Effort du patient intubé : que la force soit avec vous (mais pas trop non plus)

Question évaluée : 

Evaluer l’association entre :

• Commande ou « drive » inspiratoire (évalué par la pression d’occlusion à 100 millisecondes du début de l’inspiration [P_0.1]),

• Effort inspiratoire (évalué par la pression négative générée par le patient lors d’une occlusion expiratoire : pression d’occlusion [P_occ], proportionnelle à la pression musculaire générée par le patient) [1],

• Pression inspiratoire délivrée par le ventilateur (évaluée par la pression dynamique dans les voies aériennes - ∆P_aw,dyn),

• Distension pulmonaire (évaluée par la pression transpulmonaire dynamique - ∆P_L,dyn), 

et le taux de mortalité et de sortis vivants de réanimation chez des patients traités par ventilation mécanique invasive. 

Type d’étude : 

Etude observationnelle, longitudinale, monocentrique de données collectées prospectivement dans un registre.

Population étudiée :

Tout patient admis en réanimation au Toronto General Hospital entre juin 2019 et avril 2022 ventilé de façon invasive (peu importe le mode) pendant plus de 4 heures. 

Méthode : 

La P_0.1 et la P_occ étaient mesurées sur les dix premiers jours de ventilation. 

La ∆P_aw,dyn était calculée comme la différence entre P_pic et PEEP. 

∆P_L,dyn était calculée selon la formule : ∆P_L,dyn = ∆P_aw,dyn - 0,66 x P_occ. La P_occ étant une valeur négative, la ∆P_L,dyn était supérieure à ∆P_aw,dyn si un effort était présent.

Deux critères de jugement principaux mutuellement exclusifs : la mortalité en réanimation et la sortie en vie de réanimation, considérés comme évènements compétitifs. Les auteurs faisaient l’hypothèse que les mécanismes associés à la mortalité pouvaient différer de ceux qui prolongeaient la durée de séjour.

L’association de chaque variable (P_0.1, P_occ, ∆P_L,dyn, ∆P_aw,dyn) avec chacun des deux critères de jugement (mortalité en réanimation et sortie en vie de réanimation) était étudiée dans un modèle de Cox indépendant, ajusté sur l’âge, le genre, le score SOFA, le nombre de molécules de sédation et d’heures de sédation chaque jour, la compliance dynamique et le rapport PaO₂/FiO₂. Les modèles étaient censurés à sept jours de la dernière mesure disponible ou après trois jours de données manquantes. 

L’hypothèse principale était que des valeurs « intermédiaires » de P_0.1 et de P_occ (proches de celles mesurées chez des individus sains et au repos) seraient associées à un meilleur pronostic, en particulier chez les patients les plus hypoxémiques. Un test d’interaction avec la présence d’une hypoxémie sévère (PaO₂/FiO₂ ≤ 150 mmHg et/ou circulation extracorporelle) était prévu a priori.

Résultats essentiels :

Caractéristiques des patients inclus

1186 patients ont été analysés, soit 4972 patients-jours pour la P_0.1 et 4925 patients-jours pour la P_occ (environ 20% de données manquantes). 

• 75 % des patients étaient admis pour insuffisance respiratoire aiguë.

• Le score SOFA moyen était de 10 ± 2 points. 

• Le rapport PaO₂/FiO₂ médian était de 255 [144-316] mmHg. 

• 20% des patients étaient sous circulation extracorporelle. 

• La mortalité en réanimation était de 25% et la durée médiane d’hospitalisation chez les sortis vivants était de 6 [3-16] jours.

Evolution temporelle des variables d’intérêt

Le drive et l’effort inspiratoire étaient absents chez 80% des patients au premier jour de recueil. Leur présence augmentait progressivement sur les dix jours de mesure. Lorsqu’un effort inspiratoire était présent (défini par P_occ < 0 cmH₂O), 50 à 60% des patients étaient en ventilation spontanée en aide inspiratoire, les autres en ventilation contrôlée. Les valeurs « physiologiques » de P_0.1 et P_occ semblent minoritaires sur l’ensemble du temps de recueil. En revanche, les valeurs de ∆P_L,dyn semblaient « physiologiques » sur la majorité du temps de recueil.

Association à la mortalité en réanimation et à la sortie en vie de réanimation

Toutes les variables testées (P_0.1, P_occ, ∆P_aw,dyn, ∆P_L,dyn) étaient associées à la mortalité en réanimation et à la sortie en vie de réanimation, sauf ∆P_L,dyn qui n’était pas associée à la mortalité. 

La non-linéarité était vérifiée pour P_0.1 et P_occ, et il existait une interaction significative avec la présence d’une hypoxémie sévère pour la sortie de réanimation mais pas pour la mortalité : chez les patients les moins hypoxémiques (PaO₂/FiO₂ > 150 mmHg), l’augmentation de P_0.1 et de P_occ était associée de façon linéaire à une probabilité accrue de sortie en vie, sans valeur seuil. À l’inverse, chez les plus hypoxémiques (PaO₂/FiO₂ ≤ 150 mmHg), la relation suivait une courbe en cloche : les valeurs les plus basses et les plus élevées de P_0.1 et de P_occ étaient associées à une probabilité plus faible de sortie en vie. Un des résultats majeurs se trouve dans la figure 3 du supplément : lorsque l’analyse était restreinte aux jours où un effort respiratoire était présent, P_0.1 et P_occ n’étaient plus associées à la mortalité en réanimation, mais restaient associées à la sortie en vie. Cette association était linéaire et opposée selon le niveau d’hypoxémie : la sortie en vie augmentait linéairement avec P_0.1 et P_occ chez les moins hypoxémiques, et diminuait linéairement avec P_0.1 et P_occ chez les plus hypoxémiques.

