Double cycle, double-triggering, reverse-triggering : de quoi on parle en fait ?

Question évaluée

Les asynchronies patient-ventilateur sont fréquentes au cours de la ventilation mécanique invasive, et sont associées à des difficultés de sevrage, des durées de ventilation prolongées [1-3], et parfois même une mortalité accrue [2, 3]. Cependant, ces études ont inclus l’ensemble des asynchronies et ne se sont pas focalisées spécifiquement sur les doubles cycles. Les doubles cycles sont facilement visualisés sur l’écran du ventilateur et sont caractérisés par 2 cycles ventilateur successifs séparés par un temps expiratoire inexistant ou très court (moins de 50% du temps inspiratoire). Dans cette étude, les auteurs ont évalué la prévalence des épisodes de doubles cycles, en considérant un « épisode » comme la survenue d’au moins 6 doubles cycles en moins de 3 minutes, et l’impact potentiel sur la durée de ventilation et la mortalité.

Type d’étude

Étude monocentrique ancillaire d’une cohorte observationnelle prospective.

Population étudiée

103 patients sous ventilation mécanique dans une réanimation respiratoire au Brésil (Sao Paulo) ont été étudiés. Tous les patients adultes intubés depuis moins de 72 heures pouvaient être inclus. Les patients ont été suivis jusqu’à l’extubation (ou trachéotomie), ou pendant les 28 premiers jours suivant l’inclusion.

Méthodes

Toutes les courbes du ventilateur (débit, pression et volume) ont été automatiquement analysées avec un logiciel dédié branché sur le ventilateur (Better CareÒ). Ce logiciel permet l’analyse automatique des courbes du ventilateur et la détection des asynchronies patient-ventilateur prédéfinies.   

Résultats essentiels

Parmi les 103 patients inclus entre Septembre 2016 et Février 2019, 90 patients (87%) ont présenté au moins un épisode de doubles cycles (≥ 6 doubles cycles sur une période de 3 minutes). La durée de ventilation mécanique était plus longue chez les patients qui présentaient des doubles cycles (7 jours en médiane versus 2 jours, P < 0.01).

Parmi les 90 patients avec des doubles cycles, 33 (37%) présentaient des épisodes fréquents (une haute fréquence était définie par une durée cumulée des épisodes supérieure à 12 heures), et 57 (63%) présentaient des épisodes moins fréquents (durée cumulée < 12h). Les patients avec haute fréquence de doubles cycles présentaient des durées de ventilation mécanique et de séjour en réanimation plus prolongées, et une mortalité plus élevée en réanimation et à l’hôpital. Une haute fréquence de double cycle restait associée à la mortalité (J28) même après ajustement sur la durée de ventilation mécanique et la gravité évaluée par le score SAPS 3.

Points forts 

Une analyse automatique des doubles cycles et des enregistrements continus de très longues durées. Etude prospective en condition normale de prise en charge sans modification des réglages du ventilateur ou de la sédation.

Points faibles

Ils sont nombreux. Premièrement, la grande majorité des patients présentaient au moins un épisode de doubles cycles et la comparaison avec les patients sans doubles cycles (13 patients) est peu informative. En effet, parmi les 13 patients sans doubles cycles, 6 ont été extubés précocement et 7 sont décédés rapidement après l’inclusion. En conséquence, les patients avec une durée de ventilation prolongée étaient plus exposés à la ventilation mécanique et donc plus à risque de présenter des doubles cycles au cours du séjour, sans que cela soit un facteur pronostique. De la même façon, les patients qui présentaient une haute fréquence de doubles cycles avaient des durées de ventilation plus longues que ceux qui présentaient une faible fréquence de doubles cycles, et donc également plus à risque de présenter des doubles cycles en raison d’une exposition plus longue à la ventilation mécanique. La mortalité plus élevée des patients avec une haute fréquence de doubles cycles est un signal fort. Cependant, on ne peut exclure que des doubles cycles surviennent tardivement lorsque la durée de ventilation se prolonge, et qu’ils surviennent chez des patients plus sévères ou en difficulté de sevrage. Il serait préférable d’évaluer les doubles cycles à une phase précoce de la ventilation assistée afin de mieux prédire l’impact ultérieur sur le pronostic. Enfin, les doubles cycles peuvent être soit des double triggering soit des reverse triggering, et aucune distinction n’a été faite pour différencier ces 2 types de doubles cycles qui ont une origine physiopathologique complétement différente. D’ailleurs, le titre de l’article devrait plutôt parler de doubles cycles que de double triggering. Enfin, le caractère monocentrique de l’étude influence la prévalence des asynchronies qui sont favorisées par les réglages du ventilateur ou la sédation.

