Mesurer les pressions inspiratoires et expiratoires maximales d'un patient respiratoire

La force des muscles respiratoires peut se mesurer de façon simple et non-invasive en pratique courante. L’une des techniques qui permet de l’évaluer est la mesure des pressions inspiratoire (PIMax) et expiratoire (PEMax) maximales. La procédure de test est codifiée tout comme l’interprétation des résultats obtenus. Cette mesure simple peut permettre de mettre en lumière une faiblesse des muscles respiratoires, servir d’outil de surveillance ou encore servir de base à la prescription d’un renforcement des muscles respiratoires. Au terme de cette Masterclass, vous serez en mesure de connaître et d’appliquer les recommandations pour la réalisation des mesures de PIMax et PEMax. Des équations de référence et des normes pour l’interprétation des résultats de ces tests seront également abordées.

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Pourquoi ?

Dans cette vidéo, nous abordons la mesure des pressions inspiratoires et expiratoires maximales chez les patients souffrant de maladies respiratoires. Ces mesures permettent d'évaluer la force maximale volontaire des muscles respiratoires, bien que cela ne cible pas spécifiquement un muscle en particulier. Cela offre tout de même une estimation globale de la force musculaire respiratoire. Ces mesures sont particulièrement utiles chez les patients atteints de maladies neuromusculaires, où la détérioration progressive des muscles respiratoires peut être surveillée de près. Des seuils spécifiques de pression inspiratoire maximale (PI max) peuvent indiquer différents niveaux de dysfonction ventilatoire, aidant à évaluer le risque et la gravité de l'insuffisance respiratoire chronique. Par exemple, une PI max inférieure à 4,5 kPa peut indiquer un premier risque/seuil de dysfonction ventilatoire, une PI max inférieure à 4 kPa indique un risque d'avoir une hypoventilation qui peut générer une hypercapnie diurne, tandis qu'une valeur inférieure à 3,5 kPa peut suggérer un état d'insuffisance respiratoire chronique à cause de l'atteinte de ses muscles respiratoires.  

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Dans le contexte de la réanimation, la mesure de la pression inspiratoire maximale (PI max) et de la pression expiratoire maximale (PE max) revêt une grande importance. Une PI max basse, généralement inférieure à 30 cm d'H2O chez un patient lors du sevrage ventilatoire, est un indicateur de risque élevé d'échec d'extubation. Cette mesure peut être effectuée de manière non invasive à l'aide d'un manomètre à valve sur la sonde d'intubation ou directement avec les ventilateurs. De même, une PE max faible, évaluée à l'extubation, accroît le risque d'échec de sevrage ventilatoire. Chez un patient qui a une PI max faible, la plupart du temps, c'est parce que le patient va risquer de se fatiguer lorsque vous le faites passer d'un régime de pression géré par le ventilateur à une ventilation spontanée sans aucune assistance. La PE max, on ne sait pas exactement, c'est peut-être aussi associé à une diminution de la force de toux du patient. Toujours est-il que ces mesures sont des indicateurs prédictifs importants pour évaluer la capacité du patient à passer d'une ventilation assistée à une ventilation spontanée.

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Comment ?

La mesure de la pression inspiratoire maximale (PI max) et de la pression expiratoire maximale (PE max) chez les patients vigiles est réalisée avec un manomètre à valve, conformément aux recommandations de l'ERS et de l'ATS. Idéalement, le patient est en position assise ou debout, selon sa capacité. La procédure comprend généralement deux ou trois mesures préliminaires suivies de trois mesures principales, avec moins de 10% de variabilité entre elles. N'hésitez pas, si vous voyez qu'au bout de trois mesures, la valeur continue à augmenter et que vous n'avez pas atteint ces moins de 10% de variabilité par rapport aux premières mesures, ça peut vouloir dire que le patient n'est pas encore à son maximum. Chez les enfants, jusqu'à neuf essais peuvent être nécessaires pour atteindre la valeur maximale de PI max. Il est crucial de maintenir la même méthode et le même dispositif pour chaque mesure, en utilisant des pinces-nez ou des doigts pour limiter la déperdition d'air. La réalisation de la PI max/PE max, globalement on la mesure sur un effort qui va durer environ une seconde, le manomètre va mesurer surtout sur la première seconde et c'est ça qui va nous intéresser. Ainsi, les efforts doivent être soutenus dès le départ pour assurer des mesures fiables, et la plupart des équations de référence reposent sur des encouragements actifs du patient. Cette standardisation garantit la comparabilité des résultats avec les normes établies. 

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Le dispositif le plus couramment utilisé pour mesurer la pression inspiratoire maximale et la pression expiratoire maximale est un manomètre à valve unidirectionnel. Il se compose d'un manomètre central, d'une valve inspiratoire ou expiratoire, d'un filtre et éventuellement d'un embout buccal. Le choix de la valve détermine si la mesure concerne l'inspiration ou l'expiration. L'utilisation de l'embout buccal est facultative, mais il peut aider à maintenir une bonne étanchéité pendant la mesure. On peut le faire aussi sans l'embout buccal en demandant au patient de bien serrer les dents et les lèvres autour du filtre. 

