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Introduction
La pente de la phase III (SIII) du capnogramme volumétrique est proposée comme marqueur non invasif des inégalités de ventilation/perfusion (V̇A/Q̇). Cependant, les comparaisons directes entre la SIII et les mesures de la distribution de la ventilation et de la perfusion pulmonaires font défaut, en particulier dans le contexte de pathologie aiguë telle que la bronchoconstriction. L'objectif de ce travail était d'évaluer la relation entre la SIII et la distribution de la ventilation pulmonaire (V̇A) ainsi que du volume sanguin perfusé (VB), reflet de la perfusion régionale, grâce à l’imagerie synchrotron par soustraction au seuil K (KES) [1], dans un modèle de bronchoconstriction aiguë induite par la méthacholine chez le lapin.
Méthodes
Cinq lapins anesthésiés et ventilés mécaniquement ont été soumis à une imagerie de V̇A et VB par tomodensitométrie KES avant et après bronchoconstriction induite par inhalation de méthacholine, puis après inhalation de salbutamol. Les valeurs moyennes de V̇A, VB, V̇A /VB et leurs hétérogénéités respectives ont été quantifiées. La SIII a été mesurée à partir de capnogrammes volumétriques. Une régression linéaire multiple a été utilisée pour évaluer les contributions relatives de V̇A et de VB à la SIII.
Résultats
La méthacholine a induit des défects de ventilation, a réduit à la fois la V̇A et la VB (p < 0,001 pour les deux) et a augmenté leur hétérogénéité (p< 0,001 et p=0,001, respectivement) (Figure 1). Le salbutamol a amélioré l’élastance respiratoire (p=0,008) mais a diminué V̇A /VB (p=0,028), entraînant une augmentation de la fraction shuntée (p< 0,001). La SIII était significativement corrélée à V̇A (r=0,45 ; p=0,023), et à VB (r=0,43 ; p=0,034). L’association la plus forte a été observée entre la SIII et le rapport V̇A /VB moyen (r=−0,65 ; p < 0,0001). La régression multiple a montré que la V̇A avait un effet plus marqué sur la SIII que la VB.
Conclusion
La SIII est déterminée non seulement par l’hétérogénéité de V̇A, mais aussi par le rapport V̇A/Q̇ et son hétérogénéité. L’absence d’amélioration, voire l’aggravation paradoxale des échanges gazeux malgré l’amélioration mécanique après administration de salbutamol lors d’une bronchoconstriction aiguë, s’explique par une augmentation de la perfusion des régions à faible V̇A/Q̇ et de la fraction shuntée. Ces résultats apportent un nouvel éclairage sur le monitorage de la ventilation mécanique et de la bronchoconstriction aiguë par la capnographie.
Références
[1] Bayat, Sam, et al. American journal of respiratory and critical care medicine 180,4 (2009): 296-303.
Figure 1. À : Images de la distribution régionale de la ventilation (V̇A, en µL/min), du volume sanguin (VB, en µL) et du rapport ventilation/volume sanguin (V̇A /VB) à l’état basal, après méthacholine et après inhalation de salbutamol, chez un animal représentatif, en fin d’expiration. B : Exemples de capnogrammes volumétriques (en bleu) et de la pente correspondante de la phase III (ligne rouge en pointillés) dans les trois conditions expérimentales.