Ventilation pulmonaire ultra-protectrice avec élimination extracorporelle du CO2 pour le SDRA modéré (SUPERNOVA)

Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) représente une forme de lésion pulmonaire qui survient en réponse à divers événements prédisposants, caractérisés par une inflammation, une augmentation de la perméabilité vasculaire pulmonaire et une perte de tissu pulmonaire aéré. Le diagnostic de SDRA repose sur une hypoxémie sévère et des opacités radiographiques bilatérales survenant dans les 7 jours suivant une atteinte clinique connue ou une aggravation des symptômes respiratoires. Au centre de la physiopathologie du SDRA se trouve la présence d'exsudats riches en fibrine (membranes hyalines) dus à l'activation de la coagulation et à l'inhibition de la fibrinolyse. Le SDRA représente 10 % de toutes les admissions en USI et 23 % des patients nécessitant une ventilation mécanique (MV). La mortalité hospitalière des patients atteints de SDRA reste élevée, allant de 34% avec un SDRA léger, jusqu'à 46% avec un SDRA sévère. Notamment, les formes graves et critiques de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) sont presque invariablement associées au SDRA.

Ventilator Induced Lung Injury (VILI) MV est une forme d'assistance vitale pour les patients atteints de SDRA, car elle diminue le coût en oxygène de la respiration, améliore les échanges gazeux et donne le temps de résoudre l'étiologie sous-jacente du SDRA. Cependant, il a été démontré de manière constante que la MV peut contribuer à une lésion pulmonaire induite par la ventilation (VILI) caractérisée par une progression des lésions pulmonaires, une aggravation du processus inflammatoire pulmonaire, une augmentation de la perméabilité alvéolaire-capillaire et donc conduisant à la translocation des médiateurs inflammatoires du poumons dans la circulation systémique avec pour conséquence une défaillance des organes distaux (biotraumatisme). Un essai clinique randomisé a montré que la ventilation des patients atteints de SDRA avec un volume courant (VT) de 6 ml/kg (calculé à partir du poids corporel prédit, PBW) et avec une pression de plateau maximale en fin d'inspiration (PPLAT) de 30 cmH2O diminuait la mortalité de 40 % (vu dans le bras conventionnel traité avec un VT de 12 ml/kg de PBW) à 31 %. Récemment, Amato et ses collaborateurs ont montré que la pression delta (∆P), c'est-à-dire la différence entre la PPLAT et la pression positive en fin d'expiration (PEEP) (∆P = PPLAT -PEP) ≤ 14 cmH2O était fortement associée à la survie, démontrant que les interventions visant à obtenir des réglages ventilatoires protecteurs (réductions de TV ou augmentations de PEP) n'étaient bénéfiques que s'ils étaient associés à des diminutions de ΔP.

Élimination extracorporelle du CO2 (ECCO2-R) L'utilisation d'un support extracorporel pour éliminer le dioxyde de carbone (CO2) afin de permettre l'utilisation d'une ventilation à faible volume/basse pression avec un impact minimal sur la PaCO2 a été proposée en 1977. Il a été suggéré que l'application d'un faible VT et de faibles pressions inspiratoires de pointe ("repos pulmonaire") à une fréquence respiratoire faible pourrait minimiser les dommages aux poumons compromis. Avec cette technique, l'oxygénation et l'élimination du dioxyde de carbone étaient dissociées : l'oxygénation se faisait principalement par les poumons et une partie variable du dioxyde de carbone était éliminée par un poumon artificiel (élimination extracorporelle du CO2 : ECCO2-R). Le principal avantage potentiel de cette approche par rapport à l'oxygénation par membrane extracorporelle (ECMO) est l'utilisation d'un débit sanguin inférieur à travers le circuit extracorporel potentiellement avec moins d'effets secondaires. Une faible ventilation VT (3-4 ml/kg de PBW) était associée à une diminution significative des marqueurs inflammatoires par rapport à une ventilation standard à faible volume et basse pression. De plus, l'hypercapnie résultante était facilement contrôlée par ECCO2-R. Un essai clinique randomisé a montré que la VT de 3 ml/kg de PBW était facile et sûre à mettre en œuvre avec une élimination extracorporelle du CO2. Le résultat clinique, évalué en tant que jours sans ventilation mécanique jusqu'au jour 28, s'est significativement amélioré chez les patients ECCO2R par rapport au groupe témoin, lors de l'analyse des patients avec PaO2/FiO2

