REMPLISSAGE ET CHOC SEPTIQUE De MATTEIS Olivier DESC Réanimation médicale St-Etienne, 2005

Plan Introduction Généralités physiologiques et définitions Bénéfices attendus du RV Les solutés de remplissage Risques inhérents au remplissage Critères prédictifs de l’efficacité du RV Critères de jugement de l’efficacité du RV Critères de mauvaise tolérance et/ou d’arrêt du RV Conclusion

1.Introduction Choc septique: hypovolémie relative + absolue   apports d‘O2 aux tissus (alors que les besoins sont augmentés) Le remplissage vasculaire (RV) est l'étape initiale primordiale et obligatoire de la prise en charge du choc septique. L'utilisation isolée de catécholamines à cette phase peut avoir des effets secondaires majeurs: inéfficacité, tachycardie, arrythmie, ischémie coronarienne et IDM Amélioration prouvée du pronostic des états septiques sévères si administration précoce et massive de solutés de remplissage Early Goal-Directed Therapy in the Treatment of Severe Sepsis and Septic Shock Emanuel Rivers, M.D., M.P.H., Bryant Nguyen, M.D., Suzanne Havstad, M.A., Julie Ressler, B.S., Alexandria Muzzin, B.S., Bernhard Knoblich, M.D., Edward Peterson, Ph.D., Michael Tomlanovich, M.D., for the Early Goal-Directed Therapy Collaborative Group N.Engl J Med 2001

1.Problèmes soulevés MAIS En 1996: l’objectif du remplissage vasculaire est de normaliser le volume sanguin circulant En s’ aidant d’ épreuves de remplissage et d’ outils évaluant l’ efficacité des mesures entreprises CATECHOLAMINES AU COURS DU CHOC SEPTIQUE 15e Conférence de Consensus en Réanimation et Médecine d’ Urgence 13 juin 1996 MAIS En raison des risques inhérents au RV: la classique épreuve de remplissage à de moins en moins sa place. Le réanimateur doit disposer d’outils prédictifs d’ efficacité du remplissage fiables Il ne peut pas se contenter: d’outils se limitant à évaluer la précharge (indices statiques de précharge) d’ évaluer à postériori l’ efficacité du RV entrepris

Conférence de consensus CATECHOLAMINES AU COURS DU CHOC SEPTIQUE Réan Conférence de consensus CATECHOLAMINES AU COURS DU CHOC SEPTIQUE Réan. Urg 1996 Epreuves de remplissage Controle par indicateurs statiques de précharge BLevy Choc septique

Conférence de consensus CATECHOLAMINES AU COURS DU CHOC SEPTIQUE Réan Conférence de consensus CATECHOLAMINES AU COURS DU CHOC SEPTIQUE Réan. Urg 1996 Controle par indicateurs statiques de précharge Epreuves de remplissage BLevy Choc septique

1.Objectifs Trouver juste équilibre entre ttt vasopresseur, ttt inotrope et RV Définir les modalités optimales d’administration et de surveillance du RV Définir des indices prédictifs de l’ efficacité du RV. Compte tenu du fait que: Les insuffisants cardiaques sont de plus en plus nombreux en réanimation La noradrénaline peut masquer une hypovolémie potentiellement dangereuse SDRA chez 30 à 60 % des patients avec choc septique:Remplir vite et massivement mais ne pas aggraver l’ oedème pulmonaire !

