Anesthésie Foch

Pneumopathies nosocomiales acquises sous ventilation mécanique

septembre 2003


Pneumopathies nosocomiales acquises sous ventilation mécanique

S.Y. Donati, D. Demory, L. Papazian

Service de réanimation médicale, CHU Sainte-Marguerite, boulevard Sainte-Marguerite, 13009 Marseille, France
e-mail : laurent.papazian@ap-hm.fr

POINTS ESSENTIELS

· Les pneumopathies sont la première cause d’infection nosocomiale en réanimation.

· Les pneumopathies acquises sous ventilation mécanique (PNAVM) surviennent après au moins 48 heures de ventilation mécanique invasive.

· Le mécanisme est multifactoriel, mais prédomine la notion d’inhalation précédée d’une colonisation oro-pharyngée, gastrique et/ou trachéale.

· Le délai d’apparition permet de classer ces PNAVM en précoces (staphylocoque doré, pneumocoque, Haemophilus influenzae) et tardives (Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii, stapylocoque doré Méti-R) selon qu’elles apparaissent avant ou après le 5e jour de ventilation mécanique.

· Le diagnostic peut s’aider de la clinique essentiellement grâce au score CPIS.

· Le diagnostic microbiologique de confirmation est encore très largement discuté, mais il semble que le lavage broncho-alvéolaire (LBA) soit l’examen le plus utile.

· Le diagnostic différentiel avec une pneumopathie non bactérienne voire non infectieuse (inflammatoire, fibrosante) et la recherche d’un autre foyer infectieux doivent toujours être discutés en fonction de l’orientation clinique initiale et/ou de l’échec de l’antibiothérapie.

· L’intérêt de la plupart des mesures préventives est discuté. L’utilisation préférentielle de la VNI lorsque cela est possible semble utile pour prévenir la survenue d’une pneumopathie nosocomiale. La position proclive du patient à 45o est la seule mesure préventive validée de prévention des PNAVM.

· Le traitement curatif des pneumopathies bactériennes repose en général sur une bithérapie. Celle-ci peut être orientée par les données de prélèvements non invasifs (aspirations trachéales) réalisés de façon périodique et systématique. La durée du traitement est discutée : les dernières données semblent en faveur d’une antibiothérapie relativement courte de 8 à 10 jours.

· L’échec d’une thérapeutique antibiotique nécessite de renouveller le LBA (associé à des prélèvements sanguins de type sérologies et antigénémies) de façon à élargir le champ de recherche infectieux (recherche virale, fongique, parasitaire).

Une pneumopathie infectieuse nosocomiale (PN) est définie comme une infection pulmonaire acquise après au moins 48 heures d’hospitalisation. Le terme de pneumopathie nosocomiale acquise sous ventilation mécanique (PNAVM) concerne les infections acquises après 48 heures au moins de ventilation artificielle invasive. En réanimation, c’est le type d’infection nososcomiale le plus fréquent, comme le montre l’étude de prévalence multicentrique européenne [1] portant sur 10 000 patients et dans laquelle les PN représentaient 47 % des infections. Dans la mesure où les pneumopathies nosocomiales sont 21 fois plus fréquentes chez les sujets sous ventilation mécanique [2], seuls les travaux tenant compte de ce facteur sont réellement interprétables. Leur fréquence globale en réanimation est de 8 à 15 %, mais s’élève à 30 % en cas de ventilation mécanique, voire jusqu’à 70 % chez les sujets ventilés depuis plus de 48 heures [3] [4] [5]. Le risque de développer une PNAVM semble diminuer au cours du temps : ainsi, alors qu’à j5 après le début de la ventilation mécanique le risque est de 3 % par jour, il n’est plus que de 2 % par jour à j10 et de 1 % par jour à j15 [6]. Les mécanismes physiopathologiques, les critères diagnostiques, et les modalités du traitement préventif et curatif de ces PNAVM demeurent très discutés.

MÉCANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES
ET FACTEURS DE RISQUE

Colonisation

Colonisation oro-pharyngée et trachéobronchique

La survenue d’une PNAVM semble le plus souvent la conséquence d’une inhalation microbienne à partir d’une colonisation plutôt que d’une invasion microbienne par voie systémique. Une colonisation (présence de germes au niveau de la muqueuse respiratoire sans invasion de cette muqueuse ni réaction systémique) précède quasiment toujours une PNAVM [7]. Le nombre de patients colonisés au niveau des voies respiratoires augmente avec la durée d’hospitalisation en réanimation [8] [9]. En début de séjour se sont essentiellement des bactéries à Gram positif qui sont retrouvées dans la flore colonisante pour être remplacées ensuite par des bactéries à Gram négatif dont la proportion croît avec la durée de séjour. Les mécanismes impliqués dans cette prédominance ne sont pas clairement établis : origine digestive et/ou antibiothérapie venant détruire la flore commensale chargée d’inhiber le développement de ces germes pathogènes [10]. La contamination exogène à partir des éléments du respirateur est de nos jours rarement impliquée.

Colonisation gastrique

Une prolifération bactérienne existe dans l’estomac des patients de réanimation. Des prélèvements répétés sur différents sites ont permis de démontrer la séquence suivante : après une progression rétrograde des germes de l’estomac vers l’œsophage et l’oropharynx, l’arbre trachéobronchique est contaminé à la faveur de troubles de déglutition avec micro- ou macro-inhalations répétées, qui se produisent même en présence d’une sonde d’intubation avec ballonnet gonflé [11]. Un pH gastrique au-dessus de 4,5 (élévation liée essentiellement à l’utilisation des thérapies anti-ulcéreuses et à l’alimentation entérale) favorise cette colonisation [12]. Il est à noter que ce pH gastrique n’est pas différent, que les patients soient traités par sucralfate ou anti-H2 [13]. L’acidification (pH = 3,5) des préparations pour nutrition entérale pourrait être un moyen de prévention de la colonisation gastrique [14].

Inhalations

Les troubles de la vigilance et les troubles de la déglutition, secondaires à une atteinte neurologique ou à une intubation prolongée, sont pourvoyeurs de macro-inhalations. Chez les patients intubés, la surface externe de la sonde est une voie de passage privilégiée des germes, les ballonnets à basse pression diminuant les lésions muqueuses mais favorisant les micro-inhalations. De plus, la position en décubitus dorsal strict est retrouvée comme facteur de risque indépendant de développer une PNAVM [15] [16] car rendue responsable de 4 fois plus d’inhalation que la position proclive à 45o [11] [17] qui est désormais préconisée.

Facteurs de risques liés à la réanimation

Ventilation mécanique

Un grand nombre d’étude montre que la survenue de PNAVM augmente avec la durée de ventilation [4] [18] [19], mais le lien de causalité n’est pas évident, la nécessité d’une ventilation prolongée étant souvent liée à la présence d’une pneumopathie. Une étude prospective portant sur 567 patients a montré que le risque de développer une PNAVM augmente de façon constante de 1 % à chaque jour supplémentaire de ventilation [18]. Néanmoins, cette augmentation ne semble pas linéaire. En effet, l’étude de Langer et al. [19] a démontré que le risque de développer une PNAVM est maximal vers le 8-10e jour de ventilation. Le 5e jour est la limite fixée pour différencier les PNAVM précoces (en majorité secondaires à des inhalations souvent préalables à la mise sous respirateur) des PNAVM tardives (effectivement acquises sous ventilation mécanique) [20] [21]. En résumé, la majorité des PNAVM survient avant 10 jours de ventilation [3] [22] avec une durée moyenne de ventilation avant infection oscillant entre 6 et 10 jours [15] [23].

Respirateurs et circuits

Sous réserve d’une stérilisation adéquate du matériel et du respect des règles élémentaires d’hygiène en réanimation, il est clairement démontré que les circuits ne sont pas responsables de PNAVM [24] [25]. Le condensat formé dans les tuyaux peut contenir plus de 105 bactéries à Gram négatif par ml. Le risque est alors son déversement dans la trachée ou vers l’extérieur, en particulier sur les mains du personnel lors de manipulations de circuits. Les nébuliseurs pour aérosols peuvent, s’ils sont contaminés, entraîner des pneumopathies. Les humidificateurs chauffants ne seraient que peu en cause dans la survenue de PNAVM [26] et l’utilisation des échangeurs de chaleur et d’humidité ne semble pas diminuer l’incidence des PNAVM [27] [28].

