intérêt du monitorage de l’etco2...

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ACADEMIE DE PARIS Année 2009 MEMOIRE Pour l’obtention du DES D’Anesthésiologie-Réanimation Coordinateur :Mr le professeur M. SAMAMA Par CARREIRA Serge Présenté et soutenu le 15 Octobre 2009 Intérêt du monitorage de l’E T CO 2 pendant la ventilation non invasive Travail effectué sous la direction du Dr D. Barouk, validé par le Pr O. Langeron

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ACADEMIE DE PARIS

Année 2009

MEMOIRE

Pour l’obtention du DES

D’Anesthésiologie-Réanimation

Coordinateur :Mr le professeur M. SAMAMA

Par

CARREIRA Serge

Présenté et soutenu le 15 Octobre 2009

Intérêt du monitorage de l’ETCO2 pendant

la ventilation non invasive

Travail effectué sous la direction du Dr D. Barouk, validé par le Pr O. Langeron

2  

RESUME 

Introduction :  La  Ventilation  Non  Invasive  (VNI)  a  pour  objectif  de  diminuer  le  travail respiratoire et d’améliorer la ventilation alvéolaire mais l’échec de cette technique peut‐être délétère pour le patient. Son efficacité est évaluée par la mesure des gaz du sang artériels et en particulier de  la PaCO2.  La mesure de  l’ETCO2,  reflet de  la mesure de  la PaCO2  chez  les malades intubés n’a pas été évaluée au cours de la VNI. Méthodes :Etude prospective, observationnelle, monocentrique..  Les  valeurs de  l’ETCO2 et de  la   PaCO2 ont été mesurées au début (T0) et à  la fin (T1) de 30 séances de VNI réalisées dans le cadre d’une Insuffisance Respiratoire Aiguë. Une étude de corrélation et une analyse de Bland et Altman ont été réalisées pour déterminer  l’agrément entre  les variations de  l’ ETCO2 (ΔETCO2) et de la  PaCO2 (ΔPaCO2 ).  Résultats : Il existe une corrélation forte entre ΔETCO2 et ΔPaCO2 (r

2= 0,63, p<0,001). Le biais entre ΔETCO2 et ΔPaCO2 est de 0,8 mmHg [IC 95% : (‐8) ; 9,7 mmHg]. L’ETCO2 et la PaCO2 ont varié dans le même sens dans 20 des 30 séances de VNI(66% [IC 95% :49 ‐83%]. Conclusion : La mesure de l’ETCO2 pendant la VNI est réalisable. La surveillance continue du ΔETCO2 pourrait se substituer à la répétition des GDS et améliorer le monitorage des patients lors de la VNI. 

 

3  

SOMMAIRE  

Résumé ....................................................................................................................................... 2 

Sommaire ................................................................................................................................... 3 

Liste des abréviations ................................................................................................................. 5 

1.Introduction............................................................................................................................. 6 

1.1 Bases physiologiques du monitorage du CO2 expiré ........................................................ 6 

1.2 Monitorage du CO2 expiré en dehors du bloc opératoire ................................................ 9 

1.2.1. Monitorage du CO2 expiré chez le patient non‐intubé .................................................... 9 

1.2.2 Monitorage du CO2 expiré pendant la ventilation non invasive .................................... 11 

1.2.3 Contraintes associées au monitorage du CO2 expiré au cours de la ventilation non 

invasive ..................................................................................................................................... 12 

1.2.4 Position du problème ...................................................................................................... 12 

2. Matériels et méthodes ......................................................................................................... 13 

2.1.1 Avis du Comité de Protection des Personnes ................................................................. 13 

2.1.2 Critères d’inclusion dans l’étude ..................................................................................... 13 

2.1.3 Critères de non inclusion : ............................................................................................... 13 

2.1.4 Objectif principal de l’étude ............................................................................................ 13 

2.1.2 Objectifs secondaires de l’étude ..................................................................................... 14 

2.1.3 Protocole de mesure ....................................................................................................... 14 

2.1.5 Analyse statistique .......................................................................................................... 16 

3. Résultats ............................................................................................................................... 17 

3.1 Caractéristiques de la population d’étude ..................................................................... 17 

3.2 Caractéristiques des séances de VNI .............................................................................. 18 

3.3 Comparaison des valeurs de PaCO2 et d’ETCO2 ............................................................... 19 

3.4 Comparaison des variations de l’ETCO2(ΔETCO2)  et des variations de la PaCO2 (ΔPaCO2)

 ............................................................................................................................................... 21 

3.5 Pouvoir discriminant du sens de variation de l’ETCO2. .................................................. 22 

4  

3.6 Comparaison du gradient PaCO2‐ETCO2 entre le début et la fin de la séance de VNI .... 23 

3.7 Comparaison du volume de fuite entre le début et la fin de la séance de VNI .............. 25 

4. discussion ............................................................................................................................. 26 

4.1 Analyse de la relation entre ETCO2 et PaCO2 ................................................................... 26 

4.1.1 Données de la littérature ................................................................................................ 26 

4.1.3 Influence de l’interface patient–moniteur de CO2 expiré ............................................... 27 

4.1.4 Influence de la dyspnée et de l’asynchronie patient‐ventilateur ................................... 27 

4.2 Analyse des variations de PaCO2 et d’ETCO2.................................................................... 28 

4.2.1 Analyse de ΔPaCO2 et de ΔETCO2 ..................................................................................... 28 

4.2.2 Analyse de ΔPaCO2‐ETCO2 ................................................................................................ 29 

4.3 Limites de l’étude ............................................................................................................... 30 

5. Conclusion ............................................................................................................................ 31 

6.Table des illustrations ........................................................................................................... 32 

7.Table des Tableaux ................................................................................................................ 32 

8. Bibliographie ........................................................................................................................ 33 

 

 

       

 

 

 

5  

 

LISTE DES ABREVIATIONS  

BiPAP :    Bi‐level Positive Airway Pressure (ventilation à deux niveaux de  

      pression positive 

BPCO :     Broncho‐Pneumopathie Chronique Obstructive 

CO2 :       dioxyde de carbone  

CPAP :     Continuous  Positive  airway  Pressure  (ventilation  à  pression  positive 

      continue) 

Δ PaCO2‐ETCO2 :   Gradient PaCO2‐ETCO2 

Δ ETCO2 :    Variation de l’ETCO2 pendant la séance de VNI 

Δ PaCO2 :    Variation de la PaCO2 pendant la séance de VNI 

DS :      Déviation Standard 

ETCO2 :     Pression partielle de CO2en fin d’expiration = PETCO2 

Fe :       Concentration d’un gaz X dans l’air expiré  

Fi :       Concentration d’un gaz X dans l’air inspiré  

FICO2 :      Concentration maximale inspiratoire en dioxyde de carbone  

GDSart :     Analyse des gaz du sang artériels 

OAP :                 Œdème aigu du poumon 

PaCO2 :     Pression partielle en dioxyde de carbone au niveau artérielle  

PACO2 :     Pression partielle en dioxyde de carbone au niveau alvéolaire  

PECO2 :     Pression maximale expirée en dioxyde de carbone  

PETCO2 :     Pression en dioxyde de carbone en fin d’expiration  

PICO2 :     Pression maximale inspirée en dioxyde de carbone  

SBT :       ‘Single Breath Test ‘, test portant sur un seul mouvement respiratoire 

