Algorithme de sevrage pour la ventilation mécanique (WAVE)

Les patients admis à l'unité de soins intensifs reçoivent généralement une assistance ventilatoire mécanique invasive lorsqu'ils sont gravement malades. Bien que la ventilation mécanique soit une intervention vitale, elle peut également avoir des conséquences délétères et causer des lésions pulmonaires (appelées lésions pulmonaires associées au ventilateur) si elle n'est pas mise en œuvre avec soin. Par conséquent, la réduction de la durée de la ventilation mécanique devrait réduire les complications telles que les lésions pulmonaires associées au ventilateur, la pneumonie acquise par le ventilateur, l'atrophie des muscles respiratoires et squelettiques et l'inconfort du patient, entraînant une diminution de la mortalité et des coûts économiques, etc. Il est important de noter qu'un sevrage prolongé perpétue ces complications. qui augmentent encore la durée de la ventilation mécanique créant ainsi un cycle visqueux entraînant une plus grande morbidité et mortalité.

La disponibilité et la formation du personnel de l'unité de soins intensifs (USI) sont des considérations importantes pour minimiser la durée de la ventilation mécanique grâce aux protocoles de sevrage. Il est de pratique courante que le médecin traitant décide de la thérapie du patient et de la gestion ventilatoire conformément aux recommandations. Cela se produit généralement dans le cadre des visites médicales. De plus, les infirmières gèrent souvent le sevrage des patients de la ventilation mécanique en suivant les instructions des médecins traitants ou les protocoles des lignes directrices locales. Il a été démontré qu'un tel sevrage dirigé par le protocole et piloté par l'infirmière réduit la durée de la ventilation mécanique. Cependant, il a été démontré que la quantité et la qualité des soins infirmiers sont des facteurs importants si la durée doit être réduite.

Plusieurs systèmes d'aide à la décision ont été développés pour aider à sélectionner des stratégies optimales de ventilation mécanique. Ceux qui se retrouvent dans la pratique clinique de routine se fondent généralement sur des directives ou des règles cliniques plutôt que sur une description physiologique détaillée du patient individuel. Une récente revue Cochrane des essais de sevrage avec ces systèmes a conclu que l'utilisation de ces systèmes peut réduire la durée du sevrage, mais a souligné que bon nombre de ces essais sont basés sur des patients «simples à sevrer». Ces patients sont généralement moins complexes, sans pathologie pulmonaire et ventilés pendant moins de 48 heures. Cependant, il est nécessaire de développer et de valider des systèmes protocolés qui utilisent une description physiologique plus détaillée des patients individuels pour faciliter la prise en charge de patients complexes ventilés pendant de plus longues durées.

Le Beacon Caresystem est un système d'aide à la décision basé sur un modèle utilisant des modèles mathématiques adaptés à la physiologie de chaque patient pour conseiller sur les réglages appropriés du ventilateur. Les approches personnalisées utilisant la description individuelle du patient peuvent être particulièrement avantageuses chez les patients complexes, y compris ceux qui sont difficiles à ventiler et à sevrer mécaniquement ; précisément ceux où les systèmes antérieurs n'ont pas été suffisamment évalués. Le Beacon Caresystem est une version commerciale du système précédemment connu sous le nom d'INVENT, qui a été évalué rétrospectivement chez des patients cardiaques postopératoires et des patients atteints d'une maladie pulmonaire grave, et évalué de manière prospective pour conseiller sur le niveau correct d'oxygène inspiratoire. De plus, des études sont presque terminées montrant que le système fournit des conseils sûrs et appropriés sur l'oxygène inspiré, la fréquence respiratoire, le volume courant, l'aide/le contrôle de la pression et la pression expiratoire positive (PEP) chez une grande variété de patients allant des patients souffrant d'insuffisance respiratoire sévère aux patients proches de l'extubation (données non publiées). Cependant, les études précédentes et en cours avec le Beacon Caresystem se sont concentrées sur la sécurité et l'efficacité des conseils sur des périodes de temps limitées, et ne se sont pas concentrées sur le sevrage de la ventilation mécanique.

