un recueil du poumon profond.

Quelles sont les m thodes diagnostiques au cours du SDRA les plus utilis es et valu es dans ia litt rature ? Lors d'une dtude de Sutherland et al. sur 105 patients atteints de SDRA, l'incidence de pneumonie nosocomiale dtait faible : 15 % (32). Cette incidence faible pouvait &re expliqude par l'antibiothdrapie empirique introduite dans cette dtude avant la rdalisation du LBA lors de 179/201 cas. Pour qu'un prdl~vement distal protdgd soit sensible et spdcifique de pneumonie nosocomiale, il ne faut pas qu'une antibiothdrapie soit changde ou administrde avant celui-ci. M8me une seule dose d'antibiotique peut engendrer un rdsultat faussement ndgatif des examens microbiologiques (direct ou culture) (33). Une autre limite de cette dtude dtait que les prdl~vements alvdolaires avaient dtd rdalisds ~i des dates prdddtermindes entre j3 et j21 de l'dvolution du SDRA, et non au moment de la suspicion clinique d'une pneumonie acquise sous ventilation mdcanique. L'dquipe de Chastre a permis le diagnostic par la BDP et le LBA chez 50 % des 56 patients atteints de SDRA (30). Les auteurs avaient rdalisd sous fibroscopie un LBA (avec examen direct et culture bactdrienne) et une BDP ~i partir du moment off le ratio PaO2/FiO2 dtait supdrieur ~i 70 mmHg et en l'absence de trouble hdmodynamique. Ils n'avaient pas ddcrit de corrdlation entre la

214 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

survie ou la sdvdritd du SDRA (PaO2/FiO2, durde de ventilation mdcanique, compliance statique pulmonaire) et les rdsultats des prdl&vements alvdolaires. En utilisant une mdthode rigoureuse de diagnostic, l'incidence des pneumonies nosocomiales serait ainsi plus dlevde (multiplide par deux) chez les patients atteints de SDRA par rapport aux patients sans SDRA. La complication infectieuse pulmonaire surviendrait plut6t au cours de la deuxi~me semaine d'dvolution du SDRA (30). L'dtude de Chastre est la seule analyse rdalisant systdmatiquement un examen direct du LBA § une culture du recueil de LBA § une BDP. I1 semble exister une bonne corrdlation entre ces trois types d'examen microbiologique, aussi bien sur le plan quantitatif que qualitatif. Pour la moitid des dpisodes infectieux, la culture de la brosse, celle du LBA, et l'examen direct du LBA donnent des rdsultats cohdrents. Pour l'autre moitid, deux des trois examens ont eu des rdsultats cohdrents. La difficultd par rapport ?i un patient sans SDRA est que l'apparition d'images nouvelles puisse etre masqude par les images bilatdrales diffuses ddj~i prdsentes du fait du SDRA. En termes de procddure invasive diagnostique : alors, quel c6td pulmonaire investiguer ? Meduri et al. ont utilisd le LBA par endoscopie bilatdrale pour diagnostiquer une PAVM compliquant un SDRA chez 111 patients. Le fibroscope dtait nettoyd entre les deux gestes : l'extdrieur par de l'alcool et l'intdrieur par de l'eau stdrile. Les auteurs retrouvent une incidence de pneumonie de 43 % chez 94 patients (31). Parmi les LBA positifs, 60 % ne l'dtaient que d'un c6td. Le taux de faux ndgatifs variait de 26 ~i 32 %. Les dpisodes infectieux avec rdsultats positifs bilatdraux dtaient le plus souvent polymicrobiens. Parmi les patients avec un rdsultat positif des deux c6tds : l'addquation des rdsultats entre les deux c6tds dtait de 82 %. Dans cette dtude, le taux des leucocytes dans le LBA dtait significativement plus dlevd en cas de complications infectieuses pulmonaires : 67 vs 60 %. L'intdret de la rdalisation d'un LBA des deux c6tds pulmonaires en pratique de routine face ~i une suspicion de pneumonie acquise compliquant un SDRA, ne semble pas ndanmoins prouvd par cette dtude prospective monocentrique amdricaine. Une dtude multicentrique regroupant onze centres frangais a analysd l'incidence et les facteurs de risques d'une surinfection pulmonaire chez des patients atteints de SDRA (ratio PaO2/FiO2 moyen ~i 113 mmHg), dont le diagnostic avait dtd fait dans les 72 heures (12). Face ~i une suspicion clinique de pneumonie (crit~res classiques), une fibroscopie bronchique avec un LBA ou une BDP ou bien un pr~l~vement distal prot~gd dtaient rdalisds. L'analyse ne s'~tait pas rdellement focalisde sur les pratiques diagnostiques microbiologiques mais plus sur les facteurs de risque d'acquisition d'une pneumonie et l'impact sur la survie des patients avec SDRA. De meme, aucune analyse de toldrance et d'incidents au cours de la procddure diagnostique invasive n'avait dtd rdalisde dans cette dtude multicentrique. Toujours est-il que sur plus de 130 patients inclus, 73 dpisodes de pneumonies ont dtd rdpertorids, avec une plus grande fraction de PAVM tardives (> 5e jour d'dvolution) (12). Les auteurs insistaient sur l'importance d'un prdl~vement protdgd le plus distal possible pour une meilleure spdcificitd de la culture bactdriologique.

Complications infectieuses pulmonaires au cours du SDRA 215

Dans une &ude barcelonaise, une BDP per fibroscopie a dtd rdalisde chez 55 patients avec SDRA d'origine extrapulmonaire le plus souvent (20)' Les auteurs ont mSme rdalisd une brosse de chaque c6td pulmonaire au cours de la mSme fibroscopie. La culture microbiologique de ces deux brosses a dtd comparde ?i la ,~ simple ,, aspiration trachdale rdalisde juste avant. Les prdl&ements pulmonaires avaient dtd cependant rdalisds systdmatiquement le premier jour de diagnostic de SDRA, pas forcdment lots d'une suspicion de pneumonie acquise. Ainsi, seulement 12 patients sur 55 avaient une suspicion clinique de pneumonie infectieuse lors des prdl~vements. Celle-ci a dtd microbiologiquement confirm& chez seulement sept patients. La plupart des autres patients &aient colonisds &s le premier jour du SDRA, dont un tiers avec des microorganismes potentiellement rdsistants. La concordance entre l'aspiration trachdale et les deux brosses dirigdes protdgdes ne fut pas excellente (~: = 0,43). La culture de l'aspiration trachdale a permis d'iso|er plus de bact&ies que la procddure invasive, surtout des germes potentiellement pathog~nes (entdrobactdries et streptocoques). Le rendement des m&hodes dtait le suivant dans l'&ude : aspiration trachdale 36 %, brosse dirig& ?adroite 16 %, brosse dirig& ~i gauche 25 %, combinaison des deux brosses (effectudes chez 33 patients sur 55) 25 %. Dans cette analyse, une colonisation bactdrienne a dtd diagnostiqude dans plus de 40 % des cas (dont un tiers des cas par des germes potentiellement rdsistants). Malheureusement, dans cette &ude rdcente, plus de la moitid des patients avaient re~;u une nouvelle antibioth&apie dans les 72 heures pr&ddant les procddures diagnostiques microbiologiques. Les auteurs attirent notre attention sur la possible atteinte multifocale de la pneumonie compliquant un SDRA, s'&endant ~i plusieurs parties du poumon et incriminant sans doute plusieurs micro-organismes diffdrents. Cette hypothSse n'a jamais fait l'objet d'analyses sp&ifiqucs. Les rdsultats de l'&ude multicentrique fran~aise avaient rdvdld une incidence de pneumonie polymicrobienne document& de 24 % (12). Les rdsultats du LBA bilatdral dans l'&ude de Meduri et al. suggdraient aussi une incidence d'infection diffuse et polymicrobienne du mSme ordre (31). Ndanmoins, il n'existe pas ~i ce jour d'dtude publide ddmontrant l'int&& majeur de la rdalisation systdmatique de prdlSvements multiples chez les patients ventilds pour SDRA et suspects de surinfection pulmonaire. L'incidence dlevde (66 %) d'une colonisation bronchique antdrieure ?i la pneumonie nosocomiale compliquant le SDRA a dtd ddmontr& par Delclaux et al. (34). En effet, les auteurs ont analysd la colonisation et l'infection bact& riennes chez 30 patients atteints de SDRA, par cultures quantitatives d'dchantillons rdpdtds recueillis par prdlSvements protdgds sdquentiels (toutes les 48-72 heures). Un LBA dtait aussi rdalisd si le rapport PaO2/FiO2 &ait sup& rieur ~i 60 mmHg. L'auteur trouve une incidence de pneumonie nosocomiale de 60 % avec le plus souvent une colonisation ant&ieure par le mSme microorganisme. La durde de ventilation m&anique moyenne avant PAVM &ait de plus de 23 jours. L'int&& de l'analyse de Delclaux et al. (34) est la faisabilitd et le bon rendement d'un prdl~vement distal protdgd avec ou sans fibroscopie

216 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

chez un patient atteint de SDRA, potentiellement tr~s hypoxdmique. M~me si ce prdl~vement ~t l'aveugle n'est pas aussi distal que lors d'une fibroscopie et qu'il va explorer essentiellement le territoire droit pulmonaire, il s'est rdvdld d'une excellente concordance avec les LBA rdalisds au m~me moment. Cette concordance est voisine de 90 %. Ndanmoins, pour le diagnostic de pneumonie acquise sous ventilation, ce type de prdl~vement est moins spdcifique que les autres prdl~vements invasifs et a dtd peu validd dans ce contexte. I1 est cependant largement utilisd en rdanimation off l'endoscopie bronchique n'est pas facilement disponible. Ce prdl~vement distal protdgd avait dtd aussi utilisd pour &aluer et suivre la colonisation bact&ienne entre le premier jour de SDRA et l'dventuelle PAVM. Dans cette dtude, une colonisation bronchique prdcddait l'acquisition de la pneumonie dans pros de 70 % des cas (34). M~me si les rdsultats des dtudes sur la place des marqueurs biologiques sont parfois discordants, selon la nature de la population dtudide et le seuil de concentration retenu, le dosage de la procalcitonine plasmatique semble trouver sa place dans l'aide au diagnostic de nombreux syndromes infectieux sdv~res. En revanche, peu d'&udes ont dtd consacrdes au rendement du dosage sdrique de la procalcitonine au cours de la surinfection pulmonaire. L'utilisation de marqueurs inflammatoires comme le TREM 1 a dtd analysde par l'dquipe Nanc&nne (35). Utilis& chez les patients sous ventilation m&anique, la ddtection rapide de sTREM-1 dans le liquide de lavage alvdolaire apparait utile pour confirmer ou infirmer le diagnostic de pneumonie bactdrienne. Certains des patients inclus avaient un SDRA. Mais il s'agissait de SDRA prdcoces. Aucune autre dtude ne s'est focalisde sur l'int&& des marqueurs biologiques sdriques ou alvdolaires dans le diagnostic des surinfections pulmonaires au cours de SDRA.