SDRA :     Syndrome de détresse respiratoire aiguë  

SNG :       Sonde naso‐gastrique 

TO :      Début de la séance de VNI 

T1 :      Fin de la séance de VNI 

VA/Q :      Rapport ventilation/perfusion alvéolaire 

V x:      Ventilation de l’espace x 

VD :       Espace mort physiologique (volume total de l’espace mort)  

VT :       Volume courant total 

6  

1.INTRODUCTION 

1.1 Bases physiologiques du monitorage du CO2 expiré  

Le  dioxyde  de  carbone  (CO2)  est  produit  par  le  métabolisme  cellulaire  aérobie1.  Son 

élimination  dans  les  poumons    dépend  du  débit  cardiaque  et  de  la  ventilation  alvéolaire 

(figure 1).  

 

Figure 1. Schéma du métabolisme du CO2. 

PaCO2 : pression partielle artérielle en CO2, PACO2 : pression partielle alvéolaire en CO2, PETCO2 :  pression  partielle  du  CO2  en  fin  d’expiration  (=  ETCO2), VA :  ventilation  alvéolaire, VD : ventilation de l’espace mort, VCO2ti : production tissulaire de CO2     Dans  la pratique clinique quotidienne,  le métabolisme du CO2 est évalué par  la mesure des 

gaz du sang artériel (GDSart) et de la pression partielle de CO2 dans les gaz expirés (PeCO2). 

La mesure  du  CO2  expiré  est  appelée  capnométrie.  Elle  est  généralement  couplée  à  la 

représentation  graphique  de  cette  mesure  en  fonction  du  cycle  respiratoire,  nommée 

capnographie. Dans un poumon parfait, en  fin d’inspiration,  la pression  alvéolaire en CO2 

(PACO2)  est égale à la PaCO2. Chronologiquement, les premiers gaz expirés, proviennent des 

structures  inertes  du  système  respiratoire  (oropharynx  et  arbre  trachéo‐bronchique).  Les 

derniers  gaz  expirés  correspondent  aux  gaz  contenus  dans  les  alvéoles  pulmonaires.  En 

conséquence,  le CO2 mesuré en  fin d’expiration  (ETCO2) est    le  reflet du CO2 alvéolaire et 

donc de la PaCO2.  

7  

Le  capnogramme  normal  se  compose  de  4  phases.  La  Phase  I  (ligne  de  base)  reflète 

l’inspiration,  la phase  II  (pente ascendante) reflète  la transition entre  les gaz provenant de 

l’espace mort et les gaz provenant des alvéoles pulmonaires, la phase III (plateau expiratoire 

en pente douce ascendante) représente  l’expiration des gaz alvéolaires,  la phase  IV  (pente 

descendante verticale) représente  le début de  l’inspiration suivante. L’ETCO2 correspond au 

point le plus haut de la phase III et reflète au mieux la PACO2 (figure 2). 

 

 

Figure 2. Capnogramme normal. 

Phase I : ligne de base, phase II : expiration des gaz provenant de l’espace mort,  la phase III : plateau expiratoire, phase IV : pente descendante inspiratoire  

En clinique, cette affirmation ne se vérifie que partiellement. En effet,  les échanges gazeux 

entre alvéole et capillaire pulmonaire nécessitent une adéquation entre  la ventilation et  la 

perfusion pulmonaire. En physiologie respiratoire,  le poumon est partagé en 3 zones dites 

zones de West (figure 3) qui séparent le poumon selon que le rapport Ventilation/Perfusion 

(VA/Q)  soit  élevé,  idéal  ou  bas.  Evalué  dans  son  ensemble,  un  poumon  idéal  aurait  un 

rapport VA/Q égal à 0,8. Les zones de poumon ventilées mais non perfusées sont appelées 

‘Espace mort  physiologique’  (VD).  La  ventilation  de  l’espace mort  est  caractérisée  par  un 

ratio VA/Q élevé, et une proportion plus ou moins grande du volume courant total (VT) qui 

n’est pas impliquée dans les échanges gazeux. 

 

 

 

 

 

8  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         Figure 3. Schéma des 3 zones pulmonaires de West. 

Zone  1 :  alvéoles  mieux  aérées  que  perfusées,  Zone  2 :  alvéoles  idéalement  ventilées  et perfusées, Zone 3 : alvéoles mieux perfusées que ventilées.  

La  principale  application  physiologique  de  la  capnométrie  en  dehors  de  la  pratique  de 

l’anesthésie‐réanimation  est  la  détermination  de  l’espace  ‘mort’  lors  des  épreuves 

fonctionnelles respiratoires. L’espace  ‘mort’ physiologique est  la somme de  l’espace  ‘mort’ 

alvéolaire (alvéoles ventilées mais non perfusées) et de l’espace ‘mort’ anatomique.  

Ce calcul repose sur l’équation de Bohr. Si l’on admet d’une part que le CO2 excrété par les 

alvéoles fonctionnelles, se dilue dans  l’ensemble du poumon (y compris  l’espace  ‘mort’) et 

d’autre part que l’ensemble du CO2 alvéolaire est expiré à chaque cycle, on a : 

 

  PACO2 x VA = PeCO2 + VT 

      Or :   PACO2 = PaCO2, PeCO2 = ETCO2, VA = VD + VT 

      Donc :    (VD/VT)= 1 – (ETCO2 / PaCO2) 

 

PACO2 = Pression partielle alvéolaire en CO2, VA=volume alvéolaire, PeCO2= pression partielle 

de CO2 expiré, VT =volume courant 

 

Le  rapport VD/VT  représente  la mesure de  l’efficacité de  l’élimination du CO2. Ainsi  toute 

condition physiopathologique  créant des  alvéoles  ventilées mais non perfusées augmente 

l’espace mort physiologique, et accroit le ratio VD/VT. Cet accroissement du rapport VD/VT 

majore à  son  tour  la différence entre PaCO2 et PACO2 et donc  la différence entre PaCO2 et 

ETCO2.  

9  

En clinique, l’augmentation du rapport VD/VT (espace mort) peut résulter d’une diminution 

du  débit  cardiaque,  d’une  embolie  pulmonaire,  ou  d’une  pathologie  du  parenchyme 

pulmonaire.  Ces  conditions  sont  donc  associées  à  une  différence  (gradient)  élevée  entre 

PaCO2  et ETCO2. 

