Les objectifs de la ventilation mécanique dans le SDRA sont de maintenir l’oxygénation tout en évitant la toxicité de l’oxygène et les complications de la ventilation mécanique. En général, cela implique de maintenir une saturation en oxygène comprise entre 85 et 90 %, avec pour objectif de réduire la fraction d’oxygène inspirée (FiO2) à moins de 65 % dans les 24-48 premières heures. La réalisation de cet objectif nécessite presque toujours l’utilisation de niveaux modérés à élevés de pression positive d’expiration (PEEP).
Des études expérimentales ont montré que la ventilation mécanique peut favoriser un type de lésion pulmonaire aiguë appelée lésion pulmonaire associée à la ventilation. Une stratégie de ventilation protectrice utilisant de faibles volumes courants et des pressions de plateau limitées améliore la survie par rapport aux volumes courants et aux pressions classiques.
Dans une étude de l’ARDS Network, les patients présentant un ALI et un ARDS ont été randomisés pour une ventilation mécanique soit à un volume courant de 12 mL/kg de poids corporel prédit et une pression inspiratoire de 50 cm d’eau ou moins, soit à un volume courant de 6 mL/kg et une pression inspiratoire de 30 cm d’eau ou moins ; l’étude a été arrêtée prématurément après qu’une analyse intermédiaire de 861 patients ait démontré que les sujets du groupe à faible volume courant avaient un taux de mortalité significativement plus faible (31% contre 39,8%).
Alors que les études précédentes employant de faibles volumes courants permettaient aux patients d’être hypercapniques (hypercapnie permissive) et acidotiques pour atteindre les objectifs de ventilation protectrice d’un faible volume courant et d’une faible pression inspiratoire des voies aériennes, l’étude du réseau ARDS permettait d’augmenter la fréquence respiratoire et d’administrer du bicarbonate pour corriger l’acidose. Cela peut expliquer le résultat positif de cette étude par rapport aux études précédentes qui n’avaient pas réussi à démontrer un bénéfice.
Donc, une ventilation mécanique avec un volume courant de 6 ml/kg de poids corporel prédit est recommandée, avec un ajustement du volume courant jusqu’à 4 ml/kg si nécessaire pour limiter la pression de plateau inspiratoire à 30 cm d’eau ou moins. Augmenter la fréquence du ventilateur et administrer du bicarbonate si nécessaire pour maintenir le pH à un niveau proche de la normale (7,3).
Dans l’étude du Réseau SDRA, les patients ventilés avec des volumes courants plus faibles nécessitaient des niveaux de PEP plus élevés (9,4 vs 8,6 cm d’eau) pour maintenir la saturation en oxygène à 85 % ou plus. Certains auteurs ont supposé que les niveaux plus élevés de PEEP pouvaient également avoir contribué à l’amélioration des taux de survie. Cependant, un essai ultérieur de l’ARDS Network sur des niveaux de PEEP plus élevés par rapport à des niveaux plus faibles chez les patients atteints de SDRA n’a montré aucun avantage des niveaux de PEEP plus élevés, que ce soit en termes de survie ou de durée de la ventilation mécanique.
Le manque d’efficacité de niveaux de PEEP plus élevés peut avoir été lié au fait que les niveaux de PEEP recommandés dans l’étude du Réseau SDRA étaient basés sur l’oxygénation, et non individualisés en fonction de la mécanique pulmonaire. Le SDRA est un processus inhomogène et les patients peuvent présenter différents schémas de lésions pulmonaires et différentes mécaniques de la paroi thoracique. La mesure des pressions œsophagiennes à l’aide d’un cathéter à ballonnet œsophagien permet d’estimer la pression transpulmonaire. Baser la stratégie du ventilateur sur ces pressions lorsque la PEP est titrée pourrait permettre de déterminer les niveaux de « meilleure PEP » pour améliorer l’oxygénation et minimiser le volutraumatisme et l’atélectasie.
L’utilisation de la stratégie de ventilation protectrice de volumes courants plus faibles, d’une pression de plateau limitée et d’une PEP plus élevée améliore la survie dans le SDRA. Amato et al, par le biais d’une revue rétrospective de plus de 3500 patients atteints de SDRA rapportés dans neuf études antérieures, ont découvert que la variable de ventilation la plus importante pour déterminer la survie est le delta P (pression de plateau moins PEP). Le delta P est un reflet de la compliance pulmonaire et est fiable pour prédire la survie chez les patients atteints de SDRA qui ne respirent pas spontanément. Chez ces patients, des niveaux plus faibles de delta P améliorent la survie. Des niveaux plus élevés de PEP et des volumes courants plus faibles n’ont pas amélioré la survie, à moins qu’ils ne soient associés à des niveaux plus faibles de delta P.