I pid miologie bact rienne I1 n'existe pas de diffdrence en terme d'&ologie bactdrienne entre les PAVM survenant chez les patients atteints de SDRA et ceux n'ayant pas de SDRA. L'&ologie est comparable ~itoute PAVM sans contexte de SDRA, mais survenant tardivement, le plus souvent apr~s une semaine de ventilation mdcanique. De m~me, l'&ologie bactdrienne semble comparable aux PAVM survenant chez des patients avec antibioth&apie prdalable (36). Dans les dtudes de Chastre et Delclaux (30, 34), les Pseudomonas sp. et Staphylococcus aureus repr&entaient les deux germes les plus frdquents (20 %). I1 semblait exister plus de Staphylococcus aureus metirdsistant M dans le groupe de patients atteints de SDRA ainsi que plus de bacilles ~t Gram ndgatif r&istants. En fait, l'&ologie bact&ienne est comparable ~t celle largement publide lors des PAVM tardives, survenant apr~s plus de 7 jours de ventilation m&anique (31). La plupart des &udes sur les pneumonies acquises au cours du SDRA ont rdvdld une incidence assez faible de pneumonie prdcoce, moins d'un tiers des cas, survenant avant le 5e jour de venti-

Complications infectieuses pulmonaires au cours du SDRA 217

lation mdcanique. Les bactdries responsables de PAVM chez les patients atteints de SDRA seraient sans doute plus rdsistantes du fait du nombre plus dlevd d'antibiothdrapies antdrieures (administrdes pour la cause du SDRA par exemple). Les bacilles ~i Gram ndgatif non fermentants reprdsentaient pros de 50 % des micro-organismes isolds dans l'analyse multicentrique frangaise (12). Plus de 80 % des Staphylococcus aureus dtaient mdti-rdsistants. Meduri et al. retrouvaient Pseudomonas dans 43 % des LBA positifs (31). Vidaur et al. retrouvaient significativement plus de Pseudomonas dans le groupe de PAVM et SDRA que chez les patients avec PAVM sans SDRA (37). La colonisation et l'infection bactdriennes au cours des premieres 24 heures de l'dvolution d'un SDRA ont dtd rdcemment dvaludes par une dquipe espagnole (20). Lors du suivi de 55 patients avec SDRA, Bauer et al. (20) ont rdalisd une aspiration trachdale et, sous endoscopie, une brosse dirigde protdgde dans les deux champs pulmonaires droit et gauche, avec cultures quantitatives des prdl~vements recueillis. Cette mdthode a permis de diagnostiquer une pneumonie nosocomiale prdsente d~s jl de SDRA dans 13 % des cas. Pseudomonas sp. a dtd le plus frdquemment responsable d'une infection. L'ensemble des procddures diagnostiques d'infection nosocomiale pulmonaire pouvant pdrenniser ou aggraver les crit~res de SDRA peuvent se rdvdler pourtant ndgatives. Ces faux ndgatifs des prdl~vements pulmonaires sont difficiles ~i dvaluer dans la littdrature. L'dquipe de Laurent Papazian a ddmontrd la faisabilitd d'une biopsie chirurgicale au cours du 7 e jour d'dvolution de 100 patients atteints de SDRA non rdsolutif avec un ratio PaO2/FiO2 moyen de 129 mmHg (38). Tous les patients avaient eu un LBA ndgatif avant la biopsie pulmonaire. Si la fibrose dtait confirmde chez 53 patients sur 100, une infection bactdrienne dtait associde dans plus de la moitid des cas. L'intdret de ces biopsies chirurgicales avaient dtd ddjfi ~i plusieurs reprises analysdes auparavant. Bien stir, leurs indications dtaient plus une absence d'amdlioration d'un SDRA que la suspicion d'une pneumonie infectieuse compliquant un SDRA (39, 40).

Incidence des surinfections pulmonaires en fonction des traitements du SDRA Quelques dtudes expdrimentales n'ont pas retrouvd d'effets ddldt~res sur les ldsions alvdolaires dues ~i E. coli en cas d'utilisation d'hypercapnie permissive (41). L'application d'une forte pression alvdolaire pourrait faciliter les translocations bactdriennes entre les alvdoles et les capillaires (42). Ndanmoins, dans un module expdrimental d'infection pulmonaire ~t Pseudomonas aeruginosa, l'application de manoeuvres de recrutement lors d'une ventilation protectrice n'a pas provoqud de translocation (43). Ce rdsultat a dtd confirmd par une autre

218 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigu~

dtude exp&imentale avec des manoeuvres de recrutement limitdes dans le temps (44). Quelques dtudes ont compard la position ventrale au ddcubitus dorsal en termes d'incidence de PAVM. Beuret et al. l'ont compard chez des patients comateux lors d'une analyse randomisde chez 25 patients. L'incidence des PAVM dtaient certes diminude de 18 % dans le groupe ventral, mais sans diff& fence significative (45). Guerin et al., lors d'une dtude multicentrique randomisde &aluant le d&ubitus ventral au cours du SDRA (8 heures/j), rapportaient une diminution significative de PAVM dans le groupe ventral (831413 patients vs 911378 patients, p = 0,04 ; OR = 0,65 [IC95 % : 0,510,83]) (46). Ce rdsultat n'a pas dtd confirmd par l'dtude multicentrique espagnole (47). En effet, 9 patients sur 60 (15 %) en ddcubitus dorsal vs 14176 (18 %) patients en DV ont eu une PAVM (1o= 0,65). I1 est difficile de conclure puisque la prdvention d'acquisition de pneumonies nosocomiales comprend certes des mesures posturales, telle la position demi-assise (position >t 40~ mais aussi de nombreuses autres mesures efficaces. Les corticoYdes ont dtd dvaluds lors de SDRA non rdsolutifs. R&emment, Meduri et al. n'ont pas retrouvd plus de complications infectieuses dans le groupe de patients trait& par m&hylprednisolone, voire un peu moins (48). Ce r&ultat existait aussi dans l'dtude multicentrique d'ARDS network (49).

I volution et Mortalit Ni la colonisation, ni l'infection prouvde n'auraient d'influence sur la mortalitd des patients atteints de SDRA. Ndanmoins, aucune &ude n'a de m&hodologie correcte pour rdpondre ~i une telle question. Dans l'&ude de Chastre et al., la mortalitd des patients ayant une PAVM compliquant un SDRA est identique fi celle des patients ayant une PAVM sans SDRA (52 vs 47 %) (30). Seule la durde de ventilation mdcanique diff&ait. L'&ude multicentrique fran~aise a rapportd un taux de mortalitd de 57 %. I1 n'existait pas de diff&ence de mortalitd des patients atteints de SDRA selon la prdsence ou non de PAVM (12). Peu d'&udes ont analysd les facteurs d'am& lioration d'une PAVM sous traitement en prdsence ou non de SDRA. Une dquipe espagnole a r&emment analysd les param~tres d'amdlioration sous traitement antibiotique empirique de PAVM selon la prdsence associde ou non de SDRA (37). Les auteurs ont analysd plus de 90 patients atteints de PAVM, dont 20 patients avec SDRA. Plus de 70 % des dpisodes de PAVM en dehors d'un contexte de SDRA vont prdsenter une normalisation de la temp&ature et une augmentation du ratio PaO2/FiO2 au-del~i de 250 mmHg dans les trois premiers jours. La normalisation de la leucocytose et la disparition des opacitds radiologiques sont plus tardives. Chez les patients atteints de PAVM compliquant un SDRA, la temp&ature se normalise plus lentement et seulement 30 % d'entre eux avaient une temp&ature < 38 ~ apr~s trois jours de traite-

Complications infectieuses pulmonaires au cours du SDRA 219

ment. Le ratio PaO2/FiO2 est plus difficile ?i analyser meme si, dans cette dtude, il commence ~i s'amdliorer uniquement apr~s une semaine de traitement antibiotique. Dans le groupe de patients avec SDRA, ce ddlai d'amdlioration semble supdrieur ~i une semaine de traitement antibiotique pour la leucocytose et la radiographie pulmonaire.

Conclusion Si la surinfection pulmonaire semble &re favorisde par les Idsions alvdolaires du SDRA et de son traitement, son incidence est certainement sous-estimde, en partie par la difficultd diagnostique. Comme pour toute suspicion de PAVM, les seuls crit~res cliniques et biologiques ne suffisent pas pour le diagnostic positif. La n&essitd d'une stratdgie microbiologique quantitative semble certaine. Aucun type de prdl~vement microbiologique avec culture bact&ienne quantitative n'a ddmontrd sa sup&ioritd. Le ddbat entre prdl~vements invasifs ou non n'est pas moindre dans le contexte de SDRA puisque l'oxygdnation semble vraiment peu perturbde lors des prdl~vements invasifs avec fibroscopie, lorsque la procddure est scrupuleusement et raisonnablement respect&. La survenue d'une surinfection pulmonaire au cours du SDRA, souvent due ?i des micro-organismes potentiellement rdsistants aux antibiotiques, ne semble pas augmenter la mortalitd.

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Fibrose pulmonaire post-agressive J.-M. Forel et S. Y. D o n a t i

Introduction La fibrose pulmonaire post-agressive est l'dvolution possible d'un syndrome de d&resse respiratoire aigu/~ (SDRA) non r&olutif. Elle va venir grever de fagon importante le pronostic du SDRA. L'incidence de cette complication est peu connue, mais les quelques dtudes dans lesqueUes sont rdalisdes des biopsies pulmonaires retrouvent une fibrose dans environ 50 % des cas des SDRA non r&olutifs (1, 2). La physiopathologie et les ddterminants d'une &olution du SDRA vers une fibrose pulmonaire post-agressive sont encore tr~s mal connus mais laissent entrevoir de nouvelles perspectives th&apeutiques. Le diagnostic repose essentiellement sur l'histologie. La corticoth&apie demeure ~i ce jour la seule th&apeutique proposde mais largement discutde.

