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NAVA. La technologie de ventilation pour bébés prématurés également personnalisée pour les adultes en réanimation

Née 12 semaines avant terme avec une chance sur deux de survie, Sabina Checketts est devenue médecin en néonatologie et utilise de nouvelles thérapies et technologies spécifiques dans le but d’améliorer les résultats chez les bébés prématurés. L’une de ces technologies, mise au point par Getinge, consiste à utiliser des capteurs qui aident les bébés ventilés à respirer plus facilement et naturellement mais est de plus en plus utilisée chez les adultes également. Ce n’est qu’un aspect de la révolution silencieuse qui s’opère actuellement dans l’univers de la réanimation. 

Lorsque Sabina Checketts tient sa main d’une certaine façon, on peut voir sur le dos de celle-ci une fine cicatrice qui ressemble à une fusée. Cette cicatrice est apparue quelques jours après sa naissance, alors qu’âgée de 28 semaines seulement (née 12 semaines avant terme), elle luttait pour survivre. Sa cicatrice en forme de fusée ainsi que plusieurs autres petites sont les marques laissées par des cathéters insérés dans son petit corps chétif pour la maintenir en vie. 

 

Je ne le dis pas aux parents mais pour moi, ce sont des médailles d’honneur parce que j’ai survécu.

Les parents auxquels elle fait référence sont ceux de ses petits patients. Trente-trois ans après sa naissance prématurée, Sabina Checketts est devenue médecin en néonatalogie. Aujourd’hui, elle a recours à des technologies et techniques optimisées pour améliorer les résultats chez d’autres bébés prématurés et accroître l’espoir de leurs parents.  

Lorsque les bébés prématurés fragiles luttent pour rester en vie, l’un des problèmes les plus critiques et auquel la plupart des gens ne pensent même pas est la respiration. La mise au point de ventilateurs de pointe a constitué un progrès essentiel en médecine néonatale et a eu un impact majeur en réanimation de patients adultes. 

« La ventilation constitue l’un des principaux défis pour les bébés prématurés », explique Sabine Checketts. « Leurs poumons sont relativement rigides à la naissance car ils ne sont pas encore complètement formés. Ils sont très fragiles. »  

Le ventilateur qui a aidé Sabina Checketts à survivre était à mille lieues des modèles qu’elle utilise aujourd’hui en néonatalogie. « Nous sommes passés d’un mode de ventilation où on respire à la place du bébé à une technique qui permet de respirer avec lui », nous confie-t-elle.

 

Le mode de ventilation NAVA (neuro-asservissement de la ventilation assistée), qui respire avec le patient, a été mis au point par Getinge, leader mondial en technologies dédiées à la réanimation chez les patients nourrissons et adultes.   

Avant la technique NAVA, la technologie de ventilation avait progressé jusqu’à l’insertion d’un capteur dans la sonde d'intubation qui déclenchait une alarme quand un bébé essayait de respirer et activait la machine d’assistance respiratoire. Mais il y avait un décalage et il arrivait donc que la machine n’alimentait pas en air lorsque les poumons le demandaient ou qu’elle forçait l’entrée d’air dans les poumons frêles qui n’étaient pas prêts à le recevoir. Un problème amplifié par la tendance des bébés prématurés à prendre des inspirations brèves, rapides et irrégulières.  

Sherry Courtney, directrice de recherches cliniques en néonatalogie, travaille avec des bébés prématurés depuis les années 1980. « Le diaphragme est un muscle. Lorsqu’il se contracte, nous commençons à inspirer. Lorsqu’il se relâche, nous allons expirer. Le mode NAVA anticipe ainsi la respiration à l’aide d’un cathéter inséré dans l’estomac et positionné près du diaphragme. »

 

Des électrodes placées sur le cathéter captent les contractions du diaphragme et déclenchent un signal presque instantané indiquant que le patient veut respirer. Le ventilateur délivre l’air de manière synchrone. Et lorsque les électrodes captent la fin des contractions du diaphragme, le ventilateur permet l’expiration.  

