Support respiratoire chez le nouveau-né et le nourrisson

L'oxygène peut être administré à l'aide d'une canule nasale ou d'un masque facial. La concentration d'oxygène doit être réglée pour atteindre une saturation en oxygène de 85 à 95% après 10 minutes de vie lors de la réanimation néonatale (1). On s'attend à des saturations en oxygène plus faibles dans les premières minutes de vie (voir figure Algorithme pour la réanimation des nouveau-nés), qui s'améliorent à mesure que la résistance vasculaire pulmonaire diminue et que le débit sanguin pulmonaire augmente. Après la réanimation initiale, l'oxygène peut être administré pour cibler une PaO2 de 50 à 70 mmHg chez les prématurés et de 50 à 80 mmHg chez l'enfant à terme ou une saturation en oxygène de 90 à 94% chez les prématurés et de 92 à 96% chez l'enfant à terme.

Une PaO2 inférieure chez le nourrisson permet d'obtenir une saturation presque complète de l'hémoglobine car l'hémoglobine fœtale a une affinité plus élevée pour l'oxygène; le maintien d'une PaO2 supérieure augmente le risque de rétinopathie du prématuré et de dysplasie bronchopulmonaire. Quelle que soit la manière dont l'oxygène est délivré, il doit être réchauffé (36 à 37° C) et humidifié pour éviter le refroidissement, le dessèchement des sécrétions et prévenir le bronchospasme.

Un cathéter artériel ombilical est habituellement posé pour doser les gaz du sang artériel chez le nouveau-né qui requiert une fraction d'oxygène inspirée (FiO2) ≥ 40%. Si un cathéter d'artère ombilicale ne peut pas être posé, un cathéter percutané d'artère radiale peut être utilisé pour la surveillance continue de la pression artérielle et le prélèvement de sang si le test d'Allen effectué pour vérifier la qualité de la circulation collatérale est normal.

Les nouveau-nés qui ne répondent pas à ces manœuvres peuvent avoir besoin de liquides pour améliorer le débit cardiaque et sont candidats à la ventilation en pression positive continue ou à la ventilation par sac et masque/dispositif en T (40 à 60 respirations/min). La ventilation en pression positive continue, qu'elle soit délivrée par un ventilateur ou à bulle, peut éviter l'intubation (et ainsi minimiser les lésions pulmonaires induites par le ventilateur), même chez les nourrissons extrêmement prématurés. Cependant, si le nourrisson ne s'oxygène pas ou nécessite une ventilation au masque et au ballon prolongée, l'intubation endotrachéale avec ventilation mécanique est indiquée, bien que les nouveau-nés très prématurés (p. ex., < 28 semaines de gestation ou < 1000 g) soient parfois placés sous assistance ventilatoire immédiatement après l'accouchement (voir aussi 2) afin qu'ils puissent recevoir un traitement prophylactique par surfactant. Le sepsis bactérien étant une cause fréquente de détresse respiratoire chez le nouveau-né, les cliniciens prélèvent généralement du sang pour les cultures et administrent des antibiotiques aux nouveau-nés ayant des besoins élevés en oxygène en attendant les résultats des cultures, même en l'absence de facteurs de risque d'infection néonatale.

Dans la ventilation en pression positive continue, une pression positive expiratoire constante (PEEP) est maintenue tout au long du cycle respiratoire, habituellement de 5 à 7 cm H2O, mais sans pression inspiratoire supplémentaire. La ventilation en pression positive continue maintient les alvéoles ouvertes et améliore l'oxygénation en réduisant l'atélectasie et donc la quantité de sang shuntée à travers les zones atélectasiques si le nourrisson respire spontanément. La ventilation en pression positive continue peut être fournie via des lunettes nasales et des masques et différents appareils pour fournir la pression positive; elle peut également être obtenue via une sonde endotrachéale connectée à un ventilateur conventionnel dont le débit est fixé sur zéro.

