PNEUMONIES DU PATIENT DE RÉANIMATION

Dr Antoine MONSEL

Réanimation Chirurgicale Polyvalente (Pr LANGERON)

Département d’Anesthésie – Réanimation Chirurgicale (Pr PUYBASSET)

Hôpital Universitaire Pitié-Salpêtrière – Charles Foix, Paris 6

Tél: +33(0)1.84.82.73.99 – Fax: +33(0)1.42.17.58.79

Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie

INSERM – UMR S 959 – Immunologie-Immunopathologie-Immunothérapie (i3)

Parce qu’ils sont pris en charge dans les suites immédiates de chirurgies majeures et/ou qu’ils présentent plusieurs défaillances d’organes vitaux, les patients admis en réanimation médico-chirurgicale ou chirurgicale sont dans la grande majorité des cas, intubés et ventilés artificiellement. Les pneumonies qu’ils développent, qu’elles soient post-opératoires ou non, possèdent une physiopathologie commune et spécifique générée par de multiples facteurs d’agression inflammatoire pulmonaire inhérents à leur prise en charge en réanimation. La mise en place d’une sonde d’intubation endotrachéale indispensable à la protection des voies aériennes et à l’administration d’une ventilation artificielle, génère notamment une série de mécanismes physiopathologiques centrés sur les micro-inhalations des sécrétions oropharyngées vers les voies aériennes distales. Dans un certain nombre de cas, l’infection pulmonaire qui en résulte présente des caractéristiques uniques en termes de présentation clinique, d’histopathologie, de facteurs de risque et de morbi-mortalité.

Définitions, incidences

Les pneumonies nosocomiales ou pneumonies acquises à l’hôpital sont fréquentes et représentent la deuxième cause d’infection nosocomiale (American Thoracic and Infectious Diseases Society of 2005). Elles se définissent par le fait qu’elles n’étaient ni présentes, ni en cours d’incubation lors de l’admission du patient à l’hôpital, avec un délai minimum de 48 heures séparant l’admission du début de l’infection. La survenue d’une pneumonie nosocomiale dans les suites d’une chirurgie définit une sous-catégorie spécifique de pneumonie nosocomiale : la pneumonie nosocomiale post-opératoire (PNPO). Les pneumonies acquises sous ventilation mécanique (PAVM) constituent un autre sous-groupe des pneumonies nosocomiales survenant spécifiquement chez les sujets ventilés depuis au moins 48h. La limite de 5 jours de ventilation mécanique est classiquement acceptée pour différentier les PAVM précoces des PAVM tardives (Langer, et al. 1987). Les pneumonies nosocomiales rencontrées en réanimation sont donc de deux types :

-les PNPO (incluant les PAVM post-opératoires)

-les PAVM (à distance ou en dehors de toute chirurgie)

Les PNPO, globalement moins étudiées que les PAVM, touchent pourtant 1,3% (Delgado-Rodriguez, et al. 1997, Martin, et al. 1984) à 17,5% (Garibaldi, et al. 1981) des patients toutes chirurgies confondues et 20% des patients en post-opératoire de chirurgie vasculaire majeure, avec une augmentation importante après 48 heures de ventilation mécanique. Une incidence de 40% a été décrite en post-opératoire de chirurgie thoracique. La grande variabilité des incidences recueillies dans la littérature s’explique par la difficulté de l’établissement du diagnostic de PNPO dans le contexte inflammatoire de réanimation, l’hétérogénéité des critères diagnostiques utilisés, les différents types de chirurgie ainsi que l’hétérogénéité des populations étudiées (Shander, et al. 2011). L’étude épidémiologique française EOLE menée dans 150 centres (Montravers, et al. 2002), a par exemple montré que sur la totalité des patients ayant présenté un épisode de PNPO, 31% étaient diagnostiqués de façon certaine, et 47% de façon probable. L’incidence des PAVM varie largement d’un service de réanimation à un autre en fonction principalement de la stratégie diagnostique employée et de la population étudiée. Les densités d’incidence des PAVM retrouvées dans la littérature varient de 1 à 20 cas, avec une moyenne de 7 cas pour 1000 jours de ventilation mécanique (Hubmayr, et al. 2002). L’incidence des PAVM représente quant à elle 8 à 28% des patients sous ventilation mécanique, 10 à 20% des patients ventilés depuis plus de 48 heures, ce qui en fait la principale complication infectieuse nosocomiale en réanimation (Chastre and Fagon 2002, Shander, et al. 2011). Cette incidence est maximale et estimée à 3%/jour pendant les 5 premiers jours de ventilation mécanique, puis diminue à 2%/jour du cinquième au dixième jour, pour arriver à 1%/ jour au-delà du dixième jour (Cook, et al. 1998).

