Effet des variations du débit périphérique VA-ECMO sur la pression artérielle pulmonaire d'occlusion (PAPO) chez les patients présentant un choc cardiogénique réfractaire. (PAPO-Flow)

Le choc cardiogénique est la forme d'insuffisance cardiaque la plus grave. Elle se caractérise par un dysfonctionnement contractile myocardique aigu et profond, entraînant une diminution sévère de l'index cardiaque (<2,2 L/min) associée à des signes d'hypoperfusion périphérique. Dans ses formes les plus graves, l’altération de la fonction contractile cardiaque est associée à un syndrome de réponse inflammatoire systémique (SIRS) intense, conduisant à une défaillance multiviscérale et au décès du patient. Le taux de mortalité des patients dans cette situation est très élevé, approchant les 50 %.

Au cours des dernières décennies, les techniques mécaniques d’assistance circulatoire ont gagné en intérêt et leur utilisation chez les patients présentant un choc cardiogénique réfractaire aux traitements médicaux a considérablement augmenté dans le monde. L'oxygénation par membrane extracorporelle veino-artérielle périphérique (VA-ECMO) est la principale technique d'assistance cardiaque temporaire utilisée pour maintenir une perfusion sanguine suffisante dans les organes en attendant la récupération myocardique ou la transplantation cardiaque. Son principe consiste à drainer le sang veineux proche de l'oreillette droite grâce à une canule insérée par voie percutanée ou chirurgicale dans la veine fémorale du patient. Le sang veineux est ensuite réinjecté après oxygénation extracorporelle dans l'aorte descendante, contrariant le flux sanguin naturel, via une autre canule insérée dans l'artère fémorale.

Il a été postulé que la réinfusion sanguine rétrograde par ECMO pourrait augmenter la postcharge cardiaque, augmenter la charge de travail cardiaque et, par conséquent, réduire ses propres capacités de perfusion et de récupération. De plus, il a été suggéré que, grâce à ce même effet, la pression d'occlusion de l'artère pulmonaire (PAOP) pourrait augmenter, conduisant à un œdème pulmonaire aigu (APE), observé chez 30 % des patients sous ECMO périphérique. Ceci, à son tour, aggrave l’oxygénation des tissus du patient et, en fin de compte, le pronostic. Selon ce principe, cet effet s’amplifierait à mesure que le débit ECMO, fixé par le clinicien, augmente.

Plusieurs auteurs ont écrit sur ce phénomène, en prenant en compte ces considérations physiologiques hypothétiques. Cependant, à ce jour, aucune étude prospective n’a confirmé que l’augmentation séquentielle du débit ECMO entraîne une élévation corrélée de la PAOP chez les patients placés sous VA-ECMO périphérique pour choc cardiogénique réfractaire. Par ailleurs, plusieurs facteurs peuvent s’opposer à ce principe.

Premièrement, comme le VA-ECMO injecte du sang de manière rétrograde dans l’aorte via la voie artérielle, il décharge simultanément les cavités cardiaques droites d’une quantité équivalente (en litres/minute) et réduit la précharge cardiaque. Par conséquent, le remplissage des cavités cardiaques gauches et le volume télédiastolique du ventricule gauche, tous deux déterminants de la PAOP, sont diminués. Deuxièmement, la réinfusion artérielle par ECMO périphérique se produit à plus de 30 cm de la valvule aortique et son effet sur la postcharge cardiaque peut être minime, en particulier chez les patients présentant une éjection cardiaque résiduelle. Enfin, les patients en choc cardiogénique sous ECMO présentent souvent une insuffisance circulatoire sévère, entraînant une expansion volémique importante. Ils pourraient avoir un bilan sodium-eau nettement positif, ce qui à lui seul pourrait expliquer l’élévation de la PAOP et la survenue de l’APE indépendamment de l’effet ECMO.

Ainsi, à ce jour, les enquêteurs ne disposent pas de suffisamment de preuves scientifiques pour certifier que la variation du débit périphérique VA-ECMO induit à elle seule une augmentation de la PAOP chez les patients en choc cardiogénique réfractaire sous VA-ECMO périphérique. C'est dans le but d'aborder cette question que les enquêteurs envisagent l'étude PAPO-Flow.

Tous les patients éligibles du service de réanimation médicale du Groupe Hospitalier de la Pitié-Salpêtrière seront inclus après vérification des critères d'inclusion et d'exclusion par l'investigateur, explication de l'étude et remise de la fiche d'information. Après avoir accordé au patient le délai de réflexion nécessaire pour prendre sa décision, un consentement écrit et volontaire sera obtenu. Si le patient n'est pas en mesure de comprendre les informations ou d'exprimer son consentement écrit au moment de l'inclusion, les informations et le consentement seront obtenus auprès de leur parent. L'inclusion d'urgence sera possible si le patient est incapable de comprendre les informations ou d'exprimer son consentement, et si contacter un proche n'est pas possible au moment de l'inclusion du patient. Les informations sur les patients et la collecte de consentement pour continuer la participation seront recherchées dès que leur état le permettra.

Les données démographiques des patients, les données cliniques, y compris les antécédents médicaux, les signes vitaux, l'équilibre hydrique et sodique et les traitements administrés seront collectés au moment de l'inclusion du patient.

Le protocole se déroule en 5 étapes comme suit, chaque étape durant entre 10 et 15 minutes pour permettre l'adaptation hémodynamique du patient. A chaque étape, une évaluation hémodynamique invasive et non invasive est réalisée.

1. La 1ère étape est appelée « débit 100 % » : elle consiste à enregistrer les mesures hémodynamiques du patient à la ligne de base, c'est-à-dire à 100 % de son débit ECMO-VA, préalablement fixé par le clinicien en toute indépendance de l'étude.
2. La 2ème étape est appelée « débit 125 % » : le débit ECMO-VA du patient est augmenté à 125 % du débit initial.
3. La 3ème étape est appelée « débit 150 % » : le débit ECMO-VA du patient est augmenté à 150 % du débit initial.
4. La 4ème étape est appelée « débit 175 % » : le débit ECMO-VA du patient est augmenté à 175 % du débit initial.
5. La 5ème et dernière étape est appelée « débit 200 % » : le débit ECMO-VA du patient est augmenté à 200 % du débit initial.

A la fin du protocole, le débit ECMO revient à sa valeur initiale (100%) sans présenter de risque pour le patient.

A chaque étape du protocole, la tolérance hémodynamique est évaluée grâce à une surveillance continue des signes vitaux sur l'étendue du patient par les enquêteurs de l'étude. Le protocole est interrompu en cas de mauvaise tolérance du patient, et le débit ECMO-VA retrouve immédiatement sa valeur initiale. Le patient poursuit ensuite son suivi comme prévu.