Étude de l'influence de divers volumes courants sur le condensat expiré (EBC) chez des patients ventilés mécaniquement (TDEBC)

INTRODUCTION:

L'inflammation des voies respiratoires joue un rôle clé dans de nombreuses maladies des voies respiratoires. Les méthodes non invasives pour étudier ces processus inflammatoires et surveiller les maladies des voies respiratoires sont en forte demande. L'analyse de l'haleine suscite un intérêt stimulant, comme l'analyse du condensat expiré (EBC), une technique d'échantillonnage du liquide de revêtement épithélial du poumon (ELF), comme moyen encore plus simple d'évaluer l'inflammation des voies respiratoires (1,2). L'attrait de l'EBC réside dans sa capacité à collecter de manière non invasive une large gamme de molécules non volatiles des voies respiratoires, le fait qu'il peut être répété fréquemment à de courts intervalles sans événements indésirables et que les dispositifs de collecte peuvent être utilisés dans une large gamme de les milieux, y compris les unités de soins intensifs (3,4,5,6).

L'analyse de l'EBC ne pouvait pas se limiter au suivi des patients et à la compréhension des mécanismes de la maladie pulmonaire. Il pourrait également devenir un outil utile pour la surveillance et le dépistage des personnes en bonne santé pour d'éventuelles lésions précoces des tissus pulmonaires (6,7). Il existe un besoin particulier de plus de données sur la variation intra-sujet et quotidienne, toutes deux essentielles pour décider si un biomarqueur peut servir d'outil de recherche ou même avoir le potentiel de surveiller la maladie dans la pratique clinique (7) .

Il est reconnu depuis un certain temps que la ventilation mécanique peut provoquer des lésions pulmonaires et une inflammation (8,9,10). Des données expérimentales et cliniques récentes suggèrent que dans des poumons sains, une ventilation mécanique avec un volume courant compris entre 7 et 12 ml/kg en l'absence de pression positive en fin d'expiration peut entraîner des lésions endothéliales, de la matrice extracellulaire et des voies respiratoires périphériques sans réponse inflammatoire majeure, ce qui s'aggraver davantage avec des volumes courants plus élevés (15,34). Plusieurs mécanismes peuvent expliquer les dommages à la structure pulmonaire induits par la ventilation mécanique : surdistension régionale, « faible volume pulmonaire » associé à la fermeture des voies respiratoires et inactivation du surfactant (15).

Il a été démontré qu'une ventilation à volume courant élevé entraîne une mortalité accrue, tandis qu'une ventilation à faible volume courant est considérée comme une stratégie de protection pulmonaire dans l'ALI, le SDRA (11,12,13,35).

En revanche, dans d'autres études randomisées (31,32) incluant un groupe hétérogène d'interventions chirurgicales thoraciques et abdominales majeures, la ventilation mécanique protectrice n'était pas associée à une diminution de l'inflammation intrapulmonaire et systémique. De plus, il n'y avait aucune preuve que la ventilation protectrice prévienne les effets indésirables pulmonaires ou diminue les niveaux de cytokines systémiques en chirurgie cardiaque (33).

Conformément à ces observations et considérant qu'un paramètre pratique de stress mécanique accru du poumon reste à démontrer, des études peuvent aborder la question de savoir si l'analyse des biomarqueurs EBC est liée à une lésion pulmonaire induite par le ventilateur par des volumes courants faibles ou élevés.

MATÉRIELS ET MÉTHODES:

La présente étude est un essai prospectif, randomisé et contrôlé qui se déroulera à l'unité de soins intensifs de l'hôpital universitaire de Larissa, en Thessalie. L'autorisation a été donnée par le Conseil Scientifique et le comité d'éthique de notre hôpital.

Les patients:

Patients en soins intensifs nécessitant une ventilation mécanique en raison d'un accident vasculaire cérébral, d'une hémorragie sous-arachnoïdienne et/ou intracérébrale et ayant un système respiratoire sain (évalué à l'aide de critères tels que le LISS - Murray Lung Injury Severity Score) (14).

Interventions:

La collecte d'EBC sera effectuée sur des patients ventilés mécaniquement par le tube endotrachéal selon le groupe de travail ATS/ERS 2005 (7). Les patients doivent être stables sur le plan hémodynamique et respiratoire.

Tous les patients seront sous sédation et recevront une ventilation par volume contrôlé. La fréquence respiratoire sera adaptée au volume courant réglé afin de maintenir les valeurs de pH dans les limites normales (7,35-7,45). La SaO2 sera maintenue égale ou supérieure à 95 %.