Morbi-mortalité, impacts économiques

Les PNPO majorent la durée d’hospitalisation de 7 à 9 jours, et entrainent dans les études américaines un surcout estimé de 40 000 U.S. dollars par patient et par épisode (American Thoracic and Infectious Diseases Society of 2005, Cook, et al. 1998). La mortalité associée aux PNPO varient dans les études de 15 à 45% (Dupont, et al. 2003, Ghaferi, et al. 2009, Sabate, et al. 2014, Shander, et al. 2011). Ghaferi et al, ont par exemple retrouvé une mortalité associée entre 16,5 et 25,5% majorée jusqu’à 31% en cas de ventilation mécanique associée (Ghaferi, et al. 2009). Dans l’étude EOLE (Montravers, et al. 2002), la mortalité globale était de l’ordre de 20% mais la mortalité attribuable aux PNPO était de 5 à 7%. Toutes les PNPO ne nécessitent pas l’hospitalisation en réanimation (19 à 33% dans l’étude EOLE), néanmoins lorsque celle-ci s’impose, cette complication se grève d’une mortalité associée plus élevée, se rapprochant de celle rencontrée dans les PAVM (Dupont, et al. 2003). Dans cette même étude, malgré la précocité de survenue de la pneumopathie, la proportion de germes nosocomiaux était élevée. Shander et al (Shander, et al. 2011) ont d’ailleurs montré que les micro-organismes isolés dans les PNPO étaient identiques à ceux des PAVM avec une prédominance de germes type Streptococcus spp, Staphylococcus spp et Haemophilus influenzae dans les infections précoces et une prédominance de bacilles gram négatif et de micro-organismes multi résistants type Pseudomonas spp et Staphylocoque aureus méticilline résistants dans les infections plus tardives. En réanimation, elles imposent la mise en route d’une antibiothérapie probabiliste et jouent un rôle dans la pression de sélection microbiologique (Bergmans, et al. 1997, Kollef 2005, Singh, et al. 1998).

En ce qui concerne les PAVM, La plupart des études (études multivariées de cohorte ou de type cas-témoins) établissent leur mortalité imputable de 0% à 50%, les risques ratio de mortalité attribuable variant de 1 à 23,2 (American Thoracic and Infectious Diseases Society of 2005, Chastre 2008, Hubmayr, et al. 2002, Safdar, et al. 2005). La récente méta-analyse de Melsen et al. établie une moralité imputable globale à 13% (Melsen, et al. 2013). Les PAVM sont responsables d’une augmentation de la durée de ventilation mécanique de 10 jours, de la durée de séjour en réanimation de 4 à 18 jours et de la durée d’hospitalisation de 11 jours (Hubmayr, et al. 2002, Rello, et al. 2002, Safdar, et al. 2005). Par conséquent, elles représentent un surcoût économique global important évalué entre 5000 et 14000 U.S. dollars par patient et par épisode (Cook, et al. 1998, Rello, et al. 2002). Les PAVM motivent jusqu’à 50% des prescriptions d’antibiotiques en réanimation (American Thoracic and Infectious Diseases Society of 2005, Barbut and Coignard 2006, Chastre 2008). Leurs répercussions sur le pronostic des patients sont d’autant plus sévères que la PAVM est tardive (Kollef, et al. 1995).

Facteurs de risque

Les facteurs de risque associés aux PNPO se divisent en facteurs liés aux patients et ceux liés à l’intervention chirurgicale (Dupont, et al. 2003, Fujita and Sakurai 1995, Garibaldi, et al. 1981, Montravers, et al. 2002, Smetana, et al. 2006).

Les facteurs de risque liés aux patients sont principalement :

• l’âge supérieur à 65 ans
• le score ASA supérieur à II
• le tabagisme actif
• les antécédents de bronchopathie chronique obstructive (BPCO)
• les antécédents de diabète
• les antécédents d’insuffisance cardiaque

Les facteurs liés à la chirurgie concernent (Fujita and Sakurai 1995, Garibaldi, et al. 1981):

• le type de procédure chirurgicale
• la voie d’abord
• la durée d’intervention
• le saignement peropératoire
• la transfusion massive

De nombreuses études multivariées ont pu établir un certain nombre de facteurs de risques indépendants de PAVM. Ils sont représentés dans le Tableau 1. Dans le cadre de la pneumonie nosocomiale, l’intubation endotrachéale, commune aux PNPO et PAVM, constitue à elle seule un facteur de risque indépendant de pneumonie avec des risques relatifs allant de 7 à 21 (Levine and Niederman 1991).

Facteurs de risque liés aux patients	Facteurs de risque liés à la réanimation
Hypoalbuminémie	Anti H2 ± anti-acides
Âge > 60 ans	Curarisation, sédation intraveineuse continue
SDRA	Transfusion > 4 unités
BPCO	Monitorage de la pression intracrânienne
Coma ou troubles de la conscience	Ventilation mécanique > 2 jours
Brûlure, traumatismes graves	PEEP
Défaillance d’organe	Changements fréquents des circuits du respirateur
Sévérité de la pathologie préexistante	Réintubation
Inhalations importantes	Sonde nasogastrique
Colonisation gastrique	Décubitus dorsal
Colonisation trachéo-bronchique	Transport
Sinusite	Antibiothérapie préalable

Tableau ‑1: Principaux facteurs de risque de survenue de PAVM. SDRA = Syndrome respiratoire aigu de l’adulte, BPCO = Bronchopathie chronique obstructive, PEEP = Pression expiratoire positive. D’après (Chastre and Fagon 2002)

Physiopathologie

La physiopathologie des PNPO est similaire à celle des PAVM (Shander, et al. 2011). Elle repose essentiellement sur la transcolonisation des réservoirs oro-naso-pharyngés, et gastriques convergeant vers la région sous-glottiques, et sur les micro-inhalations répétées des sécrétions oropharyngées contaminées vers les voies respiratoires distales. Les agents pathogènes retrouvés dans les PNPO sont semblables à ceux mis en évidence dans les PAVM.