En 2004, la SRLF à fait le point sur le remplissage vasculaire en insistant sur les indices prédictifs de son efficacité

L’ American College of Critical Care Medecine (ACCM) de la Society of Critical Care Medecine (SCCM) à publié des recommandations concernant la prise en charge hémodynamique du sepsis de l’ adulte en 2004 Practice parameters for hemodynamic support of sepsis in adult patients: 2004 update Crit Care Med 2004

2.Physiologie:Rappels La Pression artérielle moyenne (PAM) est le déterminant principal de la pression de perfusion des organes PAM = DC  RVS DC = FC x VES VES dépend des valeurs de précharge, postcharge contractilité et compliance du V RVS  Résistances artérielles systémiques, Elasticité de la paroi artérielle, capacitance artérielle et surtout veineuse Précharge ventriculaire = Pression télédiastolique (PTD) du ventricule mesurée en  transmurale  PAPO =La pression artérielle pulmonaire d'occlusion = estimation de la précharge du ventricule gauche (VG) = estime la PTD VG PVC estime la PTD du VD VTD VG= Le volume télédiastolique du VG = bon indice de précharge = déterminant majeur du volume d’ éjection systolique (VES) ventriculaire G et donc du débit cardiaque (DC) Relation VTDVG et Pression transmurale qui dépend de l’élastance diastolique du VG PP =PA pulsée = PA différentielle (PP=PAS-PAD), les variations de la PP se notent (PP)

2.Physiologie : La réserve de précharge Courbe de fonction systolique. Elle s’ applique au VG et VD Pour qu’une expansion volémique induise une augmentation du VES il faut que les deux ventricules aient une réserve de précharge Réserve de précharge maximale Précharge Pression transmurale VEjS Zone de Précharge dépendance ++ Zone de Précharge indépendance

La réserve de précharge du ventricule est d’ autant plus marquée que la fonction systolique est conservée Cœur normal VES précharge-dépendance Cœur défaillant . précharge-indépendance Précharge ventriculaire

2.Physiologie : Hypovolémie et volume sanguin central Volume sanguin central = le volume de sang intrathoracique = 20% de la volémie environ dont 50% intra cardiaque et 50 % dans la circulation pulmonaire Il varie au cours de la ventilation mécanique la ventilation en pression positive a des effets opposés sur le retour veineux des deux ventricules

2.Physiopathologie du choc septique La défaillance cardio-circulatoire du choc septique associe Hypovolémie absolue + Hypovolémie relative: constantes  De 6 à 10 L de cristalloides ou 2 à 4 L de colloides peuvent etre nécessaires dans les 24 premières heures Atteinte myocardique précoce et potentiellement réversible Diminution de la fraction d'éjection bi-ventriculaire Phase initiale: basses pressions de remplissage  VES bas Si augmentation du volume circulant: évolution vers la phase hyperkinétique   VES malgrès la dépression myocardique induite par le sepsis de 25% à 40% Chez 50% des patients septiques hypotendus: le RV seul permet de restaurer une hémodynamique stable Si sous- évaluation et sous-correction de l’ hypovolémie  VES  la perturbation de l’adéquation entre demande et apports locaux d’oxygène entrainant une défaillance multiviscérale plus ou moins sévère.

2.Physiopathologie: Hypovolémie et choc septique 1°Vasodilatation précoce 2°augmentation du débit cardiaque si correction de l'hypovolémie Phase hyperkinétique Si incapacité à augmenter suffisament le débit cardiaque:constitution d'un état de choc. Il peut être le fait: d'une hypovolémie persistante d'une vasodilatation intense d'une défaillance cardiaque facteurs le plus souvent associés Facteurs majeurs = séquestration + fuite plasmatique BLevy Choc septique

3.Bénéfices attendus du RV Régression des signes d’hypovolémie (TA, signes cutanés,conscience, diurèse,FC) Augmentation de la délivrance d’ O2 aux tissus (pH,acidose lactique,reprise diurèse...) le RV peut ne pas à lui seul assurer la réalisation de tous les objectifs préalablement établis dans le choc septique, malgé l’élévation du VES si vasoplégie si troubles de l'extraction périph de l’O2 absence de correction d’une IRA si organique (tubulopathie)