L’utilisation de paralysants reste controversée. Les patients atteints de SDRA sévère peuvent également bénéficier de l’utilisation précoce d’agents bloquants neuromusculaires. Dans un groupe de patients présentant un SDRA sévère (PaO2/FiO2< 120) diagnostiqué dans les 48 heures, il a été montré que la paralysie par le cisatracurium pendant les 48 heures suivantes améliorait la mortalité à 90 jours, par rapport au placebo (31,6% pour le cisatracurium contre 40,7% pour le placebo) ; augmentait le nombre de jours sans ventilateur ; et réduisait le barotraumatisme. Il n’y avait pas d’augmentation de l’incidence de la faiblesse musculaire prolongée dans le groupe qui était paralysé. Cependant, une étude plus récente menée en 2019 sur des patients dont le rapport PaO2/FiO2 était inférieur à 150 mm Hg pendant moins de 48 heures n’a pas démontré d’amélioration de la mortalité, des jours sans ventilateur ou des taux de barotraumatisme. Les agents bloqueurs neuromusculaires doivent être utilisés de manière sélective. Ces agents peuvent être bénéfiques chez les patients souffrant d’un SDRA très sévère, ceux qui ont des problèmes de synchronisation de la respiration avec le ventilateur et les patients ayant une faible compliance pulmonaire.
Les médecins traitants ne doivent pas utiliser les paralysants dans tous les cas ; ils doivent plutôt les utiliser uniquement dans ceux où la durée de la ventilation devrait dépasser quelques heures. Les patients ne doivent pas être ventilés plus longtemps qu’il ne faut pour que les paralysants fassent leur effet. La durée de la paralysie dépendra de l’affection.
Une étude de Jaber et al a examiné la faiblesse diaphragmatique pendant la ventilation mécanique ainsi que la relation entre la durée de la ventilation mécanique et les lésions ou l’atrophie diaphragmatique. L’étude a déterminé que des périodes plus longues de ventilation mécanique étaient associées à des lésions ultrastructurales des fibres significativement plus importantes, à une augmentation des protéines ubiquitinées, à une expression plus élevée du facteur nucléaire p65-kB, à des niveaux plus élevés de protéases activées par le calcium et à une diminution de la surface de section transversale des fibres musculaires dans le diaphragme. La conclusion était que la faiblesse, les lésions et l’atrophie peuvent survenir rapidement dans les diaphragmes des patients sous ventilation mécanique et sont significativement corrélées à la durée de l’assistance respiratoire.
Voir Barotraumatisme et ventilation mécanique pour des informations complètes sur ce sujet.
Pression expiratoire finale positive et pression positive continue des voies aériennes
Le syndrome de détresse respiratoire aiguë se caractérise par une hypoxémie sévère. Lorsque l’oxygénation ne peut pas être maintenue malgré des concentrations d’oxygène inspirées élevées, l’utilisation de la CPAP ou de la PEEP favorise généralement une meilleure oxygénation, ce qui permet de diminuer la FiO2.
Avec la PEEP, une pression positive est maintenue tout au long de l’expiration, mais lorsque le patient inhale spontanément, la pression des voies aériennes diminue jusqu’à un niveau inférieur à zéro pour déclencher le flux d’air. Avec la CPAP, une valve à la demande à faible résistance est utilisée pour permettre le maintien d’une pression positive en continu. La ventilation en pression positive augmente la pression intrathoracique et peut donc diminuer le débit cardiaque et la pression artérielle. Comme la pression moyenne des voies aériennes est plus élevée avec la CPAP qu’avec la PEEP, la CPAP peut avoir un effet plus profond sur la pression artérielle.
En général, les patients tolèrent bien la CPAP, et celle-ci est habituellement utilisée plutôt que la PEEP. On pense que l’utilisation de niveaux appropriés de CPAP améliore l’issue du SDRA. En maintenant les alvéoles dans un état d’expansion tout au long du cycle respiratoire, la CPAP peut diminuer les forces de cisaillement qui favorisent les lésions pulmonaires associées au ventilateur.