Une étude multicentrique conçue pour évaluer l'innocuité et la faisabilité de l'ECCO2R dans le SDRA a montré que plus de 80 % des patients atteints de SDRA modéré pouvaient atteindre les objectifs de ventilation ultra-protectrice en utilisant l'ECCO2R. L'incidence des événements indésirables graves liés à l'ECCO2R était faible (~ 2 %). L'efficacité et l'innocuité de l'ECCO2R A étaient plus élevées pour les appareils qui utilisaient des débits sanguins compris entre 1 000 et 1 500 ml/min. Une analyse post-hoc a montré que le fait de limiter le recrutement aux patients présentant une compliance du système respiratoire ≤ 40 ml/cmH2O et une diminution de la ∆P ≥ 5 cmH2O augmenterait le bénéfice prédit en termes de résultats cliniques dans un essai clinique randomisé de TV de 3 ml/cmH2O. kg de PBW avec ECCO2R (stratégie d'enrichissement). De plus, des données récentes montrent qu'il n'y a pas de limite supérieure sûre pour PPLAT ou ΔP, ce qui est cohérent avec le fait que le taux de mortalité chez les patients atteints de SDRA avec des valeurs ΔP ≤ 14 cmH2O est toujours aussi élevé que 20 %. Les résultats des patients peuvent donc être améliorés en abaissant de manière agressive les variables ventilatoires telles que VT, PPLAT ou ΔP, comme le facilitent les dispositifs ECCO2R qui éliminent le CO2. De plus, ECCO2R pourrait encore diminuer les VILI en permettant des fréquences respiratoires plus basses, qui se sont avérées protectrices des poumons.

OBJECTIF L'objectif de cet essai ouvert multicentrique, prospectif, randomisé et comparatif est de déterminer si l'ECCO2R précoce permettant une ventilation mécanique ultraprotectrice (VT 4 ml/kg) améliore les résultats des patients atteints de SDRA.

PROCÉDURES

GROUPE DE CONTRÔLE

• Les patients seront traités avec les réglages de ventilateur conventionnels suivants (« ventilation standardisée ») : mode de ventilation mécanique : volume assisté/contrôle ; VT = 6 mL/kg (PBW); le débit inspiratoire sera réglé sur 50-70 L/min, ce qui entraînera une pause de fin d'inspiration de 0,2-0,5 s, rapport I:E 1:1 à 1:3 ; réglez RR sur 20-35 bpm ; La PEP sera réglée selon le tableau « PEP inférieure/FiO2 » :
• PBW sera calculé selon les formules suivantes : PBW (Hommes) = 50 + 0,91 [taille (cm)-152,4] ; PBW (Femmes) = 45,5 + 0,91 taille (cm)-152,4].
• Objectif d'oxygénation : PaO2 55-80 mmHg ou SpO2 88-95 % ;
• Objectif de pH artériel : 7,30-7,45.
• Il est recommandé d'effectuer 2 manœuvres quotidiennes de recrutement pulmonaire (conformément à la pratique clinique standard dans chaque centre).
• Les patients peuvent recevoir NMBA et continuer selon les directives du médecin traitant.
• Utilisez des humidificateurs chauffés pour l'humidification au gaz et minimisez l'espace mort instrumental.