 

 

Déterminants de l’ETCO2 

Pression artérielle en dioxyde de carbone (PaCO2) 

Espace mort physiologique 

Débit cardiaque 

Rapport Ventilation/ Perfusion (V/Q) 

Métabolisme cellulaire 

 Tableau 1. Déterminants de l’ETCO2 

  

1.2  Monitorage  du  CO2  expiré  en  dehors  du  bloc opératoire  

1.2.1. Monitorage du CO2 expiré chez le patient non‐intubé  

Ces  dernières  années  ont  vu  croître  le  nombre  d’explorations  diagnostiques  invasives  et 

d’interventions   chirurgicales réalisées sous sédation. La plupart des drogues anesthésiques 

utilisées (propofol, midazolam) entraine une dépression respiratoire dont  les conséquences 

dépendent  des  antécédents  du  patient  (pédiatrie,  maladies  neurologiques,  handicap 

respiratoire)  et    d’une  variété  inter‐individuelle  impossible  à  évaluer  en  période  pré‐

opératoire. De même, la prise en compte accrue de la douleur et l’utilisation plus importante 

de  morphiniques  en  Salle  de  Surveillance  Post‐Interventionnelle  (SSPI)  ou  en  salle 

d’hospitalisation,  souvent  à  l’aide  de  pompes  autocontrôlées,  s’accompagne  d’une 

augmentation  des  effets  adverses  de  la  morphine  notamment  neurologiques  et 

respiratoires.  Plusieurs  publications  appuient  ce  constat :  en  2002,  une  Conférence 

d’Actualisation  de  la  Société  Française  d’Anesthésie‐Réanimation  (SFAR)2,  sans  citer  la 

capnographie, rappelle qu’une sédation réalisée pour un acte médico‐chirurgical doit obéir 

aux mêmes règles de surveillance et de sécurité que  l’anesthésie générale. Aux Etats‐Unis, 

10  

plusieurs recommandations encouragent l’utilisation du monitorage de la capnographie lors 

de  la pratique de  la sédation.3‐5 Ces recommandations concernent  la Pédiatrie Générale,  la 

Dentisterie  Pédiatrique  et  la  sédation  des  patients  atteints  de    dystrophie musculaire  de 

Duchenne. En 2006, Bhananker et  coll.  6 publient une  analyse du  registre des plaintes de 

L’American Society of Anesthesiologists établi depuis 1990. Ce registre montre que 6% des 

plaintes  concernant  l’anesthésie  sont  associées  à  la  pratique  de  la  sédation  (n=121),  la 

dépression  respiratoire  étant  responsable  de  21%  (n=25)  des  accidents  graves. Dans  leur 

discussion, Les auteurs signalent que le monitorage de la capnographie aurait évité 20%  de 

ces accidents. Parallèlement à l’évolution des pratiques, l’industrie biomédicale a développé 

des dispositifs de monitorage de la capnographie permettant l’utilisation de cette technique 

chez  les  patients  non‐intubés.  De  nombreuses  études  ont  évalué  l’agrément  de  ces 

technologies avec la PaCO2 et leur intérêt potentiel dans la pratique clinique quotidienne7, 8. 

La première étude de ce type a été réalisée par Bowe et coll. en 1989. Ils utilisaient alors un 

dispositif de lunettes nasales ou l’un des orifices délivrait de l’oxygène et l’autre prélevait les 

gaz  expirés.  Lors  de  mesures  effectués  chez  des  patients  en  ventilation  spontanée 

(préopératoire) puis  intubés,  le gradient PaO2‐ETCO2  (ΔPaO2‐ETCO2) était  comparable  (2,1 ± 

2,1  mmHg  versus  3,1  ±  2,8  mmHg).  Des  résultats  comparables  ont  été  retrouvés  dans 

plusieurs études chez l’adulte9‐11 mais aussi en Pédiatrie12 où la problématique des accidents 

respiratoires est omniprésente. Les bons résultats retrouvés en contexte péri‐opératoire ont 

motivé la réalisation d’études dans d’autres secteurs de soins, en particulier aux urgences13 

mais aussi en service de médecine14. Dans ce dernier cas, les auteurs ont comparé la mesure 

de  l’ETCO2,  effectuée  lors  d’un  cycle  respiratoire  spontané  ou  lors  d’une manœuvre  de 

capacité vitale.  La mesure de  l’ETCO2  retrouvée  lors de  la  réalisation d’une  capacité vitale 

était fortement corrélée à la mesurée de la PaCO2 (r = 0,91, p < 0.0001). 

Au total,  il est probable que  le rôle de  la capnographie dans  le monitorage respiratoire des 

patients non‐intubés soit amené à s’accroître. 

  

 

 

 

 

11  

1.2.2 Monitorage du CO2 expiré pendant la ventilation non invasive  

La  ventilation non  invasive  (VNI)  s’est  imposée  au  fil des 15 dernières  années  comme un 

atout majeur dans la prise en charge de l’Insuffisance Respiratoire Aiguë (IRA)15. Sa place est 

devenue  incontournable  dans  la  prise  en  charge  des  exacerbations  aiguës  des  broncho‐

pneumopathies  chroniques  obstructives  (BPCO)  et  de  l’œdème  aigu  pulmonaire  (OAP) 

d’origine cardiogénique. Son utilisation dans l’insuffisance respiratoire aiguë post‐opératoire 

et dans  le sevrage ventilatoire a  fait  l’objet de publications encourageantes16(amélioration 

gazométrique,  diminution  du  taux  de  réintubation  des  patients  souffrant  de  BPCO). 

Néanmoins,  l’efficacité  de  cette  technique  est  conditionnée  par  de  nombreuses  variables 

telles  que  la  sévérité  de  la maladie,  la  coopération  du  patient,  la  qualité  du matériel  et 

l’expérience  de  l’équipe.  En  2006,  Demoule  et  coll. montrent  que  l’échec  de  la  VNI  est 

associé à une augmentation de  la morbidité et de  la mortalité des patients en  insuffisance 

respiratoire  aiguë  en  particulier  lorsque  celle‐ci  est  prescrite  en  dehors  des  indications 

classiques que sont l’exacerbation aiguë de BPCO et l’œdème pulmonaire cardiogénique17. L’ 

auteur évoque  le  fait que  le retard à  l’intubation oro‐trachéale pourrait être un  facteur de 

risque de mortalité17.  

A  l’heure  actuelle,  les  facteurs  prédictifs  d’échecs  de  la  VNI    sont  la  sévérité  du  tableau 

clinique  initial,  l’étiologie  de  l’insuffisance  respiratoire  aiguë  et  l’absence  d’amélioration 

rapide de la gazométrie artérielle.18  

L’ensemble de ces données plaide d’une part pour la surveillance et le monitorage rigoureux 

des patients  traités par VNI et d’autre part pour  la    recherche de  critères permettant de 

prédire précocement l’échec cette thérapeutique. A ce jour, il n’existe pas d’étude évaluant 

la pertinence de la capnographie comme technique de monitorage de la VNI utilisée dans le 

cadre de l’insuffisance respiratoire aiguë. 