Intubation

Elle favorise le passage des germes depuis l’oro-pharynx vers la trachée en dépit des ballonnets, qui lorsqu’ils n’atteignent pas une pression de 20 cmH2O, multiplient par 2,5 le risque de PNAVM [29]. Des systèmes d’aspiration permanente des sécrétions sous-glottiques (au-dessus du ballonnet) dont l’efficacité est rapportée par plusieurs équipes [30] [31] serait surtout efficace chez les patients ne recevant pas d’antibiothérapie [29]. Par exemple, Kollef et al. [32] ne retrouvent pas de différence d’incidence des PNAVM chez des patients de chirurgie cardiaque (5 % versus 8,2 %). En revanche, ils notent que les PNAVM survenant chez les patients disposant d’une aspiration sous-glottique continue apparaissent plus tardivement (5,6 ± 2,3 j) que chez les patients non-équipés d’un tel diapositif (2,9 ± 1,2 j ; p = 0,006). Les aspirations trachéales peuvent entraîner une contamination exogène par voie manuportée mais l’utilisation de systèmes clos d’aspiration ne semblent pas s’accompagner d’une diminution de l’incidence des PNAVM [33] [34]. Deux études ont montré que les ré-intubations sont un facteur de risque important de survenue de PNAVM [35] [36]. Les extubations accidentelles augmentent le risque de survenue de PN (risque relatif 1,8), contrairement aux auto-extubations et aux ré-intubations après un échec de sevrage [37]. Enfin la présence de sondes nasotrachéales (et de sondes nasogastriques) favorise l’apparition de sinusites maxillaires [38] [39], multipliant par près de 4 le risque de PNAVM [40].

Trachéotomie

Aucun travail méthodologiquement bien conduit n’a démontré d’effet protecteur d’une technique (intubation ou trachéotomie) par rapport à l’autre envers l’apparition de PNAVM.

Nutrition entérale

Bien que favorisant l’inhalation et la colonisation gastrique, aucune étude n’a pu démontrer l’augmentation de l’incidence des PN chez les patients soumis à une nutrition entérale, même lorsqu’il existe une inhalation prouvée du contenu gastrique [41]. Dans un travail prospectif randomisé réalisé chez 38 patients, il n’a pas été objectivé de diminution du nombre de PNAVM chez les patients nourris par jéjunostomie plutôt que par voie nasogastrique [42].

Prévention anti-ulcéreuse

Compte tenu des différentes études menées sur le sujet [43] [44] [45], on peut retenir qu’en l’absence de risque hémorragique majeur il semble préférable de prescrire du sucralfate, bien que son rôle protecteur vis-à-vis d’une PNAVM ne soit pas prouvé.

Antibiothérapie

Une antibiothérapie pour une infection extrapulmonaire est un facteur de risque controversé de survenue de PNAVM [15] [18] [46] [47] [48]. Il semble même que la prescription d’une antibiothérapie après l’intubation soit associée à une réduction de l’incidence des PNAVM précoces, notamment chez les patients présentant une défaillance neurologique [48].

Facteurs de risques liés au patient

L’âge, l’obésité, le sexe masculin, l’alcoolisme, le statut nutritionnel altéré, l’immunosuppression, la bronchopneumopathie chronique obstructive, l’existence de défaillances viscérales associées, en particulier l’insuffisance rénale sont inconstamment retrouvés comme facteur de risque indépendant de PNAVM [15] [35]. En revanche, le risque semble corrélé au score Apache II (lorsqu’il est supérieur à 15) et au pronostic lorsque l’évolution du patient est estimée fatale à court ou moyen terme [15] [18] [35]. Les patients chirurgicaux (surtout en cas de chirurgie combinée thoraco-abdominale et/ou de caractère urgent de l’acte chirurgical et/ou en présence d’un traumatisme crânien avec coma) développent davantage de PNAVM que les patients médicaux [23]. Le lien entre PNAVM et SDRA est difficile à établir [49] [50] [51] [52]. Il semble toutefois que la présence d’un SDRA augmente le risque de survenue d’une PNAVM sans toutefois être un facteur de surmortalité.