L~sions pulmonaires, r~paration et fibroproliMration Iors du SDRA

L~sionspulmonairesdu SDRA Quelle que soit l'origine pulmonaire ou extrapulmonaire du SDRA, les ldsions histologiques pulmonaires se prdsentent comme un dommage alvdolaire diffus caract&is6 par la destruction de la barri~re alvdolo-capillaire (3). La destruction des pneumocytes de type I (PI), l'altdration des pneumocytes de type II (PlI), les anomalies de la membrane basale et de la synth~se du surfactant contribuent ~il'activation de processus inflammatoire et de la coagulation avec infiltrats alvdolaire et interstitiel de cellules inflammatoires. Un oe&me alvdolaire riche en protdines est

224 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

prdsent dans l'espace alvdolaire (3). Lors de cet dtat pro-inflammatoire, le recrutement et l'activation des polynucldaires neutrophiles (PMN) sont au premier plan et impliquent plusieurs cytokines dont l'interleukine-8, des diastases et des moldcules d'adhdsion (4). Le ddsdquilibre entre cytokines pro- et anti-inflammatoires pourrait jouer un r61e central dans la sdvdritd du SDRA, les processus de rdparation tissulaire et de fibroprolifdration. )i l'image d'autres processus fibroprolifdratifs pulmonaires (fibrose pulmonaire idiopathique) ou extrapulmonaires, la persistance d'un dtat pro-inflammatoire, en relation avec un processus infectieux ou non, pourrait jouer un r61e ddterminant dans la survenue de la fibrose lors du SDRA (5).

R paration pulmonaire et fibroprolif ration Iors du SDRA La phase prolifdrative ou de rdparation tissulaire se caractdrise par l'organisation de l'exsudat alvdolaire et interstitiel. En rdponse au dommage alvdolaire diffus et la rdaction inflammatoire, les cellules mdsenchymateuses et les myofibroblastes vont envahir le versant dpithdlial et endothdlial de la barri~re alvdolo-capillaire ldsde. L'activation de l'angiogen~se participe dgalement ~ ce processus. L'activation de la coagulation conduit au ddp6t de fibrine qui constitue une matrice extracellulaire (MEC) provisoire. Les PlI, les fibroblastes et myofibroblastes proliferent. La stimulation des fibroblastes et des myofibroblastes aboutit ~i la synth~se de collag~ne et d'autres constituants de la MEC. Une fibrose jeune est visible d~s le 1 0 e jour du SDRA (3). Le succ~s de la rdparation alvdolaire se caractdrise par la rd-dpithdlialisation alvdolaire par diffdrentiation des PlI en PI et la reconstitution d'une architecture alvdolaire normale (6). Classiquement, la phase de rdparation tissulaire fait suite ~ la phase inflammatoire, mais plusieurs travaux ont bien soulignd l'intrication entre ces deux phases. De meme, classiquement tardive, la fibroprolifdration faisant suite ~ la phase prolifdrative est un phdnom~ne tr~s prdcoce lots du SDRA (7). Le procollag~ne III, marqueur de la synth~se du collag~ne III, s'dl~ve dSs les premiers jours du SDRA. Les processus de rdparation cellulaire et tissulaire s'int~grent dans un continuum entre la phase inflammatoire et l'dventuelle dvolution vers la fibrose ou la gudrison. La phase de fibroprolifdration dolt etre envisagde comme un dldment ~ part enti~re du processus de rdparation tissulaire. Plusieurs arguments sugg~rent qu'une dysrdgulation de ce processus fibroprolifdratif lors de la rdparation tissulaire est au coeur de l'dvolution du SDRA vers la fibrose pulmonaire. Les facteurs qui ddterminent l'dvolution du SDRA soit vers la rdparation ad integrum, soit vers la fibrose pulmonaire, sont inconnus.

Pathogen se de la fibrose post-agressive La physiopathologie de la fibrose post-SDRA est complexe et demeure largement mdconnue. Cette mdconnaissance est en partie expliqude par l'absence de modules expdrimentaux de fibrose post-agressive recrdant les conditions du

Fibrose pulmonaire post-agressive 225

SDRA humain apr~s agression pulmonaire directe ou indirecte. Bien qu'dloignd de l'dvolution fibrosante d'un SDRA humain, le module le plus souvent utilisd dans la littdrature est celui de l'exposition fi la bldomycine (8). Par ailleurs, des mdcanismes physiopathologiques communs avec la fibrose pulmonaire idiopathique ou apr~s irradiation ou dans le cadre d'une connectivite existent. L'impact de l'agression pulmonaire lide ~lla ventilation mdcanique sur la fibroprolif~ration demeure ~i ce jour non explord. Les principaux mdcanismes moldculaires impliquds dans la pathogen~se de la fibrose post-agressive sont prdsentds ci-apr~s.

Transforming growth factor-13(TGF-13) Le TGF-~ est un facteur de croissance et de transformation cellulaire capable d'induire la prolifdration des cellules mdsenchymateuses et la synth~se de la matrice extracellulaire (MEC). Des 3 isoformes de TGF-[3 (TGF-[3 1, 2 ou 3), le TGF-[31 semble le plus impliqud dans la physiopathologie de la fibrose pulmonaire. II a dtd montrd dans le module animal de ldsions pulmonaires ~i la bldomycine que la synth~se de TGF-~ prdc~de la production de collag~ne (9). Plus rdcemment, dans un module de ldsion pulmonaire aigue induite par le nickel, Wesselkamper et al. montrent que l'activation des g~nes du TGF-[3 joue un r61e central dans l'installation des ldsions (10). Les zones de production de TGF-131 sont localisdes dans les zones ldsdes et de fibrose histologique. Les cellules sdcrdtrices de TGF-[31 sont nombreuses : cellules dpithdliales bronchiolaires et alvdolaires (pneumocytes), macrophages, cellules endothdliales, fibroblastes, myofibroblastes et polynucldaires dosinophiles (9). Dans un module expdrimental ~i la bldomycine, bien que la production de TGF-[31 soit tr~s importante d~s le 3 e jour, le TGF-[31 est essentiellement prdsent dans les fibroblastes des zones de fibrose pulmonaire ~i partir du 8~ jour apr~s l'exposition ~i la bldomycine (11). TGF-[31 stimule la prolifdration et le recrutement des fibroblastes, permet la diffdrentiation des fibroblastes en myofibroblastes, induit la synth~se de la MEC en exergant un r61e de promoteur sur les g~nes des collag~nes I, III, IV, V, de la fibronectine et des protdoglycanes (9). TGF131 stimule l'angiogen~se et inhibe les mdtalloprotd'/nases matricielles et les activateurs du plasminogdne. Budinger et al. ont montrd que les taux alvdolaires de TGF-131 sont dlevds ~i la phase initiale du SDRA et que le liquide alvdolaire issu de ces malades active in vitro le promoteur du g~ne du collag~ne I (12). Lors de l'dvolution de la ldsion pulmonaire aigue, une sdcrdtion autocrine et un rdtrocontr61e positif du TGF-~3 sur sa propre sdcrdtion sont ddmontrds. En outre, le TGF-[3 pourrait activer des signaux de survie antiapoptotique pour les fibroblastes. La surexpression du g~ne du TGF-[31 entralne une fibrose sdv~re chez l'animal. Les modules permettant un blocage (total ou partiel) de l'activitd du TGF-~31 ont montrd la possibilitd de prdvention ou de rdduction des ldsions de SDRA mais aussi de fibrose induite par la bldomycine (9). Le TGF-131, en se fixant sur un rdcepteur spdcifique, entraine

226 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

l'activation de la voie de signalisation cellulaire Smad3. Cette voie Smad3 apparalt d&erminante dans le contr61e de la fibrose, son inactivation permettant une inhibition du processus fibroprolifdratif dans plusieurs mo&les animaux (radiation, bldomycine) (13). I1 faut noter dgalement que la liaison ~i l'intdgrine 0~v136, fortement exprimde sur les cellules dpithdliales lors de la phase inflammatoire, permet l'activation du TGF-]31. Signalons qu'une vole de signalisation du TGF-[3 inddpendante de Smad-3 et faisant intervenir cAbelson tyrosine kinase (c-Abl) a dtd r&emment ddcrite (14). L'inhibition de c-Abl par l'imatinib mesylate rdduit les ldsions de fibrose induite dans le mo&le animal ~t la bldomycine (15). Par ailleurs, le facteur de transcription peraxysam praliferator-activated receptor ~ (PPAR7) constitue une autre voie de rdgulation du TGF-[3 en investigation. I1 a dtd montrd sur des cultures de fibroblastes pulmonaires que les agonistes de PPAR7 (ddrivd de la prostaglandine D2 et thiazolidinediones) inhibent la diff&entiation des myofibroblastes et la production de collag~ne induite par le TGF-[3 (16). L'implication du TGF-[3 lors du processus normal de rdparation tissulaire est en faveur d'une anomalie de sa rdgulation lors de l'&olution du SDRA vers la fibrose.

Autres facteurs de croissance D'autres facteurs de croissance interviennent dans la rdgulation de la rdparation pulmonaire et dans la fibrose pulmonaire. Le keratinocyte growth factor (KGF ou fibroblast growth factor-7) et l'hepatocyte growth factor (HGF) reprdsentent de puissant facteurs mitogdniques sur les PlI (17). Le KGF, essentiellement sdcrdtd dans le poumon par les fibroblastes, induit la prolifdration des PlI et leur transdiffdrenciation en PI. Plusieurs mo&les expdrimentaux objectivent un effet protecteur du KGF sur les ldsions pulmonaires inflammatoires et celles de fibrose lorsque le KGF est administrd avant l'agression pulmonaire. KGF inhibe l'apoptose des pneumocytes et active le signal de survie rdguld par PI3FUAkt (18). Toutefois, son implication lors de la phase fibroprolif&ative du SDRA reste largement mdconnue. L'HGF poss&de un effet protecteur sur les ldsions pulmonaires inflammatoires et sur la fibrose dans des mo&les expdrimentaux avec prd- et post-traitement. La sdcrdtion d'HGF par les polynucldaires neutrophiles pourrait jouer un r61e positif dans la rdparation dpithdliale alvdolaire en entrainant une prolifdration des PlI. Chez le rat recevant de la bldomycine, Gazdhar et al. ont r&emment montrd que le transfert du g~ne HGF permet de rdduire l'apoptose dpithdliale et d'accroltre la prolifdration des pneumocytes mais aussi de rdduire l'expression du TGF-~I aboutissant ~t un amdlioration de la rdparation tissulaire alvdolaire et ~i une rdduction de la fibrose pulmonaire (19). Krein et al. ont montrd que les taux d'insulin-likegrowthfactor-1 (IGF-1) sont corrdlds ~tla quantitd de collag~nes I et III suggdrant que IGF-1 joue un r61e dans le processus de fibroprolif&ation lots du SDRA (20). Enfin, des taux alvdolaires dlevds de transforming growth factar-cz (TGF-cz) et de platelet derived growth factor (PDGF) sont associds aux

Fibrose pulmonaire post-agressive 227

marqueurs de fibroprolifdration lors de la fibrose et du SDRA et peuvent induire une stimulation des fibroblastes (21). Chez l'animal, l'inhibition du PDGF attdnue les ldsions de fibrose induites par les radiations ou la bldomycine (22). Le r61e du vascular endothelium growth factor (VEGF) demeure largement ddbattu (23). Plusieurs travaux montrent des rdsultats contradictoires. L'hypoth~se la plus solide sugg~re que le VEGF et ses rdcepteurs joucnt un r61e trophique dans les phdnom~nes de rdparation et de rd-dpithdlialisation alvdolaires. Le ddfaut de restauration des taux de VEGF lors de la phase ~, tardive ,, du SDRA pourrait participer ~t la fibroprolifdration.