GROUPE DE TRAITEMENT

• Les patients seront traités avec les réglages de ventilation conventionnels suivants ("ventilation standardisée") : mode de ventilation mécanique : débit constant, volume assisté/contrôlé ; VT = 6 mL/kg (PBW); le débit inspiratoire sera réglé sur 50-70 L/min, ce qui entraînera une pause de fin d'inspiration de 0,2-0,5 s, rapport I:E 1:1 à 1:3 ; réglez RR sur 20-35 bpm ; La PEP sera réglée selon le tableau « PEP inférieure/FiO2 » :
• PBW sera calculé selon les formules suivantes : PBW (Hommes) = 50 + 0,91 [taille (cm)-152,4] ; PBW (Femmes) = 45,5 + 0,91 taille (cm)-152,4].
• Objectif d'oxygénation : PaO2 55-80 mmHg ou SpO2 88-95 % ;
• Objectif de pH artériel : 7,30-7,45.
• Les patients peuvent recevoir NMBA et continuer selon les directives du médecin traitant.
• Utilisez des humidificateurs chauffés pour l'humidification au gaz et minimisez l'espace mort instrumental.
• L'ECCO2R sera initiée pendant la "ventilation standardisée".
• Le cathétérisme pour ECCO2R sera effectué conformément à la pratique clinique institutionnelle locale. Le circuit ECCO2R sera connecté au cathéter et le débit sanguin sera réglé entre 1000 et 1500 mL/min. Initialement, le flux de gaz de balayage à travers l'appareil ECCO2R sera réglé à zéro (0 LPM) de manière à ne pas initier l'élimination du CO2 à travers l'appareil. L'anticoagulation sera maintenue avec de l'héparine non fractionnée jusqu'à un aPTT cible de 1,5 à 2,0x la ligne de base. Un bolus de 80 UI/kg d'héparine non fractionnée est suggéré au moment de la canulation.
• L'objectif est de maintenir la PaCO2 à la valeur de référence ± 20 % des paramètres de référence obtenus avec un VT = 6 mL/kg à condition que le pH reste ≥ 7,30. Le CO2 de fin d'expiration (EtCO2) sera surveillé à des fins de sécurité.
• RÉDUCTION DE VT : Après un temps de rodage (jusqu'à un maximum de 2 heures) avec un débit de gaz de balayage à zéro LPM, VT sera réduit progressivement à 5 mL/kg. Le gaz de balayage sera lancé et la VT sera réduite à 4,5 puis 4 mL/kg, et la PEP sera ajustée pour maintenir la même pression moyenne des voies respiratoires que pendant la ventilation standardisée, à condition que Pplat ≤ 25 cmH2O (c'est-à-dire si le niveau de PEP requis pour maintenir la pression moyenne des voies respiratoires conduit à une Pplat > 25 cmH2O, la PEP est alors réduite jusqu'à une Pplat ≤ 25 cmH2O).
• Il est recommandé d'effectuer 2 manœuvres quotidiennes de recrutement pulmonaire (conformément à la pratique clinique standard dans chaque centre).
• RÉDUCTION DE LA FRÉQUENCE RESPIRATOIRE : la fréquence respiratoire sera progressivement réduite à un minimum de 8 bpm et facilitée par l'augmentation du débit de gaz de balayage ; un rapport I:E constant sera maintenu.
• Si PaCO2 > 75 mmHg et/ou pH < 7,2, malgré une fréquence respiratoire de 35/min et une ECCO2R optimisée, la VT sera augmentée jusqu'à la dernière VT précédemment tolérée.
• L'élimination du CO2 sera effectuée à l'aide du dispositif suivant, couramment utilisé à des fins cliniques dans chaque site :
• HLS5.0 Cardiohelp® (Getinge Cardiopulmon Care, Rastatt, Allemagne) : un oxygénateur à membrane à fibres creuses en polyméthylpentène de 1,3 m² sera utilisé, associé à des ensembles HLS (revêtement d'héparine BIOLINE). Le débit sanguin extracorporel est compris entre 1000 et 1500 mL/min. Le gaz de balayage (air ou oxygène) est aspiré à travers les fibres creuses par une pompe à vide, créant un gradient de diffusion pour l'échange de gaz à travers la membrane.

