ç;' MASSON, Paris 1978 Mémoire Les relaxateurs de pression en kinésithérapie respiratoire Ann. Kinésith., 1978,3,59-68 D. PIOCHE *, M.-F. ÉVEILLARD **, M. DELAUNAY *, Y. OIRY *** et J.-F. FAZILLEAU *** Les relaxateurs de pression permettent de réaliser des séances d'assistance ventilatoire discontinue destinées à améliorer la ventilation alvéolaire par l'insuffiation d'air sous pression positive, l'expiration se faisant librement. Il existe actuellement, dans le commerce, des appareils très simples et très miniaturisés dont l'usage est facile et peut même se faire à domicile. Leur utilisation ne doit jamais être isolée, mais toujours intégrée au reste du traitement médical et à la kinésithérapie manuelle, ainsi conçue, elle constitue un appoint précieux aux moyens dont nous disposons déjà. INTRODUCTION La place importante que tient la kinésithérapie respiratoire en Pneumologie, en particulier dans le traitement de l'insuffisance respiratoire chronique, n'est plus à démontrer; et les différentes techniques de kinésithérapie manuelle sont maintenant bien connues. Par contre il nous apparaît intéressant d'attirer l'attention des kinésithérapeutes sur les possibilités offertes par l'apparition sur le marché, depuis quelques années, de nouveaux types de ventilateurs que sont les relaxateurs de pression, dont il existe actuellement des modèles simples, de petits volumes, et de priix relativement modérés, d'usage facile permettant de réaliser des séances dites d'assistance ventilatoire discontinue. Afin de mieux situer les possibilités offertes par ces appareils nous passerons successivement en revue: leur mode de fonctionnement, leurs avantages et leurs inconvénients, leurs indications et leurs contreindications, puis nous verrons comment intégrer, en pratique courante, l'assistance ventilatoire discontinue par relaxateur de pression aux séances de kinésithérapie . • Service de Pneumologie (Dr GUGELOT), Centre Hospitalier F 44600 Saint-Nazaire . •• Laboratoire d'Explorations Fonctionnelles (Pr. GINET). Centre Hospitalier et Universitaire, ••• Kinésithérapeute à l'Hôpital Laënnec, F 44000 Nantes. F 44000 Nantes . 59 Il faut souligner d'emblée que d'autres types d'appareil que les relaxateurs de pressionpeuvent être utilisés pour l'assistance ventilatoire discontinue; que le débat sur le choix entre « volumétrique)} et « manométrique)} reste ouvert et ne rentre pas dans le cadre de notre propos. FONCTIONNEMENT DES RELAXATEURS DE PRESSION a) Principe Ce type d'appareil insuffle de façon intermittente dans les poumons du sujet auquel il est relié par un embout buccal, un volume gazeux sous pression. Le déclenchement et l'arrêt de l'insufflation sont uniquement fonction des pressions positive et négative qui existent dans les voies respiratoires du sujet et qui sont transmises par la tubulure à un compartiment situé dans l'appareil qui enregistre ces pressions. On fixe donc à l'avance: d'une part, une pression négative, qui, quand elle est atteinte, va déclencher l'insufflation d'air par l'appareil; et, d'autre part, un chiffre de pression positive qui, quand elle est atteinte, va arrêter l'insufflation et permettre l'expiration. Pour déclencher une nouvelle insufflation, le malade devra faire une inspiration dans la tubulure. Celle-ci entraîne l'apparition d'une pression négative et quand la valeur de pression négative obtenue atteint le chiffre que l'on a fixé au départ, l'appareil se cycle et déclenche une nouvelle insufflation. Les pressions au cours du cycle respiratoire varient donc en trois phases (fig. 1) : - Une phase de pression négative correspondant à l'aspiration faite par le malade. - Une phase de pression positive correspondant à l'insufflation de gaz par l'appareil. - Une phase de retour à la pression « O)} (qui est en fait la pression atmosphérique) correspondant à l'expiration du sujet. Les valeurs P1 et P2 correspondent respectivement aux chiffres de pressions négative et positive qui ont été fixés à l'avance et qui, quand ils sont atteints, entraînent le déclenchement et l'arrêt de l'insufflation. Les valeurs de ces pressions négative et positive sont réglables et permettent: pour la première, de déterminer la valeur ... s'adaptant très bien à son rythme respiratoire. b) Les paramètres Seules les valeurs des pressions négative et positive sont connues et réglables avec précision. Il est à noter que ces valeurs sont à lire sur le manomètre que comporte ces appareils, les chiffres situés sur les commandes de réglage ne correspondant pas toujours aux chiffres réels des pressions et ne servant que de repères. 