Ventilation non invasive après extubation (prophylactique) pour prévenir l'échec de l'extubation chez les patients gravement obèses (EXTUB-OBESE)

La ventilation mécanique est le premier support artificiel utilisé en unité de soins intensifs (USI). Après une période de ventilation mécanique invasive, les patients doivent être séparés du ventilateur (période de sevrage de la ventilation mécanique). Si le sevrage et l'extubation (retrait du tube d'intubation trachéale) réussissent chez environ 80 à 90 % des patients en réanimation, 10 à 20 % développeront une insuffisance respiratoire aiguë (IRA) dans les jours suivant l'extubation . Cette incidence est plus élevée chez les patients les plus fragiles sur le plan respiratoire (patients obèses, broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO), personnes âgées, insuffisants cardiaques, chirurgie cardio-thoracique et/ou abdominale post-opératoire…). La prise en charge de l'IRA post-extubation consiste en un traitement étiologique associé à une assistance ventilatoire qui nécessite le plus souvent le recours à une nouvelle intubation endotrachéale pour délivrer une ventilation artificielle « invasive ». Cette ventilation invasive est responsable d'une surmorbidité et d'une surmortalité. Il est donc fondamental pour le médecin de prévenir par tous les moyens la survenue d'IRA post-extubation. L'une des causes les plus importantes d'échec de l'extubation est le déséquilibre entre la charge imposée au système respiratoire et sa capacité à la surmonter, entraînant des anomalies des échanges gazeux, à savoir l'hypoxie et l'hypercapnie. Assurer une oxygénation adéquate est donc essentiel après l'extubation. En soins intensifs, l'oxygénothérapie est couramment utilisée pour améliorer et fournir une oxygénation adéquate.

L'obésité, problème majeur de santé publique dans les pays industrialisés, concerne 10 à 20 % des admissions en réanimation en France. Elle est associée à une surmorbidité et à un temps de ventilation mécanique plus long par rapport à la population générale. L'effet sur la mortalité est controversé, certaines études suggérant un effet protecteur ou neutre de l'obésité, nommé « paradoxe de l'obésité ». Au niveau ventilatoire, plusieurs modifications physiopathologiques se conjuguent et contribuent à une augmentation de l'incidence des complications respiratoires. Les volumes pulmonaires sont amputés, l'Indice de Masse Corporelle (IMC) étant corrélé négativement avec la capacité résiduelle fonctionnelle et la capacité vitale. La compliance du système respiratoire est réduite par le poids de la paroi thoracique. Une compliance diminuée et une résistance accrue des voies respiratoires entraînent une augmentation du travail des muscles respiratoires. L'ensemble de ces modifications physiopathologiques chez le patient obèse explique le sur-risque de désaturation et d'IRA en période post-extubation. Outre les facteurs de risque intrinsèques associés à l'obésité, la période post-extubation est marquée par de nombreux facteurs de risque de développement d'IRA et d'échec de l'extubation.

Cependant, l'exploration de différentes modalités modernes d'oxygénothérapie post-extubation adéquate chez les patients obèses en réanimation pour prévenir la survenue d'échec d'extubation ou d'IRA post-extubation n'a jamais été étudiée.

Depuis plus de 20 ans, la Ventilation Non Invasive (VNI) est une modalité essentielle dans la prévention (« VNI préventive ») et la prise en charge (« VNI curative ») de l'insuffisance respiratoire en réanimation. Les avantages de cette modalité de ventilation sont : respect des mécanismes de défense des voies respiratoires (entretien de la parole et de la toux), élimination des traumatismes laryngés et trachéaux induits par une sonde d'intubation, amélioration du confort, réduction du risque d'infection nosocomiale broncho-pulmonaire.

Une alternative à la VNI est la simple administration d'oxygène. Deux dispositifs délivrant de faibles débits d'oxygène sont couramment utilisés pour l'oxygénothérapie après extubation : le masque Venturi et les canules nasales. Les canules nasales sont préférées par les patients et moins susceptibles d'être retirées, mais elles peuvent provoquer une gêne due à la sécheresse de la muqueuse nasale lorsque des débits d'oxygène supérieurs à 4 L/min sont utilisés. Le masque Venturi délivre des concentrations d'oxygène prédéterminées allant de 24 à 60 %, mais le masque est généralement moins confortable que la canule nasale et plus susceptible d'être déplacé ou retiré. En pratique clinique, le masque Venturi est plus fréquemment utilisé après l'extubation car les patients gravement malades respirent préférentiellement par la bouche ouverte plutôt que par le nez.