Sonde d’intubation endotrachéale

Toute intervention chirurgicale longue impose la mise en place d’une sonde d’intubation endotrachéale (intubation endotrachéale) afin d’initier la ventilation mécanique et de protéger les voies aériennes au cours de l’anesthésie générale. A elle seule, la sonde d’intubation endotrachéale multiplie de 6 à 20 le risque de développer une pneumonie nosocomiale, suggérant son rôle prépondérant dans la physiopathogénie des PNPO et PAVM (Levine and Niederman 1991, Pneumatikos, et al. 2009, Ramirez, et al. 2007). Certains auteurs parlent même de « pneumonie liée à la sonde d’intubation endotrachéale » (Pneumatikos, et al. 2009).

Voie extraluminale : rôle des micro-inhalations

Les micro-inhalations correspondent à la progression lente de sécrétions accumulées en amont du ballonnet trachéal vers les voies respiratoires inférieures, dont la manifestation clinique est la pneumopathie. Les sécrétions peuvent prendre leur source à partir des réservoirs bactériens oropharyngés, naso-sinusiens et gastriques. Dès les premières heures de ventilation mécanique, plusieurs études ont décrit un phénomène de transcolonisation de ces 3 réservoirs, phénomène dynamique dans le temps et l’espace, aboutissant à une modification profonde quantitative et qualitative de la flore bactérienne commensale (Estes and Meduri 1995, Feldman, et al. 1999, Niederman 1990, Safdar, et al. 2005). La flore commensale oropharyngée habituellement constituée d’une majorité de streptocoques viridans, de Streptococcus pneumoniae, d’Haemophilus spp, de Neisseria spp et d’anaérobies (Bacteroïdes, Fusobacterium, Veilonella) se voit remplacée par des bacilles aérobies Gram-négatifs, des Staphylococcus aureus, et de Pseudomonas aeruginosa (Esparza, et al. 2001, Niederman 1990, Safdar, et al. 2005, Young, et al. 2006). Le deuxième réservoir à se coloniser est l’estomac. En effet, la flore commensale gastrique du sujet sain reste habituellement réduite et pauvre, dû aux conditions extrêmes d’acidité. Chez le patient ventilé mécaniquement, sous influence de multiples facteurs pharmacologiques et instrumentaux, cette flore s’enrichit surtout en entérobactéries (Esparza, et al. 2001, Safdar, et al. 2005). Un autre réservoir potentiel représenté par les sinus, voit sa flore commensale (constituée de streptocoques viridans, de Streptococcus pneumoniae, d’Haemophilus spp, de Neisseria spp) remplacée par des bacilles Gram-négatifs aérobies avec une majorité d’entérobactéries mais également des Pseudomonas spp. et Acinetobacter spp (Estes and Meduri 1995, Metheny, et al. 2002). Enfin, l’arbre trachéobronchique qui constitue le dernier réservoir habituellement stérile pouvant ensemencer les vois aériennes distales, se trouve, lui aussi, colonisé par des bacilles Gram-négatifs aérobies, Pseudomonas spp et Acinetobacter spp dès les premiers jours de ventilation mécanique (Young, et al. 2006). Les facteurs initiant la transcolonisation des réservoirs sont liés à la fois aux modifications de l’hôte (inflammation et dysimmunité) et aux soins (prothèses, antibiotiques, sédation, anti-acides) inhérents au contexte de chirurgie majeure (Figure 1).

Figure‑1: Origines de la flore colonisatrice des réservoirs bactériens à l’origine des PAVM. A : réservoir oropharyngé et nasosinusien. B : réservoir gastrique. C : transmission croisée entre les patients. D : transmission croisée manuportée par les soignants à partir de germes de l’environnement. E : germes apportés par le matériel intervenant dans la ventilation ou les procédures invasives. F : inoculation directe de germes de l’environnement à travers la sonde d’IET.

Chez un patient porteur d’une sonde d’intubation endotrachéale, ces trois réservoirs alimentent les sécrétions sous glottiques qui s’accumulent en amont du ballonnet majoritairement au niveau de la zone déclive (Figures 2 et 3). Le volume accumulé est variable (de 2 à 18 ml dans l’étude de Greene, (Greene, et al. 1994)) et cette stase de sécrétions peut contenir jusqu’à 10¹⁰ Unités Formant Colonie (UFC) /ml (figure 3). Le ballonnet étant la seule barrière entre l’oropharynx et les voies aériennes inférieures, son étanchéité a un rôle prépondérant dans les phénomènes de micro-inhalation et la survenue des PNPO et PAVM.

Figure‑2: Coupe sagittale du carrefour aérodigestif supérieur montrant la convergence des différents réservoirs bactériens vers la région sous-glottique.

Figure 3: Coupe schématique sagittale montrant l’accumulation des sécrétions sous-glottiques (flèche noire) provenant des différents réservoirs bactériens préalablement trans-colonisés. D’après (Greene, et al. 1994).

