interet de l`humidification chauffee dans le desencombrement
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INSTITUT DE FORMATION EN MASSO-KINESITHERAPIE DE RENNES INTERET DE L’HUMIDIFICATION CHAUFFEE DANS LE DESENCOMBREMENT BRONCHIQUE DES PATIENTS ATTEINTS DE MUCOVISCIDOSE Céline TOURNEFORT 2010-2011 Selon le code de la propriété intellectuelle, toute reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l'auteur est illégale. Ministère de la Santé et des Sports Région Bretagne Institut de Formation en Masso-Kinésithérapie de Rennes INTERET DE L’HUMIDIFICATION CHAUFFEE DANS LE DESENCOMBREMENT BRONCHIQUE DES PATIENTS ATTEINTS DE MUCOVISCIDOSE Travail personnel présenté par : Céline TOURNEFORT en vue de l’obtention du Diplôme d’Etat de Masseur-Kinésithérapeute 2010-2011 Le travail a été réalisé au Centre de Kinésithérapie Respiratoire et Fonctionnelle (CKFR) de Lyon. Directeur de mémoire : Eric BEAUVOIS Directeur de mémoire institut : Michel CABILLIC Résumé Ce mémoire a pour but d’évaluer le bénéfice de l’humidification chauffée à haut débit (système AIRVO™) dans l’amélioration du désencombrement bronchique chez les patients atteints de mucoviscidose. Pour cela, la méthode suivante a été utilisée. Tout d’abord, une revue de la littérature a été effectuée afin d’explorer le domaine de l’humidification. Plusieurs points sont mis en évidence : - La prescription de l’humidification est empirique, - L’humidification chauffée est une des modalités d’humidification les plus efficaces puisqu’elle regroupe les conditions optimales (température et humidité relative proches de la physiologie), - Le haut débit nasal favorise l’humidification, - L’humidification chauffée améliore la clairance muco-ciliaire et optimise le désencombrement. Suite à cette analyse de la littérature, un protocole idéal est proposé. L’étude sera randomisée et chaque patient sera son propre témoin. Le patient alternera séance de drainage (30 minutes) avec humidification et séance de drainage (30 minutes) sans humidification. Au cours de cette étude, la saturation sera évaluée par une oxymétrie de pouls, le ressenti du patient par une échelle visuelle analogique, la fonction respiratoire par une exploration fonctionnelle respiratoire et les expectorations seront analysées qualitativement et quantitativement. Ce protocole n’ayant pas pu être réalisé, une étude pilote observationnelle a été mise en place. Les résultats de cette étude montrent que le système AIRVO™ est efficace dans l’optimisation du désencombrement. En conclusion, il serait donc intéressant de poursuivre ce travail puisque l’étude pilote a permis de mettre en place un protocole réalisable. Mots clés : humidification – transport muco-ciliaire – clairance – mucoviscidose – sécrétions – kinésithérapie Summary The purpose of this memo is to evaluate the benefit of heated humidification at a high flow (AIRVO™ system) in the improvement of bronchial clearing with patients affected by cystic fibrosis. According this report, the following method was used. First of all, a literature review was carried out in order to explore the field of humidification. Several points are highlighted : - The prescription of humidification is empirical, - Heated humidification is one of the most efficient methods of humidification since it gathers the optimal conditions (temperature and relative humidity close to physiology), - The nasal high flow favours humidification, - Heated humidification improves the mucociliary clearance and optimizes clearing. Following this analysis of literature, an ideal protocol is proposed. The study will be randomized and each patient will be his own witness. The patient will alternate draining sessions (30 minutes) with humidification and draining sessions (30 minutes) without humidification. During this study, saturation will be evaluated by an oxymetry of pulse, felt of the patient by an analogical visual scale, the respiratory function by a respiratory functional exploration and the expectorations will be analyzed qualitatively and quantitatively. This protocol could not have been carried out, so an observational pilot study was set up. The results of this study show that the AIRVO™ system is efficient in the clear optimization. To conclued, it would be thus interesting to continue this work since the pilot study made it possible to set up a feasible protocol. Key words: humidification - mucociliary transport - clearance – cystic fibrosis – secretions – physiotherapy SOMMAIRE I. Introduction ......................................................................................... 1 II. Revue et analyse de la littérature ...................................................... 4 1. Les études descriptives ...................................................................................... 4 2. Les études comparatives .................................................................................... 9 III. Proposition d’un protocole d’étude : Matériel et méthode .......... 15 1. Organisation de l’étude .................................................................................... 15 2. Population du protocole d’étude ..................................................................... 15 3. Les critères d’évaluation .................................................................................. 16 4. Matériel .............................................................................................................. 16 5. Le drainage ........................................................................................................ 17 6. Déroulement des mesures ................................................................................. 18 6.1 L’analyse des sécrétions ................................................................................................ 18 6.2 L’évaluation du ressenti du patient.............................................................................. 18 6.3 L’oxymétrie de pouls ..................................................................................................... 18 6.4 La spirométrie ................................................................................................................ 18 IV. Etude pilote observationnelle ........................................................... 19 V. Discussion ........................................................................................... 20 VI. Conclusion.......................................................................................... 23 I. Introduction La mucoviscidose, maladie congénitale à transmission autosomique récessive, est la plus fréquente des maladies génétiques graves affectant un nouveau né sur 4200 en France. Ce sont pour l’essentiel les manifestations respiratoires (dilatation progressive des bronches) qui vont en conditionner la morbidité et la mortalité [1][2]. Elle se caractérise par une mutation d’un gène localisé sur le bras long du chromosome 7 et codant pour la protéine CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator). Cette protéine est défectueuse ou absente. Elle entraine une diminution de la perméabilité membranaire au chlore et une augmentation importante de l’absorption de sodium exagérant les mouvements d’eau dans les cellules au niveau de l’épithélium bronchique. Le mucus devient alors déshydraté et visqueux perturbant la clairance muco-ciliaire induisant une obstruction bronchique [3]. L’encombrement bronchique qui en résulte est à l’origine d’une augmentation de la résistance des voies aériennes, de troubles ventilatoires, et d’une possible détérioration des échanges gazeux. La kinésithérapie est un axe essentiel dans le traitement de la mucoviscidose comprenant deux aspects : la prise en charge locomotrice (musculo-ostéo-articulaire) et la prise en charge respiratoire avec pour objectif principal la diminution de l’encombrement bronchique par l’intermédiaire du drainage bronchique. Les deux autres principaux axes de traitement sont l’antibiothérapie et la prise en charge nutritionnelle (administration d’extraits pancréatiques) [4][5][6][7]. Une partie du traitement est réalisé par nébulisation. Il existe plusieurs grandes familles de thérapeutiques inhalées: - les bronchodilatateurs, - la rhDNase (Pulmozyme®) fluidifiant bronchique permettant une diminution de la viscosité des sécrétions bronchiques, - les solutions salées hypertoniques fluidifiant les sécrétions bronchiques en augmentant leur hydratation par effet osmotique, - les antibiotiques jouant un rôle dans le traitement des exacerbations. Comme nous l’avons vu, certains traitements antibiotiques et la kinésithérapie permettent de lutter contre l’obstruction bronchique facilitant la clairance muco-ciliaire. Cette dernière implique une étroite intéraction entre les cellules épithéliales ciliées et le mince film de mucus qui les recouvre. Ce mucus respiratoire, produit par les glandes sous-muqueuses et, en plus faible quantité, par les cellules caliciformes de