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Introduction
L'in-exsufflation mécanique (INEX) est un dispositif d’aide au désencombrement bronchique utilisé chez les patients neuromusculaires et en milieu hospitalier. La majorité des études focalisées sur les réglages optimaux de l’INEX montrent des résultats hétérogènes et ne prennent pas en compte l’impact de la rhéologie des sécrétions. Or, la viscosité des sécrétions ou leur volume peut impacter leur déplacement et modifier l'efficacité de l’INEX. L'objectif de cette étude est d'analyser l'impact de la rhéologie des sécrétions sur leur déplacement.
Méthodes
Étude sur banc d’essai avec un simulateur pulmonaire (ASL 5000, IngMar Medical) et un modèle réaliste en 3D simulant les voies aériennes supérieures et la trachée, et connecté aux dispositifs d’INEX via un masque facial. Cinq dispositifs d’INEX étaient réglés comme suit : +40/-40 cmH2O, 2,5 / 1,5 s, pause 1 s, rampe lente. Une sécrétion artificielle créée à partir d’un mélange de polyéthylène glycol avec de l’eau purifiée était placée dans la trachée. Trois concentrations de polymère simulaient des sécrétions mucoïdes (1%), muco-purulentes (2%) et purulentes (3%). 2 quantités de sécrétions étaient analysées : 2mL et 5mL. 3 profils respiratoires étaient simulés par le poumon mécanique : normal, obstructif et restrictif. La combinaison de toutes ces conditions représentait un total de 75 expériences et 1500 cycles respiratoires analysés.
Le critère de jugement principal était le déplacement du centre de masse (CMD) des sécrétions, en mm. Pour chaque dispositif, l’influence des conditions rhéologiques, des volumes et des mécaniques respiratoires sur ce déplacement était étudiée.
Résultats
Le tableau 1 présente les combinaisons entre viscosité et volume du mucus, ainsi que leur impact sur le CMD. Des différences significatives étaient observées entre les 5 conditions expérimentales (p< 0,001). Une variabilité du CMD était également constatée entre les dispositifs (p=0,04). La régression à effets mixtes montrait que la viscosité du mucus influençait significativement le déplacement : plus la viscosité était élevée, plus le CMD diminuait (-16,8 mm ; p< 0,001) (fig. 1, gauche). De même, le volume avait un effet significatif : plus le volume était élevé, plus le CMD augmentait (+5,1 mm ; p< 0,001) (fig. 1, droite). Par ailleurs, la condition obstructive était associée à une diminution du CMD (-6,4 mm ; p< 0,001).
Conclusion
La viscosité et le volume du mucus, ainsi que les mécaniques respiratoires, influencent l’efficacité de la thérapie. Les sécrétions purulentes, les faibles volumes et le profil obstructif limitent le déplacement. Ces résultats soulignent la nécessité de considérer la rhéologie du mucus et l’état clinique du patient pour régler l’INEX.