Sepsis sévère de la personne âgée

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
Contexte : Il est classique de dire qu’il faut conduire pru-
demment tout remplissage vasculaire chez les personnes
âgées en raison des conséquences physiopathologiques
liées au vieillissement, afin d’éviter tout risque d’insuffi-
sance 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 hémody-
namiques mesurés de manière non-invasive par impédan-
cemétrie bioélectrique cervico-thoracique chez des pa-
tients âgés souffrant de sepsis sévère en milieu gériatrique.
Méthodes : Nous avons mené une étude pilote prospec-
tive, observationnelle, monocentrique, en simple aveugle
dans le service de court séjour gériatrique d’un hôpital
non-universitaire sur une période hivernale d’un mois.
ABSTRACT
Background: In the elderly, a fluid challenge has to be
carried out with great caution due to the pathophysiolo-
gical 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 mea-
sured 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 hos-
pital over a period of one winter month.
Results: Eleven severe sepsis patients with either pneu-
monia (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 Méde-
cine de Lille et Faculté d’Ingénierie et Management de la Santé, France.
3 Service de Gérontologie, CH de Lens, France.
Article reçu le 07/04/2015 et accepté le 29/06/2015
Auteur correspondant : Professeur Eric Wiel, Pôle de l’Urgence, Chef de Pôle Ad-
joint, 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]
401©La Revue de Gériatrie, Tome 40, No7 SEPTEMBRE 2015

Résultats : Onze patients en sepsis sévère sur pneumo-
pathie (n = 9) ou pyélonéphrite (n = 2) ont été inclus. Ils
étaient tous insuffisants cardiaques chroniques (NT-pro-
BNP = 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 hémodynami-
ques 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 augmen-
tation significative de l’index de travail du ventricule gau-
che 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 ai-
guë par surcharge pulmonaire liée à ce remplissage vas-
culaire chez ces patients insuffisants cardiaques chroni-
ques. Aucun recours aux catécholamines n’a été
nécessaire.
Discussion : Cette étude pilote montre que la mesure
hémodynamique non-invasive par impédancemétrie bioé-
lectrique de la réponse au remplissage vasculaire chez
des patients âgés en sepsis sévère est facilement réalisa-
ble 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.
Mots clés : Sepsis sévère - Personne âgée - Remplis-
sage vasculaire - Impédancemétrie bioélectrique
patients suffered from chronic cardiac insufficiency (NT-
pro-BNP = 6.076 ±7.152 pg/mL). Hemodynamic para-
meters were measured before and after fluid challenge
performed with 500 mL of saline over a 10-min period.
Whereas standard hemodynamic parameters (mean arte-
rial pressure, heart rate, respiratory rate and pulse oxy-
metry) did not significantly change, cervicothoracic
bioimpedance measurements showed a significant in-
crease 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 chal-
lenge 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 chal-
lenge 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 iden-
tified from the standard hemodynamic monitoring para-
meters.
Rev Geriatr 2015 ; 40 (7) : 401-5.
Keywords: Severe sepsis - Elderly - Fluid challenge-
Bioimpedance measurement
INTRODUCTION
Plus 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 in-
cidence du sepsis sévère d’environ 6 pour 1 000 admis-
sions(1). Elle est 40 fois supérieure (près de 12 %) dans les
unités de réanimation par rapport aux services d’hospitali-
sation 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
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 remplis-
sage 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 monito-
rage 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, no-
tamment 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.
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we assess fluid challenge efficiency? Observational study of fluid challenges assessed by bioimpedance measurement

L’impédancemétrie bioélectrique cervico-thoracique est une
des méthodes de mesure hémodynamique non-invasive. Elle
mesure la résistance électrique à un courant alternatif (im-
pédance) 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’utili-
sation de capteurs formés de 4 paires d’électrodes : 2 ap-
pelées « électrodes de courant » pour passer un courant
haute fréquence à très basse intensité et 2 appelées « élec-
trodes de mesure » mesurant la tension qui est provoquée
quand le courant traverse le segment du corps (c’est l’impé-
dance). On place ainsi deux paires d’électrodes au niveau
cervical (à droite et à gauche) et deux paires au niveau tho-
racique bas (à droite et à gauche) reliées à un moniteur. Le
débit cardiaque (entre autres) peut être ainsi analysé batte-
ment 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 per-
sonnes âgées souffrant de sepsis sévère prises en charge en
service de court séjour gériatrique d’un hôpital général.
PATIENTS ET MÉTHODES
Nous avons mené une étude pilote prospective, observa-
tionnelle, monocentrique, en simple aveugle dans le service
de court séjour gériatrique d’un hôpital général non-univer-
sitaire 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 géria-
trique 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 tempéra-
ture corporelle. Pour chaque patient inclus, un observateur
médical reportait tous les paramètres hémodynamiques me-
surés par impédancemétrie bioélectrique avant et après la
réalisation d’un remplissage vasculaire comme décrit ci-des-
sous et n’en donnait aucune information au gériatre prenant
en charge le patient, qui se basait sur les paramètres stan-
dards 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 stan-
dard du service. Les mesures hémodynamiques par impé-
dancemétrie bioélectrique étaient ajoutées au monitorage
Tableau 1 : Critères de Bone(7).
Table 1: Bone’s criteria(7).
•Sepsis ou SRIS (syndrome de réponse inflammatoire
systémique) : infection avec inflammation systémique, 2 critères
parmi :
• température 638,3oCou^35,5oC;
• tachycardie 690 b.min-1 ;
• tachypnée 620 c.min-1 ou PaCO2^32 mmHg ou
Ventilation Mécanique ;
• leucocytes 612 000.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 ;
• lactatémie62,0 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.
habituel et étaient recueillies par la mise en place d’électro-
des sur le cou et le thorax de manière bilatérale. Cela n’en-
trainait 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 hémo-
dynamiques standards incluaient la mesure non-invasive de
la pression artérielle moyenne (PAM), la fréquence cardia-
que (Fc), la fréquence respiratoire (Fr) et la saturation pulsée
en oxygène (SpO2) (paramètres visibles pour le gériatre). Les
paramètres obtenus par impédancemétrie bioélectrique cer-
vico-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 san-
guines 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 néces-
saire, introduire des catécholamines, prescrire les antibioti-
ques...). Étant donné que cette étude était une étude pilote,
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we assess fluid challenge efficiency? Observational study of fluid challenges assessed by bioimpedance measurement