l'épithélium, est mobilisé en permanence par le mouvement des cellules ciliées, à une vitesse qui croît depuis les bronchioles jusqu'à la trachée. D’une part, l'efficacité du battement ciliaire et la vitesse de transport du mucus dépendent de multiples facteurs, parmi lesquels figurent le nombre de cils actifs, la vitesse de l'extrémité des cils, la régulation du 1 mouvement ciliaire, sa coordination et la fréquence de battement. D’autre part, l’efficacité de la clairance muco-ciliaire dépend des propriétés rhéologiques (viscoélasticité et filance) et les propriétés de surface du mucus. Elle est également dépendante de la température et de l’hygrométrie de l’air inhalé. En effet, les variations de la température ont une action importante sur la fréquence du battement ciliaire et les variations de l'hygrométrie entraînent une diminution de l'épuration en partie secondaire à des altérations des propriétés rhéologiques et physiques du mucus. Dans les conditions physiologiques, le bon fonctionnement du tapis muco-ciliaire est assuré par un équilibre thermodynamique : l’air ambiant inhalé est réchauffé et humidifié dès qu'il atteint le carrefour trachéobronchique. De la chaleur et de l’humidité sont ainsi récupérées lors de l’expiration évitant l’assèchement du mucus [8] [9]. En cas de défaillance de l’épuration muco-ciliaire, des systèmes d’humidification permettent de rétablir ces conditions. L’humidification est en général un complément à la ventilation mécanique et à l’oxygénothérapie. Elle est souvent utilisée en réanimation pour favoriser l’assistance ventilatoire en luttant contre l’assèchement des muqueuses et la congestion nasale améliorant ainsi la fonction muco-ciliaire. Par la diminution des symptômes nasaux, l’humidification permet la tolérance de l’assistance ventilatoire et par conséquent une amélioration de la compliance thérapeutique [10]. Elle est également utilisée en ventilation spontanée chez des patients atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) et de bronchiectasies. En effet, des études récentes se sont intéressées à l’humidification par le système Airvo™ (Ficher & Paykel Healthcare) chez ces patients et ont montré une amélioration de l’activité du tapis muco-ciliaire par l’intermédiaire du taux d’humidité et de la température de l’air inspiré [11] [12]. Il existe différentes modalités pour l’humidification [4][13][14][15] : - l’humidification froide c'est-à-dire une humidification à air ambiant, - l’humidification passive qui nécessite l’utilisation d’un échangeur de chaleur et d’humidité (ECH) afin de retenir, grâce à des filtres, la chaleur et l'humidité de l'air expiré par le patient et lui restituer lors de l'inspiration suivante, - l’humidification active qui nécessite des humidificateurs chauffants où les gaz inspiratoires passent par une chambre d'humidification (réservoir d’eau) chauffée par une plaque délivrant des gaz saturés en vapeur d’eau (37°C, 44 mgH20/L) et permettant de maintenir en continu la température du gaz inspiré par le patient. Cette technique est conçue pour reproduire les fonctions physiologiques des voies aériennes supérieures. (Ce type d’humidificateur peut posséder un fil chauffant c'est-à-dire que l’humidification est présente jusqu’à l’extrémité du tube.) 2 Des études, dont la plupart sont comparatives, ont tentées de démontrer l’intérêt de chaque modalité d’humidification. D’après certaines études [16][17], l’humidification chauffée diminue considérablement l’assèchement de la muqueuse en comparaison avec l’humidification froide. Ce mémoire a pour but d’évaluer le bénéfice de l’humidificateur-réchauffeur (système Airvo™) dans l’amélioration du désencombrement bronchique chez des patients atteints de mucoviscidose. 3 II. Revue et analyse de la littérature La recherche bibliographique a été effectuée par interrogation des bases de données « Emconsulte », « PubMed » et « Science Direct ». Les mots clés recherchés sont les suivants : humidification – transport muco-ciliaire – clairance – mucoviscidose – sécrétions – kinésithérapie. Des articles complémentaires m’ont été recommandés par des professionnels paramédicaux (notamment des kinésithérapeutes spécialisés en kinésithérapie respiratoire) et par la société Fisher & Paykel Healthcare. Parmi une cinquantaine d’articles étudiés, seuls 20 ont été retenus pour l’analyse de la littérature. Les critères de sélection étaient le niveau de preuves des études descriptives et comparatives et les études publiées après 1990 (à l’exception d’une étude publiée en 1988). De plus, les études descriptives sont surtout ciblées sur la justification du besoin d’humidification, sur les nouvelles modalités d’humidification et sur les effets de l’humidification notamment au niveau de la clairance. Quant aux études comparatives choisies, elles permettent une comparaison des différentes modalités d’humidification. A noter, que les études concernant l’humidification passive n’ont pas été retenues. La revue de la littérature sera présentée en deux parties : l’une abordant les études descriptives et l’autre les études comparatives. 1. Les études descriptives (annexe 1) Dix études descriptives ont été retenues. Certaines cherchent à justifier le besoin d’une humidification chez des patients ayant des symptômes nasaux. En effet, l’humidification est souvent prescrite de façon empirique chez ces patients. Dans son étude prospective, en 1988, Campbell a évalué la fréquence d’humidification dans les hôpitaux chez des patients sous oxygénothérapie. Sur 55 hôpitaux contactés, 25 administrent de l’oxygène humidifié chez tous les patients, 27 en administrent pour quelques patients et 3 ne prescrivent pas d’humification mais seulement de l’oxygène sec. Il confirme ainsi la prescription empirique de l’humidification par une fréquence d’humidification dans les hôpitaux très variable puisque chaque établissement est libre au niveau de la prescription. L’auteur a alors étudié le ressenti du patient par un questionnaire entre l’oxygène sec et l’oxygène humidifié délivré par canule nasale. Les résultats montrent que les symptômes (nez sec, bouche et gorge sèches, inconfort pulmonaire, maux de tête) sont identiques chez tous les patients quelque soit la modalité d’administration de l’oxygène et qu’il n’existe pas de différence significative entre les deux groupes au niveau de la sévérité des symptômes qui reste stable ou diminue avec le temps. L’étude ne suggère donc pas que l’oxygénothérapie nasale à long-terme exige une humidification. [18] 4 En 1998, Rakotonanahary évalue les facteurs justifiant le besoin d’humidification. Il inclut 87 patients sous CPAP à domicile. Lors de l’apparition de symptômes nasaux chez ces patients, une humification froide est ajoutée au circuit CPAP. Si ces symptômes persistent, les patients sont alors placés sous humidification chauffée. Cette dernière est utilisée chez 26 patients et essentiellement chez les personnes âgées (odd ratio (OR) de 12,7, 95% CI de 2,6 à 62,5), les patients atteints de maladie respiratoire chronique (OR de 5,9, 95% CI de 1,3 à 27,3) et ceux ayant des déformations de la cloison nasale (OR de 4,7, 95% CI de 1,2 à 18,2). De plus, les résultats montrent que l’inconfort nasal persiste chez 51 patients parmi les 87 après 32 jours. Ce dispositif a ainsi permis une augmentation de la durée d’utilisation quotidienne de la CPAP. [19] Wood, en 2000, illustre, par un rapport de cas, le développement des sécrétions épaisses entrainant une obstruction des voies aériennes pouvant mettre la vie en danger. Un patient âgé de 66 ans est placé sous BiPAP (Bi-level Positive Airway Pressure) afin de retarder l’intubation. Après 6 jours, il exprime des symptômes de nez sec et de sécrétions sèches au niveau des voies aériennes supérieures entrainant l’interruption de la ventilation non invasive (VNI). Suite à cette situation, une humidification est mise en place afin de lutter contre ces complications de VNI telles que l’occlusion des voies respiratoires. L’auteur effectue alors une étude prospective comparant l’humidification froide de type « passover » avec l’humidification chauffée au cours d’une oxygénothérapie à haut débit (30L/min). Lors d’une humidification de type « passover », le gaz délivré par l’humidificateur traverse une chambre d’humidification, lèche la surface d’eau contenue dans le réservoir et ressort par le circuit de l’humidificateur (le gaz passe sur le liquide sans buller dans l’eau). Dans ce cas, le gaz est délivré à une température de 23,8°C et une humidité relative (rH) de 33-34%. Lors de l’humification chauffée, le gaz est délivré à 28,1°C et 100% rH. L’humidité relative est le rapport entre la quantité de vapeur d’eau présente et la quantité maximale théorique (la valeur de saturation).Les résultats montrent que l’humidification froide n’est pas adéquate pendant des périodes prolongées contrairement à l’humidification chauffée qui peut fournir une humidification optimale en augmentant le taux rH du flux gazeux. [20] Hayes et al., dans une étude, apportent des éléments complémentaires justifiant l’humidification. Ils étudient, chez des sujets sous CPAP, si les fuites par la bouche et le flux unidirectionnel passant au niveau de la muqueuse nasale peuvent conduire à une altération du flux sanguin et de la géométrie nasale. En effet, ces fuites peuvent conduire à un inconfort nasal (assèchement des voies aériennes supérieures) induisant une libération de médiateurs inflammatoires tels que des amines vasoactives et des leucotriènes. Cette dernière est à l’origine d’une congestion vasculaire et d’une obstruction nasale. Dans un second temps, il s’intéresse à l’humidification de l’air inspiré (29°C, 70% rH) qui pourrait atténuer ces effets. Cette étude porte sur 8 sujets sains. Les effets de la CPAP avec la bouche ouverte sont étudiés chez tous les sujets et ceux avec la bouche fermée chez 4 des 8 sujets. 