La meilleure méthode pour trouver le niveau optimal de CPAP chez les patients atteints de SDRA est controversée. Certains favorisent l’utilisation d’une CPAP juste suffisante pour permettre la réduction de la FiO2 en dessous de 65%.
Une autre approche, favorisée par Amato et al, est l’approche dite à poumon ouvert, dans laquelle le niveau approprié est déterminé par la construction d’une courbe pression-volume statique. Il s’agit d’une courbe en forme de S, et le niveau optimal de PEP se situe juste au-dessus du point d’inflexion inférieur. En utilisant cette approche, le niveau moyen de PEEP requis est de 15 cm d’eau.
Cependant, comme indiqué ci-dessus, une étude du Réseau SDRA portant sur des niveaux de PEEP plus élevés par rapport à des niveaux plus faibles chez les patients SDRA n’a pas trouvé que des niveaux de PEEP plus élevés étaient avantageux. Dans cette étude, le niveau de PEEP était déterminé par la quantité d’oxygène inspiré nécessaire pour atteindre une saturation en oxygène cible de 88-95 % ou une pression partielle d’oxygène (PO2) cible de 55-80 mm Hg. Le niveau de PEEP était en moyenne de 8 dans le groupe à PEEP faible et de 13 dans le groupe à PEEP élevée. Aucune différence n’a été montrée dans la durée de la ventilation mécanique ou la survie jusqu’à la sortie de l’hôpital.
Une revue de 2010 par Briel et al a trouvé que le traitement avec un plus haut de PEEP n’a démontré aucun avantage par rapport au traitement avec des niveaux plus bas chez les patients avec ALI ou ARDS ; cependant, parmi les patients avec ARDS, les niveaux plus élevés ont été associés à une meilleure survie.
Une étude de Bellani et al a trouvé que chez les patients atteints de ALI pris en charge avec une PEEP relativement élevée, l’activité métabolique des régions aérées était associée à la pression de plateau et au volume courant régional qui était normalisé par le volume gazeux pulmonaire en fin d’expiration ; aucune association n’a été trouvée entre le recrutement/derecrutement cyclique et l’augmentation de l’activité métabolique.
Ventilation à pression contrôlée et ventilation à haute fréquence
Si des pressions inspiratoires élevées des voies aériennes sont nécessaires pour délivrer des volumes courants même faibles, une ventilation à pression contrôlée (VPC) peut être initiée. Dans ce mode de ventilation mécanique, le médecin fixe le niveau de pression supérieur à la CPAP (delta P) et le temps inspiratoire (I-time) ou le rapport inspiratoire/expiratoire (I:E). Le volume courant résultant dépend de la compliance pulmonaire et augmente avec l’amélioration du SDRA. La VPC peut également améliorer l’oxygénation chez certains patients qui n’ont pas de bons résultats avec la ventilation à volume contrôlé (VCV).
Si l’oxygénation est un problème, des temps I plus longs, de sorte que l’inspiration est plus longue que l’expiration (ventilation à rapport I:E inverse) peuvent être bénéfiques ; des rapports allant jusqu’à 7:1 ont été utilisés. La VPC, qui utilise des pressions de pointe plus basses, peut également être bénéfique chez les patients présentant des fistules bronchopleurales, facilitant la fermeture de la fistule.
Les preuves indiquent que la VPC peut être bénéfique dans le SDRA, même sans les circonstances spéciales mentionnées. Dans un essai contrôlé multicentrique comparant la VCV à la VPC chez des patients atteints de SDRA, Esteban a constaté que la VPC entraînait moins de défaillances des systèmes organiques et des taux de mortalité plus faibles que la VCV, malgré l’utilisation des mêmes volumes courants et des mêmes pressions inspiratoires de pointe. Un essai de plus grande envergure est nécessaire avant de formuler une recommandation définitive.
La ventilation à haute fréquence (jet ou oscillatoire) est un mode de ventilation qui utilise de faibles volumes courants (environ 1 à 2 ml/kg) et des fréquences respiratoires élevées (3 à 15 respirations par seconde). Étant donné que la distension des alvéoles est connue pour être l’un des mécanismes favorisant les lésions pulmonaires associées à la ventilation, la ventilation à haute fréquence devrait être bénéfique dans le SDRA. Les résultats des essais cliniques comparant cette approche à la ventilation conventionnelle chez les adultes ont généralement démontré une amélioration précoce de l’oxygénation mais pas d’amélioration de la survie.
