Utilisation pratique des échangeurs

Utilisation pratique des échangeurs 

LE CONDITIONNEMENT DES GAZ INSPIRÉS EST-IL CORRECT ?

La mise à disposition d’échangeurs de chaleur et d’humidité/filtre (ECHF) performants a permis d’envisager de les utiliser comme seul moyen de conditionnement des gaz inspirés, et ceci pour toute la durée d’hospitalisation en réanimation. Les ECHF hydrophobes ont été contestés dans cette indication. Leur performance était notablement influencée par le volume courant administré aux malades [4, 13, 37, 38] et plusieurs études ont rapporté une fréquence élevée d’obstruction de la sonde endotrachéale en raison d’une humidification inadéquate [6, 27, 32]. Cependant, avec les progrès de la technologie, les matériaux actuels sont de bien meilleure qualité et les ECHF hydrophobes peuvent être utilisés sans risque [36]. Les ECHF hygroscopiques possèdent un élément rajouté imprégné d’une substance chimique active hygroscopique, utilisée pour augmenter la capacité de rétention hydrique. Leur efficacité est supposée supérieure à celle des ECHF hydrophobes, car le composé hygroscopique absorbe de l’eau additionnelle lors de l’expiration, qui est ensuite restituée aux gaz inspirés. Cependant, ces deux types d’ECHF se sont montrés équivalents dans la seule étude clinique où ils ont été comparés pour une durée suffisante d’utilisation et sur un grand nombre de patients [36].

Les résultats de cette étude et d’une autre menée dans des conditions équivalentes [34] démontrent que les capacités techniques des ECHF permettent d’assurer un conditionnement très satisfaisant des gaz inspirés : l’obstruction des sondes trachéales devient un élément exceptionnel, voire absent, et un nombre extrêmement faible de patients nécessite de passer à l’emploi d’un HC [34, 36].

Le protocole de surveillance des patients est simple mais doit être strictement suivi. Les instillations trachéales ne doivent pas être prescrites de principe, mais réalisées à la demande, après évaluation des besoins deux ou trois fois par jour par l’équipe soignante. Il faut toujours s’assurer que l’ECHF est positionné au-dessus de la sonde endotrachéale, afin d’éviter son obstruction par les sécrétions trachéales.

Tableau III. – Description du filtre idéal.

Normes requises pour les échangeurs de chaleur et d’humidité

(ISO 9360/1992 (E))

- Fuite de gaz sur l’ECH inférieure à 25 mL/min à une pression de 39 cmH2O

- Chute de pression au travers de l’ECH inférieure à 5 cmH2O pour un débit de

- 60 L/min (adulte)

- 30 L/min (pédiatrie)

- 15 L/min (néonatologie)

- Matériel à usage unique

- Emballage individuel

Caractéristiques souhaitées

- Espace mort inférieur à 50 mL

- Conditionnement des gaz inspirés en fin d’inspiration et pour des volumes

courants compris entre 200 et 1 000 mL

Ha supérieure à 32 mg H2O/L

Hr supérieure à 95 %

- Poids inférieur à 40 g

- Filtration bactériologique supérieure à 99,999 %

- Connexion au capnomètre

– l’élévation des pressions d’insufflation (éliminer une obstruction de l’ECHF ou une cause thoracique) ;

– la baisse du volume courant ;

– l’impossibilité de passer une sonde d’aspiration endotrachéale au travers d’une sonde préalablement perméable ; dans ce cas, la sonde est changée par le médecin.

Les normes requises pour les ECHF sont présentées dans le tableau III, ainsi que les caractéristiques de l’ECHF idéal. À noter qu’aucun minimum de température ou d’humidification n’est fixé par la norme ISO !