5 Lorsque la CPAP est utilisée sans fuite par la bouche, il n’existe pas de différences significatives au niveau du flux de la muqueuse. Par contre, quand la bouche est ouverte, tous les sujets présentent une augmentation du flux de 65% (p<0,0001) alors qu’il augmente seulement de 8% sous humidification. . Hayes analyse en fait les conséquences d’une résistance nasale gênant l’expiration. D’après les différents résultats, l’humidification prévient l’augmentation du flux sanguin de la muqueuse nasale et donc la congestion nasale. [21] Oto, en 2010, étudie, à partir d’un banc d’essai, les effets de l’humidificateur chauffant sur la sècheresse buccale et sur les propriétés hygrométriques des gaz inspirés chez les patients nécessitant une BiPAP. Durant l’étude clinique, les patients (n = 23) sont placés sous humidification chauffée avec un masque complet. Les patients sont répartis en deux groupes : un premier (n = 12) où la température à la sortie du fil est de 26-28°C et un deuxième (n = 11) où elle est de 33-36°C. Cette étude permet de mesurer l’humidité orale par l’intermédiaire de la muqueuse buccale et la sécheresse buccale par une EVA. Dans le premier groupe, l’humidité orale diminue après la mise en place de la VNI (p<0,05) et est récupérée après le sevrage de la VNI. Parallèlement, le score de l’EVA évolue de façon inverse à l’humidité. Dans le deuxième groupe, aucune modification de l’humidité orale et du score de l’EVA n’est observée. Les résultats montrent que l’humidité absolue est influencée par la FiO2, l’EPAP (expiratory positive airway pressure) et les fuites d’air inspiré. En effet, lorsque la FiO2, l’EPAP et les fuites d’air augmentent, l’humidité absolue diminue significativement (p<0,01) et le débit de base est augmenté. L’humidificateur chauffant est un facteur influençant l’humidité absolue et la sècheresse buccale. [22] Suite à ces références justifiant des situations d’humidification, d’autres études évaluent l’intérêt de certaines modalités d’humidification. Groves et Tobin, en 2007, s’interrogent sur le haut débit nasal (HFN). Ce dernier délivre de l’air et de l’oxygène par l’intermédiaire d’un circuit d’humidification à un flux plus élevé que traditionnellement via une interface nasale. En effet, des flux de 40 L/min sont bien tolérés. Ainsi, ce dispositif est une alternative à la VNI et pourrait être mieux tolérés par les patients évitant ainsi la ventilation invasive. Les auteurs cherchent à déterminer les facteurs qui influent sur le niveau de la PEP générée lors de l’utilisation du HFN. 10 patients volontaires recrutés dans l’unité de soins intensifs sont alors inclus dans l’étude afin de mesurer la pression pharyngée expiratoire (EPP) bouche ouverte et bouche fermée. Ils sont tous soumis à une humidification par interface nasale suivant un flux variant de 0 à 60 L/min et une FiO2 de 0,21. D’après les résultats, l’EPP est corrélée de façon significative au flux que la bouche soit ouverte ou fermée. En conclusion, une augmentation du flux va entrainer une PEEP (positive end expiratory pressure) plus importante et ainsi permettre une meilleure oxygénation et une diminution de la résistance des voies aériennes. Le 6 mécanisme du HFN permet donc de favoriser l’humidification grâce à des conditions optimales. [23] La température et l’hygrométrie joue un rôle important dans l’efficacité de la clairance mucociliaire. Kilgour, dans une étude [24], cherche à montrer qu’une diminution de température de 37°C à 30°C dans des conditions d’humidité optimale (100% rH) peut altérer la vitesse de transport du mucus (MTV) et la fréquence des battements ciliaires (CBF). L’étude a été effectuée sur un modèle trachéal bovin afin de représenter les voies respiratoires de l’homme. Trois groupes (1,2 et 3) sont respectivement exposés aux températures de 37°C, 34°C et 30°C. Dans le groupe 1, la MTV est de 5,7±2,6 mm/min et la CBF est de 19,8±2,7 battements/s. Ces valeurs correspondent à un temps de survie moyen des préparations supérieur à 6 heures. Après 6 heures, le nombre de cellules épithéliales produisant du mucus est réduit. Lorsque la température est abaissée à 34°C, la MTV et la CBF sont significativement diminuées (p<0,0001). A 30°C, le phénomène précédent est augmenté et l’altération des tissus est à l’origine d’un transport muco-ciliaire inefficace. Ces différents résultats suggèrent que des températures de 30°C voire 34°C avec 100% d’humidité relative peuvent ne pas être suffisantes pour prévenir, à long terme, le dysfonctionnement épithélial. Kilgour, à travers cette étude, montre l’importance de ces paramètres (température et humidité) lors de l’humidification des voies aériennes supérieures. Des études récentes se sont alors intéressées à l’humidification en tenant compte des critères étudiés précédemment dans la littérature : le débit, la température et l’humidité. En 2008, une étude a été menée par Hasani et al. [25] pour voir l’effet de l’humidification chauffée sur la clairance muco-ciliaire chez des patients atteints de bronchiectasies. Ce système d’humidification fournit de l’air humidifié à 37°C et un débit entre 20 et 25 L/min via une interface nasale. Pour cette étude, 10 patients suivent le protocole en entier. 4 patients se sont retirés au début de l’étude car ils se sentaient incapables de se conformer à la manœuvre d’inhalation du traceur quel traceur. Le protocole consiste à évaluer la clairance trachéo-bronchique grâce à un marqueur (des particules de polystyrène sont marquées par le technétium) en comparant, chez ces patients, le traitement par humidification (3 heures par jour pendant 6 jours) avec un groupe contrôle. Les résultats sont analysés jusqu’à 6 heures après l’administration du radio-aérosol. L’humidification aboutit ainsi à une amélioration significative de la clairance par rapport à l’évaluation de référence. Le nombre de toux est également réduit après les 7 jours de traitement. En 2010, Rea et al. [26] étudient l’efficacité de l’humidification à long terme chez des patients atteints de maladies respiratoires chroniques telles que BPCO et bronchiectasies sur le nombre d’exacerbations et améliorer la qualité de vie ainsi que la fonction pulmonaire. 108 patients participent à l’étude, répartis en deux groupes : 7 - Groupe 1 : groupe traitement (n = 60) sous humidification via une canule nasale (37°C, 100% rH). Il s’agit d’un humidificateur chauffant « passover » à haut débit (20-25 L/min). - Groupe 2 : groupe témoin (n = 48). Chaque patient conserve son traitement habituel. Les résultats du score de dyspnée sont similaires entre les deux groupes. Cependant, le nombre de jours d’exacerbations par an est réduit de 54,3% pour le groupe traitement en comparaison avec le groupe témoin (p = 0,045). A cela s’ajoute un retard d’apparition de la première exacerbation : 27 jours pour le groupe témoin et 52 jours pour le groupe traitement (p = 0,0495). Ainsi, le nombre d’admission à l’hôpital est diminué (p = 0,439). Quant au score total du questionnaire St Georges, il diffère significativement en faveur du groupe traitement par comparaison au groupe témoin. La quantité des expectorations reste similaire entre les deux groupes. D’autre part, la fonction pulmonaire est améliorée de façon significative à partir de 3 mois et persiste toujours au 12 ème mois. Cette amélioration est suggérée par l’amélioration du VEMS et de la CVF. Ainsi, l’humidification à long terme peut améliorer la fonction pulmonaire et réduire le « gas trapping » (hyperinflation) par l’amélioration de la clairance muco-ciliaire. Ces deux études mettent en évidence une amélioration de l’activité du tapis muco-ciliaire grâce à des conditions optimales qui combinent un débit élevé avec une température de 37°C et 100% d’humidité relative. Des études plus anciennes s’intéressent également à l’amélioration de la clairance muco-ciliaire par l’intermédiaire de l’humidification. Conway et al., en 1992, [27] étudient les effets de l’humidification froide nébulisée (cold water, jet nebulizing humidification) au niveau de la clairance des sécrétions trachéo-bronchiques chez des patients atteints de bronchiectasies. Sept sujets sont inclus dans l’étude et suivent le protocole suivant sur deux jours : un premier jour composé d’une phase d’humification (30 minutes), une phase de chest physiothérapie (20 minutes) et une phase de repos (30 minutes) et un deuxième (phase témoin) où l’humidification n’est pas mise en place. Lorsque l’humidification est utilisée en complément de la chest physiothérapie, on note une amélioration de 26% du rendement des sécrétions (augmentation du poids total des sécrétions de 6g) par rapport à l’absence d’humidification (p<0,05). Tous les patients montrent également une amélioration de la clairance du radio-aérosol (99mTechnetium) de 8,7% (p<0,05) après la phase de chest physiothérapie quand l’humidification est administrée. Les résultats de cette étude sont contradictoires avec ceux des deux études précédentes. En effet, une amélioration de la clairance muco-ciliaire est observée même si les conditions optimales ne sont pas mise en place. Il se pose alors la question de savoir si l’amélioration de la clairance aurait été plus importante dans des conditions optimales. 