ARTICLE BREF Sepsis sévère de la personne âgée : Comment apprécier l’efficacité du remplissage vasculaire ? Étude observationnelle d’évaluation du remplissage vasculaire par impédancemétrie bioélectrique Severe sepsis in elderly patients: How can we assess fluid challenge efficiency? Observational study of fluid challenges assessed by bioimpedance measurement Eric WIEL1, 2, Valérie WIEL-FOURNIER3, Jean-Baptiste MARC1, Yves PIUNTI3, Vincent DRUON3, Pierre GOSSELIN1, Hervé HUBERT2 RÉSUMÉ ABSTRACT Contexte : Il est classique de dire qu’il faut conduire prudemment tout remplissage vasculaire chez les personnes âgées en raison des conséquences physiopathologiques liées au vieillissement, afin d’éviter tout risque d’insuffisance cardiaque gauche aiguë par surcharge pulmonaire. Or, le remplissage vasculaire ne souffre aucun retard dans la prise en charge du sepsis sévère. La littérature reste pauvre sur les effets du remplissage vasculaire chez les patients âgés septiques. Objectif : Le but de cette étude était d’analyser les effets d’un remplissage vasculaire sur les paramètres hémodynamiques mesurés de manière non-invasive par impédancemétrie bioélectrique cervico-thoracique chez des patients âgés souffrant de sepsis sévère en milieu gériatrique. Méthodes : Nous avons mené une étude pilote prospective, observationnelle, monocentrique, en simple aveugle dans le service de court séjour gériatrique d’un hôpital non-universitaire sur une période hivernale d’un mois. Background: In the elderly, a fluid challenge has to be carried out with great caution due to the pathophysiological consequences of ageing, so as to order to avoid the risk of acute left ventricular cardiac dysfunction due to pulmonary overload. The cornerstone of severe sepsis treatment is a fluid challenge performed without delay. Few studies report the effects of fluid challenge in elderly patients suffering from severe sepsis. Objective: The aim of this study was to assess the effect of a fluid challenge on hemodynamic parameters measured by non-invasive, cervicothoracic bioimpedance in elderly suffering from severe sepsis in a geriatric setting. Methods: We performed a prospective, observational, single-blind, monocentric pilot study performed in the short-stay geriatric department of a secondary care hospital over a period of one winter month. Results: Eleven severe sepsis patients with either pneumonia (n = 9) or pyelonephritis (n = 2) were included. All 1 Clinique des Urgences Adultes, Service des Urgences Adultes, Pôle de l’Urgence, CHRU de Lille, France. 2 EA 2694, Laboratoire de Santé Publique, Université de Lille 2, Faculté de Médecine de Lille et Faculté d’Ingénierie et Management de la Santé, France. 3 Service de Gérontologie, CH de Lens, France. Auteur correspondant : Professeur Eric Wiel, Pôle de l’Urgence, Chef de Pôle Adjoint, Coordonnateur de la Clinique et Chef de Service des Urgences Adultes, CHRU de Lille, 5 avenue Oscar Lambret, 59037 Lille cedex, France. Courriel : [email protected] Article reçu le 07/04/2015 et accepté le 29/06/2015 © La Revue de Gériatrie, Tome 40, No 7 SEPTEMBRE 2015 401 Sepsis sévère de la personne âgée : Comment apprécier l’efficacité du remplissage vasculaire ? Étude observationnelle d’évaluation du remplissage vasculaire par impédancemétrie bioélectrique • Severe sepsis in elderly patients: How can we assess fluid challenge efficiency? Observational study of fluid challenges assessed by bioimpedance measurement Résultats : Onze patients en sepsis sévère sur pneumopathie (n = 9) ou pyélonéphrite (n = 2) ont été inclus. Ils étaient tous insuffisants cardiaques chroniques (NT-proBNP = 6 076 ± 7 152 pg/ml). Les paramètres hémodynamiques ont été mesurés avant et après une épreuve de remplissage vasculaire par 500 ml de sérum salé isotonique réalisée