4.Les solutés de remplissage LES CRISTALLOIDES (Effet lié à leur osmolarité) Le SSI et Ringer lactate: isotoniques, d’ action rapide diffuse rapidement du secteur intravasculaire vers le secteur interstitiel: 25% reste intravasculaire. 1 L de SSI + 100 à 200 mL d'expansion volémique 6 à 10 L souvent nécessaires dans le choc septique à J1 Hémodilution Les solutés salés hypertoniques, proposés dans le traitement des hypovolémies d'origine traumatique, n'ont pas été évalués au cours du choc septique. LES COLLOIDES (effet lié à leur pouvoir oncotique) Restauration hémodynamique pour des volumes perfusés inférieurs. Les dextrans Pouvoir oncotique et d’expansion volémique élevé. Leurs effets indésirables majeurs sont très rares mais limitent leur utilisation. diminution de l'agrégabilité plaquettaire altérations tubulaires rénales réactions anaphylactiques sévères par formation d'anticorps de type IgG.

4.Les solutés de remplissage Les gélatines Hypooncotiques au plasma: pouvoir expandeur plus faible quedextrans durée d’ action de 3 à 4 heures. Leurs effets indésirables sont faibles: peuvent être responsables de chocs anaphylactiques. Les hydroxyéthylamidons (HEA) 1 L  + 700 cc à 1 L d’ expansion plasmatique 40 % de l’ effet persiste 24 H Emploi limité par leurs effets indésirables: Troubles de l'hémostase primaire (syndrome de Willebrand) pas d’ augmentation d’ incidence de $ hémorragiques rapportés dans le choc septique, Jonge, Levi. Crit Care Med 2001 limitant le volume d'injection à 33 mL/kg/j pour les produits à demi-viecourte (Hestéril®) 33 mL/kg/j le premier jour suivi de 20 mL/kg/j pour les produits à demi-vie longue(Elohès®). lésions tubulaires rénales (en cours d’ étude +++)

4.Les solutés de remplissage L’ Albumine humaine Pas de supériorité démontrée en terme de survie à 28 jours (Etude SAFE alb VS SSI sur 6997 patients) Finfer, Bellomo, Boyce et al New Engl J Med 2004 Risque théorique de contamination par des ATNC coût élevé (22 F le gramme). La dernière conf de consensus sur son utilisation limite ses indications à: l'expansion volémique chez la femme enceinte en cas d'allergie aux autres solutés de remplissage perte protidique massive et prolongée l'insuffisance de synthèse. Transfusion la concentration optimale en hémoglobine ou l'hématocrite n'ont pas été définis pour des patients en choc septique. Le RV entraine une hémodilution avec Hb de 1 à 3 g Considérer les patients en choc septique comme des «à risque »  maintenir l'hémoglobine voisine de 10 g, (hématocrite = 30 %) Surtout pour les patients susceptibles de mal tolérer une anémie (terrain cardio-respiratoire)

4.Les solutés de remplissage Le principe du test de remplissage : Administration de bolus successifs de 200 à 500 mL d'un soluté à fort pouvoir oncotique en 15 minutes évaluation de l’impact selon le but prédéfini en terme d’ amélioration du DC et de l’ oxygénation périphérique: DC de 10-15%,  PA, diurèse... Les patients ne répondant pas rapidement les patients pour lesquels il existe un risque à réaliser ce test à l’ aveugle doivent bénéficier d’ un monitorage hémodynamique Il n'existe à l'heure actuelle aucun argument formel en terme de survie en faveur de l'utilisation de tel ou tel soluté pour le remplissage au cours du choc septique

5.Risques inhérents au remplissage vasulaire et tolérance Liés à l’augmentation de pression hydrostatique vasculaire (surtout) 1.Risque hémorragique en cas d’hémorragie non contrôlée 2.Risque d’œdème pulmonaire hémodynamique: d’autant plus important que Fx VG initiale altérée Altération de la barrière alvéolo-capillaire importante Si PAPO >18 mmHg Si hypoalbuminémie et diminution de la pression oncotique Pas de différence entre colloides et cristalloides (sauf si de hautes pressions de remplissage sont nécessiares pour optimiser le DC chez un patient avec dysfonction VG (préférer les colloides)) 3.Risque de syndrome oedémateux interstitiel diffus Si altération de la perméabilité capillaire Il peut compromettre l’ oxygénation cellulaire , en altérant la diffusion de l’ O2 4. Risque d’ oedème cérébral (dans un contxte de neuro-réa: remplissage prudent orienté par un monitorage estimant la pression de perfusion cérébrale)