        

12  

1.2.3 Contraintes associées au monitorage du CO2 expiré au cours de la ventilation non invasive  

La mesure de  l’ETCO2 est utilisée en  routine  chez  le patient  intubé et ventilé à  travers un 

circuit respiratoire fermé. La ventilation en circuit fermé facilite l’analyse des gaz expirés, en 

particulier  dans  les  modes  de  ventilation  dits  contrôlés.  Lors  de  la  VNI,  cette  situation  

s’observe  rarement du  fait de  l’utilisation du mode VS avec aide  inspiratoire  (VS‐Ai), de  la 

présence  de  fuites  autour  de  l’interface  patient‐respirateur  et  des  asynchronies  patient‐

ventilateur.  En  effet,  la  déperdition  d’une  partie  des  gaz  expirés  s’accompagne  d’un 

amortissement de  la  courbe de  capnographie et d’une  sous‐estimation de  la valeur  réelle 

d’ETCO2. 

 

1.2.4 Position du problème  

Devant  les  incertitudes  persistantes  sur  les  indications  et  les  risques  associées  à  la 

prescription  à  tord  d’une  VNI,  une  surveillance  clinique  et  biologique  rapprochée  est 

indispensable à  la gestion du patient sous VNI. La course d’une aggravation respiratoire est 

habituellement  marquée  par  la  survenue  d’une  hypoxémie18  et/ou  d’une  acidose 

hypercapnique19.  La  PaO2  est  évaluée  de manière  fiable  par  le monitorage  continu  de  la 

SpO220 mais à ce jour, seule la gazométrie artérielle permet d’évaluer  le degré d’acidose et 

d’hypercapnie.  Dans  ce  contexte,  la  surveillance  continue  de  l’ETCO2  pourrait  faciliter  la 

conduite de la VNI voire améliorer l’efficacité de cette thérapeutique. 

L’objectif de notre étude est donc d’étudier  la  corrélation et  l’agrément entre  les  valeurs 

absolues d’ETCO2 et de PaCO2 mais aussi et surtout d’évaluer l’agrément entre les variations 

d’ETCO2 (ΔETCO2 ) et de PaCO2 (Δ PaCO2) pendant la ventilation non invasive. 

 

 

 

 

 

 

 

 

13  

2. MATERIELS ET METHODES  2.1.1 Avis du Comité de Protection des Personnes  

Le Comité de    Protection  des  Personnes  du Groupe Hospitalier  Pitié‐Salpêtrière  (GHPS)  a 

approuvé  cette  étude  prospective  observationnelle,  monocentrique,  portant  sur  des 

patients  adressés  en  Salle  de  Surveillance  Post‐Interventionnelle  et  d’Accueil  des 

Polytraumatisés  (SSPI‐AP)  et  présentant  dans  leur  évolution  une  insuffisance  respiratoire 

aiguë. 

 

2.1.2 Critères d’inclusion dans l’étude  

Les  patients  ont  été  inclus  dans  l’étude  si,  à  l’arrivée  ou  au  cours  de  leur  séjour  dans  le 

service,  ils ont présenté une détresse  respiratoire  aiguë,  justifiant un  traitement par VNI. 

L’indication de VNI a été portée sur des critères cliniques (dyspnée, polypnée, sueurs, signes 

de lutte) et/ou biologiques (hypoxémie, hypercapnie).  

2.1.3 Critères de non inclusion :  Les situations suivantes ont représenté des critères de non‐inclusion dans l’étude : 

• patient mineur   

• Instabilité hémodynamique  

• Risque élevé d’inhalation (hémorragie digestive haute, coma non hypercapnique) 

• Traumatisme maxillo‐facial. 

• Occlusion intestinale ou présence d’anastomoses digestives hautes  

• Présence d’une pathologie nécessitant un traitement chirurgical en urgence  

 2.1.4 Objectif principal de l’étude 

L’objectif principal de l’étude a été de calculer la corrélation entre les mesures d’ ETCO2 et de 

PaCO2 et de tester l’agrément entre les variations de l’ ETCO2 (ΔETCO2) et les variations de la 

PaCO2 (ΔPaCO2) mesurés au début (T0) et à la fin (T1) d’une séance de VNI. 

14  

2.1.2 Objectifs secondaires de l’étude  

  Les objectifs secondaires de l’étude sont de : 

• Evaluer  la stabilité du gradient ETCO2‐PaCO2 entre  le début et  la  fin de  la séance de 

VNI 

• Evaluer l’influence du volume de fuite sur le gradient PaCO2‐ ETCO2  

• Evaluer l’influence de la présence d’une sonde nasogastrique (SNG) sur le volume de 

fuite 

 

2.1.3 Protocole de mesure   

La VNI a été réalisée à l’aide de masques naso‐buccaux ConfortFull (Respironics®, France). La 

mesure  du  CO2  expiré  a  été  réalisée  à  l’aide  d’une  extension  de  mesure  de  CO2 

(Microstream,  Oridion®,USA)    ,placée  en  aval  du  filtre  antibactérien  et  intégrée  dans  un 

moniteur Intellivue MP90 (Phillips®‐France). La ventilation mécanique a été réalisée avec des 

respirateurs EVITA 2® et EVITA  4® (Dräger®, USA).(figure 4) 

 

  

Figure 4. Schéma du montage expérimental 

 

L’ensemble des données cliniques et biologiques ont été recueillies à T0 et T1. Les conditions 

préalables au recueil de données ont été une bonne adaptation du patient à son respirateur, 

un  volume  courant expiré d’au moins 6ml/kg, une  courbe de  capnographie montrant des 

cycles  réguliers  (figure  5)  ,  superposables,  et  un  volume  de  fuite  correspondant  à  la 

différence entre volume inspiré et volume expiré, le plus faible possible.  

15  

La valeur d’ETCO2 la plus élevée, observée sur une période de 1 minute, dans les conditions 

de fuite et de mesure les plus stables possibles a été recueillie.  

 

 

 

 

 

Figure 5. Exemple de courbe de capnographie souhaitée lors de la réalisation de la VNI 

 

 

 

 

 

Figure 6. Ecran de respirateur DRAGER®‐EVITA 2 – montrant les différents volumes calculés 

par le respirateur. 

VT, volume courant, VTE, volume expiré, VTAI, volume délivré par le respirateur 

 

Les  valeurs de PaCO2 ont  été mesurées  à  T0  et  à  T1  à partir des prélèvements de GDSart 

prélevés  juste  après  le  recueil  des  valeurs  d’ETCO2.  Le  monitorage  hémodynamique, 

respiratoire et capnographique a été réalisé de manière continue. Le maintien d’une courbe 

de capnographie la plus proche possible de son allure normale et la minimalisation des fuites 

ont été les objectifs de surveillance de la ventilation mécanique. 

 

16  

2.1.5 Analyse statistique  

Les  données  quantitatives  sont  exprimées  en  moyenne  ±  déviation  standard  (DS).  Les 

résultats d’analyse de Bland et Altman sont présentés en biais (moyenne des différences) et 

limites d’agrément (biais ± 2DS) 

• Les  valeurs  numériques  d’ETCO2  et  de  PaCO2  recueillies  à  T0  et  T1  ont  fait  l’objet 

d’une comparaison de moyenne à l’aide d’un test t de student pour séries appariées.  