CHANGEMENT DES ÉCHANGEURS DE CHALEUR ET D’HUMIDITÉ/FILTRES EN RÉANIMATION

Les recommandations des fabricants d’ECHF stipulent qu’ils doivent être remplacés toutes les 24 heures, mais il n’existe aucun support scientifique à cette assertion. Bien au contraire, plusieurs études cliniques montrent très clairement qu’une utilisation pour une durée supérieure peut parfaitement s’envisager. Djedaini et al ont évalué la possibilité de ne changer les ECHF qu’après 48 heures consécutives d’utilisation [11]. Il n’existe pas de différence entre les deux groupes étudiés en termes d’obstruction de la sonde endotrachéale, de fréquence d’atélectasies ou de pneumonies nosocomiales. Une autre étude [35] a montré que les performances techniques d’un ECHF hygroscopique n’étaient pas altérées par un emploi prolongé sur 48 heures, résultats retrouvés dans un autre travail pour une durée d’utilisation de 96 heures [33]. Davis et al [10] ont évalué 120 patients pour lesquels la durée d’emploi des ECHF était en moyenne de 4 jours et ils rapportent l’absence d’occlusion des sondes endotrachéales, résultats concordant avec ceux de Kollef et al [24] portant sur 163 patients ventilés avec le même ECHF pour une durée de 7 jours. La limite de cette étude était que les patients n’étaient évalués que les 7 premiers jours d’hospitalisation. Deux études, une sans groupe contrôle [31], et l’autre prospective et randomisée [33], ont évalué le changement d’ECHF tous les 7 jours.

Les conclusions sont claires, avec l’absence de risque d’obstruction de la sonde endotrachéale, l’absence d’augmentation de risque d’atélectasies et du besoin d’utiliser un HC [31, 33]. Dans l’étude de Thomachot et al [33], la durée de séjour en réanimation, l’incidence des défaillances viscérales, la durée de ventilation mécanique et la mortalité n’étaient pas affectées par le changement des ECHF tous les 7 jours.

Sur le plan infectieux, les études de Davis et al [10] et de Ricard et al [31] montrent que l’allongement de la durée d’utilisation des ECHF ne s’accompagne pas d’un risque accru de pneumonie nosocomiale.

Ceci est confirmé par le travail prospectif et randomisé de Thomachot et al [33] où la densité des pneumonies nosocomiales était de 32,5/1 000 jours de ventilation artificielle lorsque les ECHF étaient changés toutes les 24 heures et de 22,8/1 000 jours lorsque les changements étaient effectués tous les 7 jours.

Au total, une utilisation prolongée au-delà de 24 heures est possible avec les ECHF actuels. Le changement peut s’effectuer toutes les 48 heures au moins, et probablement tous les 7 jours, ceci sous réserve de suivre l’algorithme d’utilisation présenté dans la .

Sur le plan financier, si ces conclusions sont suivies, une importante économie pourrait être réalisée : pour une unité de 12 lits, avec 60 % de patients ventilés pour une durée moyenne de 7 jours, l’économie pourrait être de 10 671 euros (70 000 francs) pour un changement tous les 7 jours (calculs faits à partir d’un coût de 3 euros pour l’ECHF et pour 1 000 patients admis chaque année).

CONSÉQUENCES MÉCANIQUES À L’UTILISATION DES ÉCHANGEURS DE CHALEUR ET D’HUMIDITÉ

L’introduction d’un ECH dans le circuit de ventilation en ligne avec le tube endotrachéal fait que celui-ci n’est pas simplement une partie du circuit de ventilation, mais aussi une partie de la filière ventilatoire artificielle (avec le tube endotrachéal, le raccord de connexion et la pièce en Y). Les modifications attendues après mise en place d’un ECHF sont probablement les suivantes : une augmentation de l’espace mort, une absence de modification des résistances inspiratoires, une augmentation des résistances expiratoires et une baisse du volume compressible [21]. Les conséquences potentielles sur la ventilation sont : une élévation de la ventilation minute, une hyperinflation pulmonaire dynamique et une positive end expiration pressure intrinsèque (PEEPi) qui induisent une augmentation du travail inspiratoire.