Interferon y (IFN-y) L'IFN-y inhibe le ddp6t du collag~ne et la prolif&ation des fibroblastes dans un mo&le de ldsions pulmonaires ~l la bldomycine. Ces effets sont lids ~ila rdgulation ndgative exercde par I'IFN-y sur le g~ne du TGF-13. L'IFN- 7 exerce dgalement une rdgulation ndgative sur l'expression des protdoglycanes induites par le TGF-131. La protdine-10 induite par I'IFN-y inhibe la ddposition de la MEC et l'angiogen~se (6).

Cytokines Le tumor necroisfactor a (TNF-o0 joue un r61e central dans le d&eloppement de la fibrose pulmonaire. Le mo&le de fibrose pulmonaire apr~s bldomycine retrouve une dldvation du TNF-cz entre le 5~ et le 15 e jour. Le pr&traitement de souris avec un anticorps anti-TNF-o~ bloque la ddposition du collag~ne. Par ailleurs, les souris n'exprimant pas le g~ne du TNF-o~ prdsentent moins de ddp6ts de collag~ne et de ldsions d'alvdotite apr~s exposition ~i la bldomycine, compar6e aux souris exprimant le g~ne. Un mo&le de ldsions chez la souris exposde ~t la bldomycine et n'exprimant pas le rdcepteur du TNF-0t ddmontre le r61e esscntiel du TNF-o: et de son r&epteur dans la rdgulation du TGF-]3 et de la fibrose pulmonaire (24). Son effet profibrosant direct reste controvcrsd (6). L'interleukine- 1~ (IL- 113) exerce un effet pro-inflammatoire associd secondairement ~i une dldvation des taux alvdolaires de TGF-]31 et de PDGE L'inhibition de IL-l[3 attdnue les Idsions de fibrose lors de mo&les expdrimentaux (24). L'Interleukine-10 (IL-10), cytokine anti-inflammatoire, inhibe l'activitd mydloperoxidasique et l'expression de TNF-0~ dans un mo&le murin de ldsion pulmonaire ~i la bldomycine. Les cytokines dites Th2 (IL-4 et -13) sont assocides ~t la fibrose induite par la bldomycine et l'inhibition de I'IL-13 rdduit la rdponse fibrosante.

228 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigu~

CC chmokines MCP-1/CCL2 et MIP-10~/CCL3 sont des chdmokines impliqudes lors de la phase inflammatoire du SDRA. La souris ddficiente pour le g~ne CCR2, rdcepteur de MCP-1/CCL2, est protdgde de la fibrose induite par la bldomycine. La rdgulation de CCL2 et CCL3 semble largement ddpendante de I'IL-13 et de la voie de signalisation MAPK/ERK (24). L'hypoth~se d'un effet des CC chdmokines sur le recrutement des monocytes/macrophages influen~ant l'axe cellules dpithdliales/myofibroblastes lors de l'dvolution vers la fibrose est proposde, mais n'a pour l'instant jamais dtd validde chez le patient prdsentant une fibrose postSDRA.

CXC chmokines et angiogen se Le r61e des chdmokines de type CXC dans l'angiogen~se et le remodelage vasculaire paralt fondamental. La balance entre l'effet angiogdnique des CXC chdmokines ~i motif ELR § (IL-8/CXCL8, ENA-78/CXCL5) et l'effet angiostatique des CXC chdmokines ~i motif ELR- (CXCL9, IP-10/CXCL10, CXCL11) pourrait jouer un r61e ddterminant dans le remodelage vasculaire et la fibrose pulmonaire post-agressive (25). Dans un module expdrimental ~i la bldomycine, la stimulation du rdcepteur de type CXCR3 par la CXCL11 induit un effet angiostatique et une rdduction de la fibrose pulmonaire. Cet effet anti-angiogdnique semble dtroitement rdguld par I'IFN-y (26). Le rdcepteur CXCR3 des CXC chdmokines angiostatiques semble jouer un r61e fondamental dans la fibrose induite par la bldomycine. L'origine des fibroblastes et myofibroblastes pulmonaires pourrait rdsulter de l'activation, la prolifdration et la migration vers l'alvdole de fibroblastes rdsidant dans l'interstitium. Cependant, une modification du phdnotype des cellules dpithdliales vers un ph~notype ,, fibroblaste ,~est avdrde. Enfin, le r61e des fibrocytes circulants issus de progdniteurs mddullaires reste hypothdtique lors de la phase fibrosante d'un SDRA. Cependant, plusieurs travaux expdrimentaux avec la bldomycine plaident pour l'implication des fibrocytes circulants d'origine mddullaire comme source de fibro/myofibroblastes alvdolaires. Les CXC chdmokines et leurs rdcepteurs, en particulier CXCL12 et CXCR4, pourraient jouer un r61e important dans le recrutement des fibrocytes vers le poumon (25). Ainsi, la ddpldtion en CXCL12 dans un module murin de fibrose ~i la bldomycine diminue les ddp6ts de matrice extracellulaire et le nombre de myofibroblastes (27). Ces donndes issues pour l'essentiel de travaux sur le module ~lla bldomycine et des cas de fibrose interstitielle chronique ndcessitent des 6tudes de confirmation dans le SDRA. Keane et al. montrent chez des patients en SDRA depuis 3 ~i 5 jours que la balance entre CXC chdmokines ~i motif ELR § et ELR- est en faveur des CXC chdmokines ~i effet angiogdnique (ELR § (28). Cette surexpression des CXC chdmokines angiogdniques est

Fibrose pulmonaire post-agressive 229

corrdlde au niveau de fibroprolifdration quantifide par les concentrations alvdolaires de procollag~nes I et III (28). Ce travail montre le r61e important des CXC chdmokines lots de la phase fibroproliferative du SDRA via la rdgulation de l'angiogen~se.

M talloprot inases et angiogen se Les mdtalloprotdinases sont responsables du renouvellement et de la ddgradation des protdines de la MEC dont les collag~nes, mais leur implantation ~l la surface cellulaire les implique plus largement dans la rdgulation des signaux cellule-MEC et entre cellules. La MMP-7 ou matrilysine, en coordonnant l'expression de la chdmokine KC murine (dquivalente de l'IL-8), est un dldment important de la rdgulation du recrutement des polynucldaires neutrophiles et de l'inflammation. DSs les premiers jours du SDRA, les produits de ddgradation du collag~ne IV et le procollag~ne III sont les tdmoins d'une augmentation du renouvellement de la MEC et des modifications de la membrane basale. Les MMP-2 et -9 (gdlatinases) ainsi que le TIMP-1 (leur inhibiteur) sont augmentds dans le liquide de LBA lors du SDRA (29). Des arguments expdrimentaux sugg~rent que MMP-2 et-9 jouent un r61e dans le remodelage de la MEC provisoire et assurent donc la rdgulation de la rd-dpithdlialisation alvdolaire (30). Delclaux et al. ddmontrent que l'activitd antiprotdasique est largement prddominante lots du SDRA (31). En outre, Corbel et al. montrent que lorsque le rapport MMP-9/TIMP-1 est < 1, c'est-~i-dire lorsque l'activitd antiprotdasique domine, une fibroprolifdration est associde au SDRA (30).

REgulation de la matrice extracellulaire (MEC), glyco-aminoglycanes et fibronectine La rdgulation du ddp6t d'une matrice extracellulaire (MEC) provisoire et l'organisation de cette matrice constituent la pierre angulaire de l'dvolution fibrosante du SDRA (32). Le ddsdquilibre entre une synth~se excessive et une ddgradation insuffisante de la MEC est le principal phdnom~ne impliqud. Les glyco-aminoglycanes, et en particulier le hyaluronane, sont des composants de la MEC qui s'accumulent lors du module ~i la bldomycine. Noble et al. ont ddmontrd que la ddgradation du hyaluronane induit une stimulation des macrophages et une production de chdmokines inflammatoires via la stimulation des toll-like-receptor 2 et 4 et de la protdine My-D88 (33). Cette ddgradation du hyaluronane est sous la ddpendance des macrophages et ndcessite la protdine transmembranaire CD44. En outre, le CD44 est impliqud dans la migration des fibroblastes. La fibronectine, glycoprotdine de la MEC dont l'expression est stimulde par TGF-[31, interagit avec les autres protdoglycanes de la MEC et avec les fibro-myofibroblastes.