• Les corrélations entre les valeurs mesurées et les variations de l’ETCO2 et de la PaCO2 

ont été évaluées à l’aide d’un test de corrélation de Pearson. 

• La méthode de Bland et Altman a été utilisée pour déterminer  l’agrément entre  les 

mesures d’ETCO2 et de PaCO2 ainsi qu’entre les variations de l’ETCO2 ( ΔETCO2 ) et les  

variations de la PaCO2 ( ΔPaCO2 ). 

• La concordance entre  le sens de variation de ΔETCO2 et de ΔPaCO2 a été comparée 

entre TO et T1. 

• Le gradient PaCO2‐ETCO2  (ΔPaCO2‐ETCO2 ) a été calculé au début (T0) et à la fin (T1) de 

la séance de VNI. Les gradients mesurés à TO et T1 ont fait l’objet d’une comparaison 

de  moyenne  à  l’aide  d’un  test  t  de  Student  sur  séries  appariées,  d’un  test  de 

corrélation de Pearson et d’une analyse de Bland et Altman. 

• La moyenne des volumes de fuites mesurés  au début (T0) et à la fin (T1) de la séance 

de VNI ont été comparés à  l’aide d’un test de t pour séries appariées au seuil α de 

5%.  

• Les volumes de fuite entre les patients porteurs d’une SNG (‘SNG +’)  et les patients 

non porteurs de SNG (‘SNG ‐‘) ont fait l’objet d’une comparaison de moyenne à l’aide 

d’un  test de Mann et Whitney au seuil α de 5%,   car  la distribution des valeurs de 

fuite ne présente pas une distribution normale 

• L’existence d’une  corrélation entre le volume de fuite et ΔPaCO2‐ETCO2  a été évaluée 

à l’aide d’un test de  corrélation de Pearson. 

Un p < 0,05 est  considéré  comme  significatif.  Les analyses  statistiques ont été  réalisées à 

l’aide des logiciels SPSS 13.3®, Medcalc 10.0® et Analyse‐It®. 

 

 

17  

3. RESULTATS  

3.1 Caractéristiques de la population d’étude Les données de 28 patients ont été inclues dans l’étude. Les mesures ont été réalisées deux 

fois chez deux patients à plusieurs heures d’intervalle. Les caractéristiques de la population 

d’étude  sont  reportées dans  le  tableau 2. Les étiologies des détresses  respiratoires aiguës 

sont  présentées  dans  le  tableau  3.  Au  cours  de  l’évolution  de  leur  détresse  respiratoire 

aiguë, 7 patients ont été  intubés. L’intubation est survenue à distance des séances de VNI 

inclues dans l’étude. Aucun patient n’est décédé avant sa sortie de l’hôpital.  

 

 

 

Caractéristiques des patients  Patients (n=28) 

Age (années)  63 ± 18 ans 

Hommes/Femmes (n)  24/4 

BPCO (n)  6 

VNI au domicile(n)  2 

SAS appareillé (n)  1 

Asthme (n)  1 

Contusion thoracique (n)  5 

Tabagisme (n)  11 

Cardiopathie ischémique  4 

SLA (n)  2 

Autres neuropathies  4 

IGS II (pts)  48 ± 9 

SOFA (pts)  3 ± 1 

Tableau 2. Caractéristiques de la population d'étude 

BPCO :Broncho‐Pneumopathie Chronique Obstructive, SAS :Syndrome des Apnées du Sommeil, VNI :Ventilation Non Invasive, SLA :Sclérose Latérale Amyotrophique  

 

 

 

 

18  

 

Etiologies des détresses respiratoires aiguës  (n=) 

Post‐extubation  15 

Traumatisme médullaire  6 

Exacerbation aigüe de BPCO  3 

Œdème aigu du poumon  2 

Causes neuro‐musculaires non traumatiques  2 

Pneumopathie infectieuse  1 

Tableau 3. Etiologie des détresses respiratoires aigües BPCO : Broncho‐Pneumopathie chronique Obstructive 

  

3.2 Caractéristiques des séances de VNI   

La durée moyenne des séances de VNI a été de 89 ± 60 min. Les données des séances de VNI 

sont présentées dans le tableau 4.  

 

 

Variable mesurée  TO  T1  p 

Niveau d’aide        (mmH20)  11 ± 5  11 ± 5  0,6 

PEEP                        (mmH20)  5 ± 1  5 ± 2  0,4 

FR                      (cycles/min)  20 ± 5  20 ± 5  0,85 

Volume courant            (ml)  596 ± 198  614 ± 217  0,57 

Fuites                               (ml)  124 ± 93  130 ± 143  0,85 

Tableau 4. Caractéristiques des séances de VNI  

PEEP :Pression Expiratoire Positive, FR : fréquence respiratoire, T0 : début de la séance de VNI, T1 : fin de la séance de VNI 

      

 

 

19  

3.3 Comparaison des valeurs de PaCO2 et d’ETCO2  

Les données de 30 séances de VNI ont été  inclues dans  l’analyse. Les données biologiques 

recueillies sont présentées dans le tableau 5. 

 

 

  T0  T1  p 

ETCO2(mmHg)  23,4  ± 6,9  21,3 ± 5  0,08 

PaCO2(mmHg)  47,5 ± 13,6  44,6 ± 13,6  0,03* 

PH  7,34 ± 0,1  7,36 ± 0,1  0,04* 

HCO3‐(mmol/l)  25,2 ± 13,6  25,3 ± 6,1  0,96 

Tableau 5. Données biologiques recueillies  

ETCO2 : Pression partielle de fin d’expiration en CO2, PaCO2 :pression partielle artérielle en CO2, PH :pouvoir hydrogène, HCO3‐ :concentration artérielle en bicarbonates * : présence d’une différence significative  

 

 

Nous  retrouvons  une  corrélation  forte  et  significative  entre    PaCO2  et  ETCO2    (R2=  0,42 ;           

p < 0,001 )(figure 9). Selon la méthode de Bland Altman, le biais entre la mesure de PaCO2 et 

la mesure de  l’ETCO2 est 23,7 mmHg et  les  limites d’agrément de  la mesure (2 DS) sont de  

[IC 95% : 4,5–42,9]mmHg (figure 10). 

20  

Figure 7. Droite de régression linéaire de l’ETCO2 en fonction de la PaCO2 

 

 

  

Figure 8. Représentation graphique de Bland et Altman montrant l'agrément entre la mesure de l'ETCO2 et la mesure de la PaC02 

 

21  

3.4 Comparaison des variations de l’ETCO2(ΔETCO2)   et des variations de la PaCO2 (ΔPaCO2)   Les variations de l’ETCO2 entre T0 et T1 sont de – 1,7 ± 1,2 mmHg alors que les variations de 

PaCO2 entre T0 et T1  sont de – 2,4 ± 1,3 mmHg  (p = 0,35).  Il existe une  corrélation  forte 

ΔPaCO2  et Δ ETCO2  (R2 = 0,63 ; p<0.001). Selon la méthode de Bland et Altman, le bais entre 

les deux méthodes de mesure est de 0,8 mmHg et les limites d’agrément (2 DS) sont [IC 95 % 

‐ 8 ‐ 9,7] mmHg. Le biais calculé n’est pas significativement de 0 (p = 0,34).  