Le plus grand essai contrôlé randomisé comprenait 548 adultes atteints de SDRA modéré à sévère qui ont été randomisés entre la ventilation conventionnelle et la ventilation oscillatoire à haute fréquence (HFOV). Cette étude a été interrompue prématurément pour cause de préjudice en raison d’un taux de mortalité à l’hôpital de 47 % chez les patients sous VFOH et de 35 % dans le groupe conventionnel. Par conséquent, la VFOH n’est pas recommandée comme stratégie de traitement du SDRA.
La ventilation par liquide partiel a également été essayée dans le SDRA. Un essai contrôlé randomisé qui l’a comparé à la ventilation mécanique conventionnelle a déterminé que la ventilation liquide partielle entraînait une morbidité accrue (pneumothorax, hypotension et épisodes hypoxémiques), et une tendance à une mortalité plus élevée.
Ventilation par relâchement de la pression des voies aériennes
La ventilation par relâchement de la pression des voies aériennes (APRV) est un autre mode ventilatoire qui utilise une longue durée (T high) d’une pression positive élevée des voies aériennes (P high) suivie d’une courte durée (T low) à une faible pression (P low). Le temps passé à une P haute par rapport à une P basse est un rapport inverse des schémas respiratoires normaux. Par exemple, un patient peut passer 5,2 secondes à la P haute et 0,8 seconde à la P basse. La théorie est que le temps passé à P élevé augmente et maintient de manière significative le recrutement alvéolaire, améliorant ainsi l’oxygénation. L’APRV peut améliorer l’oxygénation, mais aucun essai contrôlé randomisé n’a démontré une amélioration de la survie en cas de SDRA. Les médecins doivent faire preuve de prudence avec l’APRV chez les patients souffrant d’une maladie pulmonaire obstructive, en raison du temps d’expiration relativement court et de la possibilité d’hyperinflation et de barotraumatisme.
Positionnement en décubitus dorsal
Environ 60-75% des patients atteints de SDRA ont une oxygénation significativement améliorée lorsqu’ils sont tournés du décubitus dorsal vers la position couchée. L’amélioration de l’oxygénation est rapide et souvent suffisamment importante pour permettre de réduire la FiO2 ou le niveau de CPAP. La position couchée est sûre, avec des précautions appropriées pour sécuriser tous les tubes et lignes, et ne nécessite pas d’équipement spécial. L’amélioration de l’oxygénation peut persister après le retour du patient en position couchée et peut se produire lors d’essais répétés chez les patients qui n’ont pas répondu initialement.
Les mécanismes possibles de l’amélioration constatée sont le recrutement des zones pulmonaires dépendantes, l’augmentation de la capacité résiduelle fonctionnelle (CRF), l’amélioration de l’excursion diaphragmatique, l’augmentation du débit cardiaque et l’amélioration de l’adaptation ventilation-perfusion.
Malgré l’amélioration de l’oxygénation avec la position couchée, les premiers essais contrôlés randomisés de la position couchée dans le SDRA n’ont pas démontré une amélioration de la survie. Dans une étude italienne, le taux de survie jusqu’à la sortie de l’USI et le taux de survie à 6 mois étaient inchangés par rapport aux patients ayant reçu des soins en position couchée, malgré une amélioration significative de l’oxygénation. Cette étude a été critiquée parce que les patients étaient maintenus en position couchée pendant une moyenne de seulement 7 heures par jour. En outre, une étude française ultérieure, dans laquelle les patients étaient en position couchée pendant au moins 8 heures par jour, n’a pas documenté un avantage de la position couchée en termes de mortalité à 28 ou 90 jours, de durée de la ventilation mécanique ou de développement de la pneumonie associée au ventilateur (PAV). Cependant, un essai randomisé contrôlé ultérieur dans lequel les patients atteints de SDRA sévère ont été placés en position couchée tôt et pendant au moins 16 heures par jour a montré un bénéfice significatif en termes de mortalité. Dans cette étude, les patients atteints de SDRA sévère (PaO2/FiO2 de < 150) ont été randomisés en position couchée après 12-24 heures de stabilisation. Le taux de mortalité à 28 jours était de 16 % dans le groupe en position couchée et de 32,8 % dans le groupe en position couchée. Les patients étaient retournés manuellement. Un lit spécialisé n’était pas nécessaire.