230 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

Apoptose I2apoptose cellulaire participe fi la rdparation tissulaire, ~i la rdsolution du SDRA et ~t la pathogen~se de la fibrose pulmonaire (34). L'apoptose pourrait jouer un r61e bdndfique ou ddldt~re en fonction des cibles cellulaires concerndes. En effet, si l'apoptose des cellules inflammatoires (neutrophiles, macrophages), des myofibroblastes et des fibroblastes peut etre bdndfiques, a contrario, l'apoptose des cellules ~pithdliales alv~olaires peut ~tre ddldt~re. I1 a dtd montrd que l'apoptose des pneumocytes est prdsente lors de la fibrose pulmonaire induite par la bldomycine et que la localisation des pneumocytes apoptotiques est celle des zones de fibrose. L'activation de Fas/Fas ligand est retrouvde dans les cellules dpithdliales lors du module ~i la bldomycine et chez des patients prdsentant une fibrose pulmonaire idiopathique mais aussi dans le liquide de lavage alvdolaire de patients en SDRA et ,, acute lung injury (ALl) ,,. Le blocage pharmacologique de l'apopotose dpithdliale par inhibition des caspases prdvient la ddposition du collag~ne. D'autres arguments plaident pour le r61e joud par l'apoptose dpithdliale dans le ddveloppement de la fibrose post-agressive. L'activation de l'apoptose lide ~iFas des cellules bronchiolaires et alvdolaires induit une fibrose pulmonaire (34). Cependant, les modules de souris exprimant ou n'exprimant pas les g~nes des rdcepteurs Fas prdsentent des rdsultats contradictoires. D'autres facteurs pro-apoptotiques comme p53, p21 et BAX (homologue de Bcl-2) sont augmentds dans les pneumocytes d'animaux exposds ~t la bldomycine, de patients prdsentant une fibrose pulmonaire idiopathique et ceux pr~sentant un SDRA/ALI (35). Ces dldments sugg~rent que la fibrose pulmonaire est secondaire ~i la mort par apoptose des cellules dpithdliales alvdolaires et soutiennent avec force l'hypoth~se que la rd-dpithdlialisation de l'espace alvdolaire est l'dldment cld de la prdvention de l'dvolution vers la fibrose pulmonaire. Concernant l'apopotose des cellules inflammatoires, plusieurs dtudes ont montrd le r61e de l'apoptose des polynucldaires neutrophiles dans la rdsolution du SDRA et l'importance des moldcules membranaires de surface (CD44) et de la voie Fas/FasL (35). La phagocytose des neutrophiles apoptotiques s'accompagne d'une diminution de la production de cytokines pro-inflammatoires telles que IL-113, IL-8, GM-CSF, TNF-0~. Elle induit dgalement l'augmentation de mddiateurs anti-inflammatoires tels que TGF-131, prostaglandine E2 et platelet-activating factar (PAF) (35). Enfin, il a dtd rdcemment montrd que la r~solution du SDRA ndcessite l'apoptose des cellules inflammatoires mais dgalement l'apopotose des cellules mdsenchymateuses impliqudes dans le processus fibroprolifdratif. Horowitz et al. ont mis en dvidence une population de cellules mdsenchymateuses alvdolaires caractdrisde par l'activation d'une voie de signaux de survie cellulaire (anti-apoptotique) impliquant (PKB)/Akt (voie de la serine-threonine kinase et protdine kinase B) et Bcl-2 chez les patients prdsentant un SDRA persistant (36). Ce travail est en faveur de l'hypoth~se d'un dquilibre entre les facteurs pro- et antiapoptotiques pulmonaires ddterminant l'dvolution vers une fibrose ou une restitution de l'architecture pulmonaire normale.

Fibrose pulmonaire post-agressive 231

Coagulation et fibrinolyse Lors du SDRA, plusieurs travaux ont soulignd l'activation des mdcanismes de coagulation en faveur d'une activitd procoagulante et antifibrinolytique : augmentation du tissue factar (TF), du facteur VIIa, du facteur X TF-ddpendant, du plasminogen activator inhibitor-1 (PAl-i) (37). La production de facteur tissulaire (TF) joue un r61e central dans l'activation des cascades de la coagulation conduisant ~i la production de thrombine et de fibrine (38). La ddposition intra-alvdolaire de fibrine prdcSde la phase de ddp6t de la MEC et de fibroprolifdration lors du SDRA. L'inhibition de la vole du TF - facteur VII empeche la fibrinoprolifdration. Une activation des systSmes antifibrinolytiques est dgalement observde dans les liquides de LBA de patients prdsentant une fibrose pulmonaire idiopathique. Dans le module animal de fibrose induite par la bldomycine, les souris n'exprimant pas le plasminog~ne ou l'urokinase plasminagen activator (uPA) prdsentent plus de ldsions de fibrose que les contr61es. Dans ce m8me modSle, la surexpression du PAI-1 accentue la fibroprolifdration (37). Soulignons aussi que PAI-1 est fortement induit par le TGF-~31 et pourrait reprdsenter un mddiateur de la fibrose ddpendant du TGF~. A contrario, l'augmentation de l'activitd du uPA attdnue les ldsions de fibrose. La thrombine, en activant directement le rdcepteur ~, 1)rotease-activated receptors-1 ,~ (PAR-l), augmente la synthSse de la MEC, la prolifdration et la diffdrenciation en myofibroblastes des fibroblastes. L'inhibition de la thrombine et de son rdcepteur PAR-1, chez le rat exposd ~lla bldomycine, attdnue les ldsions de fibrose pulmonaire. Le modSle de souris n'exprimant pas le rdcepteur PAR-1 est protdgd de la fibrose post-bldomycine (37). Enfin, chez l'animal, l'administration intratrachdale de protdine C activde inhibe la fibrose induite par la bldomycine (39).

SystEme r nine-angiotensine I2angiotensine II stimule la prolifdration des fibroblastes et la production de collagSne. Dans un module par inhalation acide, la souris ,, knock-out ~ pour l'enzyme de conversion de l'angiotensine II majore ses ldsions de SDRA comparde ~i la souris non ddficiente. Les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine II ou du rdcepteur de l'angiotensine II ont ddmontrd expdrimentalement un effet protecteur sur les ldsions de la phase aigu~ du SDRA (40). L'angiotensine II induit l'expression de TGF-~31 et les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine II ou du rdcepteur de l'angiotensine II rdduisent l'apoptose dpithdliale et la ddposition du collag~ne (41). Leur effet antifibrosant semble rdsulter de la rdduction des ldsions inflammatoires initiales. Aucun travail n'est disponible ~i notre connaissance dans le SDRA humain.

232 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

Vision d'ensemble Les processus de rdparation pulmonaire et de fibroprolifdration interviennent pr&ocement &s la phase inflammatoire du SDRA. L'hypoth~se d'une rdponse inflammatoire intense et persistante et celle d'anomalies de la rdgulation du processus de rdparation tissulaire lors du SDRA pourraient &re responsables d'une dysrdgulation de la rdponse fibroprolif&ative conduisant vers la fibrose post-agressive. Un dquilibre, dont les mdcanismes ne sont pas connus, entre facteurs pro- et anti-fibrotiques pourrait ddterminer l'dvolution vers une fibrose ou une restitution de l'architecture pulmonaire normale lors du SDRA. Les cytokines pro-inflammatoires sdcrdtdes par les cellules inflammatoires (neutrophiles, macrophages, lymphocytes), dpithdliales et endothdliales (TNF-0~, IL-1 13, IL-4, IL-13, CC chdmokines) exercent de mani~re directe ou indirecte (activation du TGF-]31) une action profibrosante. L'activation de certaines CXC chdmokines exerce une action profibrosante par action directe sur la prolifdration et le recrutement des fibro/myofibroblastes, mais dgalement par des mdcanismes indirects en rdgulant l'angiogen~se pulmonaire. Le r61e du TGF13, et en particulier TGF-]31, semble primordial dans la pathogen~se de la fibrose post-agressive. L'activation par le TGF-]31 de plusieurs voies de signalisation cellulaire (Smad3, c-Abl,) conduit ~t la stimulation des fibro/myofibroblastes et aux ddp6ts de collag~ne et des protdines de la matrice extracellulaire. D'autres facteurs de croissance comme I'HGF, le KGF, I'IGF-1 sont dgalement impliquds dans la rdgulation de la fibroprolifdration. L'activation de la coagulation occupe une place importante dans la constitution d'une matrice extracellulaire provisoire. L'inhibition de la thrombine et de son rdcepteur PAR-1 exercerait un effet antifibrosant. L'apoptose des cellules inflammatoires et mdsenchymateuses pourrait reprdsenter un dldment cld dans le processus de rd-dpithdlialisation alvdolaire qui semble prdvenir l'&olution vers une fibrose post-agressive. Inversement, l'apoptose des pneumocytes favoriserait la fibrose. Les m&alloprotdinases, les glycoaminoglycanes de la matrice extracellulaire, les facteurs d'angiogen~se et l'angiotensine II semblent dgalement participer ~i la pathogen~se de la fibrose post-agressive.

Diagnostic d'une fibrose post-agressive I l ments cliniques faisant suspecter le diagnostic Meduri et al. ont rapportd que la fi~vre et l'hyperleucocytose sont prdsentes dans 80 % des cas lorsque le SDRA &due vers une fibrose (42). Cela pose le probl~me du diagnostic diff&entiel avec une infection nosocomiale et en particulier une pneumonie acquise sous ventilation mdcanique. L'auscultation

Fibrose pulmonaire post-agressive 233

pulmonaire rdv~le classiquement des r~lles crdpitants. Une hypoxdmie persistante apr~s 7 jours d'dvolution ou l'absence de diminution d'au moins un point du score de Murray (ou lung injury score) (43) fait entrer le SDRA dans un caract~re non rdsolutif dont la fibrose est une des &iologies possibles. Ndanmoins, chez des patients pour lesquels une biopsie pulmonaire transbronchique dtait rdalisde, le rapport PaO2/FiO2, la PaCO2, le niveau de pression expiratoire positive et la ventilation minute dtaient similaires, qu'ils soient porteurs ou non d'une fibrose (44). L'augmentation de l'espace mort et la diminution de la compliance pulmonaire sont en faveur d'une dvolution vers la fibrose. De meme, la diminution de l'efficacitd des manoeuvres de recrutement ou du ddcubitus ventral sur l'hdmatose peut faire suspecter une telle &olution. L'apparition d'une dysfonction ventriculaire droite lide ~il'hypertension art&idle pulmonaire peut aussi faire craindre une dvolution fibrosante. Ndanmoins, une telle dysfonction peut se retrouver en cas de SDRA sans fibrose sous-jacente. D'autre part, les difficult& de sevrage de la ventilation mdcanique peuvent &re lides ~i la prdsence d'une fibrose post-agressive. Au total, les signes cliniques et biologiques standards sont totalement aspdcifiques, permettant seulement de suspecter l'dvolution vers une fibrose et doivent conduire ~t des explorations paracliniques plus contributives.

EI6ments radiologiques du diagnostic La radiographie thoracique permet en gdndral la mise en dvidence d'un syndrome interstitiel ~t type d'opacit& lin&ires, avec parfois images pseudokystiques. La tomodensitom&rie (TDM) thoracique (surtout en coupes fines) retrouve un syndrome interstitiel diffus ~i type d'opacitds r&iculaires et de plages en verre ddpoli (dpaississement des parois alvdolaires) qui prdservent les contours broncho-vasculaires, les opacitds confluentes de la phase exsudative ayant, par ailleurs, totalement ou partiellement rdgressd. D'autres ldsions s'y associent avec une distorsion de l'architecture pulmonaire et la prdsence de bulles et d'images pseudo-kystiques souvent sous-pleurales, et pour lesquelles les hypotheses varient : infarcissements pulmonaires, ddtersions de zones abc& ddes, ldsions de baro-volotraumatisme. Cependant, la prdsence d'opacitds rdticuldes peut aussi se retrouver en phase pr&oce du SDRA, en cos d'oe&me et d'inflammation limit& ~i l'interstitium (SDRA secondaires notamment). L'intdr& principal de la T D M dans le cadre du SDRA non rdsolutif serait en fait la caractdrisation du degrd de fibrose ainsi que son caract~re r&ersible sous cortico'/des, mais la place de la T D M n'a jusqu'~i maintenant pas dtd dtudide dons ce contexte. D'autre part, fi notre connaissance, aucune dtude n'a permis d'dtablir une relation directe entre images T D M et fibrose prouvde histologiquement. La T D M permet donc seulement d'&oquer le diagnostic de fibrose post-agressive et dventuellement d'orienter les prdl~vements biopsiques.