  

 

 Figure 9. Droite de régression linéaire des variations de l'ETCO2 en fonction des variations 

de la PaCO2   

22  

 

Figure 10 . Représentation graphique de Bland et Altman illustrant l'agrément entre les variations de PaCO2 et d'ETCO2 

 

 

 

3.5 Pouvoir discriminant du sens de variation de l’ETCO2.  

Le sens de variation de l’ETCO2 a été comparé au sens de variation de la PaCO2. Les variations 

de ces mesures se sont faites dans le même sens dans 20 des 30 séances (66 % [IC95% : 49 ‐ 

83 %])de VNI. Un ΔPaCO2 supérieur à 4 mmHG était associée à un ΔETCO2 dans le même sens 

dans tous les cas (n=8). De même, un ΔETCO2 supérieur à 4 mmHG était associé à un ΔPaCO2 

dans le même sens dans 8 cas sur 9. 

 

23  

 

Figure 11. représentation graphique de la répartition des patients illustrant l'adéquation entre les variations de l'ETCO2 et les variations de la PaCO2 

 

 

 

3.6  Comparaison  du  gradient  PaCO2‐ETCO2  entre  le  début et la fin de la séance de VNI  Le ΔPaCO2‐ETCO2  est en moyenne de 24 ± 10 mmHg à T0 et de 23 ± 9 mmHg à T1 (p=0,32) 

Il existe une corrélation entre le ΔPaCO2‐ETCO2  mesurés à TO et à T1 de la séance de VNI  

(r = 0,90 ; p < 0,001). L’analyse par la méthode de Bland et Altman retrouve un biais de ‐0,8 

mmHg [IC 95% :‐9,3 ‐ 7,7 mmHg]. 

 

24  

 

Figure 12. Droite de régression linéaire illustrant la corrélation entre Δ PaCO2‐ETCO2 mesurés à TO et T1 (r= 0,9 ; p < 0,001) 

  

 

Figure 13. Représentation graphique de Bland et Altman illustrant l'agrément 

entre Δ PaCO2‐ETCO2(TO) et Δ PaCO2‐ETCO2 (T1).  

25  

3.7  Comparaison  du  volume  de  fuite  entre  le  début  et  la fin de la séance de VNI  

Sur l’ensemble de l’étude, le volume moyen de fuite a été de 121 ± 114 ml (n=52 mesures) 

représentant  en moyenne  19  ±  14%  du  volume  courant.  Les  données  de  23  patients  (46 

mesures) ont été inclues dans l’analyse des volumes de fuite du fait du défaut de recueil de 

cette  variable  sur  5  patients.  A  T0,  la moyenne  des  fuites  est  de  120  ±  87 ml.  A  T1,  la 

moyenne des fuites est de 123 ± 139 ml (p=0,94). Une SNG était présente sur 5 patients. Le 

volume moyen de fuite   des patients   ‘SNG + ’ (7 mesures) est de 150 ± 207 ml. Le volume 

moyen de fuite des patients ‘SNG ‐ ‘ (39 mesures) est de 117 ± 100 ml (p=0,67).  

                   

 

26  

4. DISCUSSION  

4.1 Analyse de la relation entre ETCO2 et PaCO2  

4.1.1 Données de la littérature  

Notre étude est la première étude rapportant l’utilisation de la capnographie lors de la VNI 

réalisée  en  situation  de  détresse  respiratoire  aiguë.  Nous  avons  mis  en  évidence  une 

corrélation significative (r2=0,42 ; p < 0,001) entre les valeurs mesurées d’ ETCO2 et de PaCO2. 

L’existence de cette corrélation n’est pas surprenante dans  la mesure ou  il existe une base 

physiologique  forte  associant  ces  deux  valeurs21.  Par  ailleurs,    l’importance  du  biais  et 

l’intervalle entre  les  limites d’agrément nous semblent trop  importants pour recommander 

l’estimation de la PaO2 par l’ETCO2 en pratique clinique quotidienne, lors des séances de VNI. 

Nos résultats diffèrent de ceux habituellement rapportés dans  la  littérature sur  les patients 

non ventilés. En 1989, Bowe et coll.7 retrouvaient un biais entre la mesure de la PaCO2 et la 

mesure de l’ETCO2 de 2,09 ± 2,18 mmHg. De même, Liu et coll.9, en 1992, avec un dispositif 

proche,  retrouvaient  un  biais  de  3,6  ±  6,8 mmHg.  Ces  résultats,  confirmés  par  d’autres 

études9, 11, 14, 22‐24, sont proches des valeurs classiquement admises chez le sujet sain intubé. 

Néanmoins,  en  1994,  Sanders  et  Coll.  ont  étudié  41  patients  dans  le  cadre  d’évaluations 

polysomnographiques et d’essais de  ventilation nocturne.  Les patients étaient  soumis  à 3 

conditions  de  ventilation :  air  ambiant,  oxygène  nasal,  CPAP‐BiPAP.  La  capnométrie  était 

réalisée au  travers d’un masque  facial. Les biais entre  la mesure de  la PaCO2 et de  l’ETCO2  

dans les 3 conditions sus citées, étaient  respectivement de 2,56 ± 8,4 mmHg (air ambiant) , 

22,51 ± 13 mmHG  (oxygène nasal) et 13,7 ± 10,8 mmHg  (CPAP‐BiPAP1). Nos résultats sont 

concordants  avec  la  cohorte  de  patients  de  Sanders  et  coll.  et  soulignent  l’influence  de 

l’interface entre le patient et l’analyseur de gaz sur la mesure de l’ETCO2.  

 

  

                                                       1 CPAP : Continuous Positive Airway Pressure, BiPAP :Bi‐level Positive airway Pressure : dispositifs de ventilation en pression positive utilisés dans le cadre des apnées du sommeil, de l’OAP cardiogénique ou de la ventilation du patient souffrant de BPCO. 

27  

4.1.3 Influence de l’interface patient–moniteur de CO2 expiré  

A ce jour, la quasi totalité des systèmes de mesure du CO2 expiré disponibles, utilise comme 

principe physique,  l’analyse de l’absorption de la lumière infra‐rouge25.  Le choix du clinicien 

porte alors  sur  les  système dit  ‘Mainstream’  , placés en  série  sur  le  circuit  respiratoire et 

analysant l’intégralité du flux expiratoire, et les systèmes dit ‘Sidestream’ qui échantillonnent 

une partie des gaz expirés pour les analyser à distance du circuit respiratoire. Les avantages 

des systèmes ‘Sidestream’, sont la simplicité d’utilisation (absence de calibration) et le  coût 

moins  élevé.  Toutes  les  études  citées  dans  le  paragraphe  précédent,  ont  utilisé  des 

dispositifs ‘Sidestream’ analysant  l’absorption de la lumière infra‐rouge par les gaz expirés. 