sur une durée de 10 minutes. Alors que les paramètres hémodynamiques standards (pression artérielle moyenne, fréquence cardiaque, fréquence respiratoire et saturation pulsée en oxygène) n’étaient pas significativement modifiés, les mesures en impédancemétrie ont retrouvé une augmentation significative de l’index de travail du ventricule gauche et de la compliance artérielle totale, reflétant alors une amélioration du couplage ventriculo-artériel, et cela sans augmentation du volume sanguin intrathoracique. Tous les paramètres rapportés étaient fiables, avec un index de qualité du signal supérieur à 30 %. Nous n’avons pas observé d’insuffisance cardiaque gauche aiguë par surcharge pulmonaire liée à ce remplissage vasculaire chez ces patients insuffisants cardiaques chroniques. Aucun recours aux catécholamines n’a été nécessaire. Discussion : Cette étude pilote montre que la mesure hémodynamique non-invasive par impédancemétrie bioélectrique de la réponse au remplissage vasculaire chez des patients âgés en sepsis sévère est facilement réalisable en service de gériatrie. Conclusion : Cette étude montre un effet bénéfique du remplissage vasculaire par cristalloïdes, qui n’est pas montré par les paramètres hémodynamiques standards de surveillance. patients suffered from chronic cardiac insufficiency (NTpro-BNP = 6.076 ± 7.152 pg/mL). Hemodynamic parameters were measured before and after fluid challenge performed with 500 mL of saline over a 10-min period. Whereas standard hemodynamic parameters (mean arterial pressure, heart rate, respiratory rate and pulse oxymetry) did not significantly change, cervicothoracic bioimpedance measurements showed a significant increase in both the left ventricular work index and the total arterial compliance, reflecting an improvement in the ventriculo-arterial coupling without any increase in the intrathoracic blood volume. All parameters reported were reliable, since the Signal Quality Index was higher than 30%. Our observations showed that this fluid challenge led to no acute left ventricular cardiac dysfunction due to pulmonary overload in these patients suffering from chronic cardiac insufficiency. No patient required catecholamines. Discussion: This study shows that monitoring fluid challenge with non-invasive bioimpedance measurements in elderly patients suffering from severe sepsis is possible in a geriatric setting. Conclusion: This study shows the positive effect of a fluid challenge using crystalloids, which cannot be identified from the standard hemodynamic monitoring parameters. Mots clés : Sepsis sévère - Personne âgée - Remplissage vasculaire - Impédancemétrie bioélectrique Keywords: Severe sepsis - Elderly - Fluid challengeBioimpedance measurement Rev Geriatr 2015 ; 40 (7) : 401-5. dès le diagnostic de sepsis sévère ou d’état de choc posé(2). Il est un des 4 éléments des recommandations à réaliser dans les 3 premières heures(3-5). Mais chez les personnes âgées, il est classique de prendre en considération le risque de ce remplissage vasculaire, afin d’éviter tout phénomène de surcharge pulmonaire pouvant compromettre la délivrance en oxygène et ainsi la survie(6). Il est donc important de réaliser un monitorage de la réponse au remplissage vasculaire. Si les techniques invasives restent les techniques de référence, le monitorage hémodynamique non invasif trouve une place de choix, notamment chez les personnes âgées en première intention dans le but d’une optimisation thérapeutique guidée, avant toute admission dans les structures de réanimation, si cette décision est adaptée aux projets de soins et de vie du patient. INTRODUCTION P lus de 8 % de la population française sont âgés de plus de 75 ans. Six pour cent des patients de plus de 80 ans sont admis chaque année à l’hôpital pour des pathologies