Fast and Furious : la mesure de la vélocité diaphragmatique par Doppler Tissulaire peut-elle identifier les patients à risque d’échec de sevrage ventilatoire ?

Questions évaluées

• Faisabilité et reproductibilité de l’échographie-doppler tissulaire du diaphragme (TDI) chez le sujet sain
• Mesure des paramètres TDI  en fonction du succès ou de l’échec du sevrage de la ventilation mécanique chez des patients hospitalisés en réanimation
• Evaluation de la corrélation entre pression transdiaphragmatique (Pdi) et TDI

Type d’étude

Prospective monocentrique chez des volontaires sains et des patients de réanimation

Population étudiée

Volontaires sains

10 hommes et 10 femmes

Patients de réanimation

116 patients adultes de réanimation sous ventilation mécanique depuis plus de 48h en l’absence des critères de non inclusion suivants: pathologies neuromusculaire ou médullaire, volet costal, drainage thoracique, obésité morbide, absence d’échogénicité.

Méthode

• Les images étaient obtenues avec une sonde de 2-4 MHz (sonde ‘cardiaque’), placée en sous-costal entre la ligne médio-claviculaire et la ligne axillaire antérieure, chez un patient en position demi-assise à 30°. Huit à dix cycles respiratoires par sujet/patient étaient enregistrés.
• La première phase de l’étude consistait en la réalisation d’une échographie de l’hémidiaphragme droit en doppler tissulaire chez les volontaires sains réalisés par deux opérateurs indépendants, afin d’évaluer la reproductibilité des mesure. La deuxième phase consistait à mesurer des paramètres de TDI chez des patients de réanimation à l'issue de l’épreuve de sevrage ventilatoire standardisée de ventilation spontanée en tube en T de 30 minutes, de manière concomitante aux mesures de pression transdiaphragmatique chez 24 d’entre eux.
• Les paramètres mesurés étaient  :
  • La vitesse maximale de contraction (PCV)
  • L’intégrale temps-vitesse (VTI), définie comme l’aire sous la courbe durant l’inspiration
  • La vitesse maximale de relaxation (PRV)
  • Le taux de relaxation maximal (TDI-MRR), défini comme la pente de la première partie de la courbe de vitesse du diaphragme pendant la relaxation
  • Les mesure de la pression transdiaphragmatique (PDi), maximale (Peak PDi), en intégrale temps vitesse (PTPdi), et en taux de relaxation (Pdi-MRR), mesurées par un cathéter oesophagien chez un sous groupe de 24 patients de réanimation.
  • L’excursion et la fraction d’épaississement du diaphragme en mode temps-mouvement (TM)

Image

Critère de jugement principal

Comparaison des paramètres TDI en fonction de l’échec ou du succès de sevrage de la ventilation mécanique.

Critères de jugement secondaires

• Reproductibilité de la mesure de TDI du diaphragme
• Corrélation TDI / Pdi

Résultats essentiels

La reproductibilité intra- et inter-observateur est supérieure à (coefficient de correlation interclasse de 0.89 intervalle de confiance 95% (0.86-0.92) pour tous les paramètres mesurés.  Le coefficient de variance des valeurs mesurées est inférieur à 10% pour chaque variable.

Concernant le critère de jugement principal, les auteurs observent des valeurs supérieures de pic de vélocités (PCV), de pic de relaxation (PRV) et de taux de relaxation maximal (TDI-MRR) chez les patients en échec de sevrage du ventilateur par rapport aux patients en succès de sevrage. A titre d’exemple la PCV est de en médiane de 2.02 (1.28-2.89) cm/s chez les patients en échec et de 1.36 (1.06-1.79) cm/s  chez les patients en succès, p=0.001.

Concernant la corrélation entre TDI et Pdi, on note une corrélation entre les 3 paramètres TDI évalués et la PDI (Pdi et PCV : R² = 0,727 p <0,001, PTPdi et PCV : R² = 0,650 p <0,007, Pdi-MRR et PCV-MRR : R² = 0,634 p <0,001).

Commentaires

Prédire le succès du sevrage de la ventilation mécanique puis de l’extubation est un challenge quotidien en réanimation. De nombreux paramètres cliniques, respiratoires, échographiques et biologiques ont été testés de manière isolée ou combinée pour prédire le succès du sevrage et à ce jour aucune combinaison n’a démontré une supériorité sur l’examen clinique à l’issue d’une épreuve de ventilation spontanée. Le diaphragme, principal muscle inspiratoire, a en particulier fait l’objet de nombreuses investigations et son dysfonctionnement au cours du séjour en réanimation est fréquent et associé au pronostic (1,2).  Au cours du sevrage, la fonction diaphragmatique a fait l’objet d’évaluations échographiques utilisant des paramètres cinétiques mesurés à la fin d’une épreuve de ventilation spontanée (excursion, fraction d’épaississement). Là encore, pris isolément, ces paramètres peinent à démontrer un intérêt dans la prédiction du sevrage (3). Plus récemment des paramètres d’exploration diaphragmatique tels que le speckle tracking ou la mesure de l’élastographie par onde de cisaillement (4) ont été rapportés mais en dehors du contexte spécifique de l’épreuve de sevrage.