Bowe et coll.7 ainsi que Liu et coll.9 ont utilisé des  lunettes nasales  intégrant un dispositif 

d’échantillonnage des gaz expirés. Sanders et coll.24 ont branché  le système de recueil   sur 

un masque  facial.  Dans  notre  étude,  le  dispositif  d’échantillonnage  était  branché  sur  le 

circuit  respiratoire  en  aval  du masque  facial  (cf.  figure  2).  ce  qui  explique  pourquoi  nos 

résultats  soient  plus  proches  des  résultats  de  Sanders  et  coll.  L’intégration  du  système 

d’échantillonnage dans les lunettes nasales possède l’avantage d’analyser les gaz expirés au 

plus  près  des  poumons.  Néanmoins,  ces  dispositifs  peuvent  être  pris  à  défaut  par  les 

patients  respirant  par  la  bouche,  ce  qui  est  généralement  le  cas  dans  les  situations  de 

détresse respiratoire aiguë, et en cas d’un apport continu d’oxygène susceptible de se diluer 

dans les gaz expiratoires. A contrario, le masque facial permet, au prix d’une dilution des gaz 

expirés  dans  un  espace  plus  important,  de  recueillir  l’ensemble  des  gaz  expirés. 

L’augmentation de  l’espace mort engendrée par  la présence du masque  facial explique  le   

biais de mesure plus important lorsque l’ETCO2 est analysé à travers ce type d’interface.  

4.1.4 Influence de la dyspnée et de l’asynchronie patient‐ventilateur   

La  détresse  respiratoire  aiguë  s’accompagne  d’une  polypnée  dont  l’un  des  effets  est  de 

diminuer la part expiratoire du cycle respiratoire. Ce phénomène s’observe fréquemment en 

anesthésie pédiatrique où la polypnée physiologique de l’enfant engendre un capnogramme 

sans  plateau  bien  défini.  L’analyseur  de  gaz  expirés  est  alors  pris  à  défaut  et  la  valeur 

numérique affichée est  une sous‐estimation de la valeur réelle d’ETCO2.  

28  

De même, la présence d’asynchronies altère la régularité des cycles respiratoires et perturbe 

la mesure de  l’ETCO2, et  ce, d’autant plus que  la  valeur numérique d’ETCO2  affichée peut 

correspondre à un moyennage effectué sur plusieurs cycles respiratoires.  

Dans notre étude, la fréquence respiratoire moyenne de nos patients pendant la ventilation 

non  invasive  a  été  de  20  ±  5  cycles/minute.  Ce  niveau  de  fréquence  respiratoire  est 

suffisamment bas pour permettre une mesure correcte de l’ETCO2 et ne pourrait être mise 

en cause pour expliquer l’importance du biais de mesure.  

De même, une des conditions préalables au recueil de données à été la régularisation de la 

courbe  de  capnographie.  De  plus,  l’analyseur  de  gaz  utilisé  dans  notre  étude  offre  un 

monitorage cycle par cycle sans moyennage de données. Dans ces conditions, l’impact de la 

polypnée et des asynchronies ont probablement été faibles dans notre étude. 

 

4.2 Analyse des variations de PaCO2 et d’ETCO2  

4.2.1 Analyse de ΔPaCO2 et de ΔETCO2 

 

Notre  étude  est  la  première  à  comparer  le  ΔPaCO2  et  le  ΔETCO2  lors  de  la  VNI.  Nous 

retrouvons  une  corrélation  forte  et  significative  entre  ΔPaCO2  et  le  ΔETCO2  (R2=0,63,  p  < 

0,001).  L’analyse  de  Bland  et  Altman  retrouve  un  biais  de  0,8  mmHg  [IC  95% :  (‐8) ; 

9,6]mmHg  (cf.  chap.  4.1).  Ces  résultats  suggèrent  que  la  variation  de  l’ETCO2  a  de  fortes 

chances de traduire  la variation de PaCO2  . Malheureusement,  l’une des  limites d’agrément 

est négative alors que  le biais calculé est positif. Ainsi,  le sens de variation de  l’ETCO2 a été 

identique au sens de variation de la PaCO2  dans 66 % [IC95% : 49 ‐ 83 %] des séances de VNI 

de notre série et discordant dans 30% des cas. Ces discordances peuvent s’expliquer soit par 

une erreur de mesure, soit par une modification du ΔPaCO2‐ETCO2 au cours de la séance de 

VNI. Dans notre série, les variations de PaCO2 (ΔPaCO2  = ‐2,4 ± 7mmHG) et d’ETCO2 (ΔETCO2 = 

‐1,6  ±  6,4 mmHG)  sont  relativement  faibles.  Dans  ces  conditions,  la mesure  de  l’ETCO2 

devient  vulnérable  aux  nombreux  facteurs  confondants  tels  que  fuites,  asynchronies, 

variabilité  de  mesure  de  l’appareillage,  variabilité  inter‐observateur,  variabilité  intra‐

observateur. L’automatisation de  la procédure de  recueil et  la diminution des volumes de 

fuites devrait  améliorer la performance diagnostique du ΔETCO2. Appuyant cette hypothèse, 

nous  constatons que, un  ΔPaCO2  supérieur  à 4 mmHG était  associée  à un  ΔETCO2  variant 

29  

dans le même sens dans tous les cas (n=8). De même, un ΔETCO2 supérieur à 4 mmHG était 

associée à un ΔPaCO2 concordant dans 8 cas sur 9. 

Nos résultats suggèrent que la variation de l’ETCO2 peut être utilisée pour diagnostiquer les 

variations  importantes  (> 4 mmHg) de PaCO2. Une étude plus  large  serait nécessaire pour 

confirmer cette hypothèse. 

 4.2.2 Analyse de ΔPaCO2‐ETCO2 

 

La deuxième hypothèse pouvant expliquer les discordances de variations de l’ETCO2 et de la 

PaCO2 est une modification du ΔPaCO2‐ETCO2  au cours de la séance de VNI.  

Nous  savons  que  les  déterminants  de  l’ETCO2  sont  la  PaCO2,  le  débit  cardiaque,  le 

métabolisme énergétique et l’espace mort physiologique. De principe, la VNI n’est indiquée 

que  chez  les patients  conscients,  allongés et  stables  sur  le plan hémodynamique. Ainsi,  à 

débit  cardiaque, métabolisme et espace mort  constant, une variation de PaCO2 devrait  se 

traduire  par  une  variation  identique  d’ETCO2.  A  contrario,  une  diminution  ou  une 

augmentation de l’espace mort  devrait s’accompagner d’une modification du ΔPaCO2‐ETCO2 

dans le même sens. 