8 2. Les études comparatives (annexe 2) De nombreux auteurs s’intéressent à la modalité d’humidification à choisir lorsque le patient est placé sous CPAP. En 1996, Richards [28] s’intéresse à l’influence de l’humidification sur la résistance nasale lors de l’utilisation de la CPAP avec des fuites par la bouche. Six sujets sains ont été sélectionnés pour effectuer sept tests. Un des tests correspond à un test témoin (respiration par le nez). Lors d’une respiration par la bouche à l’air ambiant (22,5-23,5°C / 55-63% rH), tous les sujets expriment une sensation de bouche et de nez sec. En effet, la résistance nasale augmente et atteint une valeur maximale au bout de 2 minutes après le test. Le retour à la valeur initiale n’est toujours pas atteint après 60 minutes. Une humidification froide est alors ajoutée. Cependant, elle n’élève l’humidité relative que de 6 à 9%. Les tests suivants se déroulent avec une humidification chauffée. Dans ces différents cas, l’humidité relative est supérieure à 97% et les sujets n’ont plus la sensation d’assèchement des voies aériennes supérieures. La résistance nasale est alors considérablement diminuée voire abolie. En plus de cette augmentation, la température est également élevée de 23°C à 37°C. En 1999, Massie et al. [29] comparent les effets de l’humidification froide et chauffée sur les symptômes nasaux et l’observance. Pour cette étude, 38 patients présentant un syndrome d’apnée du sommeil ont été retenus. La durée de l’étude est de 8 semaines : - Les 3 premières semaines : même type d’humidification (n =22 avec humidification chauffée et n = 16 avec humidification froide) - Les 2 semaines suivantes : pas d’humidification, - Les 3 dernières semaines : alternance des deux types d’humidification. Les résultats montrent que les symptômes nasaux sont présents dans au moins 20% des cas chez tous les patients (congestion nasale, bouche sèche, nez sec, …). A la fin de l’étude, les patients maintiennent le type d’humidification de leur choix : 29 choisissent l’humidification chauffée (76%) et 2 patients préfèrent utiliser la CPAP sans humidification. De plus, l’observance est améliorée significativement (p = 0,008) par comparaison entre l’humidification chauffée et l’absence d’humidification. Cependant, il faut noter qu’aucune différence significative n’existe entre l’humidification froide et l’absence d’humidification ainsi qu’entre l’humidification froide et chauffée. Une satisfaction globale est observée lors de l’utilisation de l’humidification (p ≤ 0,05) et une sensation de « bien-être » au réveil est ressentie chez les patients sous humidification chauffée (p = 0,005). Randerath et al., en 2002, [30] viennent compléter l’étude de Massie en comparant également l’humidification froide et l’humidification chauffée sous CPAP. Cependant, Randerath étudie 9 surtout l’humidité relative de l’air inspiré et les fuites d’eau pendant la respiration lors de ces deux modalités. Dix sujets sains sont inclus et suivent un protocole de 3 phases : - Sans humidification (air ambiant : 22±0,2°C / 29,6±2,3% rH) - Humidification froide (température eau ≤ température air ambiant) - Humidification chauffée (>35°C) On retient des résultats une augmentation significative de l’humidité relative de l’air inspiré sous humidification froide mais surtout sous humidification chauffée. Pour l’air expiré, l’amélioration est significative mais moins importante (p<0,001). De plus, au niveau des fuites d’eau existantes lors de l’absence d’humidification, seule l’humidification chauffée permet de les réduire de moitié. Martins de Araujo, en 2000, [31] s’intéresse également à l’impact de l’humidité relative de l’air inspiré lors d’une humidification chauffée par masque complet (masque oro-nasal). Pour cela, elle inclut 25 patients présentant un syndrome d’apnée du sommeil et bénéficiant d’une thérapie par CPAP. Elle effectue deux études : une première (n = 8) pendant le sommeil et une deuxième (n = 17) pendant la journée. Au cours de la nuit, la rH est significativement augmentée avec l’humidification chauffée que la bouche soit ouverte ou fermée plutôt que lors de l’utilisation de la CPAP seule (p<0,01). Au cours de la journée, les résultats mettent en avant une diminution de la rH lors de l’utilisation de la CPAP seule (p<0,01). L’ajout de l’humidification chauffée permet donc de prévenir les changements de la rH et de diminuer les fuites en comparaison avec une période contrôle où la CPAP n’est pas utilisée (p<0,01). De plus, l’utilisation d’un masque oro-nasal comble totalement les fuites par comparaison avec un masque nasal. Cependant, même si ce type de masque présente de nombreux avantages afin de réduire les symptômes nasaux, le masque nasal a été jugé plus confortable par les patients. Ces différents articles présentent de nombreux points de convergence. En effet, tous les auteurs mettent en avant le bénéfice de l’humidification chauffée par rapport aux autres modalités (humidification froide et absence d’humidification). L’humidification chauffée permettrait de prévenir l’augmentation de la résistance nasale et des symptômes nasaux mais également d’améliorer l’observance des patients. Pour comprendre les éléments précédents, il est nécessaire d’expliquer le mécanisme à l’origine de l’assèchement des voies aériennes. Cet assèchement s’explique en grande partie par l’inconfort nasal existant lors du traitement CPAP qui entraine une diminution significative de l’humidité relative (rH). Cela va conduire à la libération d’amines vasoactives et de leucotriènes. Le débit sanguin de la muqueuse est alors augmenté et les vaisseaux engorgés ce qui conduit à l’augmentation de la résistance nasale. De plus, ces études montrent que les modifications de l’humidité (rH) ont une action plus importante au niveau de la résistance nasale que celles de la température. Lors de l’utilisation de l’humidificateur chauffant, le but va être d’obtenir une rH optimale afin de réduire voire abolir les résistances nasales. 10 Le choix de la modalité d’humidification est également présent chez les patients placés sous oxygénothérapie. En 2008, des auteurs, tels que Miyamoto [32], s’intéressent toujours aux différentes possibilités d’administration de l’oxygène au niveau du confort nasal en variant les flux d’oxygène (1 à 5 L/min). Il inclut dans son étude 38 sujets donc 20 sont des sujets volontaires en bonne santé et 18 étant atteint d’une maladie pulmonaire. Des différences sont nettement observées entre les deux groupes. En effet, chez les sujets sains, l’inconfort nasal est plus élevé avec l’oxygène sec quelque soit le débit utilisé. De plus, la différence entre l’oxygène sec et l’oxygène humidifié est plus importante pour des flux supérieurs à 3 L/min. En revanche, chez les sujets atteints d’une maladie pulmonaire, l’inconfort nasal apparait uniquement à partir des flux supérieurs à 3 L/min. Cette étude montre donc que l’humidification (22-25°C, 43-45% rH) réduit l’inconfort nasal chez tous les sujets. Cependant, il faut tenir compte des différentes limites de l’étude. Les deux groupes de sujets présentent une différence d’âge importante (24 contre 68 ans) ainsi les différences dans l'inconfort nasal pourraient être attribuables aux différences de la muqueuse nasale par le vieillissement ou les maladies respiratoires chroniques. Il est également important de noter que le ressenti du patient est évalué seulement après une minute d’administration de l’oxygène. Cette étude porte sur l’humidification sous oxygénothérapie à bas débit. Cependant, dans la partie précédente (études descriptives), Groves et Tobin ont montré les bénéfices de l’humidification à haut débit. Il est donc nécessaire de s’intéresser à des articles concernant cette modalité d’humidification. En 2010, Roca et al. [33] comparent le confort subjectif de l’oxygénothérapie via une canule nasale à haut débit (HFNC) par rapport au masque chez les patients présentant une insuffisance respiratoire aigue. 