Effets physiologiques de la ventilation contrôlée vs assistée lors du SDRA modéré à sévère (étude PEARL) (PEARL)

Il s'agit d'une étude interventionnelle physiologique prospective monocentrique visant à étudier les effets de la ventilation mécanique assistée par rapport à la ventilation entièrement contrôlée sur la mécanique respiratoire et la ventilation pulmonaire régionale chez les patients atteints d'un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) modéré à sévère. L'étude est menée dans une unité de soins intensifs de soins tertiaires et se concentre sur les réponses physiologiques à court terme à différentes stratégies ventilatoires dans des conditions expérimentales contrôlées. L'étude évalue spécifiquement comment le mode de ventilation et le ciblage du volume courant influencent l'inflation pulmonaire régionale, l'effort inspiratoire et le risque de lésion pulmonaire induite par le ventilateur à l'aide d'outils de surveillance physiologique avancés, notamment la mesure de la pression œsophagienne et la tomographie par impédance électrique.

La justification scientifique repose sur l'observation que les modes de ventilation assistée, tels que la ventilation en pression de soutien, préservent la respiration spontanée mais peuvent exposer les patients ayant une commande respiratoire élevée à des volumes courants et à des pressions transpulmonaires excessifs. Cette condition est associée à une lésion pulmonaire auto-infligée par le patient et à une surdistension pulmonaire régionale. La ventilation entièrement contrôlée permet un contrôle strict du volume courant et de la pression motrice et peut réduire la contrainte et la déformation pulmonaires régionales. Cependant, la comparaison physiologique directe entre la ventilation assistée et contrôlée dans des conditions standardisées reste limitée. Cette étude évalue si le passage de patients ayant un effort inspiratoire élevé à une ventilation contrôlée en volume, en maintenant le volume courant observé pendant la ventilation assistée ou en ciblant des valeurs de pression motrice protectrices, améliore l'homogénéité de la ventilation régionale et réduit les marqueurs de surdistension pulmonaire tout en préservant les échanges gazeux.

Après l'inclusion, les patients subissent quatre phases ventilatoires séquentielles appliquées dans un ordre fixe. Chaque phase dure 30 minutes. Les 25 premières minutes permettent une stabilisation physiologique et une adaptation au mode ventilatoire. Les 5 dernières minutes sont utilisées pour l'acquisition des signaux et les mesures physiologiques. Les quatre phases comprennent la ventilation assistée avec une pression de soutien et une pression expiratoire positive sélectionnées cliniquement, la ventilation contrôlée en volume ciblant 6 ml par kg de poids corporel prédit, la ventilation contrôlée en volume avec un volume courant correspondant au volume courant mesuré pendant la ventilation assistée avec blocage neuromusculaire, et la ventilation contrôlée en volume ciblant 6 ml par kg de poids corporel prédit avec blocage neuromusculaire et titration de la pression motrice pour rester à ou en dessous de 14 cmH2O. Pendant les phases de blocage neuromusculaire, la fréquence respiratoire est ajustée sur la base de l'analyse des gaz du sang artériel pour maintenir des cibles physiologiques de pH et de PaCO2.

La mécanique respiratoire est évaluée à l'aide de mesures combinées de pression des voies aériennes, œsophagienne et gastrique obtenues via un système de sonde nasogastrique à ballonnet. Le débit et la pression des voies aériennes sont mesurés à l'aide d'un pneumotachographe. Les signaux sont acquis numériquement et stockés pour une analyse hors ligne. Les paramètres dérivés incluent l'effort inspiratoire, les variations de pression transpulmonaire, la pression motrice du système respiratoire et du poumon, la compliance pulmonaire et de la paroi thoracique, l'activité des muscles respiratoires, le produit pression-temps et les indices de pression d'occlusion. La mécanique respiratoire statique est évaluée à l'aide de manœuvres d'occlusion inspiratoire et expiratoire standardisées. Ces mesures permettent une caractérisation détaillée de l'interaction patient-ventilateur, de la contrainte pulmonaire et du transfert d'énergie mécanique au système respiratoire.