INTERRUPTION DU TRAITEMENT Selon l'affectation du groupe, la « ventilation standardisée » ou « ventilation ultra protectrice + ECCO2R » sera maintenue pendant au moins 72 heures ; ensuite, des essais d'interruption selon le protocole seront effectués toutes les 24 heures, jusqu'à la libération de la ventilation mécanique et de l'ECCO2R. Dans le groupe de traitement, les patients seront toujours sevrés d'abord de l'ECCO2R et ensuite de la ventilation mécanique.

Les essais d'interruption seront effectués après au moins 72 heures d'inscription à l'étude si tous les critères suivants sont remplis : 1) PaO2/FiO2 > 250 avec PEP 8-10 cmH2O et FiO2

Dans le groupe CONTROL, en présence de tous les critères 1 à 5, un essai de respiration spontanée sera effectué toutes les 24 heures, jusqu'à la libération de la ventilation mécanique (voir "procédures de sevrage" ci-dessous).

Dans le groupe TRAITEMENT, en présence de tous les critères 1 à 5, un essai de gaz de balayage zéro sera effectué toutes les 24 heures : le gaz de balayage sera désactivé pendant 6 heures, puis la présence de tous les critères 1 à 5 sera à nouveau vérifiée ; s'ils sont toujours tous présents, l'ECCO2R sera supprimé et un sevrage supplémentaire de la ventilation mécanique sera effectué comme dans le groupe témoin.

THÉRAPIES DE SAUVETAGE

• L'hypoxémie réfractaire sera définie comme PaO2 < 60 mm Hg pendant au moins 1 heure tout en recevant une FIO2 de 1,0
• L'acidose réfractaire sera définie comme un pH ≤ 7,10 pendant au moins 1 heure
• Le barotraumatisme réfractaire sera défini comme un pneumothorax persistant avec 2 drains thoraciques du côté atteint ou un emphysème sous-cutané ou médiastinal croissant avec 2 drains thoraciques.

En cas d'hypoxémie réfractaire OU d'acidose réfractaire OU de barotraumatisme réfractaire, les événements entourant cet ou ces événements seront enregistrés et les cliniciens, à leur discrétion, pourront s'écarter des protocoles de ventilation assignés et instaurer des thérapies dites de sauvetage, notamment : monoxyde d'azote inhalé, position couchée , oxygénation par membrane extracorporelle (ECMO). L'utilisation de ces thérapies sera enregistrée dans les formulaires de rapport de cas d'étude.

PROCÉDURES DE SEVRAGE

• Une procédure d'essai de respiration spontanée (SBT) et une évaluation de la respiration non assistée seront effectuées : 30 à 120 minutes de respiration spontanée avec FIO2 < 0,5 en utilisant l'une des approches suivantes : Aide inspiratoire (AP) < 5 cmH2O, PEP < 5 cmH2O ; PPC < 5 cmH2O ; pièce en T ; Masque de trachéotomie
• Critères à remplir au cours des 30 dernières minutes d'un SBT pour déclarer le SBT comme « RÉUSSI » : SpO2 ≥ 90 % et/ou PaO2 ≤ 60 mm Hg ; Fréquence respiratoire ≤ 35/min ; pH ≥ 7,30 ; Absence de détresse respiratoire.
• Si l'un des critères mentionnés ci-dessus n'est pas rempli, le SBT sera signalé comme "INSUCCESSFUL" et les réglages précédents du ventilateur ou à PS supérieur ou égal à 10 cm H2O avec PEP et FIO2 aux réglages précédents seront lancés. Le patient sera réévalué pour le sevrage le jour suivant.
• Si le SBT est "RÉUSSI", l'assistance ventilatoire sera supprimée.
• Les patients seront signalés comme « SANS VENTILATEUR » après deux jours civils consécutifs de « RESPIRATION NON ASSISTÉE ». « RESPIRATION NON ASSISTEE » sera définie comme l'une des situations suivantes : Respiration spontanée avec un masque facial, une sonde nasale à oxygène ou l'air ambiant ; Respiration par tube en T ; Respiration au masque de trachéotomie ; CPAP ≤ 5 sans assistance PS ou IMV ; utilisation de CPAP ou BIPAP uniquement pour la gestion de l'apnée du sommeil