Dans cette élégante étude de Soilemezi et al (5), les auteurs associent effort musculaire, paramètres cinétiques de déplacement de la coupole diaphragmatique droite en TDI et succès de sevrage du ventilateur. Alors que le mode TM permet uniquement l’exploration du mouvement diaphragmatique sur la ligne d’exploration ultrasonore, le doppler tissulaire permet une exploration fine du spectre de variation des vitesses de déplacement tissulaire diaphragmatique grâce à l’effet doppler. Le TDI, utilisé largement en échocardiographie pour l’évaluation par exemple de la fonction systolique du ventricule droit, pourrait ainsi être un atout dans la précision de l’évaluation cinétique du diaphragme.

Les auteurs suggèrent que les patients en échec présentent une accélération des vélocités de contraction et de relaxation en comparaison avec les patients en succès de sevrage, alors que les paramètres TM d’excursion et de fraction d’épaississement ne différe pas entre les deux groupes. Ainsi, le TDI-MRR (taux de relaxation maximal) présente une AUC de 0.80 (0.71-0.89), p<0.001 pour le diagnostic d’échec de sevrage. Cette étude ne permet cependant pas, par design, de construire de score pronostique, la puissance n’ayant été calculée que pour montrer une différence entre les deux groupes (échec vs succès). A nouveau, la mesure d’un paramètre isolé comme le TDI-MRR ne paraît pas pertinente pour prédire seule le succès du sevrage. Ces données de TDI pourraient être combinées à des facteurs prédictifs cliniques simples et par exemple à un indice cliniquement pertinent (ex: Fréquence Respiratoire / Volume Courant) pour évaluer leur intérêt additionnel dans la pratique dans des études futures.

Points forts

• Une étude originale explorant un paramètre simple d’échographie accessible avec un appareil d’échographie standard
•  Evaluation de la reproductibilité de la mesure
• Une méthodologie rigoureuse associant volontaires sains, patients de réanimation, exploration ultrasonore et mesure de pression transdiaphragmatique
• Une large cohorte de 116 patients de réanimation

Points faibles

• Une étude monocentrique
• Le design de l’étude ne permet pas de construire un score pronostique
• Absence de données sur le taux de réintubation, les échecs de sevrage de la ventilation pouvant être également considérés à la fin de l’épreuve de ventilation spontanée

Implications et conclusions

Les paramètres TDI du diaphragme lors d’une épreuve de ventilation spontanée sont corrélés à la pression transdiaphragmatique

Les patients en échec de sevrage du ventilateur présentent une accélération des vélocités de contraction et de relaxation par rapport aux patients en succès

Des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer l’intérêt de ces paramètres dans un score prédictif d’échec de sevrage du ventilateur

CONFLIT D'INTÉRÊTS

Article commenté par Maxime Fosset (DESMIR, Montpellier) et le Pr Boris Jung (MIR, Montpellier).

L'auteur déclare n'avoir aucun lien d'intérêt.

Le contenu des fiches REACTU traduit la position de leurs auteurs, mais n’engage ni la CERC ni la SRLF.

Envoyez vos commentaires/réactions à l'un des auteurs (b-jung@chu-montpellier.fr) et/ou à la CERC.

Références

1. Diaphragm ultrasound as indicator of respiratory effort in critically ill patients undergoing assisted mechanical ventilation: a pilot clinical study.
   Umbrello M, Formenti P, Longhi D, et al.
   Crit Care Lond Engl. 2015;19:161. doi:10.1186/s13054-015-0894-9
2. Rapidly progressive diaphragmatic weakness and injury during mechanical ventilation in humans.
   Jaber S, Petrof BJ, Jung B, et al.
   Am J Respir Crit Care Med. 2011;183(3):364-371. doi:10.1164/rccm.201004-0670OC
3. Inability of Diaphragm Ultrasound to Predict Extubation Failure: A Multicenter Study.
   Vivier E, Muller M, Putegnat J-B, et al.
   Chest. 2019;155(6):1131-1139. doi:10.1016/j.chest.2019.03.004
4. Shear Wave Elastography, a New Tool for Diaphragmatic Qualitative Assessment: A Translational Study.
   Aarab Y, Flatres A, Garnier F, et al.
   Am J Respir Crit Care Med. 2021;204(7):797-806. doi:10.1164/rccm.202011-4086OC
5. Tissue Doppler Imaging of the Diaphragm in Healthy Subjects and Critically Ill Patients.
   Soilemezi E, Savvidou S, Sotiriou P, Smyrniotis D, Tsagourias M, Matamis D.
   Am J Respir Crit Care Med. 2020;202(7):1005-1012. doi:10.1164/rccm.201912-2341OC

CERC

B. HERMANN (Secrétaire)
A. BRUYNEEL
G. FOSSAT
S. GOURSAUD
N. HEMING
T. KAMEL
G. LABRO
JF. LLITJOS
L. OUANES-BESBES
L. POIROUX
A. ROUZÉ
V. ZINZONI