5.Risques inhérents au remplissage vasulaire et tolérance Non liés à l’augmentation de pression hydrostatique vasculaire conséquences de l’hémodilution: anémie, troubles de coagulation effets de l’hypothermie si remplissage non réchauffé massif Risques spécifiquement liés au type de soluté troubles hydro-électrolytiques (Na+, K+, Cl-) Risques allergiques des colloides néphrotoxicité Risques infectieux des produits dérivés du sang Chez la femme enceinte seule l’albumine humaine est autorisée

6. Critères prédictifs de l’efficacité du RV Critères clinico-biologiques En cas de contexte évocateur de choc septique : les signes de choc sont souvent associés à une hypovolémie profonde et justifient un RV rapide (TA,FC, signes d'hypoperfusion tissulaire :marbrures, oligurie, temps de recoloration capillaire anémie,Insuff rénale fonctionnelle et signes bio de deshydratation, hyperlactatémie) Sujet conscient (baroréflexe conservé),  FC ou malaise au passage en position proclive = les signes les plus sensibles d’ une hypovolémie Sujet sédaté: (altération du baroréflexe) l’hypovolémie peut entraîner une PA sans FC.  VES > 10 % du lors de la manoeuvre du lever de jambes passif (LJP) = excellent index clinique prédictif de la réponse hémodynamique à un RV de 300 mL lorsque le VES ne peut etre mesuré:  > 10% de la PP lors de la manoeuvre du LJP = bon index prédictif de la réponse hémodynamique à un RV de 300 mL +++

6.Critères prédictifs de l’efficacité du RV Le RV guidé par les seuls SC et biologiques n'entraîne une  significative du VES VG et/ou du débit cardiaque que chez 50 % des patients en insuffisance circulatoire aiguë. En cas de non réponse rapide à un test de remplissage: un monitorage hémodynamique est nécessaire En raison des risques inhérents au RV, dans le contexte de réanimation où ces risques sont accrus, des indices prédictifs plus fiables de la réponse au RV doivent donc être recommandés .

Critères hémodynamiques 6. Les indices statiques de précharge ont été proposés comme indices prédictifs d’ efficacité du RV Critères hémodynamiques Q? :le RV permettra- t’il d’augmenter le VES VG et le DC ? si oui, de combien ? C’est à dire: sommes nous en zone de précharge-dépendance ou de précharge-indépendance? Logiquement: plus basse est la précharge, plus probable est la précharge-dépendance et donc la réponse hémodynamique au RV La mesure des pressions de remplissage : PVC et PAPO Dans certaines situations elles donnent une mauvaise estimation des PTD (ex:en cas de PEP ou auto-PEP,de fortes pressions juxta-cardiaques, d’ insuffisance mitrale...) Même si correctement mesurées, PVC et PAPO sont comme les autres marqueurs de précharge de médiocres indices prédictifs de réponse hémodynamique au RV en présence de valeurs (très) basses une efficacité du RV peut être raisonnablement attendue: PVC < 5 mmHg(accord fort) PAPO < 5 mmHg(accord fort) a contrario, pas de consensus pour définir une valeur sup de PVC et PAPO au-dessus desquelles, l’inefficacité du RV est hautement prévisible

Estimer la précharge n’est pas estimer la précharge-dépendance +++ Cœur normal précharge-dépendance VES A precharge identique on peut etre efficace ou délétère avec le remplissage Cœur défaillant précharge-indépendance . Difficulté = savoir sur quelle portion de la courbe on se situe: plus on se situe aux extremes plus la réponse au RV est prévisible Précharge ventriculaire