60 1 Pressions FIG. 1 - Variation de la pression au cours du cycle respiratoire. a) inspiration; b) insufflation; c) expiration. Le volume d'air insufflé peut éventuellement être mesuré en branchant un spiromètre sur le circuit expiratoire, mais il varie en fonction des pressions fixées et du débit de l'insufflation; et également en fonction des réactions du sujet d'un cycle respiratoire à l'autre. Rien ne permet de le déterminer avec précision. Il en est de même pour la fréquence. Le débit du courant gazeux produit par l'appareil est réglable en intensité, mais non mesurable et ce réglage reste donc très approximatif. Quant à la teneur en oxygène du mélange gazeux, elle n'est connue avec précision que lorsque l'appareil est alimenté en air comprimé (soit avec de l'air médical, soit avec de l'air comprimé en bouteille ou encore grâce à un compresseur). Le mélange gazeux renferme alors 21 % d'oxygène comme l'air ambiant. Elle est par contre variable et ne peut être connue avec précision lorsque l'appareil est alimenté par une source d'oxygène pur. c) Le modulateur de flux L'existence d'obstructions bronchiques ou bronchiolo-alvéolaires importantes (par hypersécrétions, encombrement, œdème de la muqueuse, broncho-spasme) que l'on retrouve en particulier dans les broncho-pneumopathies chroniques obstructives (asthme à dyspnée continue, emphysème et surtout bronchite chronique). constitue un obstacle à l'écoulement du flux gazeux et contribue à créer des turbulences; la pression va donc rapidement augmenter dans l'arbre aérien, atteindre la pression d'inversion, et l'appareil va se cycler (c'est-à61 dire arrêter d'insuffler) sans pour autant avoir ventilé correctement les alvéoles. C'est pourquoi l'appareil est muni d'un modulateur de flux qui va diminuer automatiquement le débit du flux gazeux pénétrant dans l'arbre aérien quand les pressions augmentent rapidement. Ainsi la pression d'inversion est atteinte moins vite, ce qui permet la pénétration d'un plus grand volume de gaz et une meilleure ventilation du parenchyme pulmonaire. d) les accessoires Tous ces ventilateurs sont munis d'un nébulisateur qui permet l'humidification indispensable des gaz insufflés. Il est possible d'alimenter ces nébulisateurs, non seulement avec de l'eau distillée, mais encore avec un mélange renfermant certains médicaments comme des fluidifiants bronchiques ou des broncho-dilatateurs. Toutefois il faut savoir que seulement 20 % environ de ces médicaments sont retenus au niveau de l'appareil respiratoire, les 80 % restants étant expulsés lors de l'expiration dans la pièce où se trouve le malade (sauf si le circuit expiratoire est muni d'un condensateur). De surcroît certains préconisent de faire les aérosols médicamenteux avant les séances de kinésithérapie et de ne se servir du nébulisateur que dans un but d'humidification. Sur certains types d'appareils, on peut également brancher: - soit un frein expiratoire qui est un capuchon perforé venant réduire le calibre du tuyau par lequel s'acheminent les gaz expirés. Ceci oblige le malade à faire une expiration active et donc à faire travailler ses muscles expiratoires. La possibilité d'utiliser différents calibres permet de moduler son travail expiratoire. - soit une sangle abdominale composée d'une bande munie de deux vessies pneumatiques qui se gonflent lors de l'expiration et vont ainsi mobiliser passivement le diaphragme. Les vessies peuvent