234 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

I ldments biologiques du diagnostic Les marqueurs de l'inflammation (hyperleucocytose, vitesse de sddimentation, fibrinog~ne, plaquettes, CRP) ne sont d'aucune utilitd pour le diagnostic positif de fibrose. La cytologie du liquide de lavage broncho-alvdolaire (LBA) retrouve en gdn~ral une hypercellularit~ oil pr~dominent les PMN. Le diagnostic diffdrentiel avec une pneumopathie infectieuse peut, 1~ aussi, etre confondant. Le dosage sanguin ou alvdolaire des cytokines et autres mddiateurs impliquds dans la pathogen~se de la fibrose post-agressive n'a pour le moment aucun intdr8t en pratique clinique. Cependant, les taux alvdolaires de procollag~ne III pourraient prdsenter un intdrSt diagnostique. Le niveau de N-terminal procollag~ne peptide III (NPCP-III) est un marqueur de synth~se du collag~ne III. En dehors du SDRA, des taux dlevds de N-PCP-III sdrique peuvent etre retrouvds en cas de sarco'idose, de fibrose pulmonaire idiopathique, ainsi qu'au cours de pathologies extrapulmonaires telles que cirrhose, mydlofibrose et polytraumatisme. Ceci conduit ~i une interprdtation difficile des taux sanguins. Les procollag~nes I et III sdriques et alvdolaires sont retrouvds d~s les premiers jours du SDRA, ce qui rend compte d'une rdponse fibroprolifdrative tr~s prdcoce lors de l'agression et de la rdparation pulmonaire (45, 46). Des concentrations alvdolaires dlevdes de N-PCP-III d~s les premiers jours du SDRA sont assocides ~i sa mortalitd (46, 47). Chez des patients en SDRA, Clark et aL (47) ont montrd une dldvation prdcoce des taux de N-PCPIII alvdolaire chez les non survivants. Dans l'dtude de Meduri et al., une augmentation significative des taux alvdolaires de procollag~nes I et III est retrouvde chez les patients qui prdsentent un SDRA persistant et chez les nonsurvivants (45). En outre, en cas d'dvolution favorable du SDRA sous corticothdrapie (mdthylprednisolone 2 mg.kg ~ initialement), Meduri et al. ont montrd une diminution des taux alvdolaires de procollag~nes I e t III (45). Plus rdcemment, une corrdlation a dtd retrouvde entre le taux de N-PCP-III alvdolaire et la diminution de compliance du syst~me respiratoire obtenue par la rdalisation de courbes pression-volume chez 17 patients en SDRA (48). Cependant il n'existe ~i ce jour aucune dtude ddmontrant la relation entre dldvation des taux alvdolaires (et afortiori sdriques) de N-PCP-III et une fibrose prouvde histologiquement.

Diagnostic de certitude ' les biopsies pulmonaires Histologie de la fibrose post-agressive L'analyse histologique du poumon demeure l'examen de rdfdrence pour le diagnostic de fibrose post-agressive. D'un point de vue macroscopique, le poumon est gris p~le avec une surface lisse lide ~i la prdsence de tissu conjonctif jeune. La fibrose est constitude d'un ddp6t anarchique endo-alvdolaire et septal de collag~ne III puis I, sdcrdtd essentiellement par les fibroblastes. Les espaces

Fibrose pulmonaire post-agressive 235

alvdolaires et les capillaires vont alors s'obstruer, perturbant consid&ablement l'architecture et la fonction pulmonaire, fii ce stade, l'oe&me a le plus souvent disparu et une ndovascularisation intra-alvdolaire apparalt. Au stade de fibrose constitude, on observe un aspect rugueux du poumon, parfois en pavd, avec une tranche de section p~le et d'apparence spongiforme. De nombreuses zones kystiques ainsi que des cicatrices fibreuses sont de plus souvent observdes.

Techniquesde biopsiepulmonaire La biopsie transpari&ale (ou percutande) peut &re rdalisde sous amplificateur de brillance, tomodensitom&rie ou dchographie avec une aiguille spdcifique. La rentabilitd de cette technique est discutable compte tenu de la petite taille des dchantillons et du risque de pneumothorax chez un patient ventild. La biopsie transbronchique (BTB) est rdalisde sous endoscopie bronchique. Quatre ~i sept biopsies sont rdalisdes dans le m8me territoire, de fagon ~i permettre une analyse histologique et microbiologique. Quelques dtudes ont montrd la faisabilitd et la sdcuritd de cette technique chez des patients soumis ~t une ventilation invasive (44, 49). I1 est ~i noter que l'administration concomitante de monoxyde d'azote chez les patients en SDRA peut &re g8nde durant l'endoscopie. Dans une dtude rdcente portant sur 38 patients ventilds mdcaniquement, porteurs d'une infiltration pulmonaire inexpliqude, un LBA et des BTB dtaient successivement rdalisds (50). La rentabilitd diagnostique des BTB dtait de 63 contre 29 % pour le LBA. Dans le sous-groupe de patients porteur d'un SDRA en phase tardive (11 patients), le diagnostic dtait dtabli dans 64 % des cas (50). En prenant en compte les diffdrentes &udes sur le sujet, les BTB permettent un diagnostic en moyenne dans 40 % des cas. Ndanmoins, la rentabilitd de cette technique est controversde du fait de la petite taille des dchantillons et de leur faible hombre, ce qui rend parfois difficile une dtude histologique de qualitd (seuil de vingt alvdoles pour une analyse histologique satisfaisante). Une dtude comparant la BTB et la biopsie chirurgicale fi thorax ouvert chez vingt patients porteurs d'une infiltration pulmonaire chronique ddmontre la supdrioritd de la technique chirurgicale avec un diagnostic &abli dans 94 % des cas pour la biopsie chirurgicale contre 59 % avec la BTB (51). Cependant, certains arguments plaident encore en faveur de cette derni~re, comme la simplicitd de mise en oeuvre et la possibilitd de r~pdter l'examen. Les risques de cette technique, outre ceux inhdrents ~l l'endoscopie bronchique, sont essentiellement le pneumothorax, le pneumomddiastin et l'hdmoptysie. La BTB doit &re rdalisde en dehors de toute anomalie de la coagulation ou des plaquettes et en dehors de tout traitement anti-coagulant ou anti-aggrdgant. L'hypertension art&idle pulmonaire est une contre-indication relative. Les dtudes chez les patients ventilds mettent en dvidence une incidence de 12 % de pneumothorax drain& et de 11% d'hdmorragies mod& rdes (44, 49, 52).

236 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

La biopsie pulmonaire par thoracoscopie mddicale n'est pas adaptde fi des patients en situation respiratoire prdcaire car elle ndcessite la rdalisation d'une pneumosdreuse. Cette technique de prdl~vement n'est donc pas conseillde dans le cadre du SDRA. Les biopsies pulmonaires chirurgicales sont rdalisdes par thoracotomie dans le contexte du SDRA en raison de l'impossibilitd de rdaliser une intubation sdlective. Ces biopsies ~i thorax ouvert peuvent etre rdalisdes au lit en rdanimation. Dans notre expdrience, seul un tiers des biopsies est rdalisd au bloc opdratoire en cas de risque hdmorragique ou de symphyse pleurale prdvisible. La rdalisation en rdanimation est d'un grand intdret chez des patients difficilement transportables du fait d'une frdquente instabilitd hdmodynamique, et de param~tres ventilatoires imposant des rdglages malaisds ~i assurer ~i l'aide des ventilateurs de transport ou d'anesthdsie usuels. Les anticoagulants doivent etre arretds avant la biopsie. Le chirurgien doit choisir avec le rdanimateur le c6td du prdl~vement. Le choix se portera de prdfdrence sur le c6td le plus pathologique, sauf si l'on suspecte une symphyse pleurale ou en cas d'antdcddent de chirurgie d'exdr~se pulmonaire du m~me c6t~. Ces ~l~ments sont apprdcids grace aux antdcddents du patient, ~i la radiographie thoracique et au mieux sur les donndes de la TDM. Le patient est positionnd en ddcubitus dorsal. Un billot est placd le long de l'omoplate homolatdrale ~i la biopsie afin de l'incliner de 15 degrds environ. Le membre supdrieur homolatdral est maintenu en abduction. Un dlectrocoagulateur monopolaire est indispensable pour l'hdmostase. Une thoracotomie antdrolatdrale d'environ dix centim~tres est rdalisde dans le cinqui~me espace intercostal, l'acc~s dtant facilitd par un petit dcarteur. Une exploration du parenchyme pulmonaire et de la cavitd pleurale est rdalisde. Le liquide pleural est prdlevd (pour une analyse cytologique et microbiologique) et dvacud. Un soin particulier est portd ~i l'hdmostase en raison des troubles de la coagulation frdquemment retrouvds au cours du SDRA et majords par certaines thdrapeutiques comme le monoxyde d'azote. Une seule, mais large biopsie, est rdalisde sur une zone qui apparait comme macroscopiquement pathologique. Elle est le plus souvent effectude au niveau de la lingula, du lobe moyen ou des lobes infdrieurs. La biopsie est effectude ~i la pince mdcanique ~i agrafage lindaire. Le respirateur doit etre momentandment ddconnectd, ceci afin de limiter l'dpaisseur des tissus pour assurer une meilleure adrostase. Le prdl~vement parenchymateux est ensuite ddcoupd et conditionnd. Deux drains, un antdrieur et un postdrieur, sont insdrds, puis placds en aspiration. La paroi thoracique est ensuite refermde plan par plan, le plus souvent sans drainage paridtal. La durde moyenne de l'intervention est de trente minutes. La surveillance postopdratoire est clinique, gazomdtrique et radiologique. Les fuites parenchymateuses pulmonaires et les pertes sanguines par les drains sont quantifides. Aucun ddc~s peropdratoire directement imputable fi la biopsie ne semble ~tre rapportd dans la littdrature (1, 2). L'impossibilitd d'effectuer une biopsie pendant la procddure en raison d'une mauvaise toldrance respiratoire et/ou hdmodynamique est exceptionnelle. Les complications postopdratoires gdndralement rapportdes sont des bullages prolongds au niveau du