6.Les indices statiques de précharge Les dimensions cardiaques échographiques (ETT ou ETO) Permet des mesures fiables et reproductibles des surfaces(STDVG) et volumes ventriculaires(VTDVG) Ne permettent pas de se positionner sur la courbe de précharge-VES:  mauvais indicateurs prédictifs de réponse au RV en dehors des situations extremes En revanche: Se sont des indicateurs excellents de précharge Ex:Une dilatation majeure du VD (STDVD/STDVG >1) est une contre-indication au RV

VES VG peut etre évalué de façon 6.Des indices dynamiques sont proposés pour détecter directement la précharge-dépendance ou réserve de précharge Physiologie:Effets cycliques de la ventilation mécanique La réponse au RV survient seulement chez patients « précharge-dépendant » La Ventilation Mécanique (VM) induit des variations cycliques du VES seulement chez patients « précharge-dépendant » L’amplitude de la variabilité respiratoire du volume d’éjection VG est un indice prédictif de l’efficacité du RV VES VG peut etre évalué de façon invasive par l’analyse du signal de la PA non invasive par echodoppler

6.Les critères dynamiques Les critères dynamiques invasifs dérivés de la courbe de pression artérielle Variabilité respiratoire d’indices dérivés de la pression artérielle Variabilité respiratoire de la PA systolique Variabilité respiratoire de la PA pulsée +++ Les critères dynamiques non invasifs 1.Variabilité respiratoire du VES VG à l’ echo-doppler cardiaque (ETT et ETO) Pb: Opérateur dépendant ++ 2.Variabilité respiratoire des diamètres de veine cave sup par echo sous xyphoidienne validé dans le choc septique par ETO Une diminution inspiratoire  60% du diamètre de la VCS est prédictive de l’ augmentation de l’ index cardiaque de plus de 15% 3.Echo doppler oesophagien avec étude des variations respiratoires de vitesses dans l’ aorte descendante répond aux memes principes Ces paramètres n’ ont été validés que pour des patients sous VM, en l’absence de mouvement respiratoire spontané et pour des volumes courants >7 mLkg.Inutilisables si arythmie

PPmax PPmin PPmax - PPmin ∆PP = (PPmax + PPmin) /2 Pression Arterielle Am J Respir Crit Care Med 2000; 162:134-138 PPmax 120 mmHg PPmin 40 Pression Arterielle

Responder patient Before fluid loading After fluid loading PP = 32 % PP = 5 % Before fluid loading After fluid loading L’ amplitude de la variabilité respiratoire de la PA permet de préjuger directement de l’ importance de la réponse au remplissage vasculaire PP est le plus performant, et ne nécessite pas d’ intervention sur le respirateur Valeur seuil =13% pour une sens et spé optimales de prédiction de réponse au RV PS est le plus simple a utiliser mais le plus multifactoriel down nécessite de réaliser une pause téléinspiratoire

Central venous catheter Thermodilution femoral arterial catheter Configuration What is needed to accomplish art. thermodilution cardiac output & pulse contour cardiac output? Any central venous line. Injectate temperature sensor for detection of the cold bolus. The injectate temperature sensor (PV4045) is included in the monitoring kit (e.g. PV8015) 22G - 5F Thermodilution catheter with lumen for arterial pressure, placed in the Femoral artery or the Axillary artery. The reason that a large artery needs to be accessed is that the catheter needs to have blood flow around it to detect a temperature change. Are you aware that a traditional radial arterial line does not have blood flow? Only 30% of the patients with a radial artery line have blood flow around catheter. 70 % do not have flow. Arterial pressure transducer