« Le mode NAVA offre juste une assistance minime, en fonction de la respiration. Le patient peut respirer à sa guise. Respiration profonde, superficielle, longue, courte, volumes élevés ou réduits. C’est comme cela que l’on respire, » explique la chercheuse. « Le mode NAVA permet tout cela, tout en veillant à une synchronisation totale avec le schéma respiratoire. Il s’agit donc d’un mode de ventilation particulièrement intéressant car il améliore le confort du patient. » [7] [8]

L’information est encore peu connue aux États-Unis, mais le mode NAVA est également homologué pour les adultes et les fonctionnalités qui assurent le succès de cette technique pour les nouveau-nés se transposent parfaitement chez les patients adultes.  Les adultes sous ventilateur arrivent généralement avec un diaphragme qui fonctionne, mais qui s’affaiblira plus rapidement si la machine respire à leur place pendant trop longtemps. Miray Kärnekull, Directeur médical chez Getinge, explique que les technologies de ventilateur de pointe telles que le mode NAVA sont utilisées régulièrement chez des patients adultes en Europe pour maintenir les muscles de leur diaphragme en activité.

 

« Avec les modes de ventilation conventionnels, il n’y a pas de surveillance de l’activité du diaphragme. [1] [2]  Vous n’avez donc aucune idée de ce qui se passe », poursuit Miray Kärnekull. Un excès d’air entrant dans les poumons peut par exemple inhiber la commande respiratoire et affaiblir le diaphragme. Cela peut s’avérer problématique au moment où il faut débrancher le patient du ventilateur. [3] [4]  

En plus de contribuer à maintenir le tonus du diaphragme, la synchronie d’un ventilateur compatible avec NAVA évite au patient de devoir lutter contre le ventilateur. Pour pallier cela, il faut généralement administrer un sédatif puissant aux adultes. Grâce au mode NAVA, les médecins peuvent diminuer les doses de sédatifs, avec à la clé un sevrage précoce et moins de complications. [5] La technologie NAVA est spécifique, dans la mesure où elle permet au clinicien de personnaliser non seulement la ventilation, mais aussi le sevrage des patients adultes.[6] 

Une très récente étude randomisée multicentrique a d’ailleurs démontré une réduction significative de la durée d’intubation et des échecs d’extubation chez des patients souffrant d’une insuffisance respiratoire aigüe placés sous ventilateur compatible avec NAVA comparé à des patients placés sous ventilation mécanique protectrice pulmonaire conventionnelle [9].

Le mode NAVA est le seul permettant d’améliorer les fonctionnalités des ventilateurs. Les progrès des machines elles-mêmes et des logiciels qui les pilotent ont permis une plus grande personnalisation. Les ventilateurs utilisés en réanimation sont désormais capables de s’adapter aux besoins spécifiques de chaque patient. David A. Kaufman, Docteur en médecine, Professeur en médecine pulmonaire et réanimation à la NYU School of Medicine de New York, souligne que les machines de pointe telles que celles de Getinge sont capables de transmettre bien plus d’informations sur l’état du patient.

« Les ventilateurs de réanimation de pointe version 2020 nous offrent à tout moment une flexibilité, des informations, des méthodes de mesure, des niveaux d’interaction très poussés entre le patient et le ventilateur », explique-t-il. « Nous pouvons ainsi personnaliser les systèmes de ventilation en fonction des besoins spécifiques de chaque patient. Nous apprécions d'avoir la capacité à répondre aux besoins de chaque patient aussi précisément que possible ; les ventilateurs haut de gamme actuels constituent l’outil adéquat pour cela. »

Certaines urgences médicales sont néanmoins trop complexes et graves, même pour les ventilateurs les plus sophistiqués. Pour ces cas, une nouvelle avancée technologique permet de faciliter la ventilation. Cette technique, appelée assistance respiratoire extracorporelle (AREC), stimule la fonction des poumons ou d’un cœur défaillant(s). 

« En fait, nous prélevons du sang à partir d'une grosse veine du corps », explique David Kaufman. « Nous le faisons circuler dans un oxygénateur qui nous permet d’extraire le dioxyde de carbone, puis nous le plaçons dans une concentration élevée d’oxygène. Ce sang est ensuite réinjecté dans une autre veine. »

Mises au point dans les années 1960 pour faciliter les interventions de chirurgie cardiaque nécessitant un pontage cardiopulmonaire, les techniques et technologies extracorporelles ont connu de telles améliorations qu’elles sont de plus en plus utilisées dans le monde entier. Getinge, leader dans la fabrication d’équipements d’assistance extracorporelle, a ainsi multiplié ses investissements et sa production de composants afin de répondre à la demande.