20 patients sont inclus et suivent le protocole suivant : 30 minutes d’oxygénothérapie humidifiée par un humidificateur barboteur via un masque puis 30 minutes via HFNC. Les résultats de l’évaluation subjective du confort montrent une amélioration significative de la dyspnée, de l’assèchement de la bouche et du confort global lors de l’utilisation HFNC (p<0,001). Quant à l’analyse des variables respiratoires, aucune différence n’est observée entre les valeurs de référence et celles obtenues à la fin des 30 minutes d’oxygénothérapie pas masque alors qu’avec HFNC, on note une augmentation significative de la Pa02 (p = 0,02) et une réduction de la fréquence respiratoire (p<0,001) sans hypercapnie ni acidose. A la fin de la réalisation de ce protocole, tous les patients ont choisi de continuer à utiliser HFNC. Cependant, quelques effets indésirables, notamment un inconfort cervico-thoracique et une sensation de température de gaz trop élevée, ont pu être observés au cours de l’étude. En 2010, Tiruvoipati et al. [34] complètent l’étude de Roca en comparant l’efficacité du haut débit par masque complet (HFFM) avec celle du haut débit nasal (HFNP) dans le maintien des échanges gazeux. Ils cherchent également les effets possibles sur la fréquence cardiaque, la pression 11 artérielle, la fréquence respiratoire, le confort et la tolérance. Cette étude a été effectuée chez 50 patients intubés. Après une évaluation clinique, les patients sont extubés et suivent une phase de stabilisation (HHFM pendant 30 minutes avec un débit de 30 L/min). A la suite de cette phase, 2 protocoles sont mis en place : - Protocole A : HFFM pendant 30 minutes puis HFNP pendant 30 minutes (n = 25) - Protocole B : HFNP pendant 30 minutes puis HFFM pendant 30 minutes (n = 25) Il faut noter que 8 patients sont exclus de l’analyse finale. Les résultats montrent qu’après la phase de stabilisation, les échanges gazeux et les autres paramètres sont comparables. A la fin de la réalisation des protocoles, il n’existe pas de différence significative au niveau des échanges gazeux, de la fréquence cardiaque, de la pression artérielle et de la fréquence respiratoire entre HFFM et HFNP. Cependant, on note une meilleure tolérance (p = 0,01) et un meilleur confort (p = 0,09 ; non significatif) de HFNP. Cette étude montre que les canules nasales améliorent la tolérance du patient et que HFFM et HFNP sont aussi efficaces au niveau des échanges gazeux. Cependant, cette étude ne prend pas en compte les exigences d’une nouvelle intubation, la durée des soins intensifs, la survie, … Chanques et al. [35], en 2009, comparent, chez des patients non-intubés, l’inconfort existant sous oxygénothérapie à haut débit humidifiée par un humidificateur barboteur (BH) ou un humidificateur chauffant (HH). Les patients inclus dans l’étude (n = 30) sont évalués sur trois jours : ils testent chaque dispositif durant 24h. D’après les résultats, il n’existe pas de différences significatives entre le flux d’oxygène délivré par HH et BH. De plus, l’intensité des symptômes d’inconfort (assèchement), évalués par EVA, est plus faible chez les patients utilisant HH que chez ceux utilisant BH (p<0,01). Cette diminution d’assèchement est surtout observée au niveau de la bouche et du nez. A la fin de ces 3 jours, les patients préfèrent HH plutôt que BH (p = 0,02). Une comparaison a également été effectuée entre le haut et bas débit d’oxygène. Il en ressort qu’il n’existe pas de corrélation entre le flux d’oxygène et l’intensité des symptômes. Dans une seconde partie, les auteurs évaluent les propriétés hygrométriques de l’oxygène entre BH, HH et sans humidification lors d’un banc d’essai. Les résultats montrent que la température, l’humidité relative et l’humidité absolue sont plus élevées sous HH (p<0,05). Des auteurs ont comparé les effets de l’humidification avec fil chauffant ou non. C’est le cas pour Solomita, en 2009, [36] qui a pour objectif de déterminer les effets potentiels de l’humidification sur le volume des sécrétions chez des patients ventilés mécaniquement. Solomita suppose que le montant d'administration de vapeur d'eau fournie par un dispositif d'humidification peut avoir un impact significatif sur le volume et la qualité des sécrétions chez ces patients. Pour cela, des études in vitro et in vivo ont été nécessaires. Trois dispositifs d’humidification ont été utilisés : humidification avec fil chauffant, humidification avec fil non-chauffée et échangeurs de chaleur et 12 d’humidité (HME). On retient de l’étude in vitro que l’humidification avec fil non chauffant fourni plus de vapeur d’eau que l’humidification avec fil chauffant et HME quelque soit le débit utilisé (5, 10 ou 15 L/min). Quant à l’étude in vivo, neuf patients ont été inclus dans l’étude (6 issus d’établissement de soins chroniques avec une unité de ventilation et 3 issus d’une unité de soins respiratoires). Lors de ces tests, les sécrétions sont recueillies par aspiration et quantifiées. Les résultats montrent l’existence d’une différence significative entre les dispositifs. Cette différence est attribuable au volume des expectorations systématiquement plus élevés pour chaque sujet à l'aide de l’humidification avec un fil non-chauffé par rapport aux autres appareils. Il est nécessaire de préciser que les performances d’humidification sont différentes en fonction du dispositif utilisé. En effet, les différences de vapeur d’eau vont influer sur le volume des sécrétions. D’une façon générale, l’humidification semble être associée au volume des sécrétions. Deux autres études, réalisées par Nilius et Massengill (pour Fisher&Paykel), viennent compléter l’étude de Solomita. Nilius et al. [37] comparent l’humidification conventionnelle chauffée et l’humidification chauffée avec un fil chauffant (ThermoSmart™) chez 19 patients présentant un syndrome d’apnée du sommeil. La condensation passe de 35,5 mL à 2 mL et le score obtenu au questionnaire est de 13,5 (20,7 sous humidification conventionnelle) lors de l’utilisation de ThermoSmart™ (p<0,05) Les résultats montrent que la condensation et les symptômes nasaux sont significativement réduits lors de l’utilisation du système d’humidification avec un fil chauffant. La qualité du sommeil est ainsi améliorée. Une autre étude, effectuée par Massengill et al. [38], compare le même matériel mais est ciblée sur la pression de la CPAP. Pour cela, 20 patients sont inclus. Les résultats montrent que la pression de la CPAP est diminuée de 1,1 cm d’H20 lors de l’utilisation de ThermoSmart™. Cela pourrait s’expliquer par un niveau plus élevé de l’humidité absolue conduisant à une réduction de la résistance des voies nasales. 13 La revue de la littérature réalisée précédemment permet de mettre en évidence différentes constatations. L’humidification est encore prescrite de manière empirique ce qui a poussé des auteurs à chercher des facteurs justifiant cette utilisation en mettant en place des protocoles. Un des facteurs pouvant justifier l’humidification chez les patients sous VNI ou sous oxygénothérapie est l’existence de symptômes nasaux à l’origine d’un inconfort. D’après les différentes études présentées, l’humidification chauffée est la modalité la plus efficace par rapport aux autres telles que l’humidification froide et l’absence d’humidification. La présence d’un fil chauffant ajouté à l’humidification chauffée permet d’obtenir de meilleurs résultats. Cette modalité d’humidification regroupe les conditions optimales c'est-à-dire une température et une humidité relative proche de la physiologie des voies aériennes d’où son efficacité. Si ces conditions ne sont pas réunies, un dysfonctionnement épithélial va se mettre progressivement en place. De nombreuses études ont surtout montré que l’humidification chauffée permet d’augmenter l’humidité relative afin de réduire les symptômes nasaux et la résistance nasale. Ceci apporte un meilleur confort au patient entrainant une meilleure compliance. De plus, l’utilisation de dispositif tel que le haut débit nasal permet de favoriser une humidification optimale. En effet, il réunit une température et une humidité relative proche de la physiologie ainsi qu’un débit élevé. Il existe également des dispositifs à haut débit par masque ayant la même efficacité mais n’étant pas confortables pour le patient à l’opposé des canules nasales. L’humidification chauffée est également indiquée dans le but d’améliorer la clairance muco-ciliaire en favorisant les expectorations (augmentation du volume des sécrétions). Dans ce cas, les études ne sont plus effectuées chez des patients placés sous VNI ou sous oxygénothérapie mais chez des patients en ventilation spontanée atteints de BPCO ou bronchiectasies tout en respectant les critères de température, d’humidité relative et de débit. Ce type d’étude pourrait également être intéressant chez des patients atteints de mucoviscidose. Comme cela a été abordé dans l’introduction, les symptômes évocateurs de la mucoviscidose sont des bronchites chroniques évoluant progressivement vers une dilatation des bronches. A terme, l’inflammation et l’infection bronchique entretiennent un cercle vicieux et entrainent une dégradation pulmonaire par des lésions du tissu pulmonaire conduisant à une BPCO. L’humidification chauffée peut-elle apporter un bénéfice chez les patients atteints de mucoviscidose? Cette revue de la littérature a permis de mettre en avant les modalités permettant d’obtenir une humidification optimale et les effets de cette humidification. Cependant, des zones d’ombres persistent. Il s’agit essentiellement du temps minimal pendant lequel les patients sécrétants et difficilement expectorants doivent être soumis à l’humidification pour optimiser le désencombrement. En effet, aucun article n’a pu donner un temps minimal à partir duquel l’humidification active le tapis muco-ciliaire. 