Le cœur du Beacon Caresystem est un ensemble de modèles physiologiques comprenant l'échange de gaz pulmonaire, la chimie acido-basique, la mécanique pulmonaire et la commande respiratoire. Le Beacon Caresystem adapte ces modèles au patient individuel de manière à ce qu'ils décrivent avec précision les mesures actuelles. Une fois réglés, les modèles sont utilisés par le système pour simuler les effets de la modification des paramètres du ventilateur. Les résultats de ces simulations sont ensuite utilisés pour calculer le bénéfice clinique de la modification des paramètres du ventilateur en équilibrant les objectifs concurrents de la ventilation mécanique. Par exemple, un volume inspiratoire accru réduira une acidose du sang tout en augmentant de manière préjudiciable la pression pulmonaire. Des réglages appropriés du ventilateur impliquent donc un équilibre entre la valeur préférée du pH pondérée et la valeur préférée de la pression pulmonaire. Un certain nombre de ces balances existent, et le système les pèse, calculant un score total pour le patient pour toute stratégie de ventilation possible. Le système calcule ensuite des conseils sur les changements de paramètres du ventilateur afin d'améliorer ce score. Le Beacon Caresystem fonctionne comme un système « en boucle ouverte ». Cela signifie que les conseils fournis par le système sont présentés au clinicien. Les réglages du ventilateur sont ensuite modifiés par le clinicien, et la réponse physiologique du patient à ces changements est automatiquement utilisée par le système pour réajuster les modèles et répéter le processus de génération de nouveaux conseils.

Lors du calcul des conseils appropriés, la sélection du niveau correct de pression expiratoire positive (PEP) est particulièrement difficile. La nature du défi est cependant très différente selon la présence ou le type d'anomalie pulmonaire et la fonction du cœur. Les patients atteints d'anomalies pulmonaires graves telles que le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), qui se traduisent souvent par des poumons petits et raides, sont souvent en mode de ventilation contrôlée avec peu ou pas de respiration spontanée. Pour ces patients, la PEP est souvent augmentée pour tenter de recruter des unités pulmonaires collapsées. Cela peut être difficile, car l'augmentation de la PEP peut entraîner une pression pulmonaire élevée et donc un risque accru de lésion pulmonaire, d'expiration incomplète et de piégeage d'air, et de compromis hémodynamique, en particulier chez les personnes souffrant d'insuffisance cardiaque.

Les patients en modes de ventilation assistée ont un certain degré de respiration spontanée, et la sélection correcte de la PEP comprend donc différents critères. Il est important que ces patients soient sevrés le plus rapidement possible, et la PEP est réduite dans le cadre de ce processus. Si le réglage de la PEP est trop faible, il existe un risque d'augmentation de la résistance au flux d'air avec un travail respiratoire supplémentaire et un risque conséquent de fatigue des muscles respiratoires. Si le patient a une PEP intrinsèque due à une hyperinflation dynamique, la réduction de la PEP en dessous du niveau de PEP intrinsèque entraînerait également une augmentation de la charge de seuil inspiratoire sur les muscles respiratoires et une fatigue musculaire potentielle. Si la PEP est trop élevée, les fibres musculaires respiratoires peuvent être raccourcies, ce qui réduit leur capacité de génération de pression et leur endurance, augmentant ainsi le risque de fatigue des muscles respiratoires. La modification de l'aide inspiratoire peut aider à lutter contre une charge de travail supplémentaire, comme dans les cas de résistance accrue ou d'autoPEP, tandis qu'une PEP correcte peut contrer la charge supplémentaire.

Les facteurs ci-dessus sont pris en compte par les modèles physiologiques du Beacon Caresystem, et des conseils spécifiques au patient sont également fournis sur la PEP. En plus de fournir des conseils sur la modification des paramètres individuels du ventilateur, le système indique également quand la mesure des gaz sanguins artériels est nécessaire, quand il est important de changer de mode de ventilateur et quand un test de respiration spontanée est réussi, et à ce titre, l'extubation doit être envisagée. .

Cependant, les études précédentes et en cours avec le Beacon Caresystem se sont concentrées sur la sécurité et l'efficacité des conseils sur des périodes de temps limitées, et ne se sont pas concentrées sur le sevrage de la ventilation mécanique. Une étude en cours est en cours dans un hôpital français (numéro d'essai clinique : NCT02842944) et dans un hôpital britannique (IRAS 226610), pour évaluer le bénéfice du Beacon Caresystem chez les patients en soins intensifs de médecine générale. Cependant, comme la thérapie de ventilation mécanique peut varier selon les différentes populations de patients, il est important que l'étude des effets de l'utilisation du système Beacon soit étudiée dans de nombreuses situations cliniques différentes. Contrairement à d'autres études, cette étude examinera les effets du Beacon Caresystem chez les patients en soins intensifs atteints d'une maladie cardio-thoracique primaire, ces patients représentant un sous-groupe important de tous les patients en soins intensifs dans le monde.

Le but de cette étude est de comparer la ventilation mécanique suivant les conseils du Beacon Caresystem à celle des soins de routine chez les patients en soins intensifs cardio-thoraciques depuis le début de la nécessité d'une ventilation mécanique invasive jusqu'à la sortie des soins intensifs ou le décès. Le Beacon Caresystem sera comparé aux soins de routine pour déterminer si l'utilisation du système entraîne des soins similaires ou une réduction du temps de sevrage de la ventilation mécanique.