nous n’avons pas dans ce premier temps comparé les pa-
ramètres hémodynamiques avec ceux obtenus par échogra-
phie. Une telle comparaison aurait modifié les pratiques de
l’équipe de gériatrie notamment dans la réalisation du rem-
plissage vasculaire. Les résultats sont exprimés en moyenne
et leur écart-type. L’analyse statistique a utilisé un test non-
paramétrique de Wilcoxon pour la comparaison des para-
mètres avant et après le premier remplissage vasculaire
(StatView®). Un pinférieur à 0,05 était considéré comme
significatif.
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’orga-
nes(7). La majorité des patients souffraient de pneumopa-
thies (Tableau 2). Les paramètres biologiques sont rappor-
tés 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.
Âge (années) 86,2 ±6,0
Sex ratio (F : M) 5 : 6
IMC (kg.m-2)24±3
Site de l’infection Pneumonie (n = 9)
Pyèlonéphrite (n = 2)
Température (oC) 37,7 ±0,8
CRP (mg.L-1) 124,4 ±116,8
Leucocytes (cellules.mm-3) 17 300 ±12 562
PCT (ng.mL-1) 6,5 ±9,7
Albuminémie (g.L-1) 22,6 ±5,3
Urée sanguine (g.L-1) 1,2 ±0,7
Créatininémie (mg.L-1) 19,7 ±16,3
NT-pro-BNP (pg.mL-1) 6 076 ±7 152
standards (PAM, Fc, Fr et SpO2) n’étaient pas significative-
ment modifiées par l’épreuve de remplissage vasculaire (Ta-
bleau 3). Les paramètres hémodynamiques non-invasifs
mesurés par impédancemétrie sont rapportés dans le
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 prescrip-
tion de catécholamines.
Tableau 3 : Paramètres cliniques : PAM, fréquence cardia-
que, fréquence respiratoire et Spo2avant et après remplis-
sage 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.
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 ±527±7 0,21
SpO2(%) 94 ±295±3 0,58
Abréviations : PAM : pression artérielle moyenne ; SpO2: saturation pulsée en oxy-
gène.
Tableau 4 : Paramètres hémodynamiques non-invasifs me-
surés par bioimpédance avant et après remplissage vascu-
laire (RV) (moyenne ±SD).
Table 4: Non-invasive hemodynamic parameters measured by
bioimpedance before and after fluid challenge (RV) (mean
±SD).
Avant RV
(n = 11)
Après RV
(n = 11)
p
Qc (L/min) 5,5 ±1,2 6,3 ±1,5 0,17
VES (mL) 58,5 ±14,4 68,1 ±16,2 0,11
RVS (dyn.s/cm5) 1 131,1 ±348,3 1 048,1 ±348,7 0,49
VSiT (1/kOhm/m2) 37,4 ±8,6 36,7 ±10,6 0,87
iWVG (kg.m/m2) 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
Abréviations : Qc : debit cardiaque ; VES : Volume d’Ejection Systolique ; RVS : ré-
sistances vasculaires systémiques ; VSiT : volume sanguin intrathoracique ; iWVG :
index de travail du ventricule gauche ; CAT : compliance artérielle totale ; IQS :
index de qualité du signal.
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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
Cette étude pilote s’est limitée aux patients souffrant de sep-
sis sévère et non de choc septique où les résultats auraient
pu être différents. Le monitorage de la réponse au remplis-
sage vasculaire par une technique non-invasive par impé-
dancemétrie 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 élec-
trodes de l’appareil d’impédancemétrie et la peau du pa-
tient, l’IQS était satisfaisant (> 30 %) comme précédem-
ment décrit(8).
Il est classique de conduire le remplissage vasculaire pru-
demment chez les personnes âgées en raison des consé-
quences 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 vas-
culaire 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 significative-
ment à la fois l’index de travail du ventricule gauche (iWVG)
et la compliance artérielle totale (CAT), reflétant l’améliora-
tion 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 hé-
modynamiques standards (PAM, Fc, Fr, SpO2), qui sont
restées inchangées, démontrant tout l’intérêt des mesures
par impédancemétrie qui semblent plus informatives. Nous
nous sommes limités aux effets du premier remplissage vas-
culaire. 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 regar-
dant dans le même temps l’évolution des paramètres hémo-
dynamiques standards.
CONCLUSION
Au total, le monitorage hémodynamique non-invasif par im-
pédancemétrie bioélectrique est faisable. Il permet d’appré-
cier en toute sécurité l’efficacité de la réponse au remplis-
sage vasculaire des patients âgés insuffisants cardiaques
chroniques en sepsis sévère, alors que les paramètres hé-
modynamiques standards sont pris en défaut par leur carac-
tère non-modifié pouvant faire croire à l’inefficacité du rem-
plissage 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 pour-
rait 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.
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