14 III. Proposition d’un protocole d’étude : Matériel et méthode Le protocole proposé a pour but d’essayer d’objectiver un des effets de l’humidification chauffée à haut débit, à savoir l’optimisation du désencombrement bronchique en favorisant la clairance mucociliaire. Ce protocole s’intéresse à des patients atteints de mucoviscidose. Ces derniers sont encombrés mais difficilement expectorants. Il faut préciser qu’aucune étude réalisée chez des patients atteints de mucoviscidose n’est retrouvée dans la littérature. Pour tenter de savoir si l’humidificateurréchauffeur (système AIRVO™) favorise le désencombrement bronchique, le ressenti du patient, la qualité et la quantité d’expectorations ont été évalués. 1. Organisation de l’étude Pour évaluer la clairance muco-ciliaire, 2 groupes de patients seront formés. L’étude sera randomisée et le patient sera son propre témoin. Les patients effectueront leur séance de kinésithérapie habituelle mais seront répartis soit dans le groupe « sans humidification puis humidification» soit dans le groupe « humidification puis sans humidification ». Le premier patient tire au sort un groupe, puis les groupes sont répartis un patient sur deux. Selon le groupe, les patients subiront soit 30 minutes de drainage sans humidification à J1 puis 30 minutes de drainage avec humidification à J2 ; soit 30 minutes de drainage avec humidification à J1 puis 30 minutes de drainage sans humidification à J2. Les mesures suivantes seront effectuées à l’arrivée du patient, à la fin de la séance de kinésithérapie et à distance de la séance (H+1) - La saturation - Le ressenti du patient - La fonction respiratoire Quant à l’analyse des sécrétions (subjective et objective), elle se fera au cours de la séance. 2. Population du protocole d’étude Les critères d’inclusion seront : - Patients atteints de mucoviscidose - Adultes et adolescents (âge > 18 et âge < 18) - Etat stable - Volontaires - Patients éduqués au drainage 15 Les critères de non inclusion seront : - Patients non coopérants - Exacerbations - Prise en charge à domicile 3. Les critères d’évaluation Les critères d’évaluation principaux sont : - les modifications de la quantité des expectorations évaluée subjectivement et objectivement, - les modifications de la saturation évaluées par une oxymétrie de pouls, - la comparaison du ressenti du patient évalué par une échelle visuelle analogique (EVA), - les modifications des valeurs de la fonction pulmonaire par une exploration fonctionnelle respiratoire (EFR) 4. Matériel La société Fisher et Paykel a mis sur le marché le dispositif AIRVO™ (figure1), qui est totalement inspiré des humidificateurs de ventilation mécanique insérés sur le circuit inspiratoire, mais qui dans cette configuration, est totalement indépendant de la ventilation mécanique. Ce système AIRVO™ permet de délivrer, à haut débit, des gaz respiratoires chauffés et humidifiés de façon à être entièrement saturés (37°C, 100% rH). Par l’intermédiaire du circuit respiratoire chauffant, l’humidité délivrée au patient est maintenue tout au long de l’utilisation du système. Le taux d’humidité et la température de l’air inspiré en ventilation spontanée sont susceptibles de modifier l’activité du tapis muco-ciliaire. Caractéristiques techniques : L’AIRVO™ est un générateur de débit à turbine avec un humidificateur intégré. Il récupère l’air ambiant et le conduit jusqu’à la chambre d’humidification. L’air, réchauffé et humidifié à la sortie de la chambre, est amené jusqu’au circuit respiratoire chauffant pour être délivré au patient. Ce circuit se compose d’une résistance chauffante afin d’éviter la condensation dans le tube. Le dispositif AIRVO™ seul pèse 2,1 kg (3,4 kg avec les accessoires). Les dimensions sont les suivantes : 273 mm x 170 mm x 175 mm. Les réglages : - Mise en place de la chambre d’humidification : Le remplissage se fait avec de l’eau minérale jusqu’au niveau prédéterminé. (figure 2) 16 - Une interface nasale Optiflow™, reliée au circuit respiratoire chauffant, est attribuée à chaque patient. Il existe différentes tailles (S, M, L) en fonction de la taille des narines. (figure 3) - Préchauffage : Cette phase dure quelques minutes. Le patient ne doit pas porter l’interface au cours de cette période. - Réglage du débit : Le débit de l’appareil peut être réglé entre 15 et 45 L/min par palier de 5 L/min. Le critère de sélection sera le plus haut débit admissible par le patient. - Après chaque utilisation, un cycle de décontamination est nécessaire. Ce cycle dure 55 minutes. Ce cycle est nécessaire puisque l’appareil va être utilisé chez des patients porteurs de germes. Il permettra ainsi d’éviter les contaminations par l’élimination des germes pouvant être présents suite à son utilisation. Circuit respiratoire chauffant Chambre d’humidification Interface nasale Optiflow™ Figure 1 : Système AIRVO™ Niveau prédéterminé de remplissage Figure 2 : Chambre d’humidification Figure 3 : Interface nasale Optiflow™ 5. Le drainage La séance de drainage dure 30 minutes et est effectuée avec ou sans humidification. Cette technique vise à atteindre un débit expiratoire le plus élevé possible au niveau des divers étages bronchiques sans nécessiter une expiration forcée. Il est débuté dans le volume de réserve expiratoire pour aller progressivement dans le volume de réserve inspiratoire et se compose de trois phases : le 17 décollement des sécrétions à bas volume, le rassemblement à moyen volume et l’évacuation à haut volume. Le patient est en position demi-assise et est guidé par le kinésithérapeute. Il effectue une inspiration lente suivie d’une pause inspiratoire afin d’obtenir une ventilation homogène des poumons puis expire par la bouche sous forme de soupirs. 6. Déroulement des mesures 6.1 L’analyse des sécrétions Cette analyse se fera en deux parties : une première partie subjective et une deuxième objective. La première partie consiste à observer l’aspect des crachats et plus précisément la couleur ce qui permettra de juger l’évolution de l’infection. Afin d’observer cet aspect, le crachat sera recueilli dans un mouchoir absorbant blanc. Une zone sera délimitée sur le mouchoir afin d’effectuer un rapport entre le diamètre du crachat et le diamètre de la zone. La deuxième partie consiste à quantifier les sécrétions. Pour cela, les sécrétions seront recueillies à l’aide d’une pipette. 6.2 L’évaluation du ressenti du patient Une échelle visuelle analogique sera utilisée afin d’évaluer deux paramètres. Dans un premier temps, elle sera utilisée pour évaluer la tolérance du patient lors du traitement proposé et dans un second temps, elle évaluera le ressenti du patient par rapport au traitement. Cette échelle sera cotée de 0 (intolérance et inefficacité du traitement) à 10 (aucune gêne ressentie par le patient et efficacité du traitement). 6.3 L’oxymétrie de pouls Elle permet une mesure simple, non invasive et continue de la saturation de l’hémoglobine en O2 au niveau des capillaires sanguin, on parle de saturation pulsée en oxygène : Sp02. Cette dernière est très proche de la SaO2 qui est la saturation artérielle en oxygène. 