Utilisation d'une pression négative synchronisée douce pour aider les bébés à respirer (Neovest)

La détresse respiratoire est une raison courante pour laquelle les nouveau-nés nécessitent des soins intensifs peu après la naissance. Les nourrissons prématurés risquent d'avoir des poumons immatures et/ou des muscles respiratoires faibles nécessitant la fourniture d'une assistance respiratoire avec un ventilateur mécanique. Les nourrissons nés à terme peuvent également avoir besoin d'une assistance respiratoire en cas de maladie pulmonaire ou d'immaturité pulmonaire. La forme la plus couramment utilisée d'assistance respiratoire non invasive est la pression positive délivrée via des lunettes nasales ou un masque nasal, également connue sous le nom de pression nasale positive continue (nCPAP). On pense que la CPAP nasale est efficace dans une variété de troubles pulmonaires du nouveau-né, y compris le syndrome de détresse respiratoire, la tachypnée transitoire du nouveau-né, etc. Bien qu'il existe de nombreuses formes de nCPAP, elles ne sont généralement pas synchronisées avec les efforts respiratoires du bébé (1,2).

De plus, en raison de la peau sensible des nourrissons et des ponts nasaux sous-développés, l'utilisation continue d'appareils nasaux peut entraîner une dégradation de la peau et des dommages permanents au nez (3). Afin de fournir une ventilation optimale, ces dispositifs doivent être des interfaces nasales bien ajustées pour fournir un environnement sans fuite (3). Il existe également une variabilité dans le succès des interfaces nasales à fournir une ventilation uniforme. En effet, la pression positive fournie au niveau des narines des nourrissons est dissipée (par la bouche ouverte, etc.) lorsqu'elle se déplace dans les voies respiratoires des nourrissons jusqu'aux alvéoles de leurs poumons (3). De plus, l'utilisation prolongée de méthodes de ventilation nasale peut empêcher le nourrisson de nouer des liens avec sa mère en réduisant le temps de peau à peau, etc. La CPAP nasale est souvent citée comme une raison pour laquelle l'alimentation (y compris l'allaitement) est retardée chez les bébés nécessitant un séjour néonatal en soins intensifs.

La ventilation à pression négative (NPV) implique l'application de pressions sous-atmosphériques autour de l'abdomen pour déplacer le diaphragme. C'est une alternative unique pour administrer la VNI aux nourrissons et éviterait les complications associées aux interfaces nasales. La NPV a déjà été utilisée dans le traitement des nourrissons souffrant de détresse respiratoire à l'aide de dispositifs "fer-poumon" démodés, volumineux et encombrants (4-12). L'une des premières études utilisant la VPN chez les nourrissons souffrant d'insuffisance respiratoire a montré que dans une série de 26 patients, la VPN a entraîné une augmentation soutenue de la PaO2 (5). Les nourrissons avaient un âge gestationnel moyen de 32 à 33 semaines et répondaient aux critères d'insuffisance respiratoire définis par une PaO2 < 40 mmHg sous oxygène inspiré à 100 % et/ou une PCO2 > 70 mmHg pendant la ventilation au ballon-masque (5). D'autres études sur la VPN ont continué à montrer l'efficacité de la ventilation des nourrissons atteints de maladie pulmonaire avec une oxygénation améliorée (6-12).

Dans cette étude, les chercheurs proposent une nouvelle interface de pression négative et un dispositif qui est synchronisé avec la commande respiratoire du nourrisson et fournit une application intermittente de pression négative. L'appareil utilise la technologie NAVA (Neurally Adjusted Ventilator Assist) pour obtenir une synchronisation avec la commande et le contrôle respiratoires sous-jacents du nourrisson.

L'activité électrique du diaphragme (Edi) est mesurée à l'aide d'un cathéter de tube d'alimentation spécialisé avec des capteurs miniaturisés à l'extrémité. Il y a un petit ballon à l'extrémité du cathéter qui mesure la pression gastrique, ce qui prouve que le diaphragme est déplacé. Le cathéter Edi s'est avéré efficace dans des travaux antérieurs pour fournir une ventilation à pression positive invasive et non invasive avec le NAVA approuvé par la FDA et une variété d'interfaces (13-15). Le cathéter Edi est couramment utilisé dans de nombreuses USIN du monde entier comme cathéter nasal ou oral conventionnel.

NAVA est un mode de ventilation qui est intégré de manière neuronale avec les réflexes de protection pulmonaire inhérents en utilisant les informations obtenues à partir du cathéter Edi. Pendant la respiration spontanée, au fur et à mesure que l'inflation pulmonaire progresse, les récepteurs d'étirement dans les poumons finiront par détecter un volume inspiré adéquat et « éteindront » l'inspiration. Pour un patient sous NAVA, où l'inspiration neurale contrôle également la délivrance de l'assistance, la respiration du ventilateur sera interrompue lorsque l'expiration neurale commence. Plusieurs études ont démontré que les nourrissons choisissent spontanément des pressions inspiratoires de pointe (PIP) et un volume courant inférieurs pendant NAVA par rapport à la ventilation conventionnelle (ciblée par le clinicien) (16-23).

La NAVA « traditionnelle » est activée et désactivée avec l'Edi et fournit une assistance proportionnelle à l'Edi sur l'inspiration uniquement. La PEP est fixée et définie par le clinicien. Au cours de cette "NAVA traditionnelle", il y a une bonne quantité d'Edi tonique qui n'est pas assistée. Avec NAVA continu, l'Edi est utilisé pour ajuster en continu l'assistance. L'Edi contrôle à la fois l'assistance inspiratoire et expiratoire. Une étude d'innocuité et de tolérance chez 20 nourrissons prématurés utilisant une PEP ajustée de manière neutre (neuroPAP) a été réalisée en utilisant des pinces nasales comme interface d'administration (voir l'annexe 2).

Dans cette étude, les chercheurs prévoient de contrôler un dispositif de délivrance de pression négative (NeoVest) pour délivrer une VNI négative synchronisée pendant une courte période. Des données préliminaires chez des rats de petite taille (~400 g) et des lapins plus gros (~3-4 kg) ont démontré la faisabilité et l'efficacité dans des conditions expérimentales imitant la détresse respiratoire néonatale (voir annexe 3). Le Neovest a pu générer plusieurs niveaux efficaces d'assistance respiratoire chez ces animaux sans effets secondaires.

Le dispositif de mise en place NeoVest est un gilet/coque portable qui entoure l'abdomen du nourrisson. Il a été développé en utilisant des mesures corporelles en série de nourrissons précédemment admis à l'USIN de l'hôpital St. Michael (REB #15-183). Il tire doucement sur l'abdomen en appliquant une pression négative, déplaçant ainsi le diaphragme. Les matériaux utilisés pour le NeoVest sont légers et adaptés à la peau sensible des nourrissons.

Le but de la présente étude est de démontrer la faisabilité d'appliquer une VNI à pression négative, c'est-à-dire synchronisée et proportionnelle à la demande respiratoire du nourrisson. Les données préliminaires sur la faisabilité peuvent être utilisées pour demander des subventions plus importantes aux IRSC, pour une étude du NeoVest chez les petits prématurés.