Ventilation oscillatoire à haute fréquence associée à des soupirs intermittents : effets sur l'oxygénation du sang et la stabilité de l'oxygénation

La ventilation oscillatoire à haute fréquence (HFOV) est utilisée dans les soins respiratoires néonatals depuis plus de trois décennies. Le HFOV fournit un échange gazeux efficace avec une fluctuation de pression minimale autour d'une pression moyenne des voies respiratoires (MAP) définie fonctionnant comme une pression de distension continue (CDP) et un faible volume courant par rapport à la ventilation conventionnelle (CV). On pensait donc que le HFOV pouvait réduire le risque de dysplasie broncho-pulmonaire chez les prématurés ventilés. Cependant, les résultats d'essais contrôlés randomisés comparant le HFOV à la ventilation conventionnelle ont été contradictoires et les méta-analyses n'ont pas montré de preuves claires que le HFOV est plus sûr ou plus efficace que la ventilation conventionnelle, ni lorsqu'il est utilisé comme stratégie initiale ni comme stratégie de sauvetage chez les bébés prématurés atteints du syndrome de détresse respiratoire. (RDS). Par conséquent, il n'y a pas d'indication absolue pour le HFOV chez les bébés prématurés et la plupart des néonatologistes utilisent aujourd'hui le HFOV comme mode de secours lorsque la ventilation conventionnelle échoue dans le cadre aigu du SDR ainsi que chez le bébé atteint de dysplasie bronchopulmonaire.

Le maintien d'une capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) adéquate ainsi que la fraction d'oxygène inspiré FiO2 sont les principaux déterminants de l'oxygénation. Plus la CRF est grande, plus le volume d'oxygène disponible dans les alvéoles pour le transport des gaz est important. Une saturation adéquate en oxygène (SAT) du sang dans l'air ambiant ou une amélioration de la saturation en oxygène sans modifier la fraction d'oxygène inspiré peut être considérée comme un indicateur indirect de CRF normale ou normalisée, et la plupart des néonatologistes utilisent l'oxygénation comme marqueur indirect de volume pendant le HFOV.

Le CDP ou set-MAP est le principal déterminant de l'aération pulmonaire pendant le HFOV. Une MAP trop faible peut provoquer une aération non homogène et une atélectasie conduisant à un atélectotraumatisme et à une redirection du flux d'air vers des alvéoles plus conformes conduisant à une hyperinflation localisée.

En conséquence, les premières études animales ont montré que le recrutement et le maintien de la FRC pendant le HFOV pouvaient réduire les lésions pulmonaires. Le recrutement pulmonaire a été initialement réalisé en superposant des respirations de ventilation conventionnelle (CV) au-dessus du HFOV avec une MAP inférieure à celle utilisée aujourd'hui, soit sous forme d'inflations soutenues récurrentes d'une durée de 15 à 20 secondes environ toutes les 20 minutes, soit sous forme de soupirs intermittents (3 à 5 respirations courantes pr minute) délivrés sous forme de respirations conventionnelles normales ou sous forme de ventilation conventionnelle à débit normal combiné avec HFOV.

Aujourd'hui, la plupart des néonatologistes appliquent ce concept dit de "poumon ouvert" en ajustant le set-MAP en utilisant l'oxygénation comme guide indirect du recrutement pulmonaire. Différentes approches sont utilisées expliquées par des difficultés dans la surveillance directe au chevet des FRC. Certains initient le HFOV avec MAP 2-3 cm H2O au-dessus de la MAP nécessaire pendant la ventilation conventionnelle en ajustant ensuite la MAP jusqu'à la fraction d'O2 inspiré (FiO2)

Pendant HFOV, MAP peut être ajusté comme mentionné ci-dessus. Une augmentation supplémentaire de MAP peut augmenter la FRC par une aération accrue et par conséquent améliorer l'oxygénation. Bien que des essais cliniques récents suggèrent que cette approche est sûre, elle pourrait potentiellement conduire à une hyperinflation généralisée et à un volutraumatisme en plus d'interférer avec le retour veineux systémique et le débit cardiaque, en particulier si elle n'est pas associée à une surveillance directe du volume pulmonaire qui n'est actuellement pas disponible dans les soins cliniques de routine.