Le système Bubble CPAP (ventilation en pression positive continue dite à bulles) (1) est une technique à basse technologie de ventilation spontanée avec pression dans laquelle la tubulure de sortie est simplement immergée dans l'eau pour fournir une résistance expiratoire égale à la profondeur de la tubulure dans l'eau (l'expiration fait la bulle d'eau, d'où son nom) (2).

La ventilation en pression positive continue est indiquée lorsqu'une FiO2 ≥ 40% est nécessaire au maintien d'une PaO2 satisfaisante (50 à 70 mmHg) chez le nourrisson atteint de maladies respiratoires de durée limitée dans le temps (p. ex., atélectasies diffuses, syndrome de détresse respiratoire modéré, œdème pulmonaire). Chez ces nourrissons, la ventilation en pression positive continue peut éviter la nécessité d'une ventilation mécanique sous pression positive.

Les complications fréquentes de la ventilation en pression positive continue sont la distension gastrique, l'inhalation, les pneumothorax et les lésions pressionnelles nasales. La nécessité d'augmenter la FiO2 et/ou la pression sont des signes qu'une intubation peut être nécessaire (3).

La ventilation non invasive en pression positive (voir aussi Ventilation non invasive en pression positive) délivre une ventilation en pression positive à l'aide de lunettes nasales ou d'un masque nasal connectés à un ventilateur. Elle peut être synchronisée (c'est-à-dire, déclenchée par l'effort inspiratoire du nourrisson) ou non synchronisée. La ventilation non invasive en pression positive peut fournir une fréquence de secours et améliorer la respiration spontanée d'un nourrisson. La pression de pic peut être réglée aux limites souhaitées.

La ventilation non invasive en pression positive est particulièrement utile chez les patients souffrant d'apnée pour faciliter l'extubation et prévenir une atélectasie. Cette modalité de support respiratoire s'est avérée réduire l'incidence de l'échec de l'extubation et le besoin de réintubation plus efficacement que la ventilation spontanée avec pression expiratoire positive chez les nourrissons nés après 28 semaines de gestation et peut réduire le développement d'une maladie pulmonaire chronique; cependant, il n'a pas d'effet sur la mortalité (1, 2).

Les sondes endotrachéales (ETT) sont nécessaires à la ventilation mécanique (voir aussi Intubation trachéale) et peuvent être utilisées pour administrer du surfactant. L'intubation se fait dans de meilleures conditions si de l'oxygène est fourni durant l'intervention. L'intubation orotrachéale est préférée à l'intubation nasotrachéale.

Voir le tableau Intubation endotrachéale chez les nouveau-nés pour les détails sur la taille du tube endotrachéal et la profondeur d'insertion.

L'extrémité de la sonde endotrachéale doit être positionnée approximativement à mi-chemin entre les clavicules et la carène sur le radiographie de thorax, ce qui correspond grossièrement à la vertèbre T1-T2. Au moindre doute concernant sa position ou sa perméabilité, la sonde doit être retirée et le nouveau-né doit être ventilé au ballon-masque (ou au réanimateur à T-piece) jusqu'à la pose d'une nouvelle sonde. Un détecteur de dioxyde de carbone est utile pour déterminer si le tube est placé dans les voies respiratoires (aucun dioxyde de carbone n'est détecté lors du positionnement dans l'œsophage). Une détérioration aiguë de l'état du nouveau-né (modifications soudaines de l'oxygénation, des gaz du sang artériel, de la pression artérielle ou de la perfusion) doit conduire le médecin à suspecter un changement de position de la sonde et/ou son obstruction.

Modes de ventilation:

• Ventilation assistée contrôlée intermittente synchronisée

• Ventilation contrôlée

• Ventilation contrôlée en volume (V/C)

• Ventilation oscillatoire à haute fréquence

Dans la ventilation assistée contrôlée intermittente synchronisée, le respirateur délivre un certain nombre de respirations à pression ou volume fixes sur une période donnée. Ces respirations sont synchronisées avec les respirations spontanées du patient mais seront également délivrées en l'absence d'effort respiratoire. Le patient peut respirer spontanément entre temps sans déclencher le respirateur.