aiguës. Une enquête française retrouve une incidence du sepsis sévère d’environ 6 pour 1 000 admissions(1). Elle est 40 fois supérieure (près de 12 %) dans les unités de réanimation par rapport aux services d’hospitalisation conventionnelle (près de 3 p. 1 000). Néanmoins, ces derniers représentaient environ 50 % de l’ensemble des cas de sepsis sévère observés à l’hôpital. Dans la prise en charge, le remplissage vasculaire ne souffre aucun retard et constitue une urgence dans sa mise en route 402 © La Revue de Gériatrie, Tome 40, No 7 SEPTEMBRE 2015 Sepsis sévère de la personne âgée : Comment apprécier l’efficacité du remplissage vasculaire ? Étude observationnelle d’évaluation du remplissage vasculaire par impédancemétrie bioélectrique • Severe sepsis in elderly patients: How can we assess fluid challenge efficiency? Observational study of fluid challenges assessed by bioimpedance measurement Tableau 1 : Critères de Bone(7). Table 1: Bone’s criteria(7). L’impédancemétrie bioélectrique cervico-thoracique est une des méthodes de mesure hémodynamique non-invasive. Elle mesure la résistance électrique à un courant alternatif (impédance) d’une section de corps choisie. Les changements de volume sanguin peuvent être reconnus en mesurant des changements d’impédance. Ces mesures se font par l’utilisation de capteurs formés de 4 paires d’électrodes : 2 appelées « électrodes de courant » pour passer un courant haute fréquence à très basse intensité et 2 appelées « électrodes de mesure » mesurant la tension qui est provoquée quand le courant traverse le segment du corps (c’est l’impédance). On place ainsi deux paires d’électrodes au niveau cervical (à droite et à gauche) et deux paires au niveau thoracique bas (à droite et à gauche) reliées à un moniteur. Le débit cardiaque (entre autres) peut être ainsi analysé battement par battement. Le but de cette étude pilote a été d’évaluer la réponse au remplissage vasculaire par une mesure non-invasive – par impédancemétrie bioélectrique – sur une population de personnes âgées souffrant de sepsis sévère prises en charge en service de court séjour gériatrique d’un hôpital général. • Sepsis ou SRIS (syndrome de réponse inflammatoire systémique) : infection avec inflammation systémique, 2 critères parmi : • température 6 38,3o C ou ^ 35,5o C ; • tachycardie 6 90 b.min-1 ; • tachypnée 6 20 c.min-1 ou PaCO2 ^ 32 mmHg ou Ventilation Mécanique ; • leucocytes 6 12 000.mm-3 ou ^ 4 000.mm-3 ou plus de 10 % de formes immatures. • Sepsis sévère : sepsis avec dysfonction d’organe, c’est-à-dire 1 critère parmi : • pression artérielle (PA) systolique ^ 90 mmHg (ou diminuée de 40 mmHg par rapport aux chiffres habituels ou inférieure à 2 DS sous la normale pour l’âge en l’absence d’autre cause d’hypotension) ou PA moyenne (PAM) < 70 mmHg ; • troubles de conscience (score de Glasgow < 14) ; • oligurie < 30 mL.h-1 (ou < 0,5 mL.kg-1.h-1) ; • PaO2/FiO2 ^ 250 ; • lactatémie6 2,0 mmol.L-1. • Choc septique : sepsis sévère avec pression artérielle (PA) systolique ^ 90 mmHg (ou diminuée de 40 mmHg) persistante ne répondant pas à un remplissage « suffisant » ou lactatémie > 4 mmol.L-1. PATIENTS ET MÉTHODES Nous avons mené une étude pilote prospective, observationnelle, monocentrique, en simple aveugle dans le service de court séjour gériatrique d’un hôpital général non-universitaire sur une période hivernale d’un mois. Cette étude a fait l’objet d’une déclaration à la Commission Nationale de l’Informatique et des Libertés (CNIL) et ne nécessitait pas de consentement éclairé. Les critères d’inclusion étaient : tout patient de plus de 75 ans admis en court séjour gériatrique souffrant d’un sepsis sévère selon la définition de Bone (Tableau 1)(7). Les données démographiques étaient collectées : sex ratio, âge, indice de masse corporelle (IMC), site