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1 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie F. BAUD Réanimation Médicale et Toxicologique Hôpital Lariboisière, Inserm U26 Université Paris VII.

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1 1 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie F. BAUD Réanimation Médicale et Toxicologique Hôpital Lariboisière, Inserm U26 Université Paris VII - Paris Linhalation de fumées dincendie

2 2 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Les incendies : Les incendies : –environ de 5000 morts par an aux USA –80% des décès sont en relation avec l'inhalation de fumées toxiques. Les incendies : Les incendies : –environ de 5000 morts par an aux USA –80% des décès sont en relation avec l'inhalation de fumées toxiques. IntroductionIntroduction Les feux exposent à trois risques: Les feux exposent à trois risques: –le risque thermique –le risque traumatique –le risque chimique. Les feux exposent à trois risques: Les feux exposent à trois risques: –le risque thermique –le risque traumatique –le risque chimique. Lintoxication par les fumées associe : Lintoxication par les fumées associe : –une atteinte irritative de lappareil respiratoire et de loeil –une atteinte systémique anoxique, neurologique et cardiaque. Lintoxication par les fumées associe : Lintoxication par les fumées associe : –une atteinte irritative de lappareil respiratoire et de loeil –une atteinte systémique anoxique, neurologique et cardiaque.

3 3 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie LInhalation de fumées Le signe fondamental est la présence de suies dans les voies aériennes supérieures : Le signe fondamental est la présence de suies dans les voies aériennes supérieures : – nez – bouche – expectoration

4 4 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Valeur diagnostique de la présence de suies vis-à-vis dune intoxication oxycarbonée et dune intoxication cyanhydrique

5 5 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Lintoxication par les fumées Lintoxication par les fumées est à lorigine de deux syndromes dintoxication : –Le syndrome de déprivation en oxygène et dintoxication par les gaz asphyxiants. –Le syndrome dintoxication par les gaz irritants –Le syndrome dintoxication par les gaz irritants. Ces deux syndromes sassocient à des degrés divers.

6 6 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Le syndrome de déprivation en oxygène et intoxication par gaz asphyxiants Les toxiques en cause : – FiO 2 –CO –CO 2 –HCN –Autres gaz ?

7 7 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Effet dune acidose et dune alcalose respiratoire sur la distribution cérébrale du cyanure DJERAD et Coll. Tox Sciences,2001;61:

8 8 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Effet dune acidose-alcalose respiratoire sur la distribution cérébrale du cyanure DJERAD et Coll. Tox Sciences,2001;61:

9 9 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Le syndrome de déprivation en oxygène et dintoxication par les gaz asphyxiants. Lanoxie sexprime par des manifestations – neurologiques – métaboliques – cardio-vasculaires

10 10 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Intoxication cyanhydrique Le syndrome de déprivation en oxygène et dintoxication par les gaz asphyxiants. La valeur prédictive d un trouble neurologique chez des sujets présentant des suies Trouble neurologique Lenteur didéation, agitation, Confusion mentale, Perte de connaissance, coma Sensibilité: 98 % Spécificité: 49 % VPP: 44 % VPN: 98 % CN sanguin 40 µmol/l CN sanguin < 40 µmol/l Présent Absent

11 11 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Déprivation en oxygène et intoxication par les gaz asphyxiants. Signes neurologiques Ils prédisposent aux complications respiratoires HANTSON et coll. Chest, 1997;111:

12 12 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Déprivation en oxygène et intoxication par les gaz asphyxiants. Signes cardio-circulatoires Collapsus, arrêt cardio-circulatoire Collapsus, arrêt cardio-circulatoire compliquent exceptionnellement les intoxications par le CO pur. compliquent exceptionnellement les intoxications par le CO pur. Lassociation dune hypotension artérielle < 100 mm Hg et dun trouble neurologique permet dévoquer une intoxication cyanhydrique avec une spécificité de 85% Lassociation dune hypotension artérielle < 100 mm Hg et dun trouble neurologique permet dévoquer une intoxication cyanhydrique avec une spécificité de 85%

13 13 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Déprivation en oxygène et intoxication par les gaz asphyxiants. Manifestations biologiques Hyperlactacidémie

14 14 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Relation entre la pression artérielle, la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire, les lactates et la sévérité clinique de l'intoxication oxycarbonée aiguë.