Dans la ventilation contrôlée, le ventilateur est déclenché pour délivrer une inspiration de volume ou de pression prédéterminés à chaque inspiration du patient. Une fréquence de secours est définie dans le cas où le patient ne prend pas ou ne respire pas assez.

La ventilation contrôlée en volume est considérée comme utile chez les nourrissons plus grands qui ont une compliance ou une résistance pulmonaire variable (p. ex., dans la dysplasie bronchopulmonaire), car l'apport d'un volume défini de gaz à chaque insufflation assure une ventilation adéquate. Le mode contrôle assisté est souvent utilisé pour le traitement de pathologies pulmonaires moins graves et au moment où l'on envisage le sevrage du respirateur en apportant une légère augmentation de la pression respiratoire ou un petit volume de gaz à chaque respiration spontanée.

La ventilation avec auto-déclencheurs est souvent utilisée pour synchroniser l'impulsion à pression positive du ventilateur avec le début de l'inspiration spontanée du patient. La ventilation assistée par contrôle neuronal (NAVA) et la NAVA non-invasive (NIV-NAVA) sont des modes de ventilation synchronisée qui sont déclenchés par l'activité électrique du diaphragme. Cette activité est détectée grâce à un cathéter œsophagien placé au niveau du diaphragme. Il semble que ces techniques permettent de réduire la durée de la ventilation mécanique et pourraient diminuer les barotraumatismes (1, 2).

La ventilation oscillatoire à haute fréquence (délivrant 400 à 900 respirations/minute à une pression moyenne définie) peut être utilisée chez les nourrissons et est souvent préférée chez les nourrissons extrêmement prématurés (< 28 semaines de gestation) pour réduire la maladie pulmonaire chronique ainsi que chez certains nourrissons qui ont des fuites d'air, une atélectasie généralisée ou un œdème pulmonaire (3, 4). La ventilation oscillatoire à haute fréquence fournit une pression moyenne constante dans les voies respiratoires sans les pics de pression inspiratoire maximale pour chaque respiration pour atteindre la même pression moyenne constante en ventilation conventionnelle. Elle peut être considérée comme une forme plus douce de support respiratoire, surtout lorsque la fuite d'air est préoccupante.

Une fois un mode choisi, les réglages initiaux du ventilateur sont basés sur la sévérité de l'atteinte respiratoire, l'âge gestationnel, et les conditions sous-jacentes.

Pour la ventilation conventionnelle, les réglages comprennent:

• Fraction d'oxygène inspiré (FIO2): réglée selon le degré d'hypoxémie et l'objectif de saturation en oxygène

• Temps inspiratoire (TI) et temps expiratoire: Définis en fonction de la fréquence et des besoins; un temps inspiratoire plus élevé améliore l'oxygénation et un temps expiratoire plus élevé améliore la ventilation.

• Fréquence: définie en fonction de la fréquence respiratoire spontanée du nourrisson et des fréquences plus élevées, et peut être nécessaire si le nourrisson ne fait aucun effort respiratoire spontané ou inférieure selon la qualité des efforts respiratoires du nourrisson; des fréquences plus élevées imposent un temps inspiratoire et/ou expiratoire plus court.

• En ventilation contrôlée en pression, pics de pression inspiratoire et pression positive de fin d'expiration (PEEP): réglées en fonction de nombreux facteurs, notamment la compliance pulmonaire (qui est diminuée en cas de déficience en surfactant), et ajustées selon la pression artérielle moyenne mesurée et le volume courant délivré. Des réglages initiaux raisonnables pour la ventilation contrôlée en pression sont des pics de pression inspiratoire de 15 à 20 cm H2O pour les nourrissons de très faible et faible poids de naissance, des pics de pression inspiratoire de 20 à 25 pour les nourrissons à terme et près du terme, et pression expiratoire positive de 5 pour tous les nourrissons.