L’AREC permet avant tout de gagner du temps et de maintenir l’oxygénation du sang sans endommager les poumons dans les situations les plus critiques, telles qu’une défaillance de plusieurs organes, pendant que les médecins déterminent comment sauver le patient. Cette technique est très utile en cas de traumatisme, quand un patient attend un don d’organe ou dans le traitement d’une insuffisance respiratoire aiguë, lorsqu’un ventilateur est susceptible de causer des dommages.  

« Il arrive que les poumons d’un patient soient si malades, si congestionnés, si lourds et durs que la puissance nécessaire à un ventilateur mécanique pour les alimenter est considérable », précise David Kaufman.

Ces procédés médicaux de pointe ne constituent qu’une poignée des avancées qui ont changé la donne pour les médecins en soins intensifs. La surveillance avancée fournit bien plus d’informations en temps réel que jamais. Le flux d’informations et le recours accru à l’intelligence artificielle livrent des informations contextuelles. La capacité des machines à communiquer entre elles en permanence va alléger la charge qui pèse sur le personnel et améliorer la capacité des soignants à se concentrer davantage sur les besoins du patient sur le moment.  

Ces progrès considérables ont permis à des médecins tels que Sabina Checketts de fêter encore plus de victoires. Sabina Checketts a décidé de devenir médecin quand elle était encore enfant, le jour où sa mère lui a dit en lui montrant un homme qui marchait dans la rue vers l’hôpital : « Voilà le docteur qui t’a sauvé la vie ». Cette expérience l’a motivée à soutenir les familles des bébés qu’elle soigne.

« Quand je dis aux parents que je suis née prématurée, ils sont toujours surpris, un peu choqués je crois. Ah... et vous êtes médecin ? », ajoute-t-elle. « Je trouve que c’est une jolie façon de leur dire qu’une naissance prématurée ne présage pas des capacités d’un enfant. »

« Les progrès réalisés ces 10, 15 ou 20 dernières années ont en effet permis d’améliorer considérablement les résultats. Quand ils me voient, devenue médecin en néonatalogie, je pense leur donner un sentiment d’espoir et des perspectives. » 

Alarmes silencieuses, conseils en temps réel et
intelligence artificielle : l’avenir de la réanimation ?

À mesure que la population vieillit et que les effectifs en personnel médical diminuent, le recours avisé à la technologie en soins intensifs devient essentiel.  Getinge est à l’avant-garde et propose des réanimations plus intelligentes et plus larges.  Le fonctionnement synchrone de tous ces systèmes extrêmement complexes nécessite de repenser la manière dont les fournisseurs d'équipements de réanimation manient les technologies. 

Toutes les références

  1. Ducharme-Crevier L, et al. Interest of Monitoring Diaphragmatic Electrical Activity in the Pediatric Intensive Care Unit. Crit Care Res Pract. 2013;2013:384210

  2. Kallio M, et al. Neurally adjusted ventilatory assist (NAVA) in pediatric intensive care - a randomized controlled trial. Pediatr Pulmonol. 2015 Jan;50(1):55-62.

  3. Jaber S, et al. Rapidly progressive diaphragmatic weakness and injury during mechanical ventilation in humans. Am J Respir Crit Care Med. 2011 Feb 1;183(3):364-71.

  4. Goligher EC, Dres M, Fan E Mechanical Ventilation-induced Diaphragm Atrophy Strongly Impacts Clinical Outcomes. Am J Respir Crit Care Med. 2018;197(2):204-213.

  5. Delisle, et al. Sleep quality in mechanically ventilated patients: comparison between NAVA and PSV modes. Ann Intensive Care. 2011 Sep 28;1(1):42

  6. Liu et al. Neurally Adjusted Ventilatory Assist versus Pressure Support Ventilation in Difficult Weaning. Critical Care 2019

  7. Piastra M, et al. Neurally adjusted ventilatory assist vs pressure support ventilation in infants recovering from severe acute respiratory distress syndrome: nested study. J Crit Care. 2014 Apr;29(2):312.e1-5.

  8. De la Oliva P, et al. Asynchrony, neural drive, ventilatory variability and COMFORT: NAVA versus pressure support in pediatric patients. Intensive Care Med. 2012 May;38(5):838-46.

  9. Kacmarek RM, Villar J, Parrilla D, et al. Neurally adjusted ventilatory assist in acute respiratory failure: a randomized controlled trial [published online ahead of print, 2020 Sep 6]. Intensive Care Med. 2020;10.1007/s00134-020-06181-5. doi:10.1007/s00134-020-06181-5

    PUB-2020-0190-A, version de septembre 2020