En pratique clinique, la survenue de micro-inhalations reste difficile à évaluer et le diagnostic de pneumopathie permet sa confirmation a posteriori. Néanmoins, en recherche clinique, plusieurs méthodes de détection des micro-inhalations, non utilisables en routine, ont été décrites.

Malgré ces difficultés méthodologiques, les études montrent que même dans le cas d’un ballonnet correctement gonflé, des fuites des sécrétions accumulées en amont du ballonnet surviennent de manière fréquente (Metheny, et al. 2006, Pavlin, et al. 1975, Seegobin and van Hasselt 1986, Young, et al. 2006, Young, et al. 1997). L’inhalation des sécrétions sous-glottiques survient chez 20 à 40 % des patients intubés avec des sondes à ballonnet basse pression-haut volume (BPHV), et peut atteindre 77 % chez les patients intubés plus de 3 jours (Elpern, et al. 1987, Spray, et al. 1976). Ces micro-inhalations répétées sont dues à des défauts de compliance du matériau des ballonnets ou aux mouvements relatifs de la sonde d’intubation endotrachéale induits par la ventilation ou les soins. Le lien de causalité entre l’accumulation des sécrétions sous-glottiques, la colonisation des voies aériennes distales et l’incidence des PAVM a été bien établi dans plusieurs études (Craven and Steger 1995, Mahul, et al. 1992, Smulders, et al. 2002, Torres, et al. 1992, Valles, et al. 1995). Sa responsabilité dans la voie de contamination des voies aériennes distales est prépondérante.

Voie endoluminale: rôle du biofilm bactérien

La voie endoluminale s’explique par l’inoculation directement à travers la sonde d’intubation endotrachéale de germes vers les voies aériennes distales. La sonde peut en effet se comporter comme une simple voie de passage de germes de l’environnement apportés de manière iatrogène par les soins. La manipulation des différentes pièces du circuit respiratoire, les systèmes d’humidification et les aspirations trachéales peuvent en effet être à l’origine d’inoculations de germes directement manuportés (Craven and Steger 1995, Rello, et al. 1996). D’autre part, la lumière de la sonde d’intubation endotrachéale constitue une surface propice à la colonisation, par le développement de systèmes tels que les biofilms. D’ailleurs, des concordances entre bactéries du biofilm et celles retrouvées dans le parenchyme pulmonaire ont déjà été établies par plusieurs auteurs (Adair, et al. 1999, Bo, et al. 2000, Chen, et al. 2007, Corley, et al. 1997, Feldman, et al. 1999). Les biofilms ont donc potentiellement un rôle dans l’initiation mais également dans la récidive et la pérennisation des PAVM (American Thoracic and Infectious Diseases Society of 2005). Enfin, parmi les autres mécanismes physiopathologiques de genèse des PAVM, on peut également citer la voie de dissémination hématogène ou celle par contiguïté avec un autre foyer infectieux, même si elles restent clairement minoritaires (Estes and Meduri 1995).

Diagnostic

Principes diagnostiques

Si la définition épidémiologique de la PAVM reste consensuelle, il n’en n’est pas de même en ce qui concerne son approche diagnostique. Dans les années 1990, des classifications histologiques des processus infectieux parenchymateux pulmonaires ont été établies à partir de prélèvements histologiques post mortem (tableau 2) (Rouby, et al. 1992). Ainsi l’approche histologique a pu être employée en tant que méthode de référence dans plusieurs études. Cependant, Corley et al suggèrent l’absence de critères histologiques consensuels, le diagnostic de pneumonie variant de 18% à 38% d’un groupe de 39 patients en fonction de l’anatomo-pathologiste (Corley, et al. 1997). D’autre part, certaines lésions histologiques décrites ne sont pas spécifiques de processus infectieux pulmonaires, un certain nombre de biais persistent sur la technique de prélèvement histologique, et enfin, il est devenu de plus en plus difficile d’utiliser ces méthodes histologiques de manière systématique pour des raisons principalement éthiques.

Tableau‑2 : Classification histologique de J.J. Rouby et al. D’après (Rouby, et al. 1992).

Actuellement, le diagnostic de PAVM repose sur trois axes :

• les signes clinico-biologiques de syndrome infectieux
• les signes radiologiques nouveaux ou évolutifs récents d’infiltrats pulmonaires
• la mise en évidence microbiologique d’infection du parenchyme pulmonaire

Stratégie non invasive, dite « clinique »

Les signes clinico-biologiques classiquement décrits, à savoir, la fièvre, l’hyperleucocytose, la tachycardie, la bronchorrhée purulente, l’hypoxémie, ne sont en aucun cas spécifiques d’un état septique, encore moins d’une PAVM. En effet ils peuvent également traduire un état inflammatoire systémique ou « SIRS » relatif à toute affection grave d’origine infectieuse ou non.

Quant aux signes radiologiques, ils gardent une faible spécificité à eux seuls, expliquée par les diagnostics différentiels nombreux devant des opacités pulmonaires chez un patient ventilé en réanimation. Par conséquent, les critères clinico-biologiques ou radiologiques employés isolément ne permettent en aucun cas de diagnostiquer une PAVM de manière satisfaisante.

