Ventilation pendant le pontage cardiopulmonaire (PCP) pour la chirurgie cardiaque

Objectif et hypothèse :

Déterminer si la poursuite de la ventilation mécanique (ventilation à faible volume courant) pendant la circulation extracorporelle (PCB) chez les patients adultes subissant une chirurgie cardiaque élective réduira le degré d'atélectasie pulmonaire après l'opération, par rapport aux témoins non ventilés pendant la PCB.

Le degré d'atélectasie pulmonaire sera évalué et quantifié à l'aide d'une imagerie par ultrasons pulmonaires non invasifs (LUS).

Nous réaliserons une étude observationnelle préliminaire (étude pilote) pour évaluer la faisabilité de cette étude. Le pilote sera mené sur 40 patients, qui seront tous non ventilés pendant la CEC. Les questions de faisabilité spécifiques que nous aimerions déterminer sont : 1) le degré d'atélectasie qui peut être démontré par LUS sur des patients qui ne sont pas ventilés pendant la CPB, 2) le temps nécessaire pour effectuer une LUS dans la salle d'opération (OU) et dans l'unité de soins intensifs (USI) et si cela sera efficace et possible compte tenu de l'horaire chargé de la salle d'opération, 3) pour aider à déterminer le moment optimal pour scanner les patients afin de montrer le degré maximal d'atélectasie, et 4) pour aider à estimer le nombre des patients, nous devrons montrer une différence d'atélectasie dans l'étude définitive.

Hypothèse principale : la ventilation à faible volume courant pendant la CEC pour la chirurgie cardiaque chez l'adulte réduit la quantité d'atélectasie pulmonaire par rapport aux témoins non ventilés pendant la CEC.

Arrière-plan:

Le dysfonctionnement respiratoire après une chirurgie cardiaque est relativement courant, avec une incidence allant de 2 à 25 % citée dans la littérature. Les complications pulmonaires sont un facteur important de morbidité et de mortalité des patients post-chirurgicaux, et donc un fardeau pour les ressources de santé.(1)

L'étiologie de la dysfonction pulmonaire post-CPB est multifactorielle, y compris la réponse inflammatoire systémique induite par la CPB, l'hypothermie, la chirurgie, l'anesthésie, la ventilation et la transfusion. (2-3) Des modifications des facteurs mentionnés ci-dessus, entre autres, peuvent conduire à une meilleure fonction pulmonaire après l'opération. Les stratégies comprennent la réduction du temps CPB ou la minimisation de la surface extracorporelle grâce à l'utilisation de circuits miniaturisés. La restauration partielle de la perfusion artérielle pulmonaire au cours de la CEC contribue peut-être à prévenir l'ischémie pulmonaire et le dysfonctionnement pulmonaire. L'utilisation de l'ultrafiltration pour piéger les facteurs pro-inflammatoires peut protéger la fonction pulmonaire. (4) De même, l'utilisation de corticostéroïdes et de filtres à déplétion leucocytaire peut avoir un effet protecteur. (5-6) Réduire l'utilisation du dispositif d'aspiration de cardiotomie, ainsi que le temps de contact entre le sang libre et le péricarde, peut s'avérer bénéfique. Les données probantes sur le bénéfice des résultats pour la plupart de ces interventions sont cependant faibles. (3-7)

Dans les soins standard, les poumons ne sont pas ventilés et dégonflés et la circulation sanguine est détournée du système vasculaire pulmonaire pendant la CEC. La restauration d'une perfusion normale entraîne la libération de radicaux libres d'oxygène, provoquant une peroxydation des lipides avec des lésions endothéliales pulmonaires (lésions d'ischémie-reperfusion). (8-9)

Il a été démontré expérimentalement que la ventilation continue pendant la CEC préserve la fonction endothéliale artérielle pulmonaire. (10) Une conséquence importante des lésions de reperfusion est un dysfonctionnement de l'endothélium vasculaire pulmonaire avec une production réduite d'oxyde nitrique (NO), provoquant une vasoconstriction secondaire et une perméabilité vasculaire accrue. Cela entraîne une hypertension pulmonaire, un œdème pulmonaire et une hypoxie. (dix)