être mises en position médiane, ou en position latérale pour mobiliser plus particulièrement une coupole diaphragmatique. e) l'alimentation de l'appareil En milieu hospitalier, l'appareil est branché sur une prise murale d'oxygène ou d'air médical. Dans un cabinet de kinésithérapie non pourvu d'une telle installation, on peut bien sûr utiliser de l'air comprimé ou de l'oxygène en bouteille. Mais cela pose des problèmes de stockage de bouteilles et de prix de revient. Il semble alors beaucoup plus simple d'utiliser des appareils munis d'un compresseur fonctionnant à l'aide d'un moteur électrique. f) les différents types d'appareil Divers appareils permettent cette assistance respiratoire. Les plus connus sont le Bennett et le Bird (sur ce dernier, on peut d'ailleurs 62 adapter la ceinture abdominale et le frein expiratoire dont nous avons parlé). Mais on trouve, sur le marché, d'autres marques: Mixai - M 515 ... Dans chacune de ces marques, on trouve plusieurs types d'appareil dont le principe de fonctionnement reste identique (et dont certains peuvent d'ailleurs fonctionner, soit en relaxateur de pression, soit en relaxateur de volume). g) Les réglages Le réglage des pressions est très empirique; il n'existe aucune règle précise en la matière. Ceci peut sembler déconcertant au départ, mais, avec un peu d'expérience, l'opérateur trouve rapidement, après quelques tâtonnements, les valeurs de pression à utiliser pour chaque malade. Il importe, avant tout, de ne pas fatiguer les malades et de faire en sorte qu'ils ne perçoivent pas les premières séances comme quelque chose de pénible si on veut obtenir une bonne coopération de leur part. On commence par régler la pression négative: un réglage faible permet au malade fatigué de déclencher, sans effort, l'insufflation, par un léger appel inspiratoire; par la suite, on augmentera progressivement le chiffre de la pression négative pour obliger le sujet déjà adapté à mobiliser plus profondément ses muscles inspiratoires. Le réglage de la presssion positive sera fonction et des caractères biométriques du sujet et de l'impression de gonflement qu'il ressent ou non (on commencera, par exemple, entre 7 et 10 cm d'eau pour atteindre des pressions de l'ordre de 15 à 20 cm d'eau ou plus par la suite). Le même empirisme préside au réglage du débit en sachant que plus le débit sera fort, plus la phase d'insufflation sera courte (la pression augmentant plus rapidement). On fixera, au départ, un débit assez élevé permettant au malade dyspnéique de garder un rythme respiratoire rapide et de s'adapter facilement à l'appareil, puis on diminuera progressivement le débit. Il est important en effet, chez les malades entraînés, de travailler à faible débit, car ceci permet, nous l'avons déjà vu, d'avoir une ventilation plus efficace en diminuant les turbulences et en laissant le temps au modulateur de flux de rentrer en jeu. Ceci concorde d'ailleurs bien avec le principe d'habituer progressivement ces malades à une respiration de grande amplitude et de basse fréquence qui augmente la ventilation alvéolaire. LES AVANTAGES ET LES INCONVÉNIENTS DE L'ASSISTANCE VENTILATOIRE DISCONTINUE a) Les avantages L'introduction d'un mélange gazeux sous pression dilate le gril costal, abaisse le diaphragme entraînant donc une augmentation de l'ampliation thoracique ce qui est intéressant chez les sujets ayant une dynamique 63 thoraco-diaphragmatique diminuée avec des asynchronismes. L'utilisation, selon les cas, du frein expiratoire et de la ceinture abdominale permet d'augmenter encore un peu plus le jeu thoraco-diaphragmatique. La circulation aérienne intrabronchique est améliorée par la pression du flux gazeux qui ouvre des territoires exclus; elle permet de plus de mobiliser les sécrétions. Il s'agit là d'un fait important sur lequel il convient d'insister car on peut constater de façon nette, après les séances, une accentuation de l'expectoration qui contribue notablement à la désobstruction bronchiolaire. Les bronchioles