Pour ∆P_L,dyn, il semblait exister une association en cloche avec la sortie en vie de réanimation, similaire à celle décrite pour P_0.1 et P_occ, mais la non-linéarité n’était pas vérifiée (p = 0,29).

Enfin, il existait une association linéaire entre ∆P_aw,dyn et la mortalité ainsi que la sortie en vie, en défaveur des valeurs élevées de ∆P_aw,dyn, avec une pente plus marquée chez les patients plus hypoxémiques. L’association entre ∆P_aw,dyn et la mortalité était modulée par l’effort inspiratoire du patient : un effort surajouté important (P_occ plus négative) renforçait l’effet délétère de ∆P_aw,dyn, suggérant une interaction entre distension induite par le ventilateur et effort spontané du patient.

Commentaires :

Des preuves expérimentales et cliniques s’accumulent pour suggérer que des efforts excessifs pourraient être délétères pour le poumon (patient self-inflicted lung injury) [2, 3] et le diaphragme [4]. Les niveaux d’effort à viser sont pour l’instant inconnus, et le bénéfice clinique de stratégies ventilatoires guidées par ces mesures reste à démontrer.

Cette étude propose une analyse descriptive de l’association entre drive, effort, distension et devenir des patients. Les indices utilisés ici ont l’avantage d’être facilement mesurables au lit du patient, mais ils présentent une variabilité importante nécessitant de moyenner plusieurs mesures. Le mode de réalisation des mesures n’a pas été détaillé dans l’étude et au vu de la méthode employée, il est vraisemblable qu’une mesure isolée ait été réalisée quotidiennement. L’accord intra-patient pour les mesures répétées était d’ailleurs modéré (ICC 0,24-0,28).

Cette étude met en évidence la complexité de la description des relations entre drive, effort inspiratoire et devenir des patients. Chez les patients les plus hypoxémiques, il semble exister une relation en cloche avec le devenir clinique, suggérant de viser des valeurs intermédiaires. Lorsque les jours sans effort sont exclus, la relation entre P_0.1 et P_occ et la sortie en vie devient linéaire. Ce résultat est en partie attendu : il s’agit possiblement de patients plus sédatés (donnée sur la présence ou l’absence de sédation et sur la durée de sédation, mais pas sur la dose de sédatifs) parce que plus sévères. Le fait qu’il n’existe plus d’association entre P_0.1 et P_occ et la mortalité lorsque les jours sans effort sont exclus renforce au moins indirectement cette hypothèse.

Points forts : 

• Large cohorte de patients.

• Exploration d’un concept récent avec un enjeu clinique important (phase de transition, effort des patients intubés).

• Utilisation de paramètres facilement mesurables au lit du patient.

• Résultats reproductibles dans les analyses de sensibilité se limitant aux sous-populations d’intérêt plus homogènes (jours où les patients présentent des efforts, patients non traités par ECMO)

 Points faibles : 

• Atteinte respiratoire légère à modérée pour la plupart des patients.

• Réglages du ventilateur non protocolisés (centre expert).

• Etude monocentrique.

• Modalités précises de mesure non décrites ayant pu induire une variabilité des mesures (les valeurs de P0.1 peuvent être affectées par le type de respirateur utilisé et le réglage du trigger, tandis que la Pocc peut être influencée par la présence d’une Peep intrinsèque [5]; la mesure de la DP_L,Dyn est réalisée par un simple calcul faisant appel à la mesure de la pression motrice dynamique et à la Pocc, en l’absence d’une mesure de pression plateau et de pression oesophagienne nécessaires à la mesure du stress pulmonaire).

• Méthodologie complexe

Implications et conclusions : 

Il s’agit d’une étude physiologique sur un large échantillon de patients suggérant que l’effort inspiratoire doit être surveillé et limité chez les patients les plus sévères (PaO2/FiO2 ≤ 150 mmHg) mais qu’il pourrait au contraire être bénéfique chez les patients moins hypoxémiques. La causalité et l’intérêt d’un réglage de la ventilation guidé par ces mesures ne peuvent néanmoins pas être retenus sur la base seule de ces données.

Références citées dans les commentaires : 

1.             Dianti J, Bertoni M, Goligher EC (2020) Monitoring patient–ventilator interaction by an end-expiratory occlusion maneuver. Intensive Care Med 46:2338–2341. https://doi.org/10.1007/s00134-020-06167-3

2.             Brochard L, Slutsky A, Pesenti A (2017) Mechanical Ventilation to Minimize Progression of Lung Injury in Acute Respiratory Failure. Am J Respir Crit Care Med 195:438–442. https://doi.org/10.1164/rccm.201605-1081CP

3.             Telias I, Madorno M, Pham T, et al (2025) Physiological Consequences of Breathing Effort According to the Mode of Ventilation During Acute Hypoxemic Respiratory Failure. Am J Respir Crit Care Med. https://doi.org/10.1164/rccm.202411-2155OC

4.             Goligher EC, Fan E, Herridge MS, et al (2015) Evolution of Diaphragm Thickness during Mechanical Ventilation. Impact of Inspiratory Effort. Am J Respir Crit Care Med 192:1080–1088. https://doi.org/10.1164/rccm.201503-0620OC

5.  Tonelli R, Protti A, Spinelli E, Grieco DL, Yoshida T, Jonkman AH, et al. Assessing inspiratory drive and effort in critically ill patients at the bedside. Crit Care. 2025 Jul 31;29(1):339.