Débit d'air et circonférence dynamique de l'abdomen et du thorax chez les adultes à différents réglages de ventilation à pression positive continue et fréquences respiratoires

Jun 12, 2023

Données scientifiques volume 10, Numéro d'article : 481 (2023) Citer cet article

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La ventilation à pression positive continue (CPAP) est une thérapie respiratoire couramment prescrite fournissant une pression expiratoire positive (PEP) pour faciliter la respiration et prévenir l'effondrement des voies respiratoires. La définition de la PEP est très controversée et elle est donc principalement titrée en fonction des symptômes d'une assistance excessive ou insuffisante. Cependant, les périodes de titration demandent beaucoup de soins au clinicien et peuvent entraîner un barotraumatisme ou une sous-oxygénation au cours du processus. Le développement de méthodes basées sur des modèles pour personnaliser plus efficacement la thérapie CPAP en fonction de la réponse spécifique du patient nécessite des données cliniques sur les interactions poumon/CPAP. À cette fin, un essai a été mené pour établir un ensemble de données sur les interactions poumon/CPAP de sujets sains. La pression, le débit et le volume courant ont été enregistrés parallèlement aux mesures secondaires de la circonférence thoracique et abdominale dynamique, afin de mieux valider les résultats du modèle et d'évaluer les modes respiratoires, le recrutement musculaire et l'effort. N = 30 sujets (15 hommes ; 15 femmes) ont été inclus. Les asthmatiques et les fumeurs/vapoteurs autodéclarés ont été inclus, offrant une évaluation préliminaire de toute différence potentielle en réponse à la CPAP en raison des changements de raideur pulmonaire dans ces scénarios. Des données démographiques supplémentaires associées à la fonction pulmonaire (sexe, âge, taille et poids) ont également été enregistrées.

Le fardeau des maladies respiratoires chroniques augmente avec l’augmentation de la pollution atmosphérique et des taux d’obésité, ainsi que la mobilité mondiale et la transmission des maladies1,2,3,4,5,6,7. Actuellement, le diagnostic et le traitement des maladies respiratoires reposent principalement sur le jugement et les tests cliniques qui ne peuvent être effectués qu'en milieu clinique8,9,10,11,12,13,14,15. Par conséquent, la capacité de diagnostic et de traitement est limitée et ne peut traiter que les personnes atteintes d’une maladie avancée. Cibler les maladies chroniques avec un diagnostic précoce pour prévenir ou ralentir la progression de la maladie, et ainsi réduire le fardeau social et économique, nécessiterait une capacité de test accrue, ce qui n'est actuellement pas économiquement réalisable étant donné que de nombreux systèmes de santé ont déjà atteint ou dépassé leur capacité16,17,18,19.

Développer les capacités de surveillance respiratoire à domicile augmenterait la capacité de test et permettrait une surveillance et des soins à distance plus efficaces. Des tests à domicile considérablement améliorés réduiraient également le fardeau des tests à l’hôpital sur le système de santé. Pour que les tests à domicile soient mis en œuvre avec une capacité équivalente aux tests cliniques, il faut une modélisation robuste et des systèmes de surveillance basés sur des modèles, capables d'identifier des paramètres cliniquement pertinents. La première étape consiste à disposer d’ensembles de données respiratoires de haute qualité pour développer et tester ces méthodes.

Biomécaniquement, l'inspiration est entraînée par une diminution de la pression pleurale, créant un gradient de pression entre la pression atmosphérique au niveau des orifices oraux/nasaux et entraînant le flux dans les poumons par les voies respiratoires20,21. La diminution de la pression pleurale est générée par l’expansion de l’espace pleural, principalement entraînée par la descente du diaphragme20,21. De plus, la contraction des muscles intercostaux soulève la cage thoracique, ce qui contribue à l’expansion plurielle20,21. L'expiration est considérée comme principalement passive pendant les modes respiratoires normaux. Cependant, il peut être produit activement en cas de demande/charge respiratoire accrue par un mouvement excentrique du diaphragme diminuant avec force le volume pleural et expulsant l'air des poumons20,21.

Sur le plan diagnostique, les maladies respiratoires chroniques sont classées selon la composition et la localisation des anomalies obstructives et restrictives8,22. Les anomalies obstructives ont pour effet d'obstruer les voies respiratoires par constriction, inflammation ou collapsus et provoquent une résistance accrue des voies respiratoires8,23,24. Les anomalies restrictives peuvent être intrinsèques et rigidifier le tissu pulmonaire par cicatrisation/fibrose ou extrinsèques et rigidifier le thorax en cas de brûlures graves et d'obésité3,8,25,26,27. Cliniquement, la présence potentielle d'anomalies est principalement indiquée par les changements observés dans les schémas respiratoires, la palpation, la percussion, l'auscultation et l'oxymétrie8,28,29,30.