L'EBC sera collecté en insérant un conduit spécial (FILT, lung and chest diagnostics Ltd. Berlin Allemagne) pour le dispositif de collecte des condensats respiratoires (Ecoscreen, Jaeger, Allemagne) dans la branche expiratoire du tuyau du ventilateur. Le temps de collecte pour EBC sera de 30 min. Aucune humidification ne sera utilisée lors de la collecte.

L'acidité (pH) de l'EBC avant et après désaération avec un gaz inerte Argon, 350 ml/minutes pendant 10 minutes, (étalonnage des gaz) (17) sera facilement mesurée à l'aide d'un pH-mètre Jenway modèle 3510.

Tous les échantillons seront stockés à -80 o C pour les mesures de médiateur ultérieures. Les variables de ventilation (fréquence, PEP, FIO2, Vt), la mécanique pulmonaire, la pression artérielle, la fréquence cardiaque, la saturation sanguine artérielle, l'ICP et l'examen des échantillons sanguins gazeux seront enregistrés avant et pendant le prélèvement EBC. Seront également enregistrés les indices de lésions pulmonaires (PiO2/FiO2, LISS), les indices d'inflammation systémique (température, nombre de leucocytes et de neutrophiles dans les échantillons de sang) pendant la période d'observation. Les indices de gravité de la maladie (SOFA, SAPS, APACHE II) seront enregistrés lors de l'évaluation initiale.

Analyse EBC :

Les EBC collectés seront analysés pour le pH, le 8-isoprostane, le H2O2, les nitrites/nitrates et les cytokines. La mesure des biomarqueurs sera effectuée en utilisant des procédures standardisées, comme décrit précédemment.

Mesures du pH : le pH sera mesuré comme décrit précédemment (16,17). Mesures de H2O2 : la concentration de H2O2 sera déterminée par un dosage enzymatique utilisant de la peroxydase de raifort (Sigma Chemicals, St. Louis, MO), comme décrit précédemment (17, 18, 19, 20).

Mesures du 8-isoprostane : le 8-isoprostane sera déterminé par un kit d'immunodosage enzymatique compétitif (Cayman Chemical, Ann Arbor, MI), comme décrit précédemment (17, 18, 21, 29). La limite de détection du test est de 4 pg/ml.

Les mesures des oxydes d'azote, des nitrites/nitrates (NO2/NO3) et des produits associés : seront effectuées comme décrit précédemment (17,22). Brièvement, sera déterminé en utilisant des dosages spectrophotométriques (réaction de Griess) (23,24,25,26,27,28).

Mesure des cytokines : sera quantifiée par des kits EIA/ELISA comme décrit précédemment (24,25,29,30).

Détails du protocole :

Les patients après l'évaluation initiale seront randomisés pour recevoir une ventilation mécanique avec 6 ou 12 ml/Kg de poids corporel idéal calculé selon l'équation suivante :

Pour les hommes [(Taille (cm)-154) x 0,9] +50 et Pour les femmes [(Taille (cm)-154) x 0,9] +45,5. La période d'observation sera d'au moins 10 jours (si possible) et la collecte EBC sera effectuée dans les premières 24 heures suivant l'admission (jour 0) et pendant les jours 1, 2, 4, 6, 8, 10.

La collecte d'EBC au jour 0 sera effectuée sous les deux modalités de ventilation dans le but d'étudier la quantité et la composition de l'EBC collecté du même patient ventilé avec différents volumes courants. Pour les prochaines mesures, la collecte EBC pour chaque groupe sera effectuée dans les conditions de ventilation prédéfinies.

Les complications telles que PAV, SDRA ou septicémie pendant la période d'observation seront enregistrées.

Analyses statistiques:

L'analyse sera effectuée à l'aide de SPSS pour Windows v. 16.0. La normalité de la distribution sera vérifiée avec le test de Kolmogorov-Smirnov. Les données normalement distribuées seront présentées sous forme de moyenne ± écart type (SD), tandis que les données asymétriques seront médianes (intervalle interquartile). Les comparaisons entre deux groupes seront évaluées avec des tests t non appariés pour les données normalement distribuées et des tests de Mann-Whitney pour les données asymétriques. Les comparaisons entre plus de deux groupes seront effectuées avec une analyse de variance (ANOVA) avec des tests post hoc appropriés