• En ventilation contrôlée en volume (V/C), le volume courant: initialement réglé en fonction du poids du nourrisson, et ajustée en fonction de la pression de pointe mesurée et de la pression moyenne des voies aériennes, l'objectif étant de 4 à 6 mL/kg de volume courant.

Pour la ventilation oscillatoire à haute fréquence, les réglages comprennent:

• FIO2: réglée selon l'objectif de saturation en oxygène

• Pression artérielle moyenne: réglée selon de nombreux facteurs, dont la compliance pulmonaire (diminuée en cas de déficit en surfactant)

• Fréquence (rythme des oscillations, 1 hertz [Hz] = 60 oscillations/minute): correspond à la fréquence en ventilation conventionnelle et contribue au volume courant

• Amplitude: détermine la profondeur de la respiration ou la différence de pic à la vallée dans l'oscillation de pression et est le principal déterminant du volume courant.

En général, les paramètres du ventilateur sont ajustés en fonction de l'oxygénation du nouveau-né, des mouvements de sa cage thoracique, du murmure vésiculaire et des efforts respiratoires ainsi que des gaz du sang artériel ou capillaire:

• Une ventilation améliorée (reflétée par une diminution de la PaCO2) est obtenue en augmentant la ventilation-minute grâce à une augmentation du volume courant (augmentation de la Pmax ou diminution de la pression expiratoire positive [PEP]) ou via une augmentation de la fréquence. Dans la ventilation oscillatoire à haute fréquence, la ventilation minute est augmentée principalement en augmentant l'amplitude, la fréquence jouant un rôle secondaire.

• Une meilleure oxygénation (reflétée par l'augmentation de la PaO2) est obtenue en augmentant la FIO2 ou la pression artérielle moyenne (augmentant les pics de pression inspiratoire et/ou la pression expiratoire positive, ou prolongeant le temps inspiratoire en ventilation conventionnelle ou augmentant la pression artérielle moyenne en ventilation oscillatoire à haute fréquence).

Les pressions ou les volumes du ventilateur doivent être aussi faibles que possible afin d'éviter un barotraumatisme et une dysplasie bronchopulmonaire; une PaCO2 élevée est acceptable tant que le pH reste ≥ 7,25 (hypercapnie permissive). De même, une PaO2 inférieure à 40 mmHg est acceptable si la pression artérielle est normale et qu'il n'existe pas d'acidose métabolique.

Les traitements adjuvants de la ventilation mécanique utilisés chez certains patients comprennent:

• Relaxants musculaires

• Sédation

• Monoxyde d’azote

Les myorelaxants (p. ex., vécuronium, bromure de pancuronium) peuvent faciliter l'intubation endotrachéale et aider à stabiliser les nourrissons dont les mouvements et la respiration spontanée empêchent une ventilation optimale. Ces médicaments ne doivent être utilisés que de manière sélective et en unité de soins intensifs par un personnel expérimenté dans l'intubation et la gestion des ventilateurs parce que les nourrissons paralysés ne pourront pas respirer spontanément si les tentatives d'intubation sont infructueuses ou si le nourrisson est extubé par inadvertance. De plus, les nourrissons paralysés peuvent nécessiter un support ventilatoire plus important, ce qui peut augmenter le barotraumatisme.

Le fentanyl, souvent utilisé pour la sédation, peut provoquer une rigidité de la paroi thoracique ou un laryngospasme, ce qui peut entraîner des difficultés d'intubation.

L'inhalation de monoxyde d’azote 5 à 20 ppm peut être utilisée en cas d'hypoxémie réfractaire lorsque la vasoconstriction pulmonaire contribue à l'hypoxie (p. ex., dans l'hypertension artérielle pulmonaire persistante du nouveau-né, les pneumonies ou les hernies diaphragmatiques congénitales) et peut éviter le recours à l'oxygénation extracorporelle par membrane.