15 15 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Relation entre la pression artérielle, la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire, les lactates et la sévérité clinique de l'intoxication oxycarbonée aiguë.

16 16 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Correlations between blood cyanide and plasma lactate concentrations prior to antidotal treatment. r = 0.74 p = BAUD et Coll. Crit Care Med 2002;30(9):

17 17 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Lactacidémie Chez une victime dincendie, une Est un signe sensible : 87 %VPP : 95 % Spécifique : 94 % Dintoxication cyanhydrique définie par une concentration de BAUD et coll. NEJM 1991;325: lactacidémie > 10 mmol/l cyanure sanguin > 40 µmol/l

18 18 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Syndrome dintoxication par les gaz irritants Les manifestations cliniques de cette atteinte sont : Les manifestations cliniques de cette atteinte sont : – respiratoires – oculaires

19 19 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie La persistance de la conjonctivite à ladmission : La persistance de la conjonctivite à ladmission : signe devant faire craindre une atteinte respiratoire associée. signe devant faire craindre une atteinte respiratoire associée. Signes oculaires : conjonctivite Syndrome dintoxication par les gaz irritants

20 20 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Dysphonie + dyspnée inspiratoire = laryngite obstructive Dyspnée expiratoire + wheezing = bronchospasme Polypnée + crépitants = bronchopneumonie chimique Signes cliniques associées à une augmentation de la durée dhospitalisation –dysphonie –Ronchi Signes respiratoires Syndrome dintoxication par les gaz irritants

21 21 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Oxymétrie pulsée : –Il faut souligner les dangers de loxymétrie pulsée –Les oxymètres de pouls ne sont pas capables de distinguer la carboxyhémoglobine de l'oxyhémoglobine, le résultat rendu est faussement rassurant. RUTTIMANN et Coll. JEUR,1991;4: Signes respiratoires Syndrome dintoxication par les gaz irritants Gaz du sang : – Lhypoxie quasi constante – Acidose métabolique de type lactique – Acidose gazeuse

22 22 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Management of Fire Victims and Smoke inhalation RUTTIMANN et coll. JEUR 1991;4:

23 23 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Smoke Toxicity Predictive Factors of respiratory injury 1- Fire in a closed space 2- Soot deposits 3- Neurological disturbances : 4- Dysphonia 5- Dyspnea 6- Ronchi in a previously healthy fire victim 7- Persistent conjonctivitis 8- Blood CO concentration HANTSON et Coll. Chest 1997;111: Coma Transient loss of consciousness Encephalopathy : mental confusion

24 24 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Predictive factors of respiratory injury in fire victims without burns Prolonged duration of ICU stay : Soot deposits Soot deposits Dysphonia Dysphonia Ronchi Ronchi Positive bacteriologic analysis of sputum Positive bacteriologic analysis of sputum Parenteral bronchodilator agents Parenteral bronchodilator agents Blood CO concentration Blood CO concentration HANTSON et coll. Chest 1997;111:

25 25 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Predictive factors of respiratory injury in fire victims without burns Prolonged duration of mechanical ventilation : Loss of consciousness Loss of consciousness Ronchi Ronchi Intubation at the scene of fire Intubation at the scene of fire Inflammatory changes during bronchoscopy Inflammatory changes during bronchoscopy Positive bacteriologic analysis of spectrum Positive bacteriologic analysis of spectrum Blood CO concentration Blood CO concentration HANTSON et coll. Chest 1997;111:

26 26 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Confirmer lexposition aux fumées ; chez des brûlés, la sensibilité de la méthode serait de 79% avec une spécificité de 94% Masanes et al Confirmer lexposition aux fumées ; chez des brûlés, la sensibilité de la méthode serait de 79% avec une spécificité de 94% Masanes et al Sujets brûlés : corrélation entre la sévérité de laspect endoscopique, la survenue dun syndrome de détresse respiratoire aigu et la mortalité Masanes et al Sujets brûlés : corrélation entre la sévérité de laspect endoscopique, la survenue dun syndrome de détresse respiratoire aigu et la mortalité Masanes et al Chez des patients non brûlés pas de corrélation avec rapport PaO 2 /FiO 2, infection, aspect radiologique, durée de séjour HANTSON et coll. Chest 1997;111: Chez des patients non brûlés pas de corrélation avec rapport PaO 2 /FiO 2, infection, aspect radiologique, durée de séjour HANTSON et coll. Chest 1997;111: Lintérêt thérapeutique de la fibroscopie bronchique chez les victimes dincendie na pas été évalué. Lintérêt thérapeutique de la fibroscopie bronchique chez les victimes dincendie na pas été évalué. Fibroscopie bronchique Syndrome dintoxication par les gaz irritants

27 27 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Présence de germes communautaires (Staphylocoques, streptocoques,...) durant les premiers jours. Présence de germes communautaires (Staphylocoques, streptocoques,...) durant les premiers jours. Ces données bactériologiques suggèrent quà côté de la bronchopneumopathie chimique existe un nombre non négligeable de pneumopathies dinhalation HANTSON et coll. Chest 1997;111: Ces données bactériologiques suggèrent quà côté de la bronchopneumopathie chimique existe un nombre non négligeable de pneumopathies dinhalation HANTSON et coll. Chest 1997;111: Bactériologie positive dans les cinq premiers jours de lhospitalisation = durée de ventilation mécanique et durée de séjour en réanimation prolongées HANTSON et coll. Chest 1997;111: Bactériologie positive dans les cinq premiers jours de lhospitalisation = durée de ventilation mécanique et durée de séjour en réanimation prolongées HANTSON et coll. Chest 1997;111: Prélèvements bactériologiques bronchiques Syndrome dintoxication par les gaz irritants

28 28 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Autres gaz toxiques ?

29 29 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Role of volatile organic compounds in early death due to smoke inhalation P. HOUETO, Pr LEVILLAIN, Dr S.W. BORRON, Pr F. BAUD *Laboratoire de Toxicologie **Réanimation Médicale et Toxicologique Hôpital Fernand Widal Paris - France

30 30 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie IntroductionIntroduction The aim of this prospective study was to determine the frequency and the quantity of 33 VOCs in the blood of fire victims. The aim of this prospective study was to determine the frequency and the quantity of 33 VOCs in the blood of fire victims. To study the correlation of blood VOC concentrations and the occurrence of early death of fire victims. To study the correlation of blood VOC concentrations and the occurrence of early death of fire victims. VOCs and early death of fire victims

31 31 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Materials and methods (1) I - Patients A- Study group B- Control group VOCs and early death of fire victims Blood was sampled at the scene of the fire Fire fatalities Non-fatal fire victims Non-fire related deaths : Blood was sampled at the scene of discovery Blood was sampled at the scene of discovery Non-fatal acute drug poisoned patients : Blood was sampled after admission to our hospital Blood was sampled after admission to our hospital

32 32 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Materials and methods (2) II - Toxicological analyses A- Blood carbon monoxide concentrations : B- Blood cyanide concentrations : C- Volatile organic compounds : VOCs and early death of fire victims Infra-red method (Moureu et al. Arch Mal Prof. 1957;18: ) Colorimetric method (Laforge et al. J Anal Toxicol. 1994;18: ) Purge and trap gas chromatography : Carbowax + Poraplot columns With a stepwise increase in temperature (Houeto et al. J Anal Toxicol. 1994;18: )

33 33 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Results (1) October 1992 April 1995 Control group = 116 Non-fire related deaths = 55 Non-fatal acute poisoned patients = 61 VOCs and early death of fire victims Fire-victims = 54 Early fire deaths = 26 Non-fatal fire victims = 28

34 34 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie VOCs and early death of fire victims CO > 5,8 and/or CN > 100 n = 6 Mortality rate = 67 % 5,8 > CO > 1 and/or 100 > CN > 40 n = 40 Mortality rate = 60 % CO < 1 mmol/l and/or CN < 40 µmol/l n = 42 Mortality rate = 7 %

35 35 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie VOCs and early death of fire victims DCD VV CO (mmol/l) CN (µmol/l) Correlation Carbon monoxide - cyanide

