L’insuffisance respiratoires aiguë (IRA) secondaire à la pneumonie COVID-19

L’insuffisance respiratoires aiguë (IRA) secondaire à la pneumonie COVID-19 est associée à une altération profonde de l’oxygénation avec initialement peu ou pas de manifestations cliniques reflétant la profondeur de l’hypoxémie (« happy ou silent hypoxia ») (1). La physiopathologie de l’hypoxémie secondaire au COVID-19 est plurifactorielle et complexe et associe le shunt intra-pulmonaire, l’inadéquation du rapport ventilation/perfusion (rapport VA/ Q) et des embolies pulmonaires macro et microvasculaires, contrastant avec un volume et une compliance pulmonaire relativement conservés à la phase initiale (2, 3). L’inadéquation VA/Q est due à l’inhomogénéité de la ventilation et/ou de la perfusion (4). Chez les patients intubés, placés sous ventilation mécaniques ventilés pour un Syndrome de Détresse Respiratoire Aiguë (SDRA), le Décubitus Ventral (DV) améliore l’oxygénation via la redistribution du volume courant dans les régions pulmonaires dorsales (non dépendantes de la gravité en DV) et ainsi améliore l’adéquation du rapport VA/Q. Les séances prolongées (≥16 h par jour) et répétées (tant que le rapport PaO2:FiO2 reste < 150 mmHg) sont recommandées. Cette stratégie associée à la ventilation protectrice et à une curarisation précoce, continue et de courte durée améliore le pronostic des formes modérées et sévères de SDRA (5).

Des études préliminaires ont évalué la faisabilité du décubitus ventral vigile (DVv) chez les patient atteints du COVID-19 admis en réanimation ou hospitalisés en service conventionnel (6, 7), des études randomisées sont en cours afin d’évaluer l’impact du DVv sur la réduction du taux d’intubation et de la mortalité du COVID-19 (8) La tomographie d’impédance électrique (TIE) est un monitorage fonctionnel de la ventilation, non invasif sans radiations ionisantes, utilisable au chevet du patient, réalisé au moyen d’une ceinture mise en place au niveau du 5ème ou du 6ème espace intercostal qui comprend 16 électrodes émettant et réceptionnant des courants alternatifs micro-voltés imperceptibles mesurant des variations d’impédance (9).

Chez des patients intubés et placés sous ventilation mécanique, la TIE peut être utilisée pour évaluer le recrutement pulmonaire alvéolaire via le réglage de la PEEP (10, 11) et ainsi personnaliser la ventilation (12). Chez des patients intubés et placés sous ventilation mécanique atteints de pneumonie COVID-19, la TIE a également été évaluée pour optimiser le réglage de la PEEP (13). Nous n’avons pas retrouvé de publication évaluant la TIE chez des patients atteints de pneumonie COVID-19 maintenu en ventilation spontanée. L’objectif principal de l’étude est d’évaluer les effets physiologiques du DVv sur la réduction de l’inhomogénéité de la ventilation, évaluée par TIE, chez des patients respirant spontanément, en IRA secondaire à une pneumonie COVID-19. Les objectifs secondaires sont d’évaluer les effets du DVv sur la fonction respiratoire (oxygénation, fréquence respiratoire et score de dyspnée) ainsi que sur d’autres paramètres mesurés par TIE.

L’index GI se conçoit comme la différence d’impédance entre la fin d’inspiration et la fin d’expiration et les variations dans la valeur des pixels ainsi que la valeur médiane des pixels. Ces valeurs sont normées par la somme des valeurs d’impédance dans les poumons. GI = Σ(pixel différents de la médiane) / Σ(pixels) ou Σ(pixels) = Σ (ΔZj),), et Σ(pixel différents de la médiane) = Σ (ΔZj − ΔZmedian) où ΔZj est la fEIT valeur du pixel dans l’image j, ΔZmedian est la valeur médiane de l’image et toutes les sommes sont calculées pour tous les pixels de l’image. Les autres indices EIT étudiés sont :1/ la surface de Ventilation (SoV) et 2/ le Centre de Ventilation (CoV) qui est une mesure de la distribution antéropostérieur du volume courant et est calculée par la formule CoV(%) = somme des pixels pondérés par la hauteur/somme des pixels. Le CoV a une valeur comprise entre 0 et 100% ou 0% correspond à une ventilation apicale uniquement et 100% à une ventilation basale. Quand le centre de distribution de la ventilation se déplace dorsalement, le CoV augmente. Toutes les données de la TIE ont été analysées hors ligne par deux opérateurs (TB, CG) en aveugle de la séquence de randomisation. Ni les volumes pulmonaires, ni les pressions des voies aériennes n’ont été mesurés, par conséquent nous n’avons pu mesurer les indices permettant l’approximation des compliances régionales, des atélectasies et de la distension pulmonaire.