obstruées par les secrétions, et dont les territoires sous-jacents ne sont pas ventilés, vont s'ouvrir du fait de l'augmentation de pression. Ceci permet le passage d'un courant gazeux qui va en quelque sorte « ramoner» ces sécrétions. Celles-ci se trouvent donc mobilisées et vont pouvoir être expectorées au cours de la séance de kinésithérapie qui fera suite à la ventillation assistée (fig. 2). L'amélioration de la mécanique ventilatoire et la désobstruction bronchique, vont faciliter la circulation aérienne et les échanges gazeux. C'est le but recherché, beaucoup plus que, par l'utilisation de l'oxygène, le lavage par à-coups de l'air alvéolaire. Enfin un dernier avantage est représenté par le petit volume, la simplicité, le prix relativement modéré de certains types de ces appareils qui en rendent l'usage assez facile. a b c FIG.2 - Mobilisation des sécrétions bronchiques. a) Dilation de la bronchiole obstruée; b) bouchon de mucus rompu et réexpansion des alvéoles; c) étale"ment des sécrétions qui sont mobilisées et pourront être expulsées par des efforts de toux. b) Les inconvénients Normalement au repos, les pressions dans les voies respiratoires varient grossièrement entre + 2 et - 2 cm d'eau, la pression intrapleurale restant constamment négative. L'insufflation d'un gaz en pression positive 64 pouvant atteindre 15 à 20 cm d'eau, va créer une augmentation importante de la pression intrathoracique qui, au niveau du médiastin, va avoir des répercussions hémodynamiques. Ce sont les structures veineuses qui, étant les plus souples, vont le plus subir ces modifications de pression et on aura une freination de la circulation veineuse de retour aboutissant au cœur droit, ce qui n'est pas à négliger chez des malades présentant des signes d'insuffisance cardiaque droite. Sur le plan parenchymateux : lorsqu'il existe des bulles d'emphysème, cette ventilation en pression positive expose à un risque de distension, voire même de rupture des bulles. Nous avons déjà signalé la grande variation des paramètres en dehors des pressions qui sont seules connues. Ceci tient à la conception de ces appareils qui ont l'avantage de leur simplicité; mais la méconnaissance et les variations de la fréquence respiratoire du volume d'insufflation et de la concentration en oxygène du mélange gazeux en limitent considérablement l'utilisation, notamment en ce qui concerne la réanimation. Un dernier inconvénient réside en la mobilisation passive du diaphragme lors de l'insufflation et lors de l'utilisation de la ceinture pneumatique. Certes cette mobilisation est intéressante pour regagner une mobilité perdue, mais elle doit être complétée par des exercices de musculation si l'on ne veut pas que, par son caractère passif, elle diminue la puissance et donc l'efficacité desmuscles respiratoires. LES INDICATIONS ET LES CONTRE-INDICATIONS DE L'ASSISTANCE VENTILATOIRE DISCONTINUE PAR RELAXATEURS DE PRESSION a) Indications Elles concernent essentiellement le domaine de la rééducation respiratoire, où cette méthode constitue un excellent complément de la kinésithérapie manuelle, mais un complément seulement. On pourrait ainsi l'utiliser: - De façon générale chez tous les gens ayant une cinétique thoracodiaphragmatique déficiente ou présentant un encombrement bronchique persistant. C'est donc l'insuffisance respiratoire chronique qui va représenter son champ d'action le plus important, en particulier s'il existe un syndrome obstructif (puisque nous avons vu que ces appareils étaient bien adaptés pour ce genre de malades). - Pour prévenir les séquelles d'épanchement pleural. - En pré-opératoire, chaque fois que les troubles de la fonction respiratoire posent des problèmes pour l'anesthésie, et font craindre la survenue de complications dans les suites de l'intervention. Outre le 65 bénéfice que l'on pourra tirer des relaxateurs de pression dans la préparation des malades à l'intervention, il faut insister surtout sur leur apport en post-opératoire chez des malades alors bien