La combinaison de critères clinico-radiologiques permet d’améliorer la sensibilité et la spécificité de la méthode diagnostique, tout en gardant des taux importants de faux négatifs et faux positifs avoisinant les 30 % (Fagon, et al. 1993, Torres, et al. 1994). En revanche, l’ajout d’un critère microbiologique aux critères radio cliniques permet d’obtenir une bonne corrélation avec une technique bactériologique telle que le lavage broncho-alvéolaire (LBA). C’est le principe du Clinical Pulmonary Infection Score (CPIS) décrit en 1991, coté de 0 à 12 points, qui associe la température, le nombre de leucocytes, l’aspect des sécrétions trachéo-bronchiques, le rapport PaO₂/FiO₂, la radiographie pulmonaire, l’examen direct des secrétions et leur culture semi-quantitative (tableau 3).

Tableau‑3 : Clinical Pulmonary Infection Score. Un score >6 est prédictif de la présence d’une PAVM avec une sensibilité de 93% et une spécificité de 100% en comparaison avec le LBA (Pugin, et al. 1991). PAVM = pneumonie acquise sous ventilation mécanique, LBA = lavage broncho-alvéolaire.

Un score CPIS haut (supérieure à 6) serait corrélé à la présence de bactéries au lavage broncho-alvéolaire avec une sensibilité estimée à 93% et spécificité à 100% (Pugin, et al. 1991). Sa sensibilité est de 72% et sa spécificité de 85% lorsqu’il est comparé au diagnostic histologique de PAVM (Papazian, et al. 1995). La principale limite de cette stratégie dite « clinique » (figure 4) réside dans l’importance de la surestimation de l’incidence des PAVM. En effet, la colonisation trachéo-bronchique combinée à des images radiologiques d’infiltrats et à un tableau clinico-biologique de sepsis est fréquente en l’absence de réelle pneumonie bactérienne et conduit à l’utilisation inappropriée d’antibiotiques. Cependant, cette stratégie diagnostique ne semble pas modifier le pronostic des patients comme le suggère le résultat d’une large étude multicentrique canadienne (2006).

Figure‑4: Algorithme diagnostique de gestion d’une suspicion de PAVM basée sur une stratégie Clinique (ATS = American Thoracic Society). D’après (Chastre and Fagon 2002).

Stratégie clinico-microbiologique

Ainsi, l’emploi d’une méthode microbiologique quantitative paraît essentiel, tant sur le plan de la performance diagnostique que sur le plan de la documentation bactériologique, permettant d’orienter et donc de restreindre le spectre d’une antibiothérapie probabiliste débutée initialement de manière empirique. L’impact de cette réduction de spectre sur l’écologie bactérienne à l’échelle de l’individu et de la communauté reste majeur, et doit constituer un objectif quotidiennement recherché par tout clinicien. En terme de technique de documentation microbiologique quantitative, 3 possibilités s’offrent au praticien :

• l’aspiration trachéale
• le prélèvement distal fibro-guidé
• le prélèvement distal non fibro-guidé, dit « à l’aveugle »

Finalement si la nécessité d’associer aux signes radio-cliniques un prélèvement quantitatif des sécrétions pulmonaires semble clairement établie, la technique d’obtention de ces sécrétions n’est pas univoque. Le choix se fait en fonction des possibilités techniques et matérielles de chaque service, et des caractéristiques de chaque patient. L’algorithme résumant la stratégie invasive diagnostique de PAVM est représenté par la figure 5.

Figure‑5: Algorithme diagnostique de gestion d’une suspicion de PAVM basée sur une stratégie invasive. D’après (Chastre and Fagon 2002).

Prévention

Le ballonnet de la sonde d’intubation endotrachéale

Le phénomène de micro-inhalation n’est rendu possible, par définition, que par la faillite du ballonnet de la sonde d’intubation endotrachéale à assurer l’étanchéité des voies aériennes vis-à-vis des sécrétions sous-glottiques. En effet, le passage des sécrétions sous glottiques survient en raison de la congruence imparfaite entre le ballonnet et la trachée. Trois facteurs au niveau du ballonnet sont susceptibles d’altérer son étanchéité : la pression, le matériau et la forme.

La pression d’insufflation du ballonnet optimale recommandée est comprise entre 20 et 30 cmH₂O. En dehors de ces valeurs, le ballonnet est sous-gonflé et facilite les macro-inhalations, ou sur-gonflé et peut entraîner des lésions ischémiques de la muqueuse trachéale (American Thoracic and Infectious Diseases Society of 2005, Brichet, et al. 1999, Brichet, et al. 1999, Kastanos, et al. 1983, Rello, et al. 1996, Seegobin and van Hasselt 1984). Habituellement, lorsqu’un patient est mis sous ventilation mécanique, la pression du ballonnet est réglée entre 20 et 30 cmH₂O puis contrôlée toutes les 3-8 heures selon les services (pas de recommandations en terme de fréquence de contrôle de la pression du ballonnet).

Même lorsque la pression d’insufflation du ballonnet est optimisée, la conception actuelle des ballonnets (design, forme et matériau) génère un excès de matériel comparativement au diamètre trachéal, ce qui provoque la formation de nervures ou micro-sillons (figure 6) responsables de micro-inhalations (Metheny, et al. 2006, Pavlin, et al. 1975, Pneumatikos, et al. 2009, Ramirez, et al. 2007, Young, et al. 1997).