6.4 La spirométrie Elle sera effectuée à l’arrivée du patient, après le drainage et une heure après la fin de la séance. Les valeurs les plus intéressantes à observer sont la capacité vitale lente (CVL) et le débit expiratoire médian maximal (DEM 25-75) 18 Lors de ces mesures, il faut tenir compte qu’il s’agit d’une mesure indirecte. En effet, le désencombrement va permettre une meilleure ventilation et une diminution des résistances respiratoires. Ce sont ces derniers paramètres cités qui vont permettre l’amélioration des débits. IV. Etude pilote observationnelle Le protocole proposé n’a pas pu être mis en place pour plusieurs raisons notamment le manque de temps et l’absence d’études similaires dans la littérature. Cependant, une étude observationnelle a été réalisée afin de tester le matériel (système AIRVO™) et d’évaluer les effets de l’humidification au niveau de l’encombrement. Les essais sont effectués entre juillet et août 2010 au centre de kinésithérapie respiratoire et fonctionnelle (CKRF) de Lyon et sont basés sur le protocole proposé précédemment. Cinq patients atteints de mucoviscidose sont inclus dans cette étude. Au cours de ces essais, le patient est son propre témoin. Par exemple, s’il commence par 30 minutes de drainage avec humidification lors de la première séance, sa séance suivante se fera sans humidification. Les consignes d’utilisation de l’humidificateur-réchauffeur sont données à chaque patient : inspirer par le nez en gardant la bouche fermée pour éviter les fuites puis souffler par la bouche. Il faut noter que tous ces patients sont encombrés mais difficilement expectorants. Cette période d’essais a permis à chaque patient de bénéficier de dix séances de drainage associé à l’humidification. Cependant, il a été difficile de recruter plus de patients puisque les essais se sont déroulés pendant les grandes vacances scolaires. Quelques caractéristiques des patients ainsi que les éléments concernant le réglage du système AIRVO™ sont recueillis dans le tableau suivant : Patient 1 Patient 2 Patient 3 Patient 4 Patient 5 13 ans 13 ans 22 ans 25 ans 34 ans Taille de la canule nasale S S L L L Débit d’humidification 20 L/min 40L/min 45L/min 45L/min Age 15 L/min Le débit a été réglé suivant les recommandations de Fisher&Paykel c'est-à-dire le plus haut débit admissible par le patient. Lors de la mise en marche du dispositif AIRVO™, le temps de préchauffage est assez long. Nous avons donc utilisé de l’eau minérale chaude afin de diminuer ce temps. Au cours de ces essais, l’ensemble des mesures proposées dans le protocole est effectué à l’exception de la mesure quantitative des crachats. Il est proposé dans le protocole d’effectuer des mesures une heure après la séance de drainage. Cela est très difficile voire impossible à mettre en 19 place. En effet, la séance de kinésithérapie d’un patient atteint de mucoviscidose devrait alors durer deux heures. De plus, les mesures spirométriques ne sont pas toujours obtenues par manque de coopération de certains patients. Les observations ont montré que le dispositif AIRVO™ facilite le désencombrement. En effet, la qualité et la quantité des expectorations sont améliorées. De plus, certains patients disent se sentir mieux après plusieurs utilisations de l’humidificateur-réchauffeur. V. Discussion Ce mémoire explore la question de l’humidification chauffée en ventilation spontanée afin de savoir si elle peut optimiser le désencombrement chez les patients atteints de mucoviscidose. Afin de répondre à cette question, plusieurs moyens ont été mis en place tels qu’une revue de la littérature, la proposition d’un protocole idéal et une étude pilote. La première limite se rencontre au niveau de la littérature. Il n’existe aucune étude mettant en lien l’humidification chauffée en ventilation spontanée et la mucoviscidose. Cependant, quelques études font ce lien avec les patients BPCO. Or, comme cela a été développé précédemment, le cercle vicieux de la mucoviscidose conduit à une BPCO. Ces études ont ainsi pu servir d’appui pour la proposition du protocole. En effet, ces études ont montré que l’humidification chauffée améliore la clairance muco-ciliaire et donc favorise le désencombrement. Il faut tout de même noter que les références au sujet de l’humidification sont très nombreuses mais concernent essentiellement les patients sous CPAP et sous oxygénothérapie. Seules celles des années 2000 ont été retenues ainsi que certaines datant des années 90. Elles ont permis de faire un état des lieux sur les modalités d’humidification existantes et d’évoquer les différents effets de l’humidification. Il faut également noter que les articles étudiés dans la revue de la littérature présentent un large panel d’humidificateurs. Cela pose problème dans l’analyse des résultats puisque chaque humidificateur peut avoir des caractéristiques différentes. La deuxième limite se situe au niveau de la partie expérimentale. Une étude pilote a été mise en place à la suite de la proposition d’un protocole idéal. L’appareil utilisé (système AIRVO™) est une nouvelle gamme d’humidificateur-réchauffeur proposé par Fisher&Paykel. Cette étude est nécessaire afin de découvrir le matériel. Les essais étant réalisés au cours de l’été, la première difficulté rencontrée fut le recrutement de patients atteints de mucoviscidose. Cela s’explique par le fait que des patients étaient en vacances et n’ont donc pas pu être inclus dans cette étude. D’après les critères d’inclusion, seuls les patients en état stable peuvent participer à l’étude. Cela entraine une nouvelle difficulté puisqu’une des caractéristiques de la mucoviscidose est que le patient se 20 surinfecte constamment. De plus, les patients les plus jeunes n’ont pas toujours été coopérants au traitement par humidification ce qui a rendu les essais plus difficiles. Cela a pu influencer les résultats de ces essais. Concernant les réglages du dispositif, la durée du cycle de décontamination (55 minutes) est importante ce qui limite le nombre de prise en charge sous humidification des patients et implique une organisation rigoureuse du planning. Au niveau des différentes mesures, il a été difficile de suivre le protocole. Les patients ont un planning chargé et ces mesures leur ajoutent une nouvelle contrainte. De plus, certains patients n’ont pas toujours voulu se soumettre à la spirométrie ce qui n’a pas permis de suivre correctement l’évolution du traitement. La mesure quantitative des crachats n’a pas pu être effectuée au cours de ces essais car la plupart des patients sont difficilement expectorants. Dans ces conditions, il est alors nécessaire de vérifier si l’humidification a été bien faite c'est-à-dire en respectant les consignes données puis si elle améliore la clairance. En effet, l’humidification agit au niveau de la rhéologie du mucus en rendant ce mucus moins visqueux ce qui diminue l’encombrement mais elle est aussi à l’origine d’une augmentation des sécrétions. Après ces deux vérifications, si le patient ne crache pas plus, il faut chercher à savoir si les outils utilisés sont suffisamment sensibles pour juger l’amélioration de la clairance. Suite à la revue de la littérature et à l’étude pilote, il persiste toujours la question du temps minimal auquel le patient doit se soumettre afin d’activer le tapis muco-ciliaire. Dans les différentes études, le temps minimal est de 30 minutes. Le protocole proposé est donc basé sur cette valeur. En effet, le temps d’utilisation ne peut pas être trop important puisque l’humidification est utilisée au cours du drainage. Cependant, il existe des divergences à ce niveau. Williams et al. [39], en 1996, dans une méta-analyse, montrent que l’humidité des gaz inspirés et le temps d’exposition de la muqueuse sont fortement liés mais qu’il n’est pas conseillé de faire des recommandations pour une humidification basée sur des études de courtes expositions. Les différentes observations faites au cours de l’étude pilote permettent ainsi de mettre en place un protocole faisable. Quelques modifications sont apportées au protocole proposé initialement. Tout d’abord, une organisation rigoureuse de chaque patient doit être mise en place afin de prévoir le temps de décontamination. Les critères d’inclusion vont également être modifiés : seuls les patients majeurs seront inclus dans l’étude puisqu’un manque de coopération à été observé chez les patients mineurs. Ensuite, afin de réduire le temps de préchauffage du dispositif AIRVO™, l’utilisation d’eau chaude minérale sera nécessaire. Entrainant trop de contraintes pour les patients, les mesures effectuées une heure après la séance de drainage ne feront plus partie du protocole. Se pose également la question de l’intérêt d’une spirométrie. En effet, peu de patients sont coopérants pour 21 réaliser cette mesure et il ne s’agit que d’une mesure indirecte pouvant peut-être mettre en évidence le désencombrement bronchique. Quant à l’analyse quantitative et qualitative des sécrétions, les mesures avec des outils sensibles sont indispensables pour pouvoir juger correctement les modifications de la clairance. L’utilisation d’une pipette est donc justifiée. Malgré l’efficacité clairement démontrée de l’humidification chauffée au niveau de la réduction des symptômes nasaux et de l’amélioration de la clairance muco-ciliaire, l’humidification reste un sujet à l’ordre du jour chez la plupart des professionnels de santé. En effet, certains auteurs remettent en cause l’efficacité de l’humidification non chauffée lors de l’oxygénothérapie. Par exemple, dans le cadre du programme hospitalier de recherche infirmière, Poiroux et al. évaluent l’effet de l’humidification sur le confort du patient. Cela montre que le choix de la modalité d’humidification reste une prescription empirique alors que Campbell avait déjà mis cet aspect en évidence en 1988. Cette