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Support respiratoire chez le nouveau-né et le nourrisson

Par James W. Kendig, MD, Professor of Pediatrics, Penn State University College of Medicine ; Ursula Nawab, MD, Associate Medical Director, Newborn/Infant Intensive Care Unit and Attending Neonatologist, Division of Neonatology, Children’s Hospital of Philadelphia

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Les manœuvres de stabilisation initiale comprennent le positionnement de la tête, l'aspiration nasale et pharyngée, la stimulation tactile, suivie selon les besoins de

  • Supplémentation en O2

  • Ventilation spontanée avec pression expiratoire positive

  • La ventilation non invasive en pression positive

  • Ventilation au masque (ballon) ou ventilation mécanique

Le nouveau-né qui ne répond pas à ces précédents moyens doit bénéficier d'un bilan cardiaque complet afin d'éliminer une cardiopathie congénitale et peut justifier d'autres thérapeutiques comme une ventilation à très haute fréquence par oscillation, de l'oxyde nitrique ou une oxygénation par membrane extracorporelle.

Oxygène

L'O2 peut être administré par des lunettes nasales, un masque facial ou une enceinte à O2, avec une concentration en O2 déterminée afin d'obtenir une Pao2 de 50 à 70 mmHg chez les prématurés et de 50 à 80 mmHg chez l'enfant à terme ou une saturation en O2 de 90 à 94% chez les prématurés et de 92 à 96% chez l'enfant à terme. Une Pao2 inférieure chez le prématuré permet d'obtenir une saturation presque complète de l'Hb car l'Hb fœtale a une affinité plus élevée pour l'O2; le maintien d'une Pao2 supérieure augmente le risque de rétinopathie du prématuré ( Rétinopathie de la prématurité). Quelle que soit la manière dont l'O2 est délivré, il doit être réchauffé (36 à 37° C) et humidifié pour éviter le refroidissement, le dessèchement des sécrétions et prévenir le bronchospasme.

Un cathéter artériel ombilical est habituellement posé pour doser les gaz du sang artériel chez le nouveau-né qui requiert une fraction d'O2 inspirée (Fio2) 40%. Si un CAO ne peut être posé, un cathéter percutané peut être placé dans l'artère radiale afin de surveiller en continu la PA et prélever du sang.

Le nouveau-né qui ne répond pas à ces manœuvres peut demander un support hémodynamique afin d'améliorer son débit cardiaque. Il est candidat à une ventilation spontanée avec pression expiratoire positive ou au masque (ballon) (40 à 60 mouvements respiratoires/min). Si l'oxygénation du nouveau-né est un échec ou qu'il requiert une ventilation prolongée, une intubation endotrachéale pour ventilation mécanique est indiquée, bien que le nouveau-né très immature (p. ex., < 28 semaines de gestation ou < 1000 g) soit généralement placé sous ventilation assistée immédiatement après l'accouchement afin que l'on puisse administrer un surfactant pulmonaire en traitement préventif. Le sepsis bactérien étant une cause fréquente de détresse respiratoire chez le nouveau-né, des hémocultures sont généralement réalisées et, dans l'attente de leurs résultats, des antibiotiques sont administrés à l'enfant qui a des besoins élevés en O2.

Ventilation spontanée avec pression expiratoire positive

La ventilation spontanée avec pression expiratoire positive apporte de l'O2 à une pression positive, habituellement entre 5 et 7 cmH2O, maintient les alvéoles ouvertes et améliore l'oxygénation en réduisant la quantité de sang déviée vers les foyers d'atélectasie tandis que le nouveau-né respire spontanément. La ventilation spontanée avec pression expiratoire positive peut être fournie en utilisant des lunettes nasales et différents appareils pour fournir une pression positive; elle peut également être obtenue au moyen d'une sonde endotrachéale connectée à un ventilateur conventionnel dont le débit est fixé sur zéro. La ventilation spontanée avec pression expiratoire positive est indiquée lorsqu'une Fio2 40% est nécessaire au maintien d'une Pao2 satisfaisante (50 à 70 mmHg) chez le nourrisson atteint de maladies respiratoires de durée limitée dans le temps (p. ex., atélectasies diffuses, syndrome de détresse respiratoire modéré, œdème pulmonaire). Chez ces nourrissons, la ventilation spontanée avec pression expiratoire positive peut éviter la nécessité d'une ventilation mécanique sous pression positive.