L'absence de ventilation peut entraîner des lésions pulmonaires ischémiques. Pendant le pontage, il n'y a pas de circulation sanguine dans les artères pulmonaires. Le seul apport vasculaire et donc d'oxygène aux poumons se fait par la circulation bronchique. (11) Dans un modèle de pontage porcin expérimental, il a été démontré que le débit de l'artère bronchique est significativement diminué pendant la CEC. (12-13) On suppose que le gonflage et le dégonflage répétitifs des poumons à la pression intra-alvéolaire physiologique sont nécessaires pour un flux artériel bronchique normal secondaire à la compression et à la relaxation cycliques des vaisseaux. Dans ce cas, l'arrêt de la ventilation pendant le pontage réduirait le débit bronchique et prédisposerait aux lésions pulmonaires ischémiques. (13)

John et al (11) ont montré dans leur étude randomisée que la ventilation pendant la CEC avec des volumes courants de 5 ml/Kg entraînait une diminution significative de l'eau pulmonaire extra-vasculaire (mesurée à l'aide du système Pulse Contour Cardiac Output (PiCCO)) et un temps plus court- à l'extubation. Cependant, les preuves des avantages cliniques clairs du maintien de la ventilation pendant la CEC sont incohérentes. Le problème dans ces études est l'hétérogénéité des critères de jugement et la petite taille des échantillons. (11;14)

Cette étude vise à déterminer si la poursuite de la ventilation à faible volume pendant la CEC réduirait la quantité d'atélectasie pulmonaire présente après l'opération chez les patients en chirurgie cardiaque. Le dérecrutement des volumes pulmonaires se produit pendant la période de non-ventilation sur CPB. L'atélectasie peut entraîner des complications pulmonaires après l'opération, si elle n'est pas traitée dans la période périopératoire avec un recrutement pulmonaire actif et une physiothérapie. La ventilation à faible volume peut être appliquée facilement et en toute sécurité chez la plupart des patients subissant une CEC sans entraver la progression chirurgicale.

L'échographie pulmonaire (LUS) sera utilisée pour évaluer l'atélectasie pulmonaire présente à différents moments (à la fois en préopératoire et au cours de l'évolution postopératoire). LUS est un outil d'investigation non invasif et facile à utiliser au point de service. LUS est bien validé et utilisé dans la salle d'opération et l'unité de soins intensifs pour diagnostiquer la pathologie pulmonaire. Il s'est avéré plus précis que la radiographie pulmonaire simple pour déterminer la consolidation pulmonaire, ainsi que d'autres pathologies pulmonaires. (13) LUS a également montré une corrélation étroite dans des études antérieures avec la découverte de CT pulmonaire. En 2012, les premières recommandations internationales fondées sur des données probantes pour le LUS au point de service ont été publiées. (16) Il est devenu une modalité utile et largement utilisée dans la pratique clinique. (17-18)

Plusieurs études échographiques basées sur l'examen du lobe inférieur gauche au cours de l'échocardiographie transoesophagienne ont confirmé la faisabilité de l'évaluation du recrutement pulmonaire (19-20). Une autre étude a montré que la résolution de la pneumonie associée à la ventilation avec un traitement antimicrobien peut être évaluée avec précision par LUS : une corrélation étroite a été trouvée entre une augmentation de l'aération pulmonaire par tomodensitométrie (TDM) après l'administration d'antibiotiques pendant 7 jours et un score de réaération par ultrasons sur la base des changements observés dans les schémas ultrasonores (21). Par conséquent, il est raisonnable de supposer qu'un changement dans l'aération pulmonaire résultant de toute thérapie (par exemple, la ventilation pendant la CPB) sera détecté par des changements correspondants dans les schémas LUS.