Figure ‑6: A, image transversale de la trachée représentant schématiquement les microsillons formés à la surface d’un ballonnet non gonflé à gauche, peu gonflé au milieu et gonflé normalement à droite ; B, Photographie d’un ballonnet montrant des microsillons responsables du passage du bleu de méthylène de la surface proximale vers la surface distale du ballonnet (modèle in vitro).

Le type de matériau utilisé pour le ballonnet permet de réduire le nombre de microsillons à des niveaux de pressions satisfaisants (Dullenkopf, et al. 2003). Plus le matériau est fin, moins il existe de microsillons. C’est le cas des ballonnets en PU dont l’épaisseur de la paroi est de 7 à 10 µm, soit 10 fois inférieure à celle des ballonnets en PVC. Cependant, devant les limites méthodologiques de ces dernières études et compte tenu du coût élevé de production de ce matériau, le développement des sondes à ballonnets en PU a été freiné. Par conséquence, malgré une disponibilité commerciale, leur usage en pratique courante reste réduit.

La forme du ballonnet des sondes d’intubation endotrachéale est aussi impliquée dans la genèse des microsillons décrits plus haut, et donc, dans son étanchéité. En considérant que la congruence parfaite entre le ballonnet et la trachée n’est pas possible avec un ballonnet de diamètre transversal constant sur toute sa hauteur, des ballonnets de forme conique ont été mis au point. Récemment, une étude rétrospective (Bowton, et al. 2013) et une autre prospective (Philippart, et al. 2015) n’ont pas retrouvé d’effet bénéfique de la forme conique des ballonnets en PVC sur l’incidence des PAVM pour la première, ni des colonisation trachéo-bronchiques pour la seconde.

Drainage des sécrétions sous-glottiques

Le développement du concept de drainage des sécrétions sous-glottiques, né d’une compréhension de la physiopathogénèse prépondérante de la PAVM, n’a été possible qu’à partir de la disponibilité d’une sonde d’IET modifiée rendant possible ce type de drainage. Ainsi, en 1992, la sonde d’IET Hi-Lo Evac tube® (TYCO Healthcare/Mallinckrodt, St Louis, Missouri, distribué par Nellcor Puritan Benett, Inc, Pleasanton, Californie) est commercialisée ; une lumière indépendante dorsale permet le drainage des sécrétions accumulées dans l’espace sous-glottique, à partir d’une ouverture elliptique située juste au-dessus du ballonnet. De 1992 à 2008, ont été réalisées 6 études monocentriques contrôlées randomisées étudiant l’impact de l’aspiration des sécrétions sous-glottiques en exploitant la sonde Hi-Lo Evac®. Le groupe traité est donc constitué de patients intubés par la sonde Hi-Lo Evac® avec aspirations sous-glottiques, continues ou discontinues, et le groupe contrôle de patients intubés soit par une sonde d’IET classique, soit par la sonde Hi-Lo Evac® sans aspirations sous-glottiques. Trois de ces études ont été réalisées en réanimation médico-chirurgicale polyvalente (Mahul, et al. 1992, Smulders, et al. 2002, Valles, et al. 1995), 2 en réanimation de chirurgie cardiaque (Bouza, et al. 2008, Kollef, et al. 1999) et une en réanimation chirurgicale (Bo, et al. 2000). Certaines de ces études suggèrent un effet favorable de l’aspiration des sécrétions sous-glottiques dans la prévention de la PAVM, même si d’autres restent négatives. C’est donc dans ce contexte que la méta-analyse de Dezfulian et al a été publiée, en 2005 (Dezfulian, et al. 2005). Elle inclue 5 des 6 études présentées plus haut (Bouza, et al. 2008, Kollef, et al. 1999, Mahul, et al. 1992, Smulders, et al. 2002, Valles, et al. 1995), soit 896 patients. L’étude de Bouza et al ayant été publiée en 2008, n’a pas pu faire partie de cette méta-analyse. Comme décrit plus haut, les 5 études emploient des critères diagnostiques de PAVM différents, et de nombreux facteurs de risque de PAVM ne sont pas colligés, ou sont gérés différemment. C’est le cas de la prophylaxie anti-ulcéreuse, du positionnement ou de l’usage préalable d’antibiotiques. Néanmoins, une réduction du risque de PAVM de 50% (RR = 0,51 ; IC_95% [0,37-0,71]) est observée dans le groupe avec aspirations des sécrétions sous-glottiques, ce qui correspond à une diminution globale de l’incidence de PAVM de 57%. Dans une analyse complémentaire ne prenant en compte que les 4 études réalisées en réanimation médico-chirurgicale ou chirurgicale et incluant des patients avec une durée de VM prévue supérieure à 48 ou 72 heures, l’aspiration des sécrétions sous-glottiques réduit le risque de développer une PAVM de 50% (RR = 0,50 ; IC = [0,35-0,71]), de 2 jours la durée de ventilation mécanique, de 3 jours la durée de séjour en réanimation et retarde de 6,8 jours la survenue de la PAVM. Ainsi les auteurs de cette méta-analyse concluent à l’efficacité de l’aspiration sous-glottique dans la prévention des PAVM précoces chez les patients intubés et ventilés plus de 72 heures, avec des répercussions bénéfiques en terme de durée de ventilation mécanique et de durée de séjour en réanimation.

