Étude expérimentale des effets pulmonaires de la ventilation liquidienne totale hypothermisante

Experimental study on the pulmonary effects of hypothermic total liquid ventilation

• Auteur / Autrice : Jérôme Rambaud
• Direction : Renaud Tissier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie et recherche clinique
• Date : Soutenance le 26/11/2018
• Etablissement(s) : Paris Est
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Créteil ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Mondor de Recherche Biomédicale (Créteil)
• Jury : Président / Présidente : Bijan Ghaleh
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Renaud Tissier, Pierre-Louis Leger, Jean-Damien Ricard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Dauger, Sylvain Renolleau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Emploi en thérapeutique

Hypothermie

Soins médicaux

Poumon

Mots clés libres

Sdra

Ventilation liquide totale

Étude expérimentale

Ards

Total liquid ventilation

Experimental study

Résumé

Au décours de la réanimation cardiopulmonaire, la prise en charge d’un patient ayant fait l’objet d’arrêt cardiaque vise avant tout à limiter les séquelles de l’anoxo-ischémie sur les différents organes. Parmi les stratégies thérapeutiques proposées, l’induction d’une hypothermie thérapeutique contrôlée n’aboutit pas à des bénéfices suffisants lorsqu’elle est mise en place avec les outils actuellement disponibles en clinique. Expérimentalement, l’institution d’une hypothermie beaucoup plus rapide a été proposée pour accroitre ces bénéfices. Pour ce faire, le laboratoire dans lequel j’ai conduit mes travaux utilise la ventilation liquide totale (VLT) des poumons. Cette approche consiste en l’instillation par voie intra-trachéale de perfluorocarbones (PFC) puis à la ventilation des poumons par ces liquides à l’aide d’un respirateur dédié à cette technologie. L’objectif de mon travail a été d’étudier expérimentalement les effets pulmonaires de la VLT hypothermisante sur un parenchyme pulmonaire sain puis en situation de syndrome de détresse respiratoire aigu, dans la mesure où ce syndrome peut être induit par une pneumopathie d’inhalation après un arrêt cardiaque. Dans une première étude, nous avons étudié différentes modalités ventilatoires de VLT sur un modèle animal ayant des poumons « sains », afin de comprendre les interactions PFC/poumon et de définir les paramètres ventilatoires permettant de maintenir des échanges gazeux satisfaisants, tout en bénéficiant d’une bonne tolérance à long terme. Dans une seconde étude, nous avons appliqué ces paramètres ventilatoires en situation de syndrome de détresse respiratoire aiguë. Ces résultats démontrent que l’utilisation d’une VLT à « bas volume » au cours d’un syndrome de détresse respiratoire aiguë secondaire à une pneumopathie d’inhalation permet de maintenir des échanges gazeux aussi efficaces que la ventilation gazeuse protectrice, tout en autorisant l’induction d’une hypothermie contrôlée (33°C) ultra-rapide. Ces nouveaux paramètres de VLT ont permis de limiter la survenue de complications barotraumatiques. Ces travaux permettent de proposer une stratégie de VLT bien tolérée par les poumons, par rapport aux travaux antérieurs conduits expérimentalement, avec cette technologie, ou en clinique, avec la ventilation liquide partielle.

After cardiopulmonary resuscitation, the management of a cardiac arrest patient aims at limiting the consequences of the anoxo-ischemic injury. Among the possible therapeutic strategies, therapeutic hypothermia did not provide sufficient benefits in previous clinical studies when it was induced with the tools currently available in the clinical arena. Experimentally, the institution of ultra-fast hypothermia has been proposed to increase these benefits. Accordingly, the laboratory in which I conducted my work proposes to use the total liquid ventilation (VLT) of the lungs. This approach consists of intratracheal instillation of perfluorocarbons (PFCs) and ventilation of the lungs with these fluids using a dedicated ventilator. The goal of my thesis was to investigate experimentally the pulmonary effects of hypothermic VLT on both healthy lungs and during acute respiratory distress syndrome, since this syndrome can be induced by inhalation pneumopathy after cardiac arrest. In a first study, we evaluated different ventilatory modalities for VLT in an animal model with "healthy" lungs. We evaluated the ability to maintain sufficient gaseous exchanges while providing the best long-term tolerance. In a second study, we applied these ventilatory parameters after experimental acute respiratory distress syndrome. These results demonstrate that the use of a "low volume" VLT during acute pulmonary distress syndrome maintains gas exchange as effective as protective gas ventilation, while ultra-rapid hypothermia (33 ° C). These VLT parameters allowed to prevent barotrauma complications. This work allows to propose a relevant VLT strategy with good lung tolerance, as compared to previous experimental works with this technology, or clinic studies with partial liquid ventilation.