Le sevrage du ventilateur peut être envisagé quand l'état respiratoire s'améliore. Le nourrisson peut être sevré en abaissant la:

• FiO2

• Pression inspiratoire et PEEP (si supraphysiologique)

• Fréquence respiratoire

À mesure que la fréquence diminue, le nourrisson augmente la part de travail respiratoire qu'il prend en charge. Les nourrissons qui peuvent maintenir une oxygénation et une ventilation adéquate aux niveaux de réglages inférieurs tolèrent généralement l'extubation. Les étapes finales du sevrage du ventilateur comprennent l'extubation, avec éventuellement une assistance transitoire par ventilation en pression positive continue (nasale ou nasopharyngienne), ou la ventilation non invasive en pression positive et enfin l'utilisation d'une canule nasale pour apporter de l'oxygène ou de l'air humidifié.

L'enfant de très faible poids de naissance peut bénéficier de l'apport d'une méthylxanthine (p. ex., caféine, aminophylline, théophylline) pendant le processus de sevrage. Les méthylxanthines sont des stimulants respiratoires médiés par le système nerveux central qui augmentent l'effort ventilatoire et peuvent réduire les épisodes apnéiques et bradycardiques qui peuvent perturber un sevrage réussi. La caféine est l'agent préféré parce qu'il est mieux toléré, plus facile à administrer, plus sûr et nécessite moins de surveillance.

Les glucocorticostéroïdes, autrefois utilisés systématiquement pour le sevrage et le traitement de la pneumopathie chronique, ne sont pas recommandés chez le prématuré car les risques (p. ex., ralentissement de la croissance, cardiomyopathie hypertrophique) dépassent les bénéfices. Une exception possible est en dernier recours dans une maladie en phase quasi-terminale, auquel cas les parents doivent être pleinement informés des risques.

L'oxygénation extracorporelle par membrane (ECMO) est une forme de circulation extracorporelle (CEC) pulmonaire ou cardiopulmonaire utilisée chez les nourrissons souffrant d'insuffisance respiratoire qui ne peuvent être oxygénés ou ventilés de manière adéquate par des ventilateurs conventionnels ou oscillants. Les critères d'éligibilité varient selon les centres, mais généralement le nourrisson doit être atteint d'une maladie réversible (p. ex., hypertension artérielle pulmonaire persistante du nouveau-né, hernie diaphragmatique congénitale, pneumonie foudroyante) et doit être sous ventilation mécanique depuis < 7 jours. Une atteinte cardiaque primaire peut également être une indication de l'oxygénation extracorporelle par membrane (ECMO).

Après anticoagulation (généralement avec de l'héparine), le sang circule dans les cathéters de grand diamètre de la veine jugulaire interne vers un oxygénateur à membrane, qui sert de poumon artificiel pour éliminer le dioxyde de carbone et apporte de l'oxygène. Le sang oxygéné est alors ramené vers la veine jugulaire interne (ECMO veino-veineuse) interne ou vers l'artère carotide (ECMO veino-artérielle) (oxygénation veino-artérielle extracorporelle par membrane = [ECMO]). Dans l'oxygénation veino-veineuse extracorporelle par membrane (ECMO), le cœur du nourrisson maintient sa fonction normale comme pompe circulatoire; l'ECMO veino-artérielle est utilisée lorsqu'un support circulatoire ainsi que ventilatoire est nécessaire (p. ex., dans un sepsis fulgurant ou dans des indications cardiaques primaires telles que la cardiomyopathie néonatale). Les débits peuvent être ajustés afin d'obtenir la saturation en oxygène et la pression artérielle désirée.

L'oxygénation par membrane extracorporelle (ECMO) est relativement contre-indiquée chez le nourrisson de < 34 semaines et/ou de < 2 kg, en raison du risque d'hémorragie intraventriculaire liée à l'héparinisation systémique (1, 2).

Les complications de l'oxygénation extracorporelle par membrane (ECMO) comprennent la thromboembolie, l'embolisation d'air, les problèmes neurologiques (p. ex., accident vasculaire cérébral, convulsions) et hématologiques (p. ex., saignement, hémolyse, neutropénie, thrombopénie), et l'ictère cholestatique.