La distribution de la ventilation régionale est évaluée à l'aide de la tomographie par impédance électrique. Une ceinture d'électrodes dédiée positionnée au niveau thoracique moyen enregistre en continu les changements d'impédance avec une haute résolution temporelle. L'analyse hors ligne inclut le calcul de la distribution de la ventilation courante entre les régions pulmonaires dépendantes et non dépendantes, l'estimation du volume courant régional, les indices d'homogénéité de la ventilation, l'hétérogénéité de la ventilation au niveau des pixels, les changements d'impédance pulmonaire en fin d'expiration et la détection du phénomène de pendelluft. Le volume de recrutement est estimé en comparant l'impédance en fin d'expiration à différents niveaux de pression expiratoire positive. Ces mesures fournissent une imagerie fonctionnelle à haute résolution de l'aération pulmonaire régionale et de la distribution de la ventilation pendant chaque phase ventilatoire.

Les paramètres physiologiques et d'échange gazeux collectés pendant chaque phase incluent le volume courant, la fréquence respiratoire, les pressions des voies aériennes, les gaz du sang artériel et les indices de travail respiratoire. L'acquisition des données est standardisée pour toutes les phases de l'étude afin d'assurer la comparabilité entre les stratégies ventilatoires.

L'étude suit un plan de mesures répétées physiologiques. Les variables continues sont résumées à l'aide de la médiane et de l'intervalle interquartile. Les variables catégorielles sont exprimées sous forme de proportions. En raison de la petite taille d'échantillon et de la distribution non normale attendue des variables physiologiques, des tests statistiques non paramétriques sont utilisés. Les comparaisons globales entre les phases de l'étude sont effectuées à l'aide du test de Friedman. Les comparaisons par paires sont effectuées à l'aide du test des rangs signés de Wilcoxon ou du test de McNemar le cas échéant. La signification statistique est définie à l'aide de valeurs p bilatérales inférieures ou égales à 0,05. Les analyses statistiques sont effectuées à l'aide d'un logiciel statistique validé.

En raison du plan d'exploration physiologique et de l'absence de données antérieures décrivant le comportement de l'inflation pulmonaire régionale dans des conditions expérimentales identiques, un calcul formel de puissance n'a pas été effectué. L'objectif d'inclusion prévu est de 20 patients. Cette taille d'échantillon est cohérente avec les études croisées physiologiques antérieures étudiant la mécanique respiratoire et la ventilation pulmonaire régionale à l'aide de techniques de surveillance avancées. La taille d'échantillon sélectionnée est considérée comme suffisante pour détecter des différences physiologiques cliniquement significatives entre les stratégies de ventilation et pour générer des données génératrices d'hypothèses pour de futurs essais cliniques sur les résultats.

La surveillance de la sécurité est effectuée tout au long de l'étude. Tous les événements indésirables survenant pendant les procédures de l'étude sont enregistrés. Les événements indésirables liés aux dispositifs médicaux sont classés conformément aux règlements européens applicables sur les dispositifs médicaux. Les incidents, les déficiences des dispositifs et les incidents graves sont signalés à l'autorité nationale compétente et au fabricant du dispositif conformément aux exigences réglementaires. Les incidents graves incluent les événements entraînant la mort, une détérioration grave de l'état de santé ou un risque grave pour la santé publique. La surveillance de la sécurité liée aux dispositifs inclut l'évaluation des performances, de la fiabilité et de la facilité d'utilisation des dispositifs pendant les procédures de l'étude.

Les données sont collectées à l'aide d'outils de collecte de données standardisés et stockées dans des systèmes institutionnels sécurisés. Les formes d'ondes physiologiques brutes sont stockées pour une analyse hors ligne. La qualité des données est assurée par des protocoles d'acquisition prédéfinis, des procédures de mesure standardisées et une analyse hors ligne centralisée effectuée par des investigateurs formés. Les signaux physiologiques subissent une revue de qualité avant l'analyse pour garantir l'intégrité du signal et la précision des mesures.

L'étude est planifiée sur une période d'inclusion de 12 mois. Les données de suivi incluent le statut de survie hospitalière enregistré après l'achèvement des procédures de l'étude. L'étude est menée conformément aux normes de recherche clinique institutionnelles et aux exigences réglementaires applicables pour les études physiologiques interventionnelles.