En  période  péri‐opératoire,  la  problématique  de  l’espace  mort  est  omniprésente.  La 

chirurgie  lourde, en particulier  abdominale et  thoracique, est  associée  au développement 

d’atélectasies  sévères  qui  augmentent  le  ΔPaCO2‐ETCO2.  En  2005,  Jaber  présentait,  à 

l’European Society of  Intensive Care Medicine  (ESICM)26, une amélioration  significative de 

l’aération pulmonaire (n=10, p< 0,05) après seulement 30 minutes de VNI, en période post‐

opératoire de chirurgie abdominale. Dans notre série, la durée moyenne des séances de VNI, 

était de 89 ± 60 minutes, mais nous n’avons pas  retrouvé de différence significative entre 

ΔPaCO2‐ETCO2 mesuré à TO et T1. 

Les  variations  de  ΔPaCO2‐ETCO2  n’ont  jamais  été  étudiées  dans  le  cadre  de  la  VNI.  En 

revanche,  plusieurs  études  réalisées  dans  le  Syndrome  de  Détresse  Respiratoire  Aiguë 

(SDRA) montrent des résultats discordants. En 1984, Jardin et coll27. publient que le  

ΔPaCO2‐ETCO2  ne permet pas de titrer la PEEP chez les patients en SDRA. En 1987,  Blanch et 

coll.28  retrouvent au contraire que chez certains patients,  le ΔPaCO2‐ETCO2 pourrait aider à 

sélectionner  le  niveau  de  PEEP  idéal  en  terme  de  recrutement  alvéolaire.    A  ce  jour,  le 

ΔPaCO2‐ETCO2  n’est pas utilisé en routine dans cette indication.  

30  

Nos résultats ne suggèrent pas que la modification des rapports V/Q, liés à l’utilisation de la 

VNI, soit suffisante pour expliquer  les discordances d’évolution observées entre ΔPaCO2 et 

ΔETCO2.  

 4.3 Limites de l’étude  

Notre  étude  présente  certaines  limites.  Sur  le  plan matériel,  nous  ne  disposions  pas  de 

matériel  spécifique  adapté  à  la VNI,  ainsi  le  dispositif  échantillonneur  de  gaz  expiré  était 

placé en aval du filtre échangeur de chaleur et d’humidité, participant ainsi à l’augmentation 

de l’espace mort de notre système. Un tel montage pourrait diminuer l’efficacité de la VNI, 

en particulier chez les patients hypercapniques.  

Sur le plan méthodologique, nos résultats concernent un effectif réduit. Ainsi, malgré la mise 

en évidence d’un biais entre ΔPaCO2 et ΔETCO2 à 0,8 mmHg, non différent de 0 d’un point de 

vue statistique,  le risque β associé à ce calcul est de 84%.  Il serait nécessaire d’inclure 260 

patients  pour  obtenir  un  risque  β  de  20%  ce  qui  est  la  valeur  classiquement  admise  en 

recherche clinique.  Nous aurions pu augmenter la puissance de notre étude en réalisant un 

point  de  mesure    supplémentaire  ce  qui  aurait  multiplié  par  trois,  le  nombre  de 

comparaisons de valeurs.  

Enfin, l’absence de données graphiques ou d’enregistrement de la capnométrie, minute par 

minute, ne nous permet pas d’apporter de données sur  le caractère véritablement continu 

du monitorage de l’ETCO2 ainsi que sur l’impact réel d’une augmentation du volume de fuite. 

L’enregistrement de  telles données nécessitait un équipement  informatique dont nous ne 

disposions pas au moment de  l’étude. Néanmoins,  l’impact des  fuites  sur  la mesure de  la 

capnométrie est un phénomène bien connu chez  le patient  intubé et qui ne peut être que 

majoré  par  la  VNI.  En  pratique,  dès  l’observation  de  l’aplatissement  de  la  courbe  par 

l’investigateur,  une  correction  du  positionnement  du  masque  ou  des  paramètres  de  la 

ventilation  était  réalisé.  Ainsi,  dans  notre  série,  il  n’existe  pas  de  différence  significative 

entre  les volumes de  fuites mesurés au début et à  la  fin de  la  séance de VNI.   Ce dernier 

point  est  essentiel  pour  notre  étude  puisqu’il  appuie  l’hypothèse  initiale  que  dans  des 

conditions  stables, il est possible d’évaluer la variation de la PaCO2 à l’aide de l’ETCO2.  

 

31  

5. CONCLUSION  

La mesure de l’ETCO2 pendant la VNI est réalisable mais nécessite une rigueur dans la gestion 

des fuites et  l’adaptation du patient à son respirateur. L’interprétation   d’une valeur  isolée 

d’ETCO2 ne permet pas de prédire la PaCO2 d’un patient donné. En revanche, la surveillance 

continue du  ΔETCO2 pourrait  se  substituer  à  la  répétition des  gaz du  sang et  améliorer  le 

monitorage des patients lors de la VNI.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

32  

6.TABLE DES ILLUSTRATIONS  

Figure 1. Schéma du métabolisme du CO2. ................................................................................ 6 

Figure 2. Capnogramme normal. ............................................................................................... 7 

Figure 3. Schéma des 3 zones pulmonaires de West. ................................................................ 8 

Figure 4. Schéma du montage expérimental ........................................................................... 14 

Figure 5. Exemple de courbe de capnographie souhaitée lors de la réalisation de la VNI ...... 15 

Figure 6. Ecran de respirateur DRAGER®‐EVITA 2 – montrant les différents volumes calculés 

par le respirateur. ..................................................................................................................... 15 

Figure 9. Droite de régression linéaire de l’ETCO2 en fonction de la PaCO2 ............................. 20 

Figure 10. Représentation graphique de Bland et Altman montrant l'agrément entre la 

mesure de l'ETCO2 et la mesure de la PaC02 ............................................................................. 20 

Figure 11. Droite de régression linéaire des variations de l'ETCO2 en fonction des variations 

de la PaCO2 .............................................................................................................................. 21 

Figure 12 . Représentation graphique de Bland et Altman illustrant l'agrément entre les 

variations de PaCO2 et d'ETCO2 ................................................................................................. 22 

Figure 13. représentation graphique de la répartition des patients illustrant l'adéquation 

entre les variations de l'ETCO2 et les variations de la PaCO2 ................................................. 23 

Figure 14. Droite de régression linéaire illustrant la corrélation entre Δ PaCO2‐ETCO2 mesurés 

à TO et T1 (r= 0,9 ; p < 0,001) ................................................................................................... 24 

Figure 15. Représentation graphique de Bland et Altman illustrant l'agrément entre Δ PaCO2‐

ETCO2(TO) et Δ PaCO2‐ETCO2 (T1). ................................................................................................. 24 

 

7.TABLE DES TABLEAUX  

Tableau 1. Déterminants de l’ETCO2 ......................................................................................... 9 

Tableau 2. Caractéristiques de la population d'étude ............................................................. 17 

Tableau 3. Etiologie des détresses respiratoires aigües .......................................................... 18 

Tableau 4. Caractéristiques des séances de VNI ...................................................................... 18 

Tableau 5. Données biologiques recueillies ............................................................................. 19 

 

33  

8. BIBLIOGRAPHIE 

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