Optimisation de la ventilation pour améliorer la survie après un arrêt cardiaque extra-hospitalier : l'essai contrôlé randomisé OPTIVO (OPTIVO)

Justification Les compressions thoraciques et les ventilations sont les deux composantes principales de la réanimation cardiopulmonaire (RCP) ; l'un des rares traitements à obtenir une recommandation de classe 1 des directives de l'American Heart Association (AHA) pour le traitement des patients en arrêt cardiaque. Alors qu'il existe une littérature importante examinant la qualité des compressions thoraciques, les preuves concernant la qualité optimale de la ventilation sont limitées.

Les directives actuelles recommandent d'administrer des ventilations de 500 à 600 ml, ou suffisantes pour provoquer une élévation thoracique, aux patients adultes en arrêt cardiaque, soit selon un ratio ventilation/compression thoracique de 30:2 sans voie aérienne avancée, soit une respiration toutes les six secondes (10 par minute) avec une voie aérienne avancée. Ces recommandations ont peu changé au cours des 10 dernières années. Il est toutefois reconnu que les preuves à l'origine de ces recommandations sont basées sur des données limitées et de faible qualité provenant de populations non en arrêt cardiaque. Le Comité international de liaison sur la réanimation (ILCOR) et l'AHA ont tous deux identifié qu'il subsiste un écart de connaissances important concernant les stratégies de ventilation optimales pendant la réanimation en cas d'arrêt cardiaque extrahospitalier (OHCA).

Hyperventilation et hypoventilation Une ventilation adéquate pendant l'arrêt cardiaque est importante pour fournir de l'oxygénation aux organes vitaux, comme le cerveau, et éliminer les sous-produits métaboliques nocifs (par exemple, dioxyde de carbone). Une ventilation inappropriée, qu'il s'agisse d'une hypoventilation (trop peu) ou d'une hyperventilation (trop), peut être préjudiciable à la survie du patient et aux résultats neurologiques. Ce qui constitue une ventilation optimale, cependant, n'est pas connu.

L'hypoventilation peut entraîner une augmentation des lésions ischémiques due à une réduction de l'apport d'oxygène au cerveau pendant l'arrêt cardiaque. Elle peut également provoquer une accumulation de CO2, entraînant une acidose respiratoire qui peut avoir des conséquences néfastes sur le cœur et la fonction cardiovasculaire. La quantité de ventilation nécessaire pendant l'arrêt cardiaque n'est cependant pas connue. Les recherches examinant l'oxygénation passive (sans ventilation active) montrent des résultats mitigés en ce qui concerne les issues de l'arrêt cardiaque. Bien que les résultats aient été mitigés, en général, l'oxygénation passive peut ne pas fournir des volumes courants suffisants (souvent inférieurs à 20 ml) générés par les compressions thoraciques pour un échange gazeux adéquat.

L'hyperventilation peut entraîner un piégeage d'air et une augmentation de la pression intrathoracique, conduisant à une augmentation de la pression auriculaire droite, une diminution de la pression de perfusion coronaire, et une diminution du retour veineux et du débit cardiaque.9 Pendant la ventilation en pression positive, l'augmentation de la pression intrathoracique lors de l'inspiration entraîne une diminution de la précharge ventriculaire droite, réduisant finalement le débit cardiaque. La diminution du débit cardiaque et de la perfusion coronaire entraîne des taux réduits de retour à une circulation spontanée, ce qui conduit finalement à une survie réduite. Des ventilations agressives peuvent également provoquer une insufflation gastrique et une régurgitation gastrique, entraînant une pneumonie et d'autres complications des voies aériennes associées. Des recherches antérieures ont montré que la ventilation avec des volumes plus faibles (365 ml) est associée à des pressions des voies aériennes plus basses et à une incidence réduite d'insufflation gastrique sans modifications de la saturation en oxygène. De même, des ventilations à 6 ml/kg entraînent une élimination du CO2 équivalente à celle de volumes courants plus importants. De plus, des recherches examinant les tracés de CO2 télé-expiratoire ont émis l'hypothèse que l'hyperinflation est un phénomène courant pendant l'arrêt cardiaque.

Performance de la ventilation pendant l'arrêt cardiaque

Les ventilations adéquates pendant la réanimation cardiaque sont difficiles à réaliser. Chang et al. (2019) ont constaté que l'inflation pulmonaire se produisait rarement pendant les pauses dans les compressions thoraciques, mais qu'un nombre accru de ventilations était associé à des taux accrus de RACS (retour à une circulation spontanée) et de survie jusqu'à la sortie de l'hôpital. Vissers et al. (2019) n'ont trouvé aucune corrélation entre le taux de ventilation et le RACS, mais ont constaté que l'hyperventilation était courante, survenant dans 85 % des réanimations. La variabilité des caractéristiques des patients et les défis logistiques, tels que l'espace physique limité, rendent difficile la réalisation de ventilations de haute qualité constantes.

Bien que les directives de l'AHA indiquent un volume de 500 à 600 ml par ventilation, la reconnaissance de l'élévation thoracique se produit souvent à des volumes nettement inférieurs. Cela crée un conflit au sein de la recommandation de l'AHA concernant le volume approprié de ventilation. Il a été démontré que l'élévation thoracique se produit à des volumes de 362 à 402 ml, avec une moyenne de 384 ml.