Fibrose pulmonaire post-agressive 237

drainage thoracique (15 ?i 20 % des cas), parfois associds ~i un pneumothorax, refl&ant la mauvaise compliance pulmonaire. L'&olution de ces complications est le plus souvent favorable. Les autres complications ~t type d'hdmorragies ou d'infections parenchymateuses, pleurales ou pari&ales sont rarement observ&s (1, 2). Cette technique de biopsie pulmonaire chirurgicale par thoracotomie est celle recommandde par la derni~re confdrence d'expert de la Socidtd de rdanimation de langue franqaise (SRLF) en 2005, et c'est celle que nous utilisons dans notre pratique (53). Les biopsies pulmonaires chirurgicales par thoracotomie ndcessitent, pour une prise en charge optimale, une bonne concertation entre le rdanimateur, le chirurgien et les diff&ents laboratoires. La biopsie pulmonaire rdalisde par le chirurgien est divisde en cinq parties et chaque fragment est conditionnd de faqon spdcifique pour une analyse histologique, bact&iologique, virologique, parasito-mycologique et immunologique. Le prdl~vement ~i visde histologique est adressd au laboratoire d'anatomie pathologique ~t l'dtat frais, dans un flacon sec, sans ajout d'aucun liquide. L'acheminement doit alors se faire dans les meilleurs ddlais, au maximum dans l'heure qui suit le prdl~vement. Le pathologiste peut ainsi examiner la piece ~t l'dtat frais et donner un premier avis. Si la biopsie est de petite taille ou que le prdl~vement ne peut &re pris en charge dans l'heure par le pathologiste, il convient de fixer alors la totalitd du prdl~vement dans du formol ou du liquide de Bouin. Apr~s cette fixation, le fragment subit une ddshydratation et une inclusion en paraffine. Sont alors rdalisds plusieurs plans de coupes histologiques colordes par l'hdmatoxyline dosine. L'analyse histologique est ensuite systdmatique et passe en revue tous les compartiments du parenchyme pulmonaire : lumi~re alvdolaire, interstitium, vaisseaux, voies a&iennes, pl~vre. Le pathologiste note la distribution des ldsions, la prdsence d'une inflammation et son type (aigue, suppurde, chronique, granulomateuse) ainsi que la prdservation ou non de l'architecture pulmonaire globale. En cas de fibrose post-agressive, le pathologiste devra la typer : fibrose jeune avec prdsence de foyers fibroblastiques ou fibrose mutilante constitude. Bien stir la prdsence d'images spdcifiques est dgalement recherchde (prolif&ation tumorale, lymphome, agent infectieux visible en histologie, effet cytopathog~ne viral, etc.). En fonction de l'aspect en morphologie conventionnelle et du contexte clinique, l'analyse peut &re compldtde d'une immunohistochimie par utilisation d'anticorps spdcifiques. En moyenne, la lecture histologique de la biopsie peut se faire 24-48 heures apr~s le prdl~vement. Enfin, le dernier fragment peut &re congeld dans l'azote pour une &ude de biologie moldculaire ou d'immunofluorescence, ou dans le glutaralddhyde pour une dtude en microscopie dlectronique.

Inter~t de la biopsie pulmonaire chirurgicale Deux raisons essentielles vont pousser le clinicien ~i faire rdaliser un prdl~vement de parenchyme pulmonaire dans le cadre du SDRA : 9 ddgager une dtiologie potentiellement curable, lorsque des examens moins invasifs comme le lavage bronchoalvdolaire n'ont pas dtd contributifs ;

238 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

9 mettre en dvidence une fibrose post-agressive de faqon 5_instaurer un traitement par corticoides, qui semble contribuer ~t une amdlioration de la survie (54). Cette corticothdrapie potentiellement immunosupressive n'est pas sans risque en cas d'infection pulmonaire en particulier sur le plan viral. Dans une sdrie de 36 patients prdsentant un SDRA et bdndficiant d'une biopsie pulmonaire chirurgicale, un cytomdgalovirus dtait mis en dvidence dans 50 % des cas (2). Une biopsie pulmonaire pourrait donc &re indiqude lorsque le SDRA n'dvolue pas favorablement au bout de cinq 5 sept jours (absence de diminution du lung injury score [LIS]) (43). Cette indication devra &re discutde au cas par cas, avec le chirurgien, en fonction des bdndfices attendus et des risques encourus. Les consdquences cliniques du rdsultat d'une biopsie pulmonaire rdalisde dans le cadre d'un SDRA peuvent &re majeures. Des modifications thdrapeutiques peuvent &re dictdes par les rdsultats anatomopathologiques et/ou microbiologiques : instauration d'une corticothdrapie en cas de fibrose, instauration ou modification d'un traitement anti-infectieux, notamment mise en place d'un traitement antiviral dans le cadre d'une infection ~i cytomdgalovirus ou Herpesvirus (2). 12estimation d'un pronostic peut, de la m~me fagon, &re totalement modifide par ces rdsultats en cas de ddcouverte d'une dtiologie potentiellement curable ou d'un diagnostic de cancer pulmonaire primitif ou secondaire (lymphangite carcinomateuse). Dans une dtude rdcente, la rdalisation de 100 biopsies pulmonaires chirurgicales pour SDRA non rdsolutif, avec LBA non contributif, permettait de constater la prdsence d'une fibrose dans 53 % des cas (1). On peut donc consid&er que, sans cette preuve histologique, pros de la moitid des patients en prdsence d'un SDRA non rdsolutif aurait re~u une corticoth&apie non justifide. D'autre part, sur l'ensemble des patients porteurs d'une fibrose, plus de la moitid d'entre eux &aient porteurs d'une infection concomitante n&essitant un traitement anti-infectieux avant l'administration d'une corticoth&apie immunosuppressive. Cette dtude montre dgalement que les patients ayant eu une biopsie pulmonaire contributive (c'est~i-dire permettant une modification de la th&apeutique) ont significativement un meilleur pronostic en termes de survie (67 % de survie en cas de biopsies contributives contre 14 % en cas de biopsies non contributives) (1). Compte tenu de notre expdrience et des recommandations r&entes, nous proposons une attitude pratique en cas de suspicion de fibrose post-agressive dans le cadre d'un SDRA non rdsolutif. Apr~s environ sept jours d'dvolution malgrd un traitement adaptd et si le LBA est ndgatif, une biopsie pulmonaire chirurgicale sera proposde et un traitement sp&ifique instaurd &s la connaissance des rdsultats. En prdsence d'une fibrose post-agressive, un traitement par cortico'/des sera instaurd (tableau I), &entuellement de faqon diffdrde apr~s instauration d'un traitement adaptd en cas d'infection concomitante.

Fibrose pulmonaire post-agressive 239

Tableau I - Protocole de corticothdrapie proposd en cas de S D R A non rdsolutif causd par une fibroprolifdration ou une fibrose pulmonaire prouvde (54). Mdthylprednisolone intraveineuse en 4 injections quotidiennes et relais oral (prednisolone) en une prise quotidienne d~s que possible jl-j14: j15-j21 j22-j28 j29-j30 j31-j32

2 mg.kg -1 : 1 mg.kg -1 : 0,5 mg.kg -~ : 0,25 mg.kg -I : 0,125 mg.kg -1

Traitement de la fibrose post-agressive Corticothrapie Les cortico'l"des ont une large action inhibitrice sur les ddfenses de l'h6te, incluant une inhibition de la transcription des cytokines pro-inflammatoires (TNF0~, IL10~, IL-1~3, I L - 2 , - 3 , - 5 , - 6 , - 8 , - 1 2 , GM-CSF), une inhibition de l'activation des neutrophiles, une action synergique avec des cytokines antiinflammatoires (IL-4, -10, -13), et une suppression de la synth~se de la phospholipase A2, de la cyclo-oxygdnase et de la N O (monoxyde d'azote) synthase inductible (55). Du fait de ces propridtds, la corticoth~rapie ~i fortes doses durant une courte pdriode a dtd proposde en phase prdcoce du SDRA, dans la plupart des cas chez des patients septiques, afin d'obtenir une rdsolution rapide et de prdvenir une dvolution vers une fibrose post-agressive. Dans quatre dtudes randomisdes, trois concernant la prdvention du SDRA dans le cadre du choc septique (56-58) et une concernant des SDRA constituds (59), le traitement par cortico'l"des a diminud de fagon significative la durde de ventilation mdcanique. En revanche, ces dtudes n'ont pas montrd de bdndfice ni en termes de prdvention ou d'amdlioration du SDRA, ni en termes de mortalitd avec mSme, pour certaines, une augmentation de la mortalitd sous cortico~'des. Seuls les SDRA relevant d'dtiologies particuli~res (pneumocystose, pneumopathies dosinophiliques, certaines pneumopathies lides ~i une maladie auto-immune ou ~i une maladie de syst~me) sont reconnus comme pouvant bdndficier d'une corticothdrapie en phase prdcoce. Ndanmoins, certains auteurs, dont Meduri, pensent que l'dchec de cette corticothdrapie n'est pas lid au fait qu'elle soit utilisde en phase prdcoce mais plut6t au caract~re court de son administration (60). Cependant, la corticothdrapie comme traitement prdventif d'une dvolution vers la fibrose post-agressive ne doit pas 8tre retenue dans l'dtat actuel des connaissances. Les cortico'/des ont aussi une action inhibitrice sur la prolifdration fibroblastique et le ddp6t de collag~ne, notamment au niveau pulmonaire. Dans le cadre d'un SDRA non rdsolutif, cette cortico-

