Stratégies d'oxygénation non invasives dans l'insuffisance respiratoire aiguë hypoxémique des patients immunodéprimés

par Rémi Coudroy

Thèse de doctorat en Recherche clinique

Sous la direction de Arnaud Thille.

Soutenue le 16-12-2019

à Poitiers , dans le cadre de École doctorale Sciences Biologiques et Santé (Limoges) , en partenariat avec Centre d’investigation clinique - CIC (Poitiers) (laboratoire) , Université de Poitiers. UFR de médecine et de pharmacie (faculte) et de CIC - Poitiers (laboratoire) .

Le président du jury était Emmanuel Canet.

Le jury était composé de Arnaud Thille, Alain Mercat.

Les rapporteurs étaient Guillaume Carteaux, Cécile Aubron.


  • Résumé

    L’insuffisance respiratoire aiguë est la première cause d’admission en Réanimation des patients immunodéprimés. Malgré les progrès thérapeutiques, leur mortalité reste très élevée en cas de recours à la ventilation mécanique invasive. La ventilation non invasive (VNI) est recommandée comme traitement de première ligne en raison de la diminution de mortalité rapportée dans les études randomisées anciennes. Récemment, ces bénéfices ont été remis en cause par des essais de plus grande ampleur. Toutefois, il est possible que les réglages de la VNI n’aient pas été optimaux dans ces études, diminuant ainsi son efficacité. Par ailleurs, l’oxygénothérapie nasale à haut débit (OHD) est une technique d’oxygénation récente avec des résultats prometteurs dans de nombreuses situations cliniques. L’objectif final de ce projet était de conduire une étude prospective randomisée multicentrique comparant la VNI avec des réglages optimisés à l’OHD chez les patients immunodéprimés admis en Réanimation pour une insuffisance respiratoire aiguë. Nous avons tout d’abord validé l’hypothèse de recherche du projet, son objectif principal, les calculs d’effectif et le taux de recrutement au moyen d’une étude pilote rétrospective. Puis nous avons élaboré le protocole de VNI à partir d’une revue systématique de la littérature comparant l’efficacité des différents protocoles de VNI publiés. Ensuite, nous avons analysé les facteurs de risque d’échec de la VNI chez les patients hypoxémiques afin d’identifier les paramètres physiologiques respiratoires à surveiller chez les patients traités par VNI. En outre, nous avons identifié les mécanismes responsables des effets physiologiques de l’OHD au moyen d’une étude sur banc puis chez des volontaires sains. Enfin, nous avons sélectionné la méthode d’estimation de la fraction inspirée en dioxygène mesurée au masque la plus fiable en comparant les différentes méthodes existantes dans le but d’affiner les critères d’inclusion du projet. Ces cinq études préliminaires nous ont permis de conduire une étude prospective randomisée dans 30 centres en France et en Italie dans le but de comparer les effets de l’OHD seule délivrée à 60 L/min à son association à la VNI intensive (administrée au moins 12 heures par jour avec une pression expiratoire positive d’au moins 8 cmH2O et un volume courant expiré inférieur à 8 ml/kg de poids prédit) sur la mortalité à 28 jours chez 300 patients immunodéprimés admis en Réanimation pour une insuffisance respiratoire aiguë.

  • Titre traduit

    Noninvasive oxgenation strategies in immunocompromised patients with acute hypoxemic respiratory failure.


  • Résumé

    Acute respiratory failure is the leading cause of intensive care unit admission in immunocompromised patients. Despite therapeutic progresses, their mortality rate remains intolerably high when invasive mechanical ventilation is needed. Noninvasive ventilation (NIV) is currently recommended as first-line treatment in this setting given the mortality reduction reported in old randomized trials. Recently, benefits of NIV have been challenged by large sample sized trials. However, NIV settings may have been suboptimal in these studies and consequently dampened its efficacy. Moreover, high-flow nasal cannula oxygen therapy (HFOT), a more recent oxygenation technique, was associated with promising results in various clinical settings. This project aims at conducting a randomized multicenter controlled trial comparing optimized NIV with HFOT in critically ill immunocompromised patients with acute respiratory failure. First, we validated the research hypothesis, the primary outcome, the sample size calculation and the recruitment rate of the project by means of a pilot retrospective study. Then, the NIV protocol was built based on a systematic review of literature comparing the efficacy of previously published NIV protocols. Afterwards, we identified factors independently associated with NIV failure in hypoxemic patients to identify respiratory parameters to monitor during NIV. Next, we determined mechanisms leading to physiological effects of HFOT in a bench study and a study on healthy volunteers. Last, we chose the most reliable method to estimate inspired oxygen fraction under oxygen mask in a study comparing the different existing methods in order to refine inclusion criteria of the project. All in all, these five above-mentioned preliminary studies enabled to conduct a prospective multicenter randomized trial in 30 centers in France and in Italy aiming at comparing effects of HFOT alone at 60 L/min to its association with optimized NIV (applied at least 12 hours a day with a positive end-expiratory pressure of at least 8 cmH2O and an expired tidal volume lower than 8 ml/kg of predicted body weight) on mortality at day 28 in 300 immunocompromised patients admitted to the ICU for acute respiratory failure.


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