familiarisés avec ces appareils. - Chez les opérés du thorax. - En réanimation, la seule tatives de sevrage des malades délicate pour laquelle l'utilisation réhabituer le malade à respirer appareils munis d'un système automatiquement l'insufflation, très prolongées). indication est représentée par des tenmis sous machine. Il s'agit d'une phase d'un relaxateur de pression peut aider à spontanément (il faudra alors utiliser des de sécurité permettant de déclencher si le malade fait des pauses respiratoires - Nous n'envisageons pas ici les cas très particuliers représentés par les malades pour lesquels ce type de thérapeutique est plus substitutive que rééducative (il en est ainsi des grands cyphoscoliotiques, des myopathes et myasthéniques sévères ... qui sont le plus souvent trachéotomisés et bénéficient d'une assistance ventilatoire continue ou durant plusieurs heures par jour). b) Les contre-indications Elles sont représentées - l'emphysème prêtes à se rompre. - Les antécédents par: bulleux ou les de pneumothorax images bulleuses sous-corticales spontanés. - Les épisodes de décompensation aiguë avec perturbations des gaz du sang, ces appareils ne permettant pas de contrôler la ventilation minute, ni l'oxygénothérapie, étant alors insuffisants et dangereux. PLACE DES RELAXATEURS DE PRESSION EN KINÉSITHÉRAPIE RESPIRATOIRE Les relaxateurs de pression vont permettre de réaliser des séances d'assistance ventilatoire discontinue qui ne font que s'intégrer dans le traitement médical et ne viennent qu'en complèment de la kinésithérapie manuelle, leur utilisation isolée étant insuffisante voir dangereuse. Chaque séance devra donc s'intégrer aux autres techniques de kinésithérapie dont on ne cherche qu'à accroître l'efficacité. On peut ainsi concevoir, chez un bronchitique chronique, par exemple, la succession: d'une prise d'aérosols (fluidifiants et/ou broncho-dilatateurs) que l'on fera suivre de clappade, puis d'une séance d'assistance ventilatoire par relaxateurs de pression, puis d'une phase d'expectoration dirigée et enfin d'un travail de musculation. Mais il ne s'agit là que d'un exemple. De nombreuses variantes sont possibles en fonction du degré d'insuffisance respiratoire de chaque malade, des traitements médicaux et kiné66 sithérapiques antérieurs. On pourrait ainsi faire appel aux drainages. de posture, ou à la rééducation à l'effort avec ou sans oxygénothérapie. Les différents moyens utilisés ne doivent d'ailleurs pas forcément « encadrer» l'assistance ventilatoire discontinue, et peuvent être répartis diversement au cours de la journée; mais il apparaît indispensable de faire suivre la séance de ventilation assistée d'une phase d'expectoration et de ventilation dirigée. La durée des séances sera courte au départ (5 à 10 mn), ne visant qu'à familiariser le malade à l'appareil et lui apprendre à s'en servir sans fatigue; puis on allongera le temps des séances pour atteindre assez rapidement une durée de 15 à 20 mn, et avoir ainsi une efficacité plus grande. En ce qui concerne le rythme et le nombre des séances, tout est cas d'espèce, et il est impossible de fixer un schéma standard en raison de la diversité des indications et des cas pathologiques traités. En traitement d'attaque, il apparaît nécessaire de répéter les séances au cours de cure de quinze jours à trois semaines selon un rythme de une à trois séances par jour. Chez les insuffisants respiratoires chroniques, il peut être nécessaire de répéter les cures à intervalles réguliers, ou de faire des traitements d'entretien à un rythme de trois séances par semaine par exemple. Toutes les variantes sont possibles, et chez certains malades, on peut même être amené à envisager des séances d'assistance ventilatoire journalières à domicile grâce à des appareils mis à leur disposition par les Caisses d'Assurance, ou des Associations Privées. Dans cette dernière éventualité, il est impératif de prévoir un contrôle périodique, des réglages, du fonctionnement, et de la bonne utilisation de