Optimisation de la ventilation non-invasive nocturne des patients atteints de pathologies neuromusculaires lentement évolutives

par Antoine Leotard

Projet de thèse en Sciences du sport et du mouvement humain

Sous la direction de Frédéric Lofaso et de Hélène Prigent.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences du sport, de la motricité et du mouvement humain , en partenariat avec Handicap Neuromusculaire: Physiopathologie, Biotechnologies et Pharmacologie appliquées (laboratoire) et de Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (référent) depuis le 01-09-2019 .


  • Résumé

    Rationnel La ventilation non invasive (VNI) nocturne représente le traitement de référence de l'hypoventilation alvéolaire chronique des patients neuromusculaires [Annane 2014 Cochrane, Leger 1994 Chest]. L'amélioration démontrée du pronostic vitale, de la qualité de vie et de celle du sommeil chez ces patients est en défaveur de la réalisation d'étude randomisée avec groupe contrôle sans ventilation. Cependant, cette prise en charge respiratoire chronique et contraignante est souvent perturbée par des problématiques de tolérance et d'observance et soulève constamment de nouveaux challenges dans ces populations très spécifiques de patients : limitation de la force et des capacités de préhension des membres supérieurs et d'autonomie d'installation de l'interface. Les dernières décennies ont permis des progrès majeurs dans le champ de la VNI du patient avec insuffisance respiratoire chronique. La ventilation peut être administrée au moyen de différentes interfaces (nasale, oronasale, narinaire, orale), via différents types de ventilateurs avec toute une gamme de réglages en évolution constante (émergence de modes hybrides permettant l'ajustement automatique de l'aide inspiratoire (AI), du niveau de pression expiratoire positive (PEP), ou avec des volumes cibles). Le choix de l'interface de ventilation représente un enjeu majeur puisqu'il doit non seulement permettre d'assurer une ventilation optimale mais aussi être suffisamment confortable et bien toléré pour favoriser l'observance. La littérature disponible souffre d'un manque d'évaluation prospective randomisée du choix de l'interface et des paramètres de ventilation à l'initiation de la VNI dans cette population. De plus, le profil hautement spécifique de ces patients limite la mise en place à quelques équipes hautement spécialisées avec la subtilité que les besoins en pressions sont susceptibles de varier au cours du temps (AI mais aussi PEP pour assurer une perméabilité suffisante des voies aériennes supérieures (VAS)) et que l'accès à ces services surspécialisées pour le suivi reste limité. Le masque oronasale, couvrant le nez et la bouche, est souvent proposé aux patients rapportant des fuites buccales au cours du sommeil, que ce soit à l'initiation du traitement ou après quelques jours d'essai d'une ventilation par voie nasale [McKim 2011 CRJ]. De plus, une proportion non négligeable des patients pour lesquels un masque oronasal a été instauré au cours d'un épisode de décompensation respiratoire aigüe continue d'utiliser cette interface au long cours à domicile [Rabec 2009 ERJ]. En pratique la décision de mettre en place une interface oronasale repose le plus souvent sur la symptomatologie subjective rapportée par les patients (fuites buccales, sècheresse buccale…), le niveau de fuites non intentionnelles rapporté par les logiciels intégrés aux ventilateurs et recueilli par les prestataires de ventilation à domicile (parfois même sans avis médical en l'absence de recommandations clairement établie) ou le clinicien au cours du suivi. Cependant, la proportion du temps de sommeil avec ouverture buccale objectivement mesurée est rarement documentée [Lebret 2015 Respirology] et le retour à une interface nasale au cours du suivi jamais envisagée, l'ouverture et les fuites buccales étant souvent considérées à tort comme des conditions fixée. Dans le champ de la VNI, le développement récent d'algorithmes d'auto-ajustement de la PEP a permis d'améliorer l'accès à la titration initiale (Niveaux de PEP requis afin d'assurer la perméabilité des VAS) [Mc Ardle 2017, Orr 2019]. Cependant, la perméabilité des VAS est susceptible de varier au cours du temps (l'activité des muscles dilatateurs du pharynx varie en fonction des stades de sommeil, de la consommation de toxiques ou de médicaments, du statut inflammatoire, des variations de poids…) et les bénéfices à long terme de ces modes hybrides d'ajustement de la PEP n'ont jamais été évalué dans la population d'intérêt à notre connaissance. Au regard des données de la littérature et des évolutions numériques et techniques, une évolution des pratiques médicales et paramédicales dans le champ de la VNI est indispensable. Cette évolution concerne à la fois les « techniques » (mode hybride, télémédecine, intelligence artificielle) mais également les « lieux » de prise en charge (en faveur de l'ambulatoire et du domicile). Le rationnel du développement de ces techniques est évidemment renforcé dans la population de patients neuromusculaires en raison des difficultés et des couts inhérents à la prise en charge du handicap (accessibilité, transport, structures adaptées, compensations techniques, aide humaine…). Il existe un rationnel fort pour la réalisation d'études contrôlées évaluant l'impact clinique et physiologique des interfaces et des paramètres de ventilation chez ces patients. Ces questions sont cliniquement pertinentes dans le champ de la tolérance et de l'efficacité de la VNI chez ces patients avec insuffisance respiratoire chronique en relation avec une pathologie neuromusculaire. Objectifs : Optimisation de la ventilation non-invasive nocturne des patients atteints de pathologies neuromusculaires lentement évolutive à différents niveaux de la prise en charge : 1) Améliorer l'efficacité et la tolérance de la VNI a. Via l'optimisation de l'interface b. Via l'optimisation des paramètres de ventilation A la lumière de ces investigations, nous espérons : - Proposer un état des lieux de la prise en charge par VNI nocturne chez les patients neuromusculaires. - Contribuer à établir des recommandations de prise en charge adaptées aux patients neuromusculaires concernant le choix de l'interface et des paramètres de ventilation. - Etablir le calendrier de recherche de la thématique dans les années à venir

  • Titre traduit

    The optimization of nocturnal noninvasive ventilation in patients with slowly progressive neuromuscular disorders


  • Résumé

    Nocturnal Noninvasive Positive Pressure Ventilation (NIV) is the reference treatment for chronic alveolar hypoventilation in patients with neuro-muscular diseases [Annane 2014 Cochrane, Leger 1994 Chest]. The major positive impact of NIV in patients with neuromuscular disorders in the field of prognosis, quality of life and sleep improvement prevent researchers to conduct randomized controlled trials with unventilated control groups. Yet, this chronic and binding respiratory management often lead to tolerance and adherence issues which should be evaluated prospectively especially in this population with multiple specific challenges such as upper limb autonomy limitation and upper airway obstruction due to underlying disease or maxillofacial profile. Past decades have seen major advances in the field of nocturnal noninvasive ventilation (NIV) of patients with chronic respiratory failure. NIV can be provided by using different types of interfaces (nasal masks, nasal pillows, oronasal masks and finally oral masks), ventilator and settings (Pressure support, volume support and new hybrid modes allowing breath to breath adjustment of both EPAP and IPAP or with targeted volume support). Interface choice and devices settings are major issues as it must not only ensure efficient ventilation but also be comfortable enough to allow optimal compliance to treatment. Yet, strong and well-designed prospective evaluation of interfaces and ventilator set up are lacking in this specific population. Challenges related to treatment initiation, especially in patients with neuromuscular disorders, reserves initial treatment settings and NIV titration to highly specialized teams. Yet, pressure needs are likely to vary over time (inspiratory support (IPAP) but also Positive expiratory pressure (EPAP) to ensure the permeability of the upper airway (UA)) and the access to those specialized units remain limited. Oronasal masks covering the nose and mouth are commonly proposed to patients who exhibit mouth leaks either directly upon treatment initiation or after a few days of nasal NIV use [McKim 2011 CRJ]. In a significant percentage of patients, oronasal masks initiated during an acute respiratory failure continue to be used for long term NIV [Rabec 2009 ERJ]. The decision to choose an oronasal mask is most often based on patient's self-reported symptoms (especially leaks and side effects), the level of leaks reported by NIV built-in softwares when collected by home care providers (sometimes without medical prescription due to the lack of evidence based indications) and clinicians' evaluation during hospital follow-up. However, the proportion of sleep time spent with the mouth open is usually not documented [Lebret 2015 Respirology] and once an oronasal mask is prescribed, return to a nasal mask is almost never considered during follow-up, as mouth opening and mouth leaks are usually regarded as established and fixed conditions. In the context of home ventilation, newly developed EPAP auto-adjustment algorithms (auto-EPAP) could facilitate access to NIV titration (EPAP needs to maintain UA patency at treatment beginning). Yet, UA patency should vary over time (upper airway dilatator muscle activity varies across sleep stages and maybe from night to night according to medications, toxic consumptions, weight variation, inflammatory or infectious status…) and the long term benefits of this hybrid mode of auto-EPAP compared to usual management with fixed EPAP have not been evaluated to our knowledge. In view of the data in the literature and digital and technical developments, an evolution of medical and paramedical practices in the field of NIV is essential. This development concerns both "techniques" (interface choice, hybrid mode, telemedicine, artificial intelligence) but also "places" of care (in favor of outpatient and home care). The rationale for the development of these techniques is obviously reinforced in the population of neuromuscular patients because of the difficulties and costs inherent in taking charge of the handicap (accessibility, transport, adapted structures, technical compensation, human assistance, etc.). There is a strong rationale for performing controlled studies evaluating the clinical and physiological impact of interfaces and ventilation parameters in these patients. These questions are clinically relevant in the field of tolerance and efficacy of NIV in these patients with chronic respiratory failure in relation to neuromuscular pathology. objectives: Optimization of non-invasive nocturnal ventilation in patients with slowly progressive neuromuscular disease at different levels of care: 1) Improve the efficacy and tolerance of NIV a. Via interface optimization b. Via ventilator settings optimization In the light of these investigations, we hope: - To propose an inventory of the current NIV management in neuromuscular patients. - To provide recommendations adapted to neuromuscular patients concerning the choice of interface and ventilation parameters. - To establish the research calendar for the coming years