 Augmentation des besoins ventilatoires

Pour un niveau donné de ventilation/minute, l’augmentation de l’espace mort consécutive à la mise en place de l’ECHF conduit à une baisse de la ventilation alvéolaire et à une augmentation de la pression partielle en gaz carbonique (PaCO2). Chez des patients ventilés avec une aide inspiratoire, on a observé une augmentation significative de la ventilation/minute, qui peut être supérieure à 1 L/min [22, 25, 29]. En pratique, pour les patients ventilés avec une technique de volume contrôlé, il faut augmenter le volume courant de la valeur de l’espace mort du filtre (soit environ 50 à 70 mL).

Pour ceux ventilés en aide inspiratoire, il faut augmenter le niveau d’aide. Ces répercussions sont modestes chez des patients aux poumons sains et/ou peu lésés [22, 23] ; elles représentent un baro- et un volotraumatisme supplémentaires chez les autres. En cas de syndrome de détresse respiratoire aiguë sévère, la suppression de l’ECHF peut s’accompagner d’une baisse très significative de la PaCO2 chez les patients soumis à une hypercapnie permissive [20].

Effets sur les résistances inspiratoires

Les ECHF sont des dispositifs à basse résistance : 0,5 à moins de 4 cm H2O·L-1·s-1 pour un débit de 60 L/minute. Ceci n’a pas de conséquence en cas de ventilation en volume contrôlé. La charge résistive peut être évaluée en comparant les pressions de pic et de plateau avec et sans ECHF. En cas de ventilation en aide inspiratoire, la faible augmentation de résistance inspiratoire peut être compensée par une augmentation du niveau de l’aide ou une augmentation du travail ventilatoire si le patient peut le faire.

 Résistance expiratoire et « positive end expiration pressure » intrinsèque

L’ECHF augmente les résistances à l’expiration en ralentissant lavitesse du flux gazeux expiratoire. Il en résulte un risque d’hyperinflation pulmonaire dynamique quand l’expiration ne peut se faire totalement avant le début de l’inspiration suivante. Plus exactement, la PEEPi résulte d’une vitesse d’expiration trop lente et/ou d’un temps expiratoire trop court. Une augmentation modérée de la PEEPi a été retrouvée lors de l’emploi d’ECHF, chez des patients ne présentant pas de pathologies pulmonaires chroniques [22, 29]. En revanche, chez des patients présentant une bronchopneumopathie obstructive, l’emploi d’ECHF n’augmente pas la PEEPi [7]. Ceci s’expliquerait par le fait que la résistance externe imposée par l’ECHF pourrait s’opposer au collapsus bronchique expiratoire et que le résultat net serait l’absence de modification de l’hyperinflation dynamique.

Quand elle est présente, l’augmentation de PEEPi pourrait expliquer l’augmentation de pression partielle en oxygène qui a été parfois observée après introduction d’un ECHF. Le tableau IV résume les effets mécaniques observés avec les humidificateurs actifs, les ECH et ECHF.

Tableau IV. – Effets mécaniques induits par l’emploi d’humidificateurs chauffants (HC) et d’échangeurs de chaleur et d’humidité sans (ECH) et avec (ECHF) membrane filtrante.
	HC	ECH	ECHF
Volume compressible	+++	0/+	+
Espace mort	0	++	++
Résistance inspiratoire	±	±	+
Resistance expiratoire	0	+	++
PEEPi	0	0	+
Travail ventilatoire	0	+	++

ÉCHANGEURS DE CHALEUR ET D’HUMIDITÉ/FILTRES ET TEMPÉRATURE CORPORELLE EN ANESTHÉSIE

La température corporelle n’est pas modifiée pour des interventions de courte durée en circuit ouvert, que ce soit avec ou sans utilisation d’un ECHF [15]. Pour des interventions de plus longues durées, les avis sont partagés. Certaines études retrouvent une meilleure conservation de la température corporelle lors de l’utilisation d’un ECHF. D’autres publications, comme celle de Goldberg et al [14], ne retrouvent pas de relation entre le type de conditionnement des gaz inspirés et la température corporelle, mais entre la température corporelle et la durée de l’intervention.