l'appareil. CONCLUSION L'utilisation des relaxateurs de pression au cours de séances d'assistance ventilatoire discontinue va permettre d'améliorer la ventilation alvéolaire, en augmentant la cinétique thoraco-diaphragmatique et en 115 représentent donc un contribuant à la désobstruction bronchique. apport notable en kinésithérapie respiratoire, tout particulièrement chez les insuffisants respiratoires chroniques; à condition d'en respecter les contre-indications, et de ne les considérer que comme un complément de la kinésithérapie qui doit elle-même s'intégrer à l'ensemble du traitement médical. Les protocoles d'utilisation sont très variables et doivent s'adapter à chaque cas particulier, en nécessitant une coopération étroite entre kinésithérapeutes, médecins généralistes, et spécialistes. Bibliographie 1. ARRIGHI de CASANOVA - Réadaptation fonctionnelle et kinésithérapie des insuffisants respiratoires chroniques, Cahiers B aillières, 1969. 2. DUHAMEL C. - La ventilation assistée intermittente chez les hypercapniques permanents, Thèse, Amiens, 1970. 67 3. DUWOOS, LÉVI-VALENSI, GIROLL - Assistance ventilatoire intermittente .aspects physiologiques. Conditions d'efficacité d'utilisatioon des respirateurs à domicile. ln: Traitement ambulatoire des LR.C. graves, assistance ventilatoire et oxygénothérapie. Colloque d'Amiens, 25 et 26 mai 1973. 4. GERMOUTY J .. CHANTEGRELL D. - Place de la ventilation assistée dans le traitement de l'insuffisance respiratoire chronique, Gaz. Méd. France, 1970,77, 1301-05. 5. GIMENEZ M. - La ventilation dirigée au cours des insuffisances respiratoires chroniques. Technique, physiopathie et résultats au repos et au cours de l'exercice musculaire. Thèse Médecine, Nancy, 1968. 6. GIMENEZ M., RIZZO A., LACOSTE J. - Les échanges pulmonaires au cours de la ventilation dirigée chez les insuffisants respiratoires, J. France, Méd. Chir. Thor., 1967,21, 75. 7. GUÉROIS, CASENAVE, LAMAGNÈRE - Idiopathic respira tory distress. Interest of continuous pression positive respiratory. Semaine des Hôpitaux, 1974,50,3015-3019. 8. LARENG L., JARDE M.-E., PINCEMIN M.-J. - Ventilation artificielle à domicile des insuffisants respiratoires chroniques, Concours Méd., 1972,94, 1386-1392. 9. LÉVI-VALENSI P., DUWOOS H., ECHTER E., ROSSELINU L., GIROULLE H., BERNARD F., DESJARDIN R. - Les respirateurs à domicile dans le traitement des insuffisants respiratoires chroniques graves. Indications et conditions d'efficacité. Poumon-Cœur, 1970,26, 1219-1235. 10. LÉVI-VALENSI P., DUWOOS H. - La ventilation intermittente de longue durée chez les hypercapniques permanents de pa C02 supérieure ou égale à 50 mmHg, Chronic Inflation of the Bronchi. Progres resp. Res., 6, 286-302. 11. LOCKHART A., GIMENEZ M., SCHRIJEN F, VITTOZ E. - Étude physiopathologique de la kinésithérapie respiratoire dans les broncho-pneumopathies chroniques, Bull. Phys. Path. Resp., 196 6,2, 233-238. 12. MARTIN, GOLD - The present status of LP.P.B. therapy. Chest. 1975,6-7,469-471. 13. MAOUS J.-P. - Intérêt d'une respiration artificielle à pression positive intermittente (valve de Bird) dans le traitement de l'insuffisance respiratoire chronique avec C.P.C., Thèse de doctorat en Médecine, Paris, 1962. 14. PESLIN R., ROBIN H. - Action immédiate de différents respirateurs au cours de l'hypercapnie chronique, Bull. Physio. Path. Resp., 1965, 1,405-410. 15. ROCCASERRA J. - L'assistance mécanique ventilatoire en kinésithérapie respiratoire, Éd. Leconte, Marseille, 1972. 16. SIMONSSON B.-G., MALMBERG R. - Effets de l'assistance ventilatoire en pression positive intermittente chez les malades traités ou non par oxygénothérapie, Bull. Ph ys. Path., Resp., 1965, 1, 400-405. 17. American Review of Respiratory disease, volll 0, décembre 1974, nO6, part. 2. Numéro largement consacré à : Respiratory therapy, Oxygen therapy, Aerosol therapy, Physical therapy, Intermittent positive pression Breath. 18. THEODORE H., NOEHREN M.-D. -LP.P.B. therapy. Where do we go from here? Chest, 1975, 67,471-475. 68