36 36 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Results (3) Volatile organic compounds 33 VOCs These VOCs were choosen as having been previously detected in the blood of non-fatal andfatal fire victims. VOCs and early death of fire victims ethyl acetate, acetone, acetonitrile, acroleine, acrylonitrile, benzene, 2,3 butanedione, 2 butanone, chloroform, cyclohexanone, ether, ethanol, acetaldehyde, ethylbenzene, furan, indene, isoprene, methanol, 2 methyl 1,3 dioxolan, nitromethane, o- m- and p-xylene, 2,3 pentanedione, 2 pentanone, 2 propanol, propionitrile, styrene, carbon tetrachloride, tetrahydrofuran, toluene, trichloroethylene, trichlorofluoromethane.

37 37 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Results (4) Blood concentrations of nine VOCs were not significantly different in fire victims and control patients : VOCs and early death of fire victims 2 Butanone 2 Butanone 2,3 Butanedione 2,3 Butanedione 2,3 Pentanedione 2,3 Pentanedione Cyclohexanone Cyclohexanone Ethanol Ethanol Ether Ether Furan Furan Isoprene Isoprene m-xylene m-xylene Volatile organic compounds

38 38 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Results (5) VOCs and early death of fire victims Nine products were found to be characteristically augmented in fire victims but not associated with a fatal outcome, namely : acetone acetone methanol methanol acroleine acroleine 2 propanol 2 propanol acetonitrile acetonitrile chloroform chloroform styrene styrene carbon tetrachloride carbon tetrachloride 2 methyl 1,3 dioxolan 2 methyl 1,3 dioxolan

39 39 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Results (6) VOCs and early death of fire victims Only one VOC, namely acroleine, was found to be characteristically increased in deaths related or not to fire

40 40 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Results (7) VOCs and early death of fire victims Fifteen VOCs were associated with death in fire victims. These included : ethyl acetate ethyl acetate acrylonitrile acrylonitrile propionitrile propionitrile tetrahydrofuran tetrahydrofuran toluene toluene benzene benzene o-xylene o-xylene p-xylene p-xylene ethylbenzene ethylbenzene nitromethane nitromethane trichlorofluoromethane trichlorofluoromethane indene indene trichloroethylene trichloroethylene 2 pentanone 2 pentanone acetaldehyde acetaldehyde

41 41 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie This study underscored the role of aromatic hydrocarbons in fire death VOCs and early death of fire victims µg/L

42 42 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Significant correlations between blood carbon monoxide and VOC concentrations in the blood of non-fatal and fatal fire victims VOCs and early death of fire victims

43 43 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Results (8) VOCs and early death of fire victims Among these 15 VOCs, three products including benzene, nitromethane, and ethyl acetate are distinguished by their frequency of appearance, their blood concentrations, and their correlation with blood carbon monoxide concentrations.

44 44 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Conclusion VOCs and early death of fire victims These data illustrated that smoke inhalation leads to a potentially fatal intoxication, the cause of which is not limited to the actions of carbon monoxide and cyanide but also to volatile organic compounds.

45 45 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Frequency of Detection of VOCs in Non-Fatal And Fatal Fire Victims and in Non-Fatal and Fatal Controls (1)

46 46 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie (2)

47 47 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Blood concentrations of VOCs (1)

48 48 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie Blood concentrations of VOCs (2)

49 49 Point actuel sur l inhalation de fumées d incendie ConclusionConclusion Les fumées d'incendies possèdent une toxicité bipolaire, systémique et pulmonaire. Les fumées d'incendies possèdent une toxicité bipolaire, systémique et pulmonaire. Des gaz toxiques autres que le monoxyde de carbone, tel le cyanure, méritent d'être pris en compte. Des gaz toxiques autres que le monoxyde de carbone, tel le cyanure, méritent d'être pris en compte. L'inhalation de fumée est à l'origine non seulement d'une maladie aiguë pouvant engager le pronostic mais également d'une maladie chronique capable d'engager le pronostic fonctionnel, neurologique ou respiratoire L'inhalation de fumée est à l'origine non seulement d'une maladie aiguë pouvant engager le pronostic mais également d'une maladie chronique capable d'engager le pronostic fonctionnel, neurologique ou respiratoire


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