de l’infection et les co-morbidités, ainsi que la température corporelle. Pour chaque patient inclus, un observateur médical reportait tous les paramètres hémodynamiques mesurés par impédancemétrie bioélectrique avant et après la réalisation d’un remplissage vasculaire comme décrit ci-dessous et n’en donnait aucune information au gériatre prenant en charge le patient, qui se basait sur les paramètres standards selon ses pratiques habituelles. Nous avons choisi d’analyser seulement les effets du 1er remplissage vasculaire afin d’avoir un groupe homogène de patients. La pratique clinique et thérapeutique des gériatres n’était pas modifiée, notamment la réalisation du remplissage vasculaire par des cristalloïdes (sérum salé isotonique, SSI 9 %) sur une base de 500 ml sur 10 minutes, définie comme la procédure standard du service. Les mesures hémodynamiques par impédancemétrie bioélectrique étaient ajoutées au monitorage © La Revue de Gériatrie, Tome 40, No 7 SEPTEMBRE 2015 habituel et étaient recueillies par la mise en place d’électrodes sur le cou et le thorax de manière bilatérale. Cela n’entrainait aucun risque particulier pour le patient. Tous les paramètres étaient enregistrés avant et 20 min après cette épreuve de remplissage vasculaire (c’est-à-dire 10 minutes après la fin de la perfusion du SSI). Les paramètres hémodynamiques standards incluaient la mesure non-invasive de la pression artérielle moyenne (PAM), la fréquence cardiaque (Fc), la fréquence respiratoire (Fr) et la saturation pulsée en oxygène (SpO2) (paramètres visibles pour le gériatre). Les paramètres obtenus par impédancemétrie bioélectrique cervico-thoracique (Imedex™) (en aveugle pour le gériatre) étaient : index cardiaque (IC), volume d’éjection systolique (VES), résistances vasculaires systémiques (RVS), volume sanguin intrathoracique (VSiT), compliance artérielle totale (CAT) et index de travail du ventricule gauche (iWVG). Pour ces derniers paramètres, un index de qualité du signal (IQS) d’au moins 30 % était attendu pour considérer ces valeurs comme fiables. Les paramètres biologiques incluaient : la protéine C réactive (CRP), la procalcitonine (PCT), le taux de globules blancs, l’albuminémie, l’urée et la créatinine sanguines et le NT-pro-BNP. L’équipe de gériatrie pouvait poursuivre la prise en charge selon ses habitudes de service (comme réaliser un second remplissage vasculaire si nécessaire, introduire des catécholamines, prescrire les antibiotiques...). Étant donné que cette étude était une étude pilote, 403 Sepsis sévère de la personne âgée : Comment apprécier l’efficacité du remplissage vasculaire ? Étude observationnelle d’évaluation du remplissage vasculaire par impédancemétrie bioélectrique • Severe sepsis in elderly patients: How can we assess fluid challenge efficiency? Observational study of fluid challenges assessed by bioimpedance measurement nous n’avons pas dans ce premier temps comparé les paramètres hémodynamiques avec ceux obtenus par échographie. Une telle comparaison aurait modifié les pratiques de l’équipe de gériatrie notamment dans la réalisation du remplissage vasculaire. Les résultats sont exprimés en moyenne et leur écart-type. L’analyse statistique a utilisé un test nonparamétrique de Wilcoxon pour la comparaison des paramètres avant et après le premier remplissage vasculaire (StatView®). Un p inférieur à 0,05 était considéré comme significatif. tableau 4. Nous avons montré que l’épreuve de remplissage vasculaire améliorait significativement l’index de travail du ventricule gauche (iWVG) et la compliance artérielle totale sans augmentation du volume sanguin intra-thoracique (VSiT). Le remplissage vasculaire par 500 ml de SSI chez ces patients septiques sévères en insuffisance cardiaque chronique (NT-pro-BNP = 6 076 ± 7 152 pg/mL) n’a induit