Nous démontrons chez des patients présentant une insuffisance respiratoire aiguë secondaire à une pneumonie COVID-19, en ventilation spontanée que le décubitus ventral vigile, 1/ ne diminue pas l’index global d’hétérogénéité, 2/ ne modifie ni le Centre de Ventilation (CoV) ni la Surface de Ventilation (SoV) , 3/ améliore la fonction respiratoire en augmentant le rapport PaO2:FiO2 et en diminuant la fréquence respiratoire, sans modification de l’échelle de dyspnée de Borg.

Le DVv a été largement adopté par les cliniciens depuis le début de la pandémie de COVID19 dans les unités de soins intensifs mais également dans les services conventionnels de médecine. Plusieurs études ont rapporté la faisabilité ainsi que les effets cliniques (6, 7) du DV. Cependant, les bénéfices potentiels sur la réduction du taux d’intubation ou de la durée de ventilation mécanique chez les patients atteints du COVID-19 ne sont pas encore démontrés (8, 15, 16). Les effets physiologiques du DVv en ventilation spontanée chez les patients atteints du COVID-19 ne sont pas complètement élucidés. Chez les patients intubés et ventilés pour SDRA non lié à une pneumonie COVID-19 l’amélioration fréquemment observée de l’oxygénation au cours du DV est principalement due à la redistribution du volume courant dans les régions dorsales (ou la vascularisation reste la plus importante) et ainsi améliore les rapports ventilation/perfusion (17). Récemment, Dalla Corte et coll. (18) via un monitorage par TIE ont rapporté chez des patients intubés et ventilés pour SDRA non lié à une pneumonie COVID-19 que le DV était associé à un recrutement des régions dorsales ainsi qu’à une diminution de l’index global d’hétérogénéité.

Les différences observées chez les patients en ventilation spontanée non intubés, pourraient être expliquées par 1/ des régimes de pressions pleurale, transpulmonaire et des voies aériennes plus faibles que sous ventilation mécanique invasive avec pression expiratoire positive (PEP), 2/ l’absence ou le moindre effet de Pendelluft (mouvement de gaz des régions ventrales vers les régions dorsales permettant une meilleure aération) ou 3/ par des spécificités concernant la perfusion pulmonaire liée directement à l’infection à COVID-19. Des données récentes concernant la perfusion pulmonaire de patients atteints de COVID-19, au moyen de la tomographie à émission de positons, retrouvent qu’une part prépondérante de la perfusion pulmonaire a lieu dans les régions non ventilées où l’inflammation est importante , suggérant une perte du réflexe de vasoconstriction pulmonaire hypoxique (19), associée à des défects de perfusion liés ou non à des embolies pulmonaires (20). Mauri et coll. ont décrit chez 10 patients intubés et ventilés pour SDRA lié à une pneumonie COVID-19 une diminution de l’index GI de 70±11 to 59±10 % lors de l’augmentation de la PEP de 5 à 15 cm H2O (21). Le rapport VA/Q a été mesuré chez 7 patients via un dispositif modifié de TIE. Les auteurs ont retrouvé une inadéquation du rapport VA/Q de l’ordre de 34 % en médiane, interquartile, (32–45)%.

L’amélioration du rapport PaO2:FiO2 au cours du DVv sans variation des indices de la TIE suggère une possible redistribution ventrale de la perfusion dans les régions pulmonaires ventrales dépendantes de la gravité en DV. Pour étayer cette hypothèse, nous avons réalisé pour l’un des patients inclus une tomodensitométrie bi-énergie (DECT) avec injection de produit de contraste iodé en DD puis après 4 heures de DVv. Nous retrouvons en DVv une redistribution de la perfusion pulmonaire vers les régions pulmonaires ventrales (régions dépendantes en décubitus ventral). Nous ne retrouvons pas de redistribution des condensations pulmonaires et atélectasies qui restaient prédominantes dans les régions dorsales. Lors du DVv, nous avons constaté chez ce patient une amélioration de la fonction respiratoire. (Figure supplémentaire 6).

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