L’oxygène dans le SDRA : avec modération ?

Question évaluée :

Déterminer l’existence d’une association entre la surexposition cumulée à l’O2 et la mortalité à J90 des patients en SDRA.

Population étudiée :

Patients en SDRA inclus dans 10 essais randomisés menés par l’ARDS network entre 1996 et 2013, bénéficiant d’une ventilation à bas volume courant (6 mL/kg), et ayant une mesure de gazométrie artérielle à J1.

Méthode :

Il s’agit d’une méta-analyse de données individuelles. Les auteurs ont défini un indice de surexposition cumulée à l’oxygène sur les 5 premiers jours de traitement. Chaque jour, la surexposition à l’oxygène était définie par le pourcentage de FiO2 au-dessus de 50% (différence FiO2 – 0.5) chez un patient ayant une PaO2 > 80 mmHg. La surexposition cumulée à l’O2 était la somme des valeurs quotidiennes de surexposition à l’oxygène sur les 5 premiers jours de traitement.

 

Jour

PaO2 (mmHg) FiO2

Excès d’O2

J1 85 0.8 0.3
J2 90 0.7 0.2
J3 82 0.6 0.1
J4 85 0.5 0
J5 87 0.4 0
Surexposition cumulée à l’O2 0.6

Tableau 1 : Exemple de calcul de l’indice de surexposition à l’O2

Les auteurs ont ensuite évalué par régression logistique l’association entre le niveau de surexposition cumulée à l’O2 et la mortalité à J90. Par régression linéaire, ils ont ensuite évalué l’association entre la surexposition cumulée à l’O2 et le nombre de jours vivants sans ventilation mécanique et le nombre de jours vivants sans hospitalisation. L’analyse a ensuite été répétée pour déterminer si l’association entre la surexposition cumulée à l’O2 et le pronostic était influencée par la sévérité du SDRA (léger, modéré et sévère).

Résultats essentiels :

La surexposition à l’O2 est fréquente

2994 patients ont été inclus dans l’analyse. Près de la moitié (48%) avait un indice de surexposition cumulée à l’O2 supérieur à 0, et la valeur moyenne était de 0.24 (±0.41). En l’absence de surexposition la PaO2 moyenne (± SD) était (par définition inférieure à 80 mmHg) de 79.6 mmHg (± 18.3) et atteignait 110.2 mmHg (± 46.5) dans le groupe avec l’exposition la plus élevée.

La surexposition à l’O2 est associée à une surmortalité quelle que soit la sévérité initiale du SDRA

Les patients ayant un indice de surexposition cumulée à l’O2 supérieur à 0 avaient une probabilité de décès à J90 plus élevée que ceux ayant un indice égal à 0 (OR, 1.20; 95% IC, 1.11–1.31). Cette relation était dose-dépendante. Elle était également retrouvée quel que soit le niveau de gravité du SDRA (léger, modéré et sévère). Les patients surexposés à l’oxygène avaient également moins de jours vivant sans ventilation mécanique à J28 (différence moyenne -0.83 ; 95% IC, –1.18 à –0.48).

Commentaires :

Cette étude est publiée dans un contexte d’alerte récente sur les dangers potentiels d’une utilisation libérale de l’oxygène. Une première étude monocentrique italienne avait lancé un pavé dans la marre en montrant une moindre mortalité lorsqu’une stratégie d’oxygénation dite « restrictive » (PaO2 70-100 mmHg) était appliquée (1). Une seconde étude française multicentrique évaluant l’intérêt d’une exposition de 24h à une FiO2 1 à la phase aigüe du choc septique avait été interrompue avant la fin des inclusions pour un nombre plus important d’effets indésirables que dans le groupe contrôle (2).