Commentaires

Des doubles cycles sont observés quand un effort survient ou se prolonge à la fin d’un premier cycle ventilateur. Sur l’écran, on visualise 2 cycles inspiratoires successifs séparés par un temps expiratoire très court. Il faut distinguer deux types de doubles cycles : les doubles triggering (double déclenchements) et les phénomènes de « reverse triggering ». Les doubles triggering surviennent en ventilation assistée et sont déclenchés par un seul et même effort patient lors d’un effort important [1, 4]. Au contraire, les reverse triggering surviennent le plus souvent en ventilation contrôlée chez des patients profondément sédatés [5, 6]. Un premier cycle contrôlé est immédiatement suivi d’une contraction diaphragmatique qui déclenche alors un second cycle ventilateur. Dans tous les cas, le deuxième cycle ventilateur est déclenché par un effort patient (cycle assisté), et c’est l’analyse du premier cycle qui peut permettre de les distinguer : soit le premier cycle est déclenché par le patient (double triggering), soit il est contrôlé par le ventilateur (reverse triggering). Dans une étude précédente, il avait été montré qu’environ 2/3 des doubles cycles étaient des double triggering et 1/3 des reverse triggering [7]. Quel que soit le mécanisme, le risque majeur des doubles cycles est une augmentation importante du volume courant qui peut doubler (12 ml/kg pour un volume réglé à 6 ml/kg) si aucune expiration n’est possible entre les deux cycles [4, 8].

Implication clinique et conclusions

Plusieurs études ont déjà montré que les asynchronies étaient associées à un pronostic défavorable [1-3]. Cependant, il est difficile de savoir si les asynchronies sont un simple marqueur de sévérité, c’est-à-dire la conséquence d’une atteinte respiratoire plus sévère, ou la cause responsable. L’analyse multivariée dans l’article renforce le message et suggèrent que la survenue de doubles cycles fréquents est fortement associée à la mortalité, même après ajustement sur la durée de ventilation et la gravité. D’autres articles ont montré que les réglages du ventilateur permettaient de réduire l’incidence des asynchronies [4]. Les réglages du ventilateur pourraient donc favoriser la survenue des asynchronies et influencer le pronostic. Les doubles cycles peuvent augmenter de façon considérable le volume courant, et pourraient favoriser les lésions pulmonaires induites par la ventilation mécanique. Pour démontrer avec certitude les effets délétères des asynchronies, il faudrait montrer que l’utilisation d’algorithmes de réglages du ventilateur améliorent le pronostic. Dans cette étude, les auteurs ont utilisé un logiciel de détection automatique des asynchronies, et cette méthode est indispensable pour progresser et pour répondre aux questions cliniques. Les ventilateurs devraient pouvoir détecter automatiquement les asynchronies, informer le clinicien, et proposer des algorithmes de réglages du ventilateur pour les éliminer. Sans ces outils, il semble difficile d’améliorer notre prise en charge. Cette nouvelle étude a le mérite d’alerter sur les effets délétères potentiels des asynchronies, en se focalisant spécifiquement sur les doubles cycles, et montre l’importance d’avoir des logiciels de détection automatique des asynchronies disponibles sur nos ventilateurs de réanimation afin de faire progresser nos réglages.

CONFLIT D'INTÉRÊTS

Article commenté par le Pr. Arnaud W. THILLE, Service de Médecine Intensive Réanimation, CHU de Poitiers, France.

L'auteur déclare les liens suivants :

• Fisher & Paykel - Frais de déplacement / d'hébergement /de réunion sans rapport avec les activités lors de congrès
• GE Healthcare - Frais de déplacement / d'hébergement /de réunion sans rapport avec les activités lors de congrès

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Références

1. Patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation.
   Thille AW, Rodriguez P, Cabello B, Lellouche F, Brochard L, (2006)
   Intensive care medicine 32: 1515-1522
2. Asynchronies during mechanical ventilation are associated with mortality.
   Blanch L, Villagra A, Sales B, Montanya J, Lucangelo U, Lujan M, Garcia-Esquirol O, Chacon E, Estruga A, Oliva JC, Hernandez-Abadia A, Albaiceta GM, Fernandez-Mondejar E, Fernandez R, Lopez-Aguilar J, Villar J, Murias G, Kacmarek RM, (2015)
   Intensive care medicine
3. Clusters of ineffective efforts during mechanical ventilation: impact on outcome.
   Vaporidi K, Babalis D, Chytas A, Lilitsis E, Kondili E, Amargianitakis V, Chouvarda I, Maglaveras N, Georgopoulos D, (2017)
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4. Impact of ventilator adjustment and sedation-analgesia practices on severe asynchrony in patients ventilated in assist-control mode.
   Chanques G, Kress JP, Pohlman A, Patel S, Poston J, Jaber S, Hall JB, (2013)
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   American journal of respiratory and critical care medicine 203: 67-77
6. Prevalence of Reverse Triggering in Early ARDS: Results From a Multicenter Observational Study.
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7. Double Cycling During Mechanical Ventilation: Frequency, Mechanisms, and Physiologic Implications.
   de Haro C, López-Aguilar J, Magrans R, Montanya J, Fernández-Gonzalo S, Turon M, Gomà G, Chacón E, Albaiceta GM, Fernández R, Subirà C, Lucangelo U, Murias G, Rué M, Kacmarek RM, Blanch L, (2018)
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8. Quantifying unintended exposure to high tidal volumes from breath stacking dyssynchrony in ARDS: the BREATHE criteria.
   Beitler JR, Sands SA, Loring SH, Owens RL, Malhotra A, Spragg RG, Matthay MA, Thompson BT, Talmor D, (2016)
   Intensive care medicine 42: 1427-1436

CERC

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