Littérature antérieure

Il existe un manque de preuves de haute qualité pour soutenir les recommandations actuelles des directives de ventilation, et les preuves disponibles ne comportent pas de résultats axés sur le patient, tels que la survie jusqu'à la sortie de l'hôpital ou les résultats neurologiques. Les preuves concernant les ventilations pendant l'arrêt cardiaque sont principalement empruntées à la recherche animale ou à la littérature anesthésiologique, indiquant que des ventilations de 6 à 8 ml/kg de poids corporel idéal sont suffisantes chez les patients en arrêt respiratoire et constituent un volume suffisant pour créer une élévation thoracique visible. Ce volume n'a pas été démontré comme étant suffisant, ni idéal, dans la population en arrêt cardiaque. On sait que le débit cardiaque est d'environ 30 % de la normale pendant les compressions thoraciques, et donc les besoins en ventilation peuvent également être différents.

Des recherches antérieures ont montré que l'insufflation passive est aussi efficace que la ventilation en pression positive, du moins pendant les premières minutes de la réanimation d'un arrêt cardiaque témoigné, ce qui soulève la question de savoir quelle quantité de ventilation est nécessaire. D'autres recherches examinant la qualité de la ventilation ont trouvé une survie réduite associée à l'hyperventilation. Une petite étude observationnelle de Sutton et al. (2019) a trouvé une diminution de la survie et des résultats neurologiques chez les patients pédiatriques avec des taux de ventilation bas et élevés. Ils ont également identifié que le « point idéal » pour le taux de ventilation, associé à la survie et aux résultats neurologiques les plus élevés, était supérieur à celui recommandé par les directives de l'AHA.

Un obstacle majeur à l'optimisation des ventilations pendant l'OHCA a été l'incapacité à mesurer avec précision la qualité des ventilations effectuées par les ambulanciers paramédicaux sur le terrain. Jusqu'à récemment, il n'existait aucune méthode disponible en milieu préhospitalier pour fournir une mesure et un retour d'information en temps réel précis du taux et/ou du volume de ventilation. L'utilisation de dispositifs de retour d'information a montré qu'elle améliorait la qualité des compressions thoraciques effectuées sur le terrain. De même, l'utilisation de dispositifs de retour d'information sur le volume courant a montré qu'elle améliorait la proportion de ventilations dans la plage cible pendant la réanimation simulée d'un arrêt cardiaque. Une étude de simulation utilisant le moniteur de ventilation ZOLL Accuvent® a révélé que les ventilations s'amélioraient significativement avec l'utilisation d'un retour d'information en temps réel pendant des arrêts cardiaques simulés. Les auteurs ont constaté que l'utilisation d'un retour d'information en temps réel entraînait une augmentation de la conformité cible pour le taux de ventilation de 41 % à 71 %, le volume de ventilation de 31 % à 79 % et pour le taux et le volume combinés de 10 % à 63 %. De même, Lyngby et al. (2021) ont réalisé un essai contrôlé randomisé avec 64 ambulanciers paramédicaux utilisant des scénarios d'arrêt cardiaque simulés. Ils ont constaté que l'utilisation d'un retour d'information en temps réel permettait d'améliorer significativement la conformité aux directives en termes de taux et de volume de ventilation, que ce soit combinés ou individuels. Charlton et al. (2021) ont obtenu des résultats similaires chez 106 ambulanciers paramédicaux lors de scénarios simulés de 2 minutes.

Notre publication précédente est la seule littérature publiée examinant la ventilation pendant l'arrêt cardiaque avec des dispositifs de retour d'information sur la ventilation. Nous avons identifié que sans retour d'information, les ventilations répondent rarement aux recommandations des directives, mais que la conformité s'améliore significativement avec le retour d'information sur la ventilation. Le volume de ventilation moyen était bien inférieur aux cibles des directives (395 ml).

Signification du projet

Cette étude constituera l'évaluation la plus rigoureuse de l'impact des ventilations pendant l'arrêt cardiaque sur les résultats des patients. Il s'agit d'un domaine de recherche d'une importance considérable, mais qui est nettement sous-étudié car jusqu'à récemment, il n'était pas possible de mesurer de manière fiable la qualité de la ventilation sur le terrain. Il existe des lacunes importantes dans notre compréhension de l'importance des ventilations pendant la réanimation et des indicateurs clés de la qualité de la ventilation. De multiples études de simulation ont indiqué que l'utilisation d'un retour d'information en temps réel améliore significativement la qualité des ventilations effectuées par les ambulanciers paramédicaux, mais aucune de ces études n'a porté sur de vrais patients, n'a été réalisée sur le terrain ou n'a été associée à des résultats axés sur les patients.

Cette étude s'appuiera sur des études de simulation antérieures pour examiner le retour d'information en temps réel sur le terrain pendant de vrais arrêts cardiaques et étudier l'association des ventilations avec les résultats des patients. Les résultats de cette étude auront des implications pour l'élaboration de directives, conduisant à des améliorations de la pratique clinique. Ces améliorations des soins pourraient conduire à une augmentation de la survie après un arrêt cardiaque extrahospitalier. De plus, cette recherche soulèvera d'autres questions importantes concernant la relation entre les ventilations, les soins en arrêt cardiaque, le pronostic et les résultats des patients.