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Mesure de la PI max

Pour mesurer la pression inspiratoire maximale (PI max), vous utilisez un manomètre à valve réglé sur la position MIP (Maximum Inspiratory Pressure). Après le chargement de la machine, vous bouchez le nez du patient. Vous pouvez lui dire d’expirer tout son air avant la mesure pour pouvoir vraiment démarrer au volume résiduel et vous lui demandez d'inspirer au maximum et le plus rapidement possible. La mesure se fait sur la première seconde de l'inspiration, et le manomètre affiche la valeur en centimètres d'eau. Attention, je vous ai montré au tout début des cut-off en kilopascal, il faut donc bien faire la concordance des unités si vous voulez ensuite l'exprimer en kilopascal. Cette mesure est généralement effectuée à partir du volume résiduel, bien que dans certaines études, elle peut être réalisée à partir de la capacité résiduelle fonctionnelle (CRF). Cependant, cette dernière méthode est moins adaptée aux patients souffrant d'hyperinflation et de pathologies respiratoires obstructives.

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Mesure de la PE max

Pour mesurer la pression expiratoire maximale (PE max), la calibration sur la machine est la même que pour la mesure de la PI max, en position MEP. Après la calibration, le patient bouche son nez, inspire au maximum et expire le plus fort possible dans le dispositif, en se concentrant surtout sur la première seconde de l'expiration. La machine affiche ensuite la valeur en centimètres d'eau. Il est important de noter que la mesure de la PE max peut être plus difficile, car il y a souvent une déperdition d'air autour de la bouche due à la résistance à l'expiration. Dans ces cas, il est recommandé de refaire la mesure en demandant au patient de serrer fermement les mâchoires et la bouche autour du dispositif pour obtenir une valeur plus proche de la maximale.

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Interprétation

Les valeurs de pression expiratoire maximale (PE max) et de pression inspiratoire maximale (PI max) peuvent être interprétées par rapport à des normes établies. Selon les recommandations de l’ATS/ERS de 2019, les valeurs de référence varient en fonction de l'âge et du genre du patient. Par exemple, un homme âgé entre 18 et 29 ans peut avoir une valeur de référence de PI max d'environ 130 cm d'H2O, tandis qu'une femme du même âge peut avoir une valeur de référence d'environ 97 cm d'H2O. Ces valeurs diminuent avec l'âge, telles que 93 cm d'H2O pour une personne entre 60 et 70 ans.

Outre ces valeurs de référence, des équations prédictives sont également utilisées, telles que celles proposées par Evans et publiées dans Respiratory Care en 2009. Il est important de noter que le choix de l'équation de référence peut influencer l'interprétation des résultats des tests. Pour suivre l'évolution de la fonction musculaire respiratoire d'un patient au fil du temps, il est crucial de toujours utiliser la même équation de référence. Par exemple, les équations d'Evans estiment la PI max chez un homme à 120 cm d'H2O moins 0,41 fois l'âge, et chez une femme à 108 cm d'H2O moins 0,61 fois l'âge. Et puis, dans ce travail, il propose aussi des équations de référence pour exprimer une valeur pathologique, donc en fonction de ce qu'il appelle la lower limit of normal, donc la valeur la plus basse de la normale. Classiquement, dans de nombreuses études, ça correspond au cinquième percentile, donc au 5% les plus bas d'une population.

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Les équations et les valeurs de référence pour la pression expiratoire maximale (PE max) sont similaires à celles de la pression inspiratoire maximale (PI max), mais généralement plus élevées (entre 100 et 200 cm d’H2O). Par exemple, selon les équations utilisées, la valeur de référence pour la PE max chez les hommes est estimée à 174 moins 0,83 fois l'âge, et chez les femmes à 131 moins 0,86 fois l'âge. Ces équations peuvent varier selon les études et les recommandations, mais il est essentiel de choisir une équation de référence cohérente pour interpréter les résultats des tests de manière appropriée.

Dans la pratique clinique, il est recommandé de réaliser plusieurs mesures et de les comparer aux valeurs de référence appropriées pour évaluer la fonction musculaire respiratoire d'un patient. Les recommandations de l’ATS/ERS fournissent des informations utiles et sont facilement accessibles en open access, ce qui permet aux professionnels de santé d'accéder aux équations et aux valeurs de référence nécessaires pour interpréter correctement les résultats des tests de PE max et de PI max.

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Conclusion

En conclusion, la mesure de la pression inspiratoire maximale (PI max) et de la pression expiratoire maximale (PE max) est une technique standardisée essentielle pour évaluer la fonction musculaire respiratoire. Cette standardisation est cruciale pour comparer les patients à des normes et suivre leur évolution au fil du temps. Il existe plusieurs équations de référence pour interpréter les résultats de ces mesures, et il est important de choisir celle qui convient le mieux à la situation clinique et de la maintenir cohérente pour un suivi optimal.

Ces mesures sont simples, non invasives et faciles à réaliser, ce qui les rend utiles pour l'évaluation ponctuelle et le suivi de diverses pathologies respiratoires. De plus, elles peuvent servir de base pour prescrire des programmes d'entraînement des muscles respiratoires, tels que l'entraînement des muscles inspiratoires (IMT). Bien que le niveau de preuve de cette technique ne soit pas toujours excellent par rapport à d'autres stratégies de réhabilitation respiratoire, elle peut néanmoins être un outil précieux dans l'arsenal thérapeutique pour certains patients.

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