Plus récemment, un nouvel appareil d'oxygénothérapie a été commercialisé. Cet appareil (Optiflow®, Fisher & Paykel, Nouvelle-Zélande) d'oxygénothérapie nasale humidifiée à haut débit (HFNO) est capable de délivrer de l'oxygène humidifié par des canules nasales. Ce système présente plusieurs avantages théoriques : des débits élevés réduisent la dilution de l'oxygène inhalé et permettent une distribution précise de la FiO2 tout au long de la phase inspiratoire en adaptant le débit de pointe au patient. Le débit d'oxygène élevé peut également avoir un effet de lavage sur l'espace mort du nasopharynx. De plus, un effet dépendant du débit aide à générer une pression expiratoire positive continue (PEP), liée à un mécanisme d'entraînement d'air, qui a été documenté chez des volontaires sains et des patients atteints de BPCO. Enfin, l'utilisation d'un taux d'humidité élevé pourrait prévenir les altérations de l'épithélium cilié des voies respiratoires, maintenir l'activité du système muco-ciliaire et faciliter l'élimination des sécrétions. Dans une étude chez des patients non obèses, il a été démontré que le HFNO améliore l'oxygénation par rapport au masque Venturi, tout en réduisant la fréquence respiratoire, la PaCO2 et l'inconfort chez les patients recevant une oxygénothérapie après extubation. Ces effets positifs du HFNO étaient associés à moins de déplacement d'interface et moins de désaturations en oxygène que le masque Venturi. Un résultat secondaire était que le besoin de réintubation à 48 h était plus faible avec le HFNO qu'avec le masque Venturi (4 % contre 21 %).

En résumé, afin de diminuer l'incidence des échecs d'extubation (nécessité d'une réintubation dans les 48-72h post-extubation) des patients les plus fragiles (y compris les patients obèses), il est recommandé en réanimation d'utiliser en prophylaxie diverses stratégies d'assistance ventilatoire et / ou oxygénation, parmi lesquelles :

• VNI qui permet de délivrer un niveau établi d'oxygène délivré par assistance ventilatoire à l'aide de deux niveaux de pression (aide inspiratoire + pression expiratoire positive), mais par intermittence, avec une durée des séances dépendant de la tolérance du patient.
• L'oxygénothérapie, qui peut être administrée de deux manières : HFNO ou oxygénothérapie standard.

3.2 Lacune dans les connaissances et hypothèse de recherche Dans une étude observationnelle de 124 patients, EL Sohl et al. ont comparé la VNI à l'oxygène standard pour prévenir l'échec de l'extubation, et ont montré une réduction absolue de 16 % du risque d'IRA en utilisant la VNI par rapport à l'oxygène standard après l'extubation. Chez 155 patients obèses post-chirurgie cardiaque, Corley et al. ont comparé le HFNO et l'oxygène standard pour prévenir l'échec de l'extubation, sans montrer de différence.

Cependant, aucune de ces études n'a comparé simultanément les dispositifs disponibles les plus récents : VNI, HFNO et oxygène standard, ni leur association. Le HFNO est maintenant souvent utilisé, et le PEP émis par le HFNO est bien inférieur à celui émis par le NIV. L'ouverture des cellules et le maintien probable de la capacité fonctionnelle résiduelle sont moindres lors de l'utilisation de HFNO que de VNI. Ainsi, les deux méthodes d'oxygénation (VNI et HFNO) apparaissent complémentaires en cas d'IRA après extubation chez les patients obèses. Le bénéfice de la VNI +/- HFNO par rapport à l'oxygène (oxygène standard ou HFNO) pour améliorer la qualité de l'oxygénation post-extubation de l'ensemble des patients obèses en réanimation n'a jamais été étudié.

Dans cette étude interventionnelle multicentrique, randomisée, contrôlée chez des patients obèses gravement malades ventilés mécaniquement, nous testerons l'hypothèse selon laquelle la VNI (associée au HFNO ou à l'oxygène standard) est supérieure à l'oxygène (HFNO ou oxygène standard) pour prévenir le développement de l'IRA chez patients extubés obèses en réanimation.

3.3 Originalité et aspects innovants de l'étude La VNI s'est avérée efficace dans de petites études observationnelles dans la prévention de l'IRA après extubation de patients obèses, en réanimation ou en postopératoire. Le groupe témoin était l'oxygénothérapie standard, qui était la norme de soins il y a quelques années. De nos jours, le HFNO est de plus en plus utilisé et s'est avéré non inférieur à la VNI chez les patients IRA après chirurgie cardiothoracique et chez les patients à haut risque après extubation en réanimation. A ce jour, aucune étude prospective randomisée n'a comparé la VNI (alternée avec HFNO ou oxygène standard) à l'oxygénothérapie (HFNO ou oxygène standard) pour prévenir l'échec de l'extubation chez les patients obèses. Cette étude serait la première à comparer l'association des avancées les plus récentes en terme d'oxygénation et de recrutement pulmonaire chez les patients gravement malades : VNI, HFNO et oxygène standard.