aucune insuffisance cardiaque gauche aiguë par surcharge pulmonaire. Aucun patient n’a dû bénéficier de la prescription de catécholamines. Tableau 3 : Paramètres cliniques : PAM, fréquence cardiaque, fréquence respiratoire et Spo2 avant et après remplissage vasculaire (RV) exprimés en moyenne ± SD. Table 3: Clinical parameters: MAP, heart rate, respiratory rate and Spo2 before and after fluid challenge (RV), expressed a mean ± SD. RÉSULTATS Treize patients ont été inclus sur cette période d’un moins. Deux patients ont été exclus en raison de la non-fiabilité des mesures (IQS < 30 %). Les données ont donc été mesurées chez 11 patients souffrant de sepsis sévère défini par les critères de Bone avec au moins deux défaillances d’organes(7). La majorité des patients souffraient de pneumopathies (Tableau 2). Les paramètres biologiques sont rapportés dans le tableau 2. Les mesures hémodynamiques Tableau 2 : Données démographiques, sites de l’infection, température et paramètres biologiques (n = 11), moyenne ± SD. Table 2: Demographic data, infection sites, temperature and biological parameters (n = 11), mean ± SD. Paramètres Avant RV (n = 11) Après RV (n = 11) p PAM (mmHg) 82 ± 14 84 ± 15 0,36 Fréquence cardiaque (battements/min) 98 ± 22 94 ± 18 0,69 Fréquence respiratoire (cycles/min) 31 ± 5 27 ± 7 0,21 SpO2 (%) 94 ± 2 95 ± 3 0,58 Abréviations : PAM : pression artérielle moyenne ; SpO2 : saturation pulsée en oxygène. 86,2 ± 6,0 Âge (années) Sex ratio (F : M) 5:6 Tableau 4 : Paramètres hémodynamiques non-invasifs mesurés par bioimpédance avant et après remplissage vasculaire (RV) (moyenne ± SD). Table 4: Non-invasive hemodynamic parameters measured by bioimpedance before and after fluid challenge (RV) (mean ± SD). 24 ± 3 IMC (kg.m-2) Site de l’infection Pneumonie (n = 9) Pyèlonéphrite (n = 2) Température (o C) 37,7 ± 0,8 124,4 ± 116,8 CRP (mg.L-1) -3 Leucocytes (cellules.mm ) 17 300 ± 12 562 PCT (ng.mL-1) 6,5 ± 9,7 Qc (L/min) Albuminémie (g.L-1) 22,6 ± 5,3 VES (mL) Urée sanguine (g.L-1) 1,2 ± 0,7 RVS (dyn.s/cm5) -1 Créatininémie (mg.L ) -1 NT-pro-BNP (pg.mL ) 5,5 ± 1,2 6,3 ± 1,5 0,17 58,5 ± 14,4 68,1 ± 16,2 0,11 0,49 36,7 ± 10,6 0,87 iWVG (kg.m/m ) 3,1 ± 0,8 4,5 ± 0,8 0,014 CAT (ml/mmHg) 1,4 ± 0,6 1,9 ± 0,6 0,049 IQS (%) 46 ± 11 51 ± 16 0,13 2 standards (PAM, Fc, Fr et SpO2) n’étaient pas significativement modifiées par l’épreuve de remplissage vasculaire (Tableau 3). Les paramètres hémodynamiques non-invasifs mesurés par impédancemétrie sont rapportés dans le p 37,4 ± 8,6 VSiT (1/kOhm/m ) 6 076 ± 7 152 Après RV (n = 11) 1 131,1 ± 348,3 1 048,1 ± 348,7 2 19,7 ± 16,3 Avant RV (n = 11) Abréviations : Qc : debit cardiaque ; VES : Volume d’Ejection Systolique ; RVS : résistances vasculaires systémiques ; VSiT : volume sanguin intrathoracique ; iWVG : index de travail du ventricule gauche ; CAT : compliance artérielle totale ; IQS : index de qualité du signal. 404 © La Revue de Gériatrie, Tome 40, No 7 SEPTEMBRE 2015 Sepsis sévère de la personne âgée : Comment apprécier l’efficacité du remplissage vasculaire ? Étude observationnelle d’évaluation du remplissage vasculaire par impédancemétrie bioélectrique • Severe sepsis in elderly patients: How can we assess fluid challenge efficiency? Observational study of fluid challenges assessed by bioimpedance measurement DISCUSSION restées inchangées, démontrant tout l’intérêt des mesures par impédancemétrie qui semblent plus informatives. Nous nous sommes limités aux effets du premier remplissage vasculaire. Il serait intéressant de poursuivre l’étude sur l’effet d’un second remplissage vasculaire en suivant l’évolution du VSiT qui, s’il augmentait, amènerait à arrêter le remplissage vasculaire signant une surcharge pulmonaire, et en regardant dans le même temps l’évolution des paramètres hémodynamiques standards. Cette