240 Le syndrome de ddtresse respiratoire aigue

thdrapie permettrait de plus de rdtablir l'homdostasie entre un facteur IB nucldaire en exc~s et une altdration fonctionnelle des rdcepteurs 0c aux glucocorticoides (60). Ce traitement a donc dtd proposd en phase tardive de fibroprolifdration et de fibrose post-agressive. Plusieurs cas cliniques et une petite dtude randomisde ont suggdrd son intdret en terme, de diminution de la mortalitd (54). L'dtude randomisde de Meduri et al., bien que concernant un faible effectif de patients, et bien que comportant des biais mdthodologiques, a longtemps dtd la rdfdrence permettant de justifier une corticothdrapie en cas de SDRA non rdsolutif (54). Ndanmoins, une dtude randomisde contr61de publide rdcemment et mende par I'ARDS network n'a pas montrd de rdduction de mortalitd dans le groupe recevant la mdthylprednisolone (61). Cette dtude concernait 180 patients en SDRA depuis 7 ~i 21 jours. Le protocole de corticothdrapie utilisd dtait empruntd ~i l'dtude de Meduri, et demeure d'ailleurs le protocole habituellement utilisd en pratique clinique (tableau I) (54). Malgrd l'absence de bdndfice en termes de mortalitd ~i 60 jours (objectif principal de cette dtude), une amdlioration de la fonction respiratoire (augmentation du rapport PaO2/FiO2 et de la compliance thoraco-pulmonaire) dtait retrouvde dans le groupe sous cortico'/des. On observe, d'autre part, dans le groupe sous cortico'/des une rdduction de la durde de ventilation mdcanique et de sdjour en rdanimation. Un rdsultat important dans l'analyse en sous-groupes est l'observation d'une surmortalitd significative lorsque la corticothdrapie est ddbutde apr~s le 13 e jour de SDRA, ce qui laisse supposer une fixation des ldsions fibrotiques ~i ce stade, aux ddpens de la fibroprolifdration plus sensible ~i une corticothdrapie. Cette dtude comportait ndanmoins quelques biais avec, tout d'abord, une sdlection initiale tr~s importante (5 % des patients dligibles inclus), ayant comme traduction un taux de mortalitd global dtonnement bas pour des SDRA non rdsolutifs (moins de 30 %). D'autre part, l'arret du traitement dtait relativement brutal en cas de sevrage ventilatoire de plus de 48 heures, et ne suivait pas en ga le protocole proposd par Meduri (54). Enfin, l'absence d'analyse anatomopathologique dans cette dtude fait suspecter le fait que certains patients non porteurs de fibrose ne pouvaient bdndficier d'une corticothdrapie. L'analyse en sous-groupe sugg~re d'ailleurs cette hypoth~se. En effet, chez les patients comportant un bas niveau de procollag~ne III dans leur LBA, donc prdsentant un moindre degrd de fibroprolifdration, la mortalitd dtait significativement plus dlevde en cas de corticothdrapie (35 vs 9 %, p < 0,05) (61). D'autre part, on peut penser que certains d'entre eux dtaient porteurs d'une contre-indication d'ordre infectieux ~i la corticothdrapie. Comme nous l'avons vu plus haut, l'dtude de Papazian et al. a montrd rdcemment que 53 % seulement des patients en SDRA non rdsolutifs dtaient effectivement porteurs d'une fibrose ou d'une fibroprolifdration mises en dvidence sur des biopsies chirurgicales et que plus de la moitid d'entre eux avait une contre-indication microbiologique ~l une corticothdrapie systdmique, du moins sans administration au prdalable d'un traitement anti-infectieux (1). La confdrence d'expert de la SRLF de 2005 recommande d'ailleurs d'obtenir une preuve histologique avant d'entreprendre une corticothdrapie (53). D'autres

Fibrose pulmonaire post-agressive 241

dtudes randomisdes contr61des sont ndcessaires avant toute conclusion ddfinitive. Actuellement, dans notre pratique clinique, nous proposons dans le cadre d'un SDRA non rdsolutif, en cas de preuve anatomopathologique de l'existence d'une fibrose pulmonaire, une corticoth&apie par m&hylprednisolone selon le protocole proposd par Meduri comportant une ddcroissance progressive des doses administrdes (tableau I) (54). Ce protocole s'accompagne des mesures assocides habituelles en cas de corticothdrapie prolongde (protection gastrique, prdvention des troubles ioniques, traitement du diab~te induit, limitation de l'utilisation des curates), ~t laquelle nous ajoutons une surveillance bactdriologique systdmatique par la rdalisation bi-hebdomadaire d'aspirations trachdales compldtdes par d'autres prdl~vements selon les points d'appel en cas de suspicion d'infection. La complication ~t redouter, surtout en cas d'administration concomitante de curares, est la myopathie acquise, potentiellement rdversible mais entralnant souvent des difficultds lors du sevrage de la ventilation, et donc un risque de prolongation du sdjour en rdanimation.

Perspectivesth6rapeutiques Les ldsions de fibrose pulmonaire post-agressive reprdsentent une destruction irrdversible de l'architecture pulmonaire normale. Les perspectives th&apeutiques de la fibrose post-agressive reposent donc en l'dtat actuel des connaissances sur une stratdgie de traitement prdventif ou prdcoce. L'expdrience largement issue du traitement par cortico'/des des fibroses pulmonaires idiopathiques installdes a ddmontrd son inefficacitd. Une meilleure connaissance de la physiopathologie et particuli~rement des m&anismes moldculaires impliquds permet d'envisager de nouvelles cibles th&apeutiques. Trois processus physiopathologiques cruciaux dans l'dvolution du SDRA vers la fibrose pourraient reprdsenter des cibles thdrapeutiques : 9 l'intensitd et la persistance d'un dtat pro-inflammatoire ; 9 la qualitd et la rapiditd de la phase de rd-dpithdlialisation alvdolaire ; 9 la rdgulation de la fibroprolif&ation et en particulier le contr61e de la prolifdration des fibro-myofibroblastes, des ddp6ts de matrice extracellulaire et de collag~ne. Des traitements rdgulateurs de la phase inflammatoire du SDRA pourraient permettre un contr61e de l'dvolution fibrosante. L'inhibition de l'dlastase des neutrophiles impliqude dans le recrutement des polynucldaires neutrophiles pourrait rdduire les ldsions inflammatoire et par suite la fibrose post-agressive (4). Un essai dans le SDRA humain testant le Depelestat | est actuellement en cours mesurant la compliance pulmonaire et le taux de procollag~ne III comme reflet de l'dvolution fibrosante du SDRA (NCTO0455767). Rdcemment, Meduri et al. ont proposd une stratdgie de corticothdrapie prolongde (28 jours) ~i posologie moddrde (mdthylprednisolone ~i 1 mg.kg -1) reposant sur le concept de rdgulation des m&anismes inflammatoires impliquds lors des diffdrentes phases du SDRA (62). Ces auteurs ont montrd l'effet bdndfique de cette stra-

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tdgie d'immunomodulation sur la rdsolution plus rapide du SDRA, ce qui sugg~re une dvolution vers la fibrose post-agressive moins frdquente (62). Toutefois, dans ce travail, la fibrose n'dtait pas dvalude. La modulation de la rdaction pro-inflammatoire initiale du SDRA par inhibition spdcifique du TNF-0t ou d'autres cibles reste du domaine de la recherche. La place des inhibiteurs de la voie de l'angiotensine II n'est pas documentde ~i ce jour dans le SDRA. La modulation de l'dtat pro-inflammatoire et pro-coagulant lors de la phase initiale du SDRA fait l'objet de travaux de recherche, en particulier avec la drotr~cogine a activ~e (39). L'effet antifibrotique de I'IFN- 7, d~j~i expdrimentd sans succ~s dans le cadre de la fibrose pulmonaire idiopathique, n'a pas dtd dtudid dans le cadre de la fibrose post-SDRA. La modulation du TGF-[~ 1 pourrait reprdsenter une autre piste thdrapeutique pertinente, ce d'autant que des expdrimentations animales sont encourageantes. Cependant, hce jour, les dtudes portant sur le TGF-[31 lors du SDRA humain sont encore au stade descriptif. L'inhibition de c-Abl par l'imatinib mesylate pourrait reprdsenter une piste de recherche (15). L'utilisation de facteurs pharmacologiques modulant la rd-dpithdlialisation alvdolaire n'a pas dtd investigude en clinique humaine ~i ce jour.

Pronostic d'une fibrose post-agressive La mortalitd du SDRA demeure de l'ordre de 30 ?i 40 %. Les biopsies pulmonaires de patients ddcddds au cours ou au d6cours d'un SDRA montre que plus de 50 % d'entre eux pr6sentent une fibrose pulmonaire dtendue (44). Toutefois, l'imputation directe de la fibrose sur la mortalitd du SDRA est discutde dans le contexte infectieux et de ddfaillance d'organes frdquemment associd au SDRA non rdsolutif.

Conclusion Le SDRA peut 6voluer vers une fibrose post-agressive qui est associde ~ u n mauvais pronostic. La pathogen~se et les ddterminants de l'dvolution du SDRA vers une fibrose post-agressive sont encore tr~s mal connus. L'intensitd et la persistance d'un dtat pro-inflammatoire pourraient favoriser une dysrdgulation de la fibroprolifdration d~s les phases inflammatoire et de rdparation et aboutir ~t une fibrose. D'autres mdcanismes concernant la capacitd de rd-dpithdlialisation alvdolaire faisant suite aux ldsions de SDRA sont dgalement impliqu6s dans la pathogen~se de la fibrose post-agressive. Ces mdcanismes impliquent au premier chef les phdnom~nes d'apoptose et de prolifdration/diffdrentiation des cellules dpithdliales, endoth6liales et mdsenchymateuses. Les r61es du transforming growth factor-~l, des facteurs angiogeniques, de l'activation de la

Fibrose pulmonaire post-agressive 243

coagulation, du syst~me rdnine/angiotensine semblent ddterminants dans la constitution de la fibrose post-agressive. La biopsie pulmonaire reprdsente le seul moyen d'affirmer le diagnostic de fibrose, elle a l'avantage d'dliminer d'autres pathologies (infection en particulier virale, ndoplasie). Chez pros d'un patient sur deux suspects de fibrose post-agressive, la biopsie pulmonaire infirme ce diagnostic. La corticoth&apie reprdsente le seul traitement disponible ~i ce jour. Elle reste tr~s discutde quant ?i son efficacitd sur la rdduction de la mortalitd, une meilleure comprdhension de la physiopathologie de la fibrose post-agressive devrait permettre le ddveloppement de nouvelles stratdgies thdrapeutiques, reposant essentiellement sur une modulation prdcoce de l'inflammation et de la fibroprolifdration.

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Perspectives th rapeutiques dans le SDRA j. Pugin

Quelques rappels de d finitions Le syndrome de d&resse respiratoire aigue (SDRA) se ddfinit comme une altdration aigue de l'oxygdnation art&idle en relation avec un oe&me aigu du poumon non cardiogSne (1-3). Ce syndrome survient chez des malades prdsentant au moins un facteur de risque : une pneumonie, un sepsis, une inhalation de liquide gastrique, ou un polytraumatisme, par exemple. I1 se caract&ise sur la radiographie du thorax par des infiltrats alvdolaires et interstitiels