Optimisation des montages de perfusion en anesthésie-réanimation : au travers d'expériences cliniques

par Stéphanie Genay

Thèse de doctorat en Sciences du médicament

Sous la direction de Pascal Odou.

Soutenue le 12-11-2014

à Lille 2 , dans le cadre de École doctorale Biologie-Santé (Lille) , en partenariat avec Institut de Chimie Pharmaceutique Albert Lespagnol (laboratoire) .

Le jury était composé de Pascal Odou.


  • Résumé

    Au cours de l’administration simultanée de plusieurs médicaments injectables, sont utilisées une ligne principale de perfusion et une ou plusieurs ligne(s) en dérivation. La ligne principale est directement reliée au cathéter et permet l’administration des solutions utilisées pour l’apport hydro-électrolytique ou de maintenir une voie d’abord veineuse perméable. Les autres thérapeutiques vont être perfusées en dérivation de cette ligne principale. La prise en charge des patients relevant de soins intensifs et de réanimation nécessite une polymédication. Les traitements d’urgence impliquent majoritairement des médicaments à marge thérapeutique étroite. Lors de l’administration de médicaments en solutions concentrées, de faibles perturbations du débit d’administration peuvent engendrer de fortes perturbations cliniques et notamment, pour les médicaments vasoactifs, créer une instabilité hémodynamique. C’est pourquoi il est important d’étudier la problématique de la perfusion simultanée, de déterminer l’impact sur le débit massique des lignes de perfusion et la technique optimale des changements de seringues pour prévenir les variations intempestives du débit de perfusion. Ce mémoire présente un travail de développement et d’évaluation d’une démarche d’optimisation d’un système de perfusion complexe. Il consiste à étudier au travers d’évaluations in vitro et d’études cliniques la conception d’une ligne de perfusion en évaluant notamment un dispositif médical innovant afin de proposer, in fine, une solution applicable dans un service de soins intensifs. La première partie consiste à présenter l’ensemble des dispositifs médicaux de perfusion utilisés dans un département d’anesthésie-réanimation. La seconde partie s’intéresse à l’administration d’un médicament couramment perfusé sur la voie proximale: la noradrénaline. Les études in vitro, corroborées par des données cliniques, ont permis de montrer la supériorité de l’administration de noradrénaline à 0,5 mg/mL perfusée en Y avec une solution saline isotonique à débit fixe de 5 mL/h. Cette multiperfusion fait intervenir l’utilisation d’un prolongateur trois voies à faible volume résiduel, permettant d’optimiser les conditions de relais de seringues, connues comme étant à l’origine d’instabilités hémodynamiques chez les patients traités par catécholamines. Un programme hospitalier de recherche clinique interrégional est déposé dans le but d’établir des recommandations de perfusion des catécholamines.La troisième partie aborde l’administration des médicaments sur voie distale en sélectionnant l’insuline comme marqueur-médicament. Les résultats de cette étude clinique prospective randomisée contrôlée ont montré que l’utilisation d’un dispositif médical innovant, le dispositif Edelvaiss-Multiline 8 (Doran International) caractérisé par un tube multilumières à faible volume résiduel qui permet de dédier une voie à une seule thérapeutique, permettait de réduire significativement le temps passé en hypoglycémie pour 1000 heures de perfusion d’insuline au cours de perfusion continue d’insuline en soins intensifs périopératoires.Enfin, dans une dernière partie, les critères clés d’un montage optimisé de multiperfusion sont élaborés et sont mis en application dans un département d’anesthésie-réanimation dans le but d’optimiser et uniformiser la ligne de perfusion des patients. Ce travail a permis de valider les caractéristiques clés de la ligne de perfusion définis dans de précédentes études non cliniques : la nature du matériau des dispositifs médicaux utilisés, l’utilisation de valves appropriées, la minimisation des volumes internes des tubulures de perfusion, l’utilisation de systèmes de perfusion automatisés permettant de contrôler au mieux le débit d’administration des médicaments.

  • Titre traduit

    Optimization of infusion lines in intensive care units : through clinical experiences


  • Résumé

    For the simultaneous administration of injectable drugs, the infusion line includes a main line with one or several derivative lines. The main line, which is directly connected to the catheter, is dedicated to hydration infusion or to maintain a permeable vein. Other medications will be added on the derivative lines.Intensive care unit patients frequently require lots of medications in the same time. Most of emergency drugs are substances with narrow therapeutic range. When concentrated solutions are employed, tiny mass flow rate disturbances can provoke clinical damages, such as haemodynamic instability. So, several parameters have been studied on simultaneous infusions: mass flow rate and syringes changeovers.The purpose of this work was to develop and optimize complex infusion line systems. An innovative infusion medical device has been evaluated in clinical trials and in vitro studies. The final objective was to design an optimized infusion line, which could be applied to ICUs.The whole medical devices used in ICUs was first listed. Then, noradrenaline has been used as the reference drug to study central venous catheter proximal line. A 0.5 mg/mL noradrenaline solution Y-infused with a saline (5mL/h) has been shown by clinical and in vitro data to be the best solution. Nevertheless, this conclusion was valid only with the use of a very low dead-space volume Y-extension set. Thanks to this device, syringe changeovers optimization is possible.The central venous catheter distal line has been studied in a second time through an open randomized controlled prospective clinical trial. Primary endpoint of the study was the impact of two different insulin infusion lines (Edelvaiss-Multiline 8, Doran International versus standard line) on glycaemic variability. Doran’s innovative device consists of an exten¬sion set with eight accesses connected to nine separated lumens in a single tube. This allows to dedicate an isolated way for insulin. With its use, a significant decrease of hypoglycaemia occurring in 1000h of infusion period was clinically demonstrated. Finally, all the data were synthetized to optimize an ICU multi-infusion line. The one, which has been designed for surgery and intensive care units, was tested on patients.To conclude, items responsible for mass flow rate disturbances have been identified: medical devices material, addition of appropriated valves, internal volume line minimization and use of automated infusion systems (as pumps). The ideal infusion line has to take into account all these parameters.


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  • Détails : 1 vol. (219 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 186-200

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  • Cote : 50.379-2014-60
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