étude pilote s’est limitée aux patients souffrant de sepsis sévère et non de choc septique où les résultats auraient pu être différents. Le monitorage de la réponse au remplissage vasculaire par une technique non-invasive par impédancemétrie bioélectrique est possible(8), et semble utilisable en routine chez les patients en sepsis sévère. Le facteur limitant est l’IQS des mesures effectuées. Dans notre étude, à part pour 2 patients pour lesquels l’IQS était inférieur à 30 %, probablement lié à un défaut d’interface entre les électrodes de l’appareil d’impédancemétrie et la peau du patient, l’IQS était satisfaisant (> 30 %) comme précédemment décrit(8). Il est classique de conduire le remplissage vasculaire prudemment chez les personnes âgées en raison des conséquences physiopathologiques liées au vieillissement, afin d’éviter tout risque d’insuffisance cardiaque gauche aiguë par surcharge pulmonaire(2). Le protocole de remplissage vasculaire dans le service de gériatrie est l’utilisation du SSI devant l’absence de différence significative en termes de mortalité à J90 entre les amidons et les cristalloïdes(9). Dans cette étude pilote, nous rapportons qu’un remplissage vasculaire par 500 ml de SSI chez des patients âgés insuffisants cardiaques chroniques en sepsis sévère n’est pas délétère, car n’augmentant pas le volume sanguin intrathoracique (VSiT), mais est même efficace en augmentant significativement à la fois l’index de travail du ventricule gauche (iWVG) et la compliance artérielle totale (CAT), reflétant l’amélioration du couplage ventriculo-artériel, effet recherché dans l’optimisation hémodynamique des patients septiques. Cet effet bénéfique n’a pas pu être révélé sur les mesures hémodynamiques standards (PAM, Fc, Fr, SpO2), qui sont CONCLUSION Au total, le monitorage hémodynamique non-invasif par impédancemétrie bioélectrique est faisable. Il permet d’apprécier en toute sécurité l’efficacité de la réponse au remplissage vasculaire des patients âgés insuffisants cardiaques chroniques en sepsis sévère, alors que les paramètres hémodynamiques standards sont pris en défaut par leur caractère non-modifié pouvant faire croire à l’inefficacité du remplissage vasculaire amenant à le poursuivre et donc faire courir le risque d’une surcharge volémique pulmonaire. D’autres investigations restent évidemment nécessaires pour valider cette pratique. Ainsi, une étude comparative des paramètres mesurés par impédancemétrie bioélectrique avec ceux mesurés par échographie transthoracique pourrait permettre de valider la précision et la pertinence de l’impédancemétrie bioélectrique chez des patients âgés en sepsis sévère pris en charge dans les services conventionnels de gériatrie. Cette procédure permet une optimisation hé■ modynamique rapide, guidée et sécurisée du patient. Liens d’intérêts : les auteurs n’ont déclaré aucun lien d’intérêt concernant cet article. RÉFÉRENCES 1. Brun-Buisson C, Doyon F, Carlet J. Bacteremia and severe sepsis in adults : a multicenter prospective survey in ICUs and wards of 24 hospitals. French Bacteremia-Sepsis Study Group. Am J Respir Crit Care Med 1996 ; 154 : 617-24. 2. Wiel E, Gosselin P, Levraut J. Le choc septique : du préhospitalier à l’admission en réanimation. Journées Thématiques de la SFMU, Dijon, 2013. SFEM éditions (Paris). 3. 4. 5. 6. Arbab-Zadeh A, Dijk E, Prasad A, Fu Q, Torres P, Zhang R, et al. Effect of aging and physical activity on left ventricular compliance. Circulation 2004 ; 110 : 1799-805. 7. Rivers E, Nguyen B, Havstad S, Ressler J, Muzzin A, Knoblich B, et al. Early goal-directed therapy in the treatment of severe sepsis and septic shock. N Engl J Med 2001 ; 345 : 1368-77. Bone RC, Balk RA, Cerra FB, Dellinger RP, Fein AM, Knaus WA, et al. 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