pluridisciplinarité permet ainsi d’aborder l’humidification suivant différents points de vue face à une situation qui n’évolue pas depuis plus de vingt ans. De plus, cette situation devient de plus en plus complexe. L’humidification, qui semble réservée à l’hôpital, commence à se développer à domicile et il existe, à l’heure actuelle, une grande diversité d’humidificateurs. Il va donc falloir être très rigoureux au niveau de la prescription d’humidification… 22 VI. Conclusion A travers ce mémoire, le domaine de l’humidification a été exploré. Il a été mis en avant que les systèmes d’humidification sont de plus en plus nombreux et que les conditions d’utilisation se multiplient. Ces systèmes sont généralement utilisés dans les centres hospitaliers mais deviennent très présents à domicile. L’humidification en ventilation spontanée est également de plus en plus fréquente et semble intéressante à utiliser chez les patients atteints de mucoviscidose. Nous avons ainsi pu proposer un protocole essayant de montrer l’amélioration de la clairance muco-ciliaire par l’intermédiaire du désencombrement bronchique. Cependant, le protocole n’ayant pas pu être mis en place, une étude pilote a été réalisée et a permis d’ajuster le protocole proposé pour qu’il soit réalisable. Cette dernière montre que le dispositif d’humidification utilisé est efficace chez ces patients. Il serait donc intéressant de poursuivre ce travail afin de confirmer ces résultats positifs. Suivant, les résultats obtenus, se posera la question de savoir si une utilisation de l’humidification en cabinet libéral peut être envisagée ou si elle doit plutôt être utilisée au domicile du patient afin d’avoir un temps d’humidification plus long. 23 Bibliographie [1] VAINCRE LA MUCOVISCIDOSE. Qu’est ce que la mucoviscidose ? [en ligne]. 16 avril 2010. 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L’oxygénothérapie à long-terme n’exige pas nécessairement une humidification. Conway et al. Quels sont les effets de l'humidification froide nébulisée 1992 au niveau de la clairance tracheo-bronchique des clairance totale. Humidification + physiothérapie => sécrétions chez des patients atteints de bronchiectasies ? augmentation de 26% du volume de sécrétions. Hayes et al. Les conséquences de l'utilisation de la CPAP bouche 1995 ouverte peuvent- elles être prévenues n=9 Tous les sujets montrent une augmentation de 8,7% de la n = 8 sujets sains Augmentation du flux sanguin de la muqueuse nasale par (65%) sans humidification. Augmentation de 8% après l'humidification? Rakotonanahary et al. Quels facteurs justifient le besoin d'une humidification? 1998 ajout de l'humidification. n = 87 patients atteints Inconfort nasal : 51/87 patients au bout de 32 jours. d'un SAS. Humidification chauffée pour 26 patients. Observance améliorée. Wood et al. L’obstruction des voies aériennes (développement de n = 1. 66 ans, suivi Mise en place BiPAP (masque complet) => bouche sèche 2000 sécrétions épaisses) peut-il mettre la vie en danger ? post-opératoire d'une et sécrétions sèches. L'utilisation de l'humidification avec Quels recours possibles? résection péritonéal VNI est considérée comme option et est souvent utilisée abdominale 37°C, chez ces patients. Kilgour et al. Est-ce qu'une diminution de température (37°C à 30°C, A 8 Température abaissée => temps de survie des préparations 2004 100% rH) altère la vitesse de transport du mucus et la (control) / A 30°C, n = n = significativement diminué pour la MTV et pour la CBF, fréquence des battements ciliaires dans un modèle 5 / A 34°C, n = 8 les tissus sont modifiés. tracheal bovin? Groves et al. Quels sont les facteurs qui influent sur le montant de la n = 10 volontaires EPP est corrélée au flux que la bouche soit ouverte ou 2007 PEEP par observation de la capacité de pression sous recrutés dans l'unité de fermée. Résultats significatifs pour 20, 40 et 60 L/min. HFN ? soins intensifs dont 2 Mécanisme HFN favorise l’humidification. sont exclus. Hasani et al. Humidification => amélioration clairance muco-ciliaire n = 14 dont 10 font Humidification améliore la clairance. Le nombre de toux 2008 chez les patients avec bronchiectasies? l'étude complète est réduit. Oto et al. Quels sont les effets de HC sur la sècheresse buccale et n = 23 A 26-28°C, humidité orale diminue et sècheresse buccale 2010 sur les propriétés hygrométriques des gaz inspirés chez augmente sous VNI. A 33-36°C, pas de modifications des les patients nécessitant une VNI ? paramètres. Quant Fi02, EPAP et fuites augmentent, HA diminue. Rea et al. Quels sont les effets de l'humidification à long terme n = 108 dont 4 arrêtent Réduction 2010 chez des respiratoires chroniques? au bout de 3 mois, 8 amélioration du VEMS et CVF et de la qualité de vie (St du nombre au bout de 12 mois. Georges) Tableau 1 : tableau récapitulatif des études descriptives HFN = haut débit nasal ; HC = humidification chauffée ; HA = humidité absolue. d'exacerbations (54,3%), Annexe 2 Auteurs / Année Questions Effectif Résultats Richards et al. Quelle est l’influence de l’humidification sur la résistance 1996 nasale lors de l’utilisation de la CPAP avec des fuites par à l'air ambiant et sous HF : augmentation de la résistance la bouche ? nasale (respectivement 2,21 cmH20/L/s à 7,52 cmH20/L/s Respiration par la bouche : n=6 et 2,52 à 8,27) sous HC : résistance nasale diminuée voire abolie Massie et al. Quels sont les effets de l'humidification chauffée et froide n = 38 dont 22 sous 29 patients choisissent l’HC. 1999 sur les symptômes nasaux et l'observance ? humidification Amélioration de l'observance entre HC et l'absence H chauffée et 16 sous (p=0,08) humidification Satisfaction de la CPAP avec HC et HF (p<0,05) froide Sentiment de "bien-être" au réveil pour HC (p=0,02) Martins de Araujo et Quel est l’impact de l’humidité relative de l'air inspiré lors n al. d’une humidification chauffée ajoutée à la CPAP? patients font l'étude CPAP seule (p<0,01) pendant le sommeil Etude 1 : rH est équivalente avec HC + fuites ainsi que et 17 pendant la sans H + bouche fermée. journée Etude 2 : HC + CPAP prévient la diminution de la rH. 2000 = 25 dont 8 rH plus importante quand H + CPAP plutôt que lors de la masque oro-nasal prévient totalement les fuites. Randerath et al. Quelles sont les différences entre "cold passover" et n = 10 sujets sains rH de l'air inspiré et expiré augmente sous HF et ++ sous 2002 humidification chauffée au niveau de l’humidité relative HC. de l'air inspiré entre et des fuites par la bouche ? Sous HC, les pertes d'eau sont réduites (diminution de 38%). Miyamoto et al. Existe-t-il une différence entre l'oxygène sec et humidifié n = 38 dont 20 sujets Sujets en bonne santé : inconfort est significativement 2008 au niveau du confort nasal ? volontaires en bonne plus élevé avec l'O2 sec qu'avec l'O2 humidifié et cela santé et 18 ayant une pour tous les flux d'O2. maladie pulmonaire. Patients : inconfort apparaît lors de l'O2 sec à partir d'un flux ≥ 3L/min. Chanques et al. Existence d’un inconfort sous oxygénothérapie : quelle 2009 différence entre BH et HC ? n = 30 Pas de différence de flux d’O2 délivré en BH et HC. Intensité des symptômes d’inconfort plus faible pour HC. T°, rH et HA plus élevées sous HC Salomita et al. Quels sont les effets potentiels de l’humidification sur le 2009 volume des sécrétions chez des patients ventilés HME ainsi que les HFC. mécaniquement ? In vivo : volume des expectorations plus élevé pour n=9 In vitro : L'HFNC fournit plus de vapeur d'eau que les chaque sujet à l'aide HFNC. Roca et al. Canule nasale à haut débit (CNHD) vs masque : quelle n = 20 Amélioration dyspnée, assèchement de la bouche et 2010 différence au niveau du confort subjectif du patient IRA confort global avec CNHD (p<0,001). Augmentation lors de l’oxygénothérapie ? PaO2 et diminution fréquence respiratoire. Tiruvoipati et al. Haut débit par masque complet vs haut débit nasal : quel n = 50 dont 8 sont Meilleure tolérance et meilleur confort avec haut débit 2010 est le dispositif le plus efficace exclus de l’analyse nasal. Les 2 dispositifs ont la même efficacité au niveau finale des échanges gazeux. n = 19 Condensation de la CPAP est considérablement diminuée Nilius et al. Massengill et al. Quelles est la différence entre HC conventionnelle et ThermoSmart™ (HC jusqu'à l'extrémité du tube) sur la (p<0,05). Score du questionnaire est diminué avec qualité du sommeil et les symptômes des patients? ThermoSmart (p<0,05) Quels sont les effets de l'humidification sur la pression dans le syndrome d'apnée du sommeil? n = 20 Pression de la CPAP : 9,8 cm d'H20 avec ThermoSmart™ contre 10,9 cm d'H20 avec une humidification conventionnelle Tableau 2 : tableau récapitulatif des études comparatives H = humidification ; HF = humidification froide ; HC = Humidification chauffée ; HFC = humidification avec fil chauffant ; HFNC = humidification avec fil non chauffant ; BH = humidificateur barboteur ; rH = humidité relative ; HA = humidité absolue.
