Prédiction de la réponse à l’expansion volémique : Nouvelles limites, nouvelles méthodes

Prediction of fluid responsiveness : new methods, new limits

• Auteur / Autrice : Alexandra Beurton
• Direction : Xavier Monnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie, physiopathologie
• Date : Soutenance le 03/12/2019
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Hypertension pulmonaire : physiopathologie et innovation thérapeutique (2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Louis Teboul
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Xavier Monnet, Jean-Louis Teboul, Daniel De Backer, Armand Mekontso Dessap, Manu Malbrain, Alexandre Demoule, Muriel Fartoukh
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Daniel De Backer, Armand Mekontso Dessap

Mots clés

Mots clés contrôlés

Remplissage vasculaire

Troubles de la circulation sanguine

Mots clés libres

Test de lever de jambes passif

Hypertension intra-Abdominale

Indice de perfusion

Passive leg raising test

Intra-Abdominal hypertension

Perfusion index

Résumé

L’expansion volémique est le traitement de première intention de l’insuffisance circulatoire aiguë dans presque tous les cas. Cependant, son efficacité très inconstante et ses effets secondaires incitent à en prédire les effets avant de l’entreprendre. Plusieurs tests ont été développés pour détecter cet état de précharge dépendance, et nous nous sommes intéressés au perfectionnement de certains d’entre eux et à la description de leurs limites.Le test de passive leg raising (PLR) repose sur le transfert de sang veineux depuis le territoire veineux splanchnique et les membres inférieurs vers le thorax. Nous avons démontré qu’en cas d’hypertension intra-abdominale, la valeur diagnostique du test était plus faible, avec l’apparition de nombreux cas de faux négatifs. Cette limite du PLR test est importante en raison de la prévalence de l’hypertension intra-abdominale chez les patients de soins intensifs.Les effets de ce test doivent être appréciés sur le débit cardiaque, et plusieurs méthodes ont déjà été décrites pour cela. Nous avons d’abord pu montrer que celle qui consiste à mesurer les effets du test sur les débits artériels carotidien et fémoral n’était pas fiable, avec une très mauvaise corrélation entre les changements de débit cardiaque et ceux de ces deux débits artériels. En revanche, nous avons décrit une méthode originale et fiable pour mesurer les effets du test, qui consiste en la mesure de l’indice de perfusion (IP), rapport entre la portion pulsatile et non pulsatile du signal de saturation pulsée en oxygène. Même si le signal ne pouvait pas être recueilli de façon stable chez tous les patients, les changements de cet indice lors du PLR permettaient de mesurer ses effets et de détecter la précharge dépendance. Ces résultats ouvrent la possibilité de mesurer les effets du test grâce à un outil non-invasif et pouvant être utilisé chez tous les patients en réanimation et au bloc opératoire.Enfin, nous avons appliqué la mesure de l’IP à un autre test détectant la précharge dépendance, le test d’occlusion télé-expiratoire. Il consiste à interrompre la ventilation mécanique pendant quelques secondes et à observer les changements simultanés du débit cardiaque. Même s’ils sont de plus faible amplitude que ceux induits par le PLR, ces changements étaient correctement suivis par les modifications de l’IP et ils détectaient de façon fiable la précharge dépendance.

Volume expansion is the first-line treatment of acute circulatory failure in almost all cases. However, its inconsistent effectiveness and side effects encourage to predict its effects before undertaking it. Several tests have been developed to detect preload responsiveness and we have sought to improve some of them and describe their limits.The passive leg raising (PLR) test is based on the transfer of some venous blood from the venous compartment of the splanchnic compartment and the lower limbs toward the thorax. We have shown that, in case of intra-abdominal hypertension, the diagnostic value of the test was lower, with many cases false negatives cases. This limitation of the PLR test is of importance because of the prevalence of intra-abdominal hypertension in critically ill patients.The effects of this test should be evaluated on cardiac output, and several methods have already been described for this evaluation. First, we have shown that measuring the effects of the test on carotid and femoral arterial flows was unreliable, with a very poor correlation between changes in cardiac output and those in these two arterial flows. Second, we have described an original and reliable method for measuring the effects of the test, which consists in measuring the perfusion index (PI), the ratio between the pulsatile and non-pulsatile portions of the pulse oximetry signal. Although a stable signal could not be obtained in all patients, changes in this index during PLR allowed the measurement of its effects and the detection of preload responsiveness. These results open up the possibility of measuring the effects of the test with a non-invasive tool that can be used in all patients in the intensive care unit and the operating room.Finally, we applied the PI measurement to another test of preload responsiveness, the end-expiratory occlusion test. It consists in interrupting mechanical ventilation for a few seconds and observing simultaneous changes in cardiac output. Although the changes are smaller than those induced by PLR, these changes were well tracked by PI changes and reliably detected preload dependence.