La toxicité de l’oxygène en réanimation peut être médiée par deux mécanismes. Premièrement, l’hyperoxémie favorise la formation d’espèces radicalaires de l’oxygène et participe à l’inflammation systémique. Ainsi, l’hyperoxémie a été associée à une surmortalité chez le patient de réanimation (3). Deuxièmement, l’utilisation de hautes FiO2 participe à l’inflammation alvéolaire et peut être responsable de l’hyperoxic acute lung injury (HALI) (4).  Le SDRA est une situation pouvant associer un certain degré d’hyperoxémie et l’utilisation de hautes FiO2, le tout sur fond de poumons déjà inflammatoires. En effet, dans les grands essais randomisés sur le SDRA, les valeurs rapportées de PaO2 moyennes étaient comprises entre 73 et 124 mmHg (5–11). Les patients en SDRA représentent donc une population particulièrement à risque chez qui l’impact défavorable d’une stratégie d’oxygénation libérale sur le pronostic pourrait être amplifié. L’indice de surexposition à l’O2 proposé par les auteurs est dans ce sens très pertinent puisqu’il reflète à la fois un objectif supérieur aux recommandations classiques (PaO2 > 80 mmHg) et l’utilisation de hautes FiO2 (différence entre FiO2 et 0.5).  Toutefois il n’évalue pas l’importance du shunt pulmonaire et la réponse à une baisse de la FiO2. La baisse de la FiO2 à 0.5 pouvant alors être responsable d’une baisse importante de la PaO2 source d’hypoxémie.

Malgré le caractère rétrospectif de l’analyse (portant sur des essais contrôlés randomisés), les auteurs se sont affranchis d’importants facteurs de confusion. Ils ont ainsi montré que le lien entre surexposition cumulée à l’O2 inhalé et la mortalité était indépendant du score APACHE III et du niveau de sévérité du SDRA. De plus l’utilisation des données de patients inclus dans les essais menés par l’ARDS network assure une certaine homogénéité dans la conduite de la ventilation mécanique, un autre important facteur de confusion. Enfin, les valeurs de PaO2 et de FiO2 ont été testées à différents niveaux dans des analyses de sensibilité. Le seuil de 80 mmHg reste le plus pertinent et appelle à la vigilance sur les PaO2 mesurées chez nos malades

Cette étude comporte plusieurs limites. Premièrement, il s’agit d’une analyse rétrospective (sur données prospectives de RCT), impliquant la possibilité de facteurs de confusion non maitrisés. Parmi ces facteurs, une interaction avec l’état de choc semble possible. En effet, l’insuffisance circulatoire peut conduire à une surexposition à l’O2, soit pour compenser la baisse du transport artériel en O2, soit par peur d’exposer le patient à l’hypoxémie dans un contexte où la SpO2 peut être prise en défaut par la vasoconstriction périphérique. Deuxièmement, la question du lien entre l’exposition à l’O2 et le pronostic implique les biais liés au choix de l’indice d’exposition. Ici, les auteurs ont extrapolé l’exposition journalière à l’O2 à partir d’une valeur de PaO2 par jour. Il existe donc un potentiel biais de mesure. Enfin, si l’inclusion de patients issus de plusieurs essais menés entre 1996 et 2013 par l’ARDS network a permis de constituer une large cohorte, elle expose aux biais liés aux changements de pratiques. En effet, l’interaction avec le niveau de PEEP, la curarisation ou le décubitus ventral n’a pas été investiguée. Dans ce sens, la date d’inclusion aurait pu apparaître dans le modèle de régression logistique.

Points forts :

  • Méta-analyse de données individuelles
  • Homogénéité de la population : patients en SDRA ventilés selon le protocole de l’ARDS network
  • Évaluation de l’exposition à l’O2 sur une période de 5 jours
  • Analyse de sensibilité permettant de valider le choix du seuil définissant la surexposition à l’O2

Points faibles :

  • Analyse rétrospective
  • Extrapolation du niveau d’oxygénation quotidien à partir d’une seule gazométrie
  • Année d’inclusion des études non intégrée au modèle de régression logistique. Non prise en compte d’une interaction éventuelle avec la curarisation et le décubitus ventral, non recommandés au moment des études les plus anciennes.

Implications et conclusions :

Cette étude observationnelle renforce le signal d’alarme tiré par deux précédents essais randomisés sur les dangers d’une utilisation non contrôlée de l’O2 (1, 2). Elle incite en ce sens à régler une alarme de SpO2 « trop haute » pour adapter la FiO2 au plus juste (12).

Toutefois, ce nouveau message de « l’oxygène toxique » ne doit pas conduire à l’excès inverse d’une hypoxémie « permissive » non contrôlée. En effet, malgré la recommandation d’une PaO2 minimale de 55 mmHg par l’ARDS network, les niveaux d’oxygénation observés en pratique sont plus élevés et nous ne disposons pas encore d’étude ayant spécifiquement utilisé ces seuils pour des malades en SDRA. Les résultats d’essais randomisés évaluant l’impact de différentes cibles d’oxygénation sont donc plus qu’attendus (13, 14).

Dernière mise à jour : 30/07/2019