ASPECTS MICROBIOLOGIQUES

La distribution des germes mis en cause est influencée par le type d’analyse microbiologique ayant conduit au diagnostic (isolement difficile et souvent non fait des virus et des germes anaérobies), mais également par l’existence d’une antibiothérapie systémique préalable, par le type des malades étudiés (médical, chirurgical ou traumatisé), l’existence de comorbidités et le type précoce (Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae) ou tardif (flore à Gram négatif résistant) de la pneumopathie. Il est de plus à noter que l’étiologie est polymicrobienne dans près de 50 % des cas [53] [54]. Il existe aussi des différences écologiques très importantes d’un pays à l’autre, d’une ville à l’autre et d’un service de réanimation à un autre [55] et il est donc primordial de bien connaître l’écologie bactérienne au sein de chaque service afin d’adapter au mieux les antibiothérapies probabilistes. En dehors de la biopsie pulmonaire, il a été clairement démontré qu’il n’existait aucun critère de certitude concernant la présence de Candida [56]. Enfin, concernant la pathologie virale, certaines recherches doivent être entreprises, même chez les patients immunoconpétents (Herpes virus hominis, Cytomegalovirus) en particulier dans le cadre de PN tardives [57] [58] [59] [60].

DIAGNOSTIC DES PNEUMOPATHIES NOSOCOMIALES

Le diagnostic repose pour certains sur de simples critères cliniques et paracliniques et pour d’autres sur des examens à visée microbiologique, souvent complexes. Le diagnostic clinique repose sur l’association d’un syndrome infectieux (fièvre et/ou leucopénie ou hyperleucocytose), d’un syndrome alvéolaire ou alvéolo-interstitiel (apparition ou modification d’une image radiologique préexistante), d’une bronchorrhée purulente et d’une détérioration gazométrique. Il s’agit bien sûr de signes non spécifiques surtout en cas d’atteinte respiratoire préalable et/ou d’image radiologique pathologique préexistante (SDRA). Différents scores de pneumopathie nosocomiale ont été proposés, le plus intéressant étant probablement le CPIS (Clinical Pulmonary Infection Score) proposé par Pugin et al. [61] (tableau I). Ce score est compris entre 0 et 12 et offre de bonnes sensibilité et spécificité lorsqu’il est supérieur à 6 [62]. Une règle importante est d’essayer de réaliser les prélèvements avant l’instauration d’une antibiothérapie. Plusieurs techniques permettent d’aider au diagnostic. Il s’agit du lavage bronchoalvéolaire (LBA) sous fibroscopie, le mini-LBA à l’aveugle, la brosse protégée télescopique (BTP) sous fibroscopie, le double cathéter protégé à l’aveugle (Combicath®) et enfin l’aspiration trachéale. La précocité et l’adaptation de l’antibiothérapie sont des facteurs reconnus de guérison des PNAVM [63] et le retard à la prescription d’une antibiothérapie adaptée semble être un facteur indépendant de mortalité liée aux PNAVM [64]. Malheureusement, aucune technique n’offre une sensibilité et une spécificité parfaites. La BTP présente une sensibilité insuffisante [65] [66] [67]. Cinq travaux récents abordent le problème non plus sous l’angle de la comparaison de deux ou plusieurs techniques selon leur résultat microbiologique, mais selon l’impact du choix de la stratégie diagnostique (invasive ou non-invasive) sur le pronostic des malades ventilés [68] [69] [70] [71] [72]. Les résultats de ces études sont extrêmement contradictoires et ne permettent pas non plus de conclure. La conférence de consensus la plus récente recommande de ne pas utiliser les aspirations trachéales qualitatives (sans numération des germes) [73]. Une technique à l’aveugle permettant une culture quantitative paraît suffisante à conforter le diagnostic de PNAVM bactérienne et à fournir le ou les germes en cause [74]. Le LBA sous fibroscopie est probablement l’examen dirigé le plus utile. En pratique, nous proposons la réalisation bihebdomadaire systématique de cultures quantitatives par une technique non-fibroscopique, peu coûteuse (aspirations trachéales