La combinaison de soupirs de recrutement intermittents à un rythme de 3 à 5 respirations/minute avec le HFOV pourrait être une autre façon d'aider à maintenir ou à normaliser la CRF au cours de laquelle la PAM n'est augmentée que temporairement et par intermittence. Cela pourrait en théorie conduire à un sevrage plus rapide en MAP, à une exposition moindre à l'oxygène et à une réduction potentielle des lésions pulmonaires. Une préoccupation pourrait cependant être que les soupirs intermittents entraîneront des pressions excessives intermittentes dans les voies respiratoires distales et un volume courant excessif et, par conséquent, ne seront pas du tout bénéfiques. Néanmoins, l'approche consistant à combiner HFOV et soupirs à un rythme faible semble être encouragée par un certain nombre de néonatologistes.

Cependant, à notre connaissance, il n'a pas encore été testé dans un essai contrôlé sur l'homme.

Une recherche sur PubMed n'a révélé aucun essai sur l'homme ou l'animal comparant le HFOV combiné à des soupirs de recrutement intermittents à un faible taux. De plus, aucun essai explorant cette approche n'est actuellement enregistré sur www.clinicaltrials.gov.

À notre connaissance, jusqu'à présent, un seul essai sur l'homme comparant l'HFVO aux respirations de recrutement à faible débit a été enregistré mais jamais publié (Texas Infant Star Trial).

La combinaison du HFOV avec des respirations conventionnelles n'a été rapportée que dans un nombre limité d'études et uniquement en mettant l'accent sur le HFOV combiné à un CV à un rythme normal montrant un bénéfice possible. Des résultats similaires ont été rapportés lors de la comparaison de la ventilation par jet à haute fréquence (HFVJ) combinée à la CV à un rythme normal avec la HFVJ seule.

Justification de l'essai :

La combinaison de soupirs de recrutement intermittents à faible fréquence avec le HFOV pourrait offrir un autre moyen d'aider à maintenir ou à normaliser la CRF avec seulement une augmentation modeste ou nulle de la PAM conformément au concept de poumon ouvert.

Une préoccupation pourrait cependant être que les soupirs intermittents entraîneront une augmentation intermittente des pressions dans les voies respiratoires distales et un volume courant trop important et, par conséquent, ne seront pas du tout bénéfiques. Malgré cela, l'approche consistant à combiner HFOV et soupirs semble être encouragée par un certain nombre de néonatologistes.

Cependant, à notre connaissance, il n'a pas encore été testé dans un essai contrôlé sur l'homme. Nous souhaitons donc mener un essai croisé contrôlé évaluant l'effet du HFOV combiné à des soupirs intermittents sur l'oxygénation chez les nouveau-nés ventilés en utilisant l'oxygénation comme indicateur indirect du recrutement pulmonaire.

Objectif et hypothèse :

Les objectifs de cet essai sont de :

• Comparez le HFOV combiné avec des soupirs de recrutement intermittents à un rythme de 3/min (HFOV-soupir) avec le HFOV seul (HFOV-seulement) et examinez si :

• l'oxygénation exprimée en rapport a/A s'améliore avec le soupir HFOV

  • Le rapport a/A est une mesure de l'oxygénation et est calculé comme
  • rapport a/A = paO2/(0,95*FiO2- PaCO2),
  • paO2 et PaCO2 sont mesurées sur sang artériel si l'accès artériel est in situ sinon en valeurs transcutanées (voir plus bas).

• la stabilité de l'oxygénation s'améliore avec le HFOV-soupir

  • exprimé comme un calcul du pourcentage d'écart du temps passé en dehors de la plage de référence pour la saturation en oxygène (SAT) pour l'âge gestationnel donné (AUC - aire sous la courbe) et en le comparant avec MAP et FiO2.

• Évaluer la possibilité de mettre en place un essai contrôlé randomisé plus large. Nous émettons l'hypothèse que pendant le soupir HFOV, l'oxygénation sera également améliorée au niveau de la stabilité de l'oxygénation avec moins de temps passé en dehors de la plage de référence pour SAT à une FiO2 inchangée ou inférieure.

Conception d'essai :

L'essai est prévu comme un essai clinique croisé à 4 périodes et 2 traitements, chaque patient étant son propre témoin. Les patients seront assignés au hasard pour recevoir HFOV-Sigh suivi de HFOV-only ou vice versa pendant quatre périodes alternées d'une heure.