6.Les indices statiques et dynamiques de précharge: synthèse Les indicateurs "statiques : les mesures des pressions (PVC et PAPO mesurés invasivement ou par écho) les mesures de volume (écho ou thermodilution transpulmonaire) = d’excellents indicateurs de précharge (permettent de s’assurer que la précharge varie effectivement lors d’un test de remplissage) mais sont de mauvais prédicteurs de la réponse au remplissage. Car chaque patient est caractérisé par sa propre relation de Starling, qui peut même varier au fil du temps et en fonction des thérapeutiques Seules les valeurs extrêmes de précharge ont donc une valeur pronostique. les indicateurs "dynamiques:  Utilisant les variations respiratoires de préchagre (PP++, PS, down) = d’excellents prédicteurs de la réponse au remplissage en terme d’augmentation du débit cardiaque. Certains indicateurs permettent même de quantifier cette réponse (PP) Le plus souvent la quantité de liquide à perfuser ne peut être prédite. Et seule la réponse à test de remplissage s’avère péremptoire

7.Critères de jugement de l’efficacité du RV L’efficacité d’un RV se juge sur la réalisation d’ objectifs prédéfinis de  10-15% du VES et/ou du DC (mesuré par cathé droit, thermodilution transpulmonaire ou echocardiographie) permet de différencier les patients ayant répondu ou non à un RV Les critères clinico- biologiques d’efficacité reflètent soit l’ augmentation du débit cardiaque soit l’ amélioration de la perfusion tissulaire Les critères paracliniques d’efficacité : Les indices de précharge (PVC, PAPO, volumes ventriculaires echo doivent être utilisés pour évaluer la tolérance du RV et comme critères d’arrêt. La disparition de la variabilité respiratoire des signaux hémodynamique après RV en prédisant l’inefficacité de la poursuite du RV, contribue à la décision d’arrêt du RV

8.Critères de mauvaise tolérance et/ou d’arrêt du RV Dilatation VD et d’un septum paradoxal fait arrêter le RV La constatation sous RV de valeurs élévées de pressions de remplissage VG peut conduire à la décision d’arrêt du RV (risque d’ OAP hémodynamique si PAPO >18 ++) (En pratique dans le choc septique: des valeursde 12 à 15 permettent d optenir le DC optimal) Chez un patient sous VM: - Apparition au cours du RV d’une SaO2 < 88 % = un critère d’arrêt si d’autres moyens sont disponibles pour restaurer le DC ou la pression de perfusion Chez les patients en VS : l’aggravation rapide d’une hypoxémie sous RV doit 1) faire momentanément interrompre le RV qui avait été jugé nécessaire 2) mettre en œuvre la VM, si nécessaire (fatigue musculaire? troubles de conscience?) 3) remettre en cause le bien fondé du RV par des moyens d’investigation complémentaires (OAP?) Si echec du RV pour assurer PA et perfusion organique adéquate: indication des traitements vasopresseurs et inotropes

9.Conclusion RV doit intégrer l’ensemble de l’évaluation clinique + les risques potentiels liés au RV Indices prédictifs dynamiques de la réponse au remplissage vasculaire sont fiables et doivent etre utilisés pour ne pas exposer le malade à un remplissage inutile Ils ne permettent pas de s’assurer que la précharge a effectivement été modifiée au cours du test de remplissage ni que celui-ci est bien toléré  L’utilisation combinée d’indicateurs "statiques" est donc justifiée. Catécholamines si niveau de remplissage jugé satisfaisant + signes d'incompétence circulatoire ou si mauvaise tolérance au remplissage. La mauvaise tolérance du remplissage doit être en permanence recherchée Le remplissage n'est qu'un des volets du traitement du choc septique qui comprend l'antibiothérapie et l'éradication du foyer infectieux. Si la PA est effondrée et que le pronostic vital est menacé le recours concomitant et précoce aux catécholamines s'impose, quel que soit le niveau de remplissage

Autres Références États de choc et remplissage C. Télion, P. Carli Département d'anesthésie-réanimation, Samu de Paris, hôpital Necker-Enfants-Malades, SFAR 2001 CATECHOLAMINES AU COURS DU CHOC SEPTIQUE 15e Conférence de Consensus en Réanimation et Médecine d’ Urgence 13 juin 1996 Prise en charge d’un choc septique (Congrès 2001) Fabrice ZENI.30 avril 2001