Prévention des microinhalations et de l'ischémie trachéale liées à l'intubation : rôle de la régulation continue de la pression du ballonnet

par Saadalla Nseir

Thèse de doctorat en Réanimation médicale (Médecine)

Sous la direction de Alain Durocher.

Soutenue le 09-09-2011

à Lille 2 , dans le cadre de École doctorale Biologie-Santé (Lille) .


  • Résumé

    La sonde d’intubation est le facteur de risque principal des microinhalations. Sa présence empêche la fermeture des cordes vocales, favorisant ainsi la progression des sécrétions oropharyngées vers les voies respiratoires inférieures. Le ballonnet de la sonde trachéale prévient en partie cette microinhalation, mais la présence de microsillons sur les ballonnets en polyvinyl chloride (PVC) et la souspression du ballonnet (<20 cmH2O) favorisent les microinhalations autour du ballonnet. Alors que lésions ischémiques trachéales sévères liées à l’intubation ne sont pas fréquentes, elles sont associées à une morbidité et une mortalité élevées. Leurs principaux facteurs de risque sont la surpression du ballonnet trachéal (>30 cmH2O) et la durée de l’intubation. Hypothèse Malgré les précautions habituelles consistant à réguler la Pbal 3 fois par jour avec un manomètre manuel, les souspressions et surpressions du ballonnet trachéal sont probablement fréquentes. Si tel est le cas la régulation continue de la Pbal avec un régulateur de pression pneumatique permettrait de prévenir les microinhalations et l’ischémie trachéale liées à l’intubation. 1.Déterminer l’incidence et les facteurs de risque de souspression et de surpression du ballonnet trachéal chez les patients de réanimation. 2.Déterminer l’impact du matériau et de la forme du ballonnet sur les variations de la Pbal. 3.Déterminer l’impact de la régulation continue de la Pbal sur la survenue de complications liées à l’intubation sur un modèle animal d’abord puis chez le patient de réanimation. Incidence et facteurs de risque Tout d’abord nous avons réalisé une étude prospective observationnelle sur une cohorte de 101 patients intubés et ventilés afin de déterminer l’incidence des souspressions et surpressions du ballonnet et de déterminer leurs facteurs de risque. La Pbal a été ajustée manuellement toutes les 8h. Les Pbal et pressions des voies aériennes ont été enregistrées en continu sur 8h. Seuls 18% des patients avaient une Pbal constamment normale (20-30 cmH2O). 54% des patients ont présenté des souspressions, 73% des surpressions. De plus, 33% des patients ont présenté une souspression ou une surpression >30 minutes. Les facteurs de risque indépendamment associés à la survenue de souspressions étaient la durée d’intubation (OR=1,1(ICà95 %)1-1,2, p=0,039) et l’absence de sédation (2,5(1-6), p<0,01). Nous n’avons pas pu identifier de facteurs de risques de surpressions. 2.Impact du matériau et de la forme du ballonnet Nous avons réalisé ensuite une autre étude prospective observationnelle afin de déterminer l’impact du polyuréthane (PU) et de la forme du ballonnet sur les variations de la Pbal. 76 patients intubés et ventilés (26 ballonnets en PVC, 22 ballonnets en PU de forme cylindrique [Cy] et 28 ballonnets en PU de forme conique [Co]) ont été inclus. La Pbal a été ajustée manuellement toutes les 8h. Les Pbal et pressions des voies aériennes ont été enregistrées en continu sur 24h. Aucune différence significative n’a été retrouvée entre les 3 groupes quant au pourcentage du temps passé avec une souspression du ballonnet (moy±SD 26±22, 28±12, 30±13% dans les groupes PVC, PUCy et PUCo; respectivement) ou au pourcentage du temps passé avec une surpression (med[25è-75è centiles] 7[2-14], 6[3-14], 11%[5-20]). 3.Impact de la régulation continue de la Pbal sur la survenue de complications •Etude animale Il s’agit d’une étude randomisée contrôlée portant sur 12 porcs intubés et ventilés pendant 48h. L’objectif principal était de déterminer l’impact de la régulation continue de la Pbal sur les lésions ischémiques trachéales.

  • Titre traduit

    Prevention of microaspiration and tracheal ischemia related to intubation


  • Résumé

    Microaspiration of contaminated oropharyngeal secretions and gastric contents represents the main pathophysiologic mechanism responsible for VAP. Tracheal tube prevents normal closure of vocal cords resulting in microaspiration of secretions towards lower respiratory tract. The cuff of tracheal tube protects, at least in part, the lower airway from microaspiration. However, folds in polyvinyl-chloride (PVC) cuffs and underinflation of tracheal cuff (<20 cmH2O) favour microaspiration around the cuff. Although, severe tracheal ischemic lesions are not common, they are associated with substantial morbidity and mortality. Their major risk factors include overinflation of tracheal cuff (>30 cmH2O), and prolonged intubation. Hypothesis In spite of routine care of cuff pressure (Pcuff) including manual regulation thrice a day using a manometer, underinflation and overinflation of tracheal cuff are probably common in critically ill patients. In that case, continuous regulation of Pcuff using a pneumatic device would allow preventing intubation-related complications such as microaspiration and tracheal ischemia. To determine incidence of and risk factors for underinflation and overinflation of tracheal cuff in critically ill patients. 2. To determine the impact of polyurethane (PU) and shape of tracheal cuff on variations of Pcuff. To determine the impact of continuous control of Pcuff on the incidence of intubation-related complications first in an animal model, and then in critically ill patients. Methods and results 1.Incidence and risk factors We performed a prospective observational cohort study on 101 intubated patients in order to determine incidence of and risk factors for underinflation and overinflation of tracheal cuff. After manual adjustment of Pcuff at 25 cmH2O, continuous recording of Pcuff and airway pressure was performed for 8 h. Only 18% of study patients spent 100% of recording time with normal (20-30 cmH2O) Pcuff. 54% of study patients developed cuff underinflation, 73% developed cuff overinflation. 33% of study patients developed underinflation or overinflation for >30 min. Absence of sedation [odds ratio (95% confidence interval)=2.5 (1-6), P=0.03] and duration of prior intubation [1.1(1-1.2), P<0.01] were independently associated with cuff underinflation. No risk factor for overinflation could be determined. 2.Impact of polyurethane and tracheal cuff shape We performed another prospective observational before-after study to determine the impact of PU, and tracheal cuff shape on variations in Pcuff in intubated critically ill patients. Pcuff was continuously recorded for 24 h in 76 intubated patients, including 26 with PVC, 22 with cylindrical (C) PU, and 28 with tapered (T) PU-cuffed tracheal tubes. Pcuff was manually adjusted every 8 h by nurses and was maintained around 25 cmH2O. Time spent with cuff underinflation and overinflation was continuously recorded. No significant difference was found in percentage of time spent with underinflation (mean±SD, 26±22, 28±12, 30±13% in PVC, CPU, and TPU groups, respectively) and overinflation [median (IQR), 7(2-14), 6(3-14), 11%(5-20)] among the three groups. 3.Impact of continuous regulation of Pcuff on intubation-related complications. •Animal study This was a prospective randomized controlled study aiming to determine the impact of continuous control of Pcuff on tracheal ischemic lesions. Twelve piglets were intubated and mechanically ventilated for 48 hours.

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