Thèse soutenue

Patient self-inflicted lung injury et ventilator induced lung injury : De l'insuffisance respiratoire aiguë de novo à l'exacerbation aiguë de pneumopathie intersititielle diffuse

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Auteur / Autrice : Élise Berrube
Direction : Antoine Cuvelier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la sante
Date : Soutenance le 04/09/2024
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe de recherche sur le handicap ventilatoire et neurologique (Rouen ; 2022-...)
Établissement co-accrédité : Université de Rouen Normandie (1966-....)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Antoine Cuvelier, Guillaume Carteaux, Marjolaine Georges, Bruno Crestani, Lise Piquilloud Imboden, Christophe Girault, Virginie Lemiale
Rapporteur / Rapporteuse : Guillaume Carteaux, Marjolaine Georges

Résumé

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Introduction Au cours de l’insuffisance respiratoire aiguë (IRA) de novo ou du syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), la ventilation invasive (VI) appliquée au patient pour pallier aux altérations sévères de l’hématose, de même que les efforts respiratoires spontanés, peuvent paradoxalement aggraver les lésions alvéolaires initiales et provoquer alors des lésions dénommées ventilator induced lung injury (VILI) ou patient self-inflicted lung injury (P-SILI).L’exacerbation aiguë de pneumopathie interstitielle diffuse (EAPID), bien que proche sémiologiquement, histologiquement et radiologiquement du SDRA et ayant bénéficié de l’amélioration des connaissances du VILI et du P-SILI, reste grevée d’une mortalité bien plus élevée. MéthodeNous nous sommes donc intéressés aux conséquences de la ventilation et des efforts respiratoires spontanés au cours des EAPID.RésultatsNous avons tout d’abord étudié les conséquences des stratégies d’oxygénation non invasives au cours de l’IRA de novo et montré que la ventilation non invasive (VNI) augmentait le volume courant par rapport à l’oxygénothérapie à haut débit (OHD) sans augmentation du recrutement alvéolaire, donc exposant le poumon à un risque de surdistention. Nous avons ensuite mis au point un modèle de poumon artificiel mécanique reproduisant la ventilation spontanée au cours de l’IRA de novo et les mécanismes physiopathologiques impliqués dans le P-SILI.Nous avons ensuite utilisé ces connaissances acquises au cours de l’IRA de novo pour modéliser la ventilation spontanée des patients atteints de PID au repos, au cours d’un exercice maximal et d’une EAPID. Nous avons mis en évidence que l’hétérogénéité de l’atteinte pulmonaire, et donc de la compliance dans les PID, était associée tant à l’effort qu’au cours de l’EAPID à la présence de mécanismes impliqués dans le P-SILI : recrutement/dérecrutement alvéolaires, surdistension, concentration du stress pulmonaire, et phénomène de Pendelluft.Nous avons ensuite soumis ce modèle d’EAPID aux contraintes de la VI. Nous avons ainsi pu montrer que celle-ci, appliquée avec des volumes courants supérieurs à 5 ml/kg de poids prédit sur la taille, des niveaux de pressions expiratoire positive supérieure à 4 cmH2O et une fréquence respiratoire supérieure à 25/min, était potentiellement délétère selon notre modèle. Nous avons parallèlement évalué, au cours d’une étude clinique rétrospective, les conséquences de la stratégie d’oxygénation non invasive appliquée au cours de l’EAPID. A contrario de ce que nous avions pu montrer dans l’IRA de novo, nous n’avons pas retrouvé de différence entre la VNI et l’OHD en termes de mortalité ou de recours à la VI. Grace à notre modèle expérimental d’EAPID, nous devrions pouvoir comprendre les mécanismes physiopathologiques expliquant ce résultat et envisager une stratégie d’oxygénation optimisée et personnalisée pour la prise en charge de l’EAPID. ConclusionNotre travail de recherche, à la fois expérimental et clinique, a donc permis de mettre en évidence la possibilité de P-SILI et de VILI au cours des EAPID, de montrer que le risque de surdistension est majeur dans cette pathologie au cours de la VI. La stratégie d’oxygénation non invasive optimale reste encore à déterminer.