C’est dans ce contexte qu’une étude multicentrique randomisée contrôlée a été menée en France (Lacherade, et al. 2010). Incluant 333 patients, elle démontre que le drainage des sécrétions sous-glottiques était associé à une réduction absolue de la survenue de PAVM de 10,8% (IC_95% [2,3%-19,4%]). La probabilité de ne pas développer de PAVM durant la durée de ventilation mécanique était significativement supérieure dans le groupe avec drainage sous-glottique comparé au groupe contrôle (test de log-rank, 9,55 ; p = 0,002). Aucune différence en termes de dyspnée laryngée post-extubation n’était observée entre les deux groupes. La méta-analyse qui suit en 2011 confirme un effet favorable du drainage des sécrétions sous-glottiques sur l’incidence des PAVM, la durée de séjour en réanimation et la durée de ventilation mécanique (Muscedere, et al. 2011). A partir de 2008, la plupart des recommandations internationales ont intégré l’aspiration sous-glottique au sein de l’arsenal des modalités préventives des PAVM. D’autres études restent à réaliser afin de déterminer quelles sont les modalités optimales de fonctionnement de ce dispositif (aspiration manuelle ou automatisée, niveau de dépression à adopter, rythme des drainages à réaliser, conduite à tenir en cas d’occlusion du canal d’aspiration).

Sondes imprégnées

L’étude des biofilms a permis de concevoir la sonde d’intubation endotrachéale comme un véritable réservoir bactérien capable de régulièrement ensemencer la trachée, les bronches et le parenchyme pulmonaire. Malgré de nombreux arguments qui établissent un lien entre les bactéries du biofilm de la sonde d’intubation endotrachéale et celles retrouvées au sein du parenchyme pulmonaire infecté, il reste difficile d’établir un lien de causalité entre ces deux phénomènes. Le biofilm est-il à l’origine des PAVM ou est-il simplement le témoin d’une colonisation des voies aériennes du patient intubé-ventilé en réanimation ? Deux axes ont été explorés pour essayer de répondre à cette question : le premier consiste à éviter la formation du biofilm au sein de la sonde d’intubation endotrachéale, le deuxième consiste en l’élimination du biofilm déjà formé.

L’ensemble de cet argumentaire a conduit à la réalisation de la première étude prospective randomisée, contrôlée, menée dans 54 centres Nord-Américains, incluant 2003 patients pour déterminer l’impact des sondes imprégnées d’Argent sur l’incidence des PAVM microbiologiquement confirmées (Kollef, et al. 2008). La seule différence entre les deux groupes était l’imprégnation d’Argent de la sonde d’intubation endotrachéale utilisée pour intuber les patients du groupe traité. Le diagnostic de PAVM était posé si les critères cliniques étaient confirmés par l’analyse microbiologique d’un prélèvement pulmonaire distal. L’incidence des PAVM était de 4,8% dans le groupe intubé avec la sonde imprégnée, et de 7,5% dans le groupe intubé par une sonde standard (p = 0,03), soit une réduction de risque relatif de 35,9% et un nombre de patients à intuber avec la sonde imprégnée pour éviter un épisode de PAVM de 37 (IC₉₅ = [19-369]). Le délai de survenue des PAVM était augmenté dans le groupe traité. Aucune différence en terme de durée de ventilation mécanique, de durée de séjour en réanimation, de durée d’hospitalisation ou de mortalité n’était retrouvée. Aucune différence n’était non plus constatée en terme d’incidence et de sévérité des complications liées à l’intubation endotrachéale. Cependant, Il semble important de nuancer ces résultats devant certaines limites de l’étude. D’abord, la faible incidence globale des PAVM limite la généralisation des résultats suggérés. Cette faible incidence est due d’une part à l’impossibilité d’inclure les patients intubés en urgence, ces derniers étant incapables de donner un consentement éclairé (critère d’inclusion dans l’étude) et d’autre part, à une durée médiane de ventilation mécanique de 4 jours, témoin d’un niveau de gravité intermédiaire des patients inclus. Par ailleurs, la proportion plus importante de patients présentant une bronchite chronique obstructive (BPCO), facteur de risque connu de PAVM, dans le groupe contrôle (16,4% versus 11,6%, p = 0,007) peut avoir influé sur les incidences observées. D’autre part, dans une lettre à l’auteur, Michael Klompas attire notre attention sur le fait que 30% des prélèvements distaux pulmonaires ont mis en évidence une flore polymorphe commensale, colonisant habituellement l’arbre trachéo-bronchique (Klompas 2008). En recalculant les incidences de PAVM dans les deux groupes en ne comptabilisant que les germes pathogènes, la différence n’est alors plus significative. Enfin, dans un éditorial faisant suite à l’étude de Kollef et al, Jean Chastre souligne le biais négatif représenté par l’introduction d’une antibiothérapie faisant suite à la suspicion clinique de PAVM et précédant le prélèvement pulmonaire (Chastre 2008). Ceci a pu concourir à la diminution de l’incidence des PAVM. De plus, il évoque que l’efficacité préventive de la sonde d’intubation endotrachéale imprégnée n’est démontrée que pour les PAVM précoces, interdisant toute conclusion sur son usage chez les patients ventilés plus de 7 jours. Autrement dit, l’efficacité de cette technique n’est pas encore démontrée pour prévenir les PAVM tardives, celles qui pourtant génèrent le plus de morbi-mortalité. De plus, il n’est pas certain que la différence entre les deux groupes persiste si une stratégie préventive multifactorielle avait été appliquée dans les deux groupes. Jean Chastre conclut à la restriction de l’emploi de ce type de sonde d’intubation endotrachéale aux seuls patients à haut risque de développer une PAVM dont l’incidence reste anormalement élevée malgré une politique de stratégie préventive multifactorielle.

En ce qui concerne l’exploitation de l’axe préventif visant à éliminer le biofilm déjà formé sur les parois de la sonde d’intubation endotrachéale, l’équipe de Kolobow et al a développé une sonde d’aspiration trachéale conçue pour éliminer le plus de sécrétions muqueuses intraluminales possible (Kolobow, et al. 2006). Ce système, testé chez le mouton, démontre sa faisabilité et son efficacité dans l’élimination du biofilm bactérien. Il semble apporter un avantage en terme d’accumulation de mucus et de colonisation de la sonde d’intubation endotrachéale dans une étude animale chez 12 moutons intubés 72 heures (Berra, et al. 2006). Aucune donnée clinique pertinente ne permet cependant d’encourager l’emploi de ce type de matériel. Chez l’homme, son innocuité et son efficacité en terme de prévention des PAVM ne sont pas démontrées.

Trachéotomie précoce

En raison du rôle central de la sonde d’intubation endotrachéale dans la physiopathogénèse de la PAVM, il est licite de se poser la question de la possibilité de s’en affranchir, en exploitant une autre voie d’abord permettant de prolonger la ventilation mécanique chez les patients requérant une ventilation invasive prolongée. La problématique de la trachéotomie précoce se pose alors. Dans le cadre de la ventilation de longue durée, la trachéotomie présente plusieurs avantages : amélioration du confort des patients, de l’accès pour les soins oropharyngés, de la gestion des aspirations trachéales, de la communication avec les patient, possibilité d’une alimentation orale, diminution des résistances des voies aériennes supérieures et de l’espace mort instrumental et réduction des lésions laryngées induites par la sonde d’intubation endotrachéale (Pneumatikos, et al. 2009). En revanche, la réalisation d’une trachéotomie reste une technique invasive avec des complications possibles (Heffner, et al. 1986). Les indications et le moment de sa réalisation doivent donc faire l’objet d’une réflexion globale de gestion du bénéfice-risque. L’impact de la trachéotomie précoce, c’est-à-dire dans les 7 premiers jours de ventilation invasive, sur l’incidence des PAVM reste controversé. Dans la méta-analyse de Griffiths et al de 2005 (Griffiths, et al. 2005), qui regroupe 406 patients de 5 études différentes, la trachéotomie précoce ne diminue ni le risque de survenue de pneumonie nosocomiale, ni la mortalité hospitalière. En revanche, elle réduit significativement la durée de ventilation mécanique (diminution moyenne de 8,5 jours ; IC_95% = [1,7-15,3]) et la durée de séjour en réanimation (différence moyenne de -15,3 jours ; IC_95% = [6,1-24,6]). Les principales limitations de cette méta-analyse sont le faible nombre d’études disponibles sur le sujet, une hétérogénéité significative des différentes études principalement expliquée par des critères d’inclusion et d’exclusion différents, et une définition du délai de réalisation de la trachéotomie précoce qui diffère en fonction de l’étude. De plus ces 5 études se sont intéressées à des patients de réanimation spécialisée présentant des pathologies spécifiques. D’autres études doivent être menées pour clarifier le délai de réalisation de la trachéotomie précoce et son impact sur l’incidence des PAVM. Actuellement, aucune recommandation ne peut être formulée sur l’encouragement de cette pratique par manque de données cliniques suffisantes.

Autres moyens de prévention

En dehors de la sonde d’intubation et de ces éventuelles modifications, d’autres éléments interviennent dans la genèse des PAVM. Une synthèse des principaux moyens de prévention des PAVM est représentée par le tableau 5 à partir des recommandations éditées par différentes sociétés savantes.

De plus, de manière plus intéressante, une dizaine d’études ont mesuré l’impact de l’application de stratégies globales associant plusieurs moyens préventifs, et ont pu ainsi montrer une réduction de 30 à 60% de l’incidence des PAVM (Coffin, et al. 2008, Gastmeier and Geffers 2007). Ces études encouragent chaque service de réanimation à adopter une telle démarche de mise en place de sensibilisation et d’évaluation du respect d’une stratégie globale regroupant différents moyens de prévention, afin d’espérer pouvoir réduire localement l’incidence des PAVM, et donc, la morbi-mortalité et le surcoût qu’elles entraînent.

Tableau‑5: Synthèse des recommandations d’usage des moyens de prévention des PAVM étudiés dans la littérature médicale. NR : non résolue. ü : intervention incluse dans les recommandations pratiques de la société savante. ATS : American Thoracic Society. IDSA : Infectious Disease Society of America. CDC = Centers for Disease Control, CCCS = Canadian Critical Care Society, AHRQ = Agency for Healthcare Research and Quality, IHI = Institute for Healthcare Improvement, AACN = American Association of Critical Care Nurses, SHN = Safer Healthcare Now, SHA = solutions hydro-alcooliques.

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