Ventilation non invasive en pression positive

La ventilation non invasive en pression positive ( Revue générale de la ventilation artificielle : Ventilation non invasive en pression positive) délivre une ventilation en pression positive à l'aide de lunettes nasales ou des masques nasaux. Elle peut être synchronisée (c'est-à-dire, déclenchée par l'effort inspiratoire du nourrisson) ou non synchronisée. La ventilation non invasive en pression positive peut fournir une fréquence de secours et améliorer la respiration spontanée d'un nourrisson. La pression de pic peut être réglée aux limites souhaitées. Elle est particulièrement utile chez les patients souffrant d'apnée pour faciliter l'extubation et prévenir une atélectasie.

Ventilation mécanique

Les sondes endotrachéales sont nécessaires à la ventilation mécanique ( Rétablissement et contrôle de la perméabilité des voies respiratoires : Intubation endotrachéale):

  • Tubes endotrachéaux de 2,5 mm de diamètre (le plus petit) généralement utilisés pour les nourrissons < 1250 g

  • 3 mm pour les nourrissons de 1250 à 2500 g

  • 3,5 mm pour les nourrissons > 2500 g

L'intubation se fait dans de meilleures conditions si de l'O2 est insufflé dans les voies respiratoires du nouveau-né durant l'intervention. L'intubation orotrachéale est préférée. La sonde doit être introduite de telle sorte que le repère de

  • 7 cm se retrouve au niveau de la lèvre chez le nourrisson pesant 1 kg

  • 8 cm pour 2 kg

  • 9 cm pour 3 kg

La sonde endotrachéale est bien positionnée quand son extrémité peut être palpée au travers de la paroi thoracique antérieure au niveau du creux sus-sternal. Elle doit être positionnée approximativement à mi-chemin entre les clavicules et la carène sur le rx thorax, ce qui correspond grossièrement à la vertèbre T2. Au moindre doute concernant sa position, la sonde doit être retirée et le nouveau-né doit être ventilé au masque (ballon) jusqu'à la pose d'une nouvelle sonde. Une détérioration aiguë de l'état du nouveau-né (modifications soudaines de l'oxygénation, des gaz du sang artériel, de la PA ou de la perfusion) doit conduire le médecin à suspecter un changement de position de la sonde et/ou son obstruction.

Des ventilateurs peuvent être réglés de manière à délivrer des pressions ou des volumes fixes; ils peuvent permettre un contrôle assisté (au cours duquel le ventilateur assure une insufflation complète à chaque inspiration du patient) ou une ventilation assistée contrôlée intermittente (au cours de laquelle le ventilateur fournit un nombre déterminé d’insufflations pendant une période de temps définie et le patient peut prendre une respiration spontanée entre-temps sans déclencher le ventilateur); et peut être à fréquence normale ou élevée (400 à 900/min). Le mode ou le type optimal de ventilation dépend de la réponse de l'enfant. Néanmoins, les ventilateurs volumétriques sont utiles chez les nourrissons plus âgés qui ont une compliance ou une résistance pulmonaire variable (p. ex., dans la dysplasie bronchopulmonaire), car l'apport d'un volume contrôlé de gaz à chaque insufflation assure une ventilation adéquate. Le mode contrôle assisté est souvent utilisé pour le traitement de pathologies pulmonaires moins graves et au moment où l'on envisage le sevrage du respirateur en apportant une légère augmentation de la pression respiratoire ou un petit volume de gaz à chaque respiration spontanée. Les ventilateurs du type jet-ventilation, les ventilateurs assurant une ventilation par oscillation à haute fréquence et les ventilateurs à interrupteurs de flux sont utilisés chez les grands prématurés (< 28 semaines d'âge gestationnel) et chez certains nourrissons qui présentent des épanchements aériques, une atélectasie étendue ou un œdème du poumon ( Œdème du poumon).

Les constantes initiales sont estimées en fonction de la gravité de l'atteinte respiratoire. Les constantes standards chez un nourrisson atteint de détresse respiratoire modérée sont une Fio2= 40%; un temps inspiratoire = 0,4 s; temps expiratoire = 1,1 s; fréquence de ventilation assistée contrôlée intermittente = 40 respirations/min; pic de pression inspiratoire (PIP) = 15 cmH2O pour les très faibles poids de naissance et jusqu'à 25 cmH2O pour les nourrissons proches du terme; et une pression expiratoire positive (PEP) = 5 cmH2O. Ces constantes sont ajustées en fonction de l'oxygénation de nouveau-né, des mouvements de sa cage thoracique, du murmure vésiculaire et du fonctionnement des réflexes respiratoires centraux ainsi que des gaz du sang artériel ou capillaire.

  • La Paco2 est diminuée en augmentant la ventilation-minute grâce à une augmentation du volume courant (augmentation de la Pmax ou diminution de la pression expiratoire positive [PEP]) ou via une augmentation de la fréquence.

  • La Pao2 peut être augmentée en augmentant la Fio2 ou en augmentant la pression respiratoire moyenne (augmentation de la PIP, de la pression expiratoire positive (PEP), de la fréquence respiratoire, ou augmentation du temps inspiratoire).

La ventilation avec auto-déclencheurs est souvent utilisée pour synchroniser l'impulsion à pression positive du ventilateur avec le début de l'inspiration spontanée du patient. Ce qui semble raccourcir la durée de la ventilation mécanique et peut réduire le barotraumatisme. Un capteur de pression constitué d'un ballonnet rempli d'air relié à un transducteur de pression (capsule de Graseby) positionné sur l'abdomen du nourrisson juste sous l'apophyse xiphoïde peut détecter le début de la contraction diaphragmatique ou bien un capteur de flux ou un capteur thermique placé au niveau du raccord de la sonde d'intubation trachéale peut détecter le début de l'inspiration spontanée.

Les pressions ou les volumes du ventilateur doivent être aussi faibles que possible afin d’éviter un barotraumatisme et une dysplasie bronchopulmonaire; une Paco2 élevée est acceptable tant que le pH reste 7,25 (hypercapnie permissive). De même, une Pao2 inférieure à 40 mmHg est acceptable si la PA est normale et qu'il n'existe pas d'acidose métabolique.

Les traitements adjuvants de la ventilation mécanique utilisés chez certains patients comprennent

  • Les paralysants

  • La sédation

  • L'oxyde nitrique

Les paralysants (p. ex., vécuronium ou bromure de pancuronium 0,03 à 0,1 mg/kg IV q 1 à 2 h selon les besoins [avec le pancuronium, une dose de test de 0,02 mg/kg est recommandée chez le nouveau-né]) et des sédatifs (p. ex., fentanyl 1 à 4 mcg/kg IV q 2 à 4 h ou midazolam 0,05 à 0,15 mg/kg IV en 5 min q 2 à 4 h) peuvent faciliter l’intubation endotrachéale et permettre de stabiliser les nourrissons dont les mouvements et la respiration spontanée empêchent une ventilation optimale. Cependant, ces agents doivent être utilisés de façon sélective, car le nourrisson curarisé peut demander une assistance respiratoire plus importante, ce qui peut favoriser la survenue de barotraumatismes. L'inhalation d'oxyde nitrique 5 à 20 ppm peut être utilisée en cas d'hypoxémie réfractaire lorsque la vasoconstriction pulmonaire contribue à l'hypoxie (p. ex., dans l'hypertension artérielle pulmonaire idiopathique, les pneumonies Pneumonie néonatale ou les hernies diaphragmatiques congénitales Hernie diaphragmatique) et peut éviter le recours à l'oxygénation par membrane extracorporelle ( Support respiratoire chez le nouveau-né et le nourrisson : Oxygénation par membrane extracorporelle (ECMO)).

Le sevrage du ventilateur peut être envisagé quand l'état respiratoire s'améliore. Le nourrisson peut être sevré en abaissant la

  • Fio2

  • Pression inspiratoire

  • Fréquence respiratoire

Les ventilateurs en pression positive à débit continu permettent au nourrisson de respirer spontanément contre une pression expiratoire positive (PEP) tandis que la fréquence du ventilateur est graduellement diminuée. À mesure que la fréquence diminue, le nourrisson augmente la part de travail respiratoire qu'il prend en charge. Les nourrissons qui peuvent maintenir une oxygénation et une ventilation adéquate aux niveaux de réglages inférieurs tolèrent généralement l'extubation. Les étapes finales du sevrage du ventilateur comprennent l'extubation, avec éventuellement une assistance transitoire par ventilation en pression positive continue des voies respiratoires (nasale ou nasopharyngienne), ventilation spontanée avec pression expiratoire positive ou ventilation non invasive en pression positive, et enfin utilisation d'une enceinte à oxygène ou d'une canule nasale pour apporter de l'O2 ou de l'air humidifié.

L'enfant de très faible poids de naissance peut bénéficier de l'apport d'une méthylxanthine (p. ex., aminophylline, théophylline, caféine) pendant le processus de sevrage. Les méthylxanthines exercent un effet stimulant sur la respiration par une action sur le SNC et ainsi favorisent les efforts ventilatoires. Elles peuvent réduire les épisodes d'apnée et de bradycardie qui peuvent gêner le sevrage du ventilateur mécanique. La caféine est l'agent préféré parce qu'il est mieux toléré, plus facile à administrer, plus sûr et nécessite moins de surveillance. Les corticostéroïdes, autrefois utilisés pour le sevrage et le traitement de la pneumopathie chronique, ne sont plus recommandés chez le prématuré du fait des risques (p. ex., ralentissement de la croissance et retard de développement neurologique) qui dépassent les bénéfices tirés de ce traitement. Une exception possible est en dernier ressort une maladie en phase quasi-terminale, dans ce cas, les parents doivent être pleinement informés des risques.

Complications

Les complications de la ventilation mécanique, plus fréquentes chez le nouveau-né, comprennent

  • Le pneumothorax

  • L'asphyxie par obstruction du tube endotrachéal

  • Une ulcération, érosion ou rétrécissement des voies respiratoires, liées à une pression adjacente

  • Une dysplasie bronchopulmonaire

Oxygénation par membrane extracorporelle (ECMO)

L'ECMO est une forme de circulation extracorporelle utilisée chez les nourrissons qui ne peuvent pas être oxygénés ou ventilés correctement à l'aide de ventilateurs conventionnels. Les critères d'éligibilité varient selon les centres, mais généralement le nourrisson doit être atteint d'une maladie réversible (p. ex., hypertension artérielle pulmonaire persistante du nouveau-né [ Hypertension artérielle pulmonaire persistante du nouveau-né], hernie diaphragmatique congénitale, pneumonie foudroyante) et être sous ventilation mécanique depuis < 7 jours.

Après héparinisation, le sang circule dans les cathéters de grand diamètre de la veine jugulaire interne vers un oxygénateur à membrane, qui sert de poumon artificiel pour éliminer le CO2 et apporte de l'O2. Le sang oxygéné est alors ramené vers la veine jugulaire (ECMO veineux) interne ou vers l'artère carotide (ECMO veino-artérielle). L'ECMO veino-artérielle est utilisée lorsqu'une assistance circulatoire et une ventilation assistée sont nécessaires (p. ex., en cas de sepsis foudroyant). Les débits peuvent être ajustés afin d'obtenir la saturation en O2 et la PA désirée.

L'ECMO est contre-indiquée chez le nourrisson de < 34 semaines et/ou de < 2 kg, en raison du risque d'hémorragie intraventriculaire liée à l'héparinisation systémique. Les complications comprennent la thromboembolie, l'embolisation d'air, les problèmes neurologiques (p. ex., accident vasculaire cérébral, convulsions) et hématologiques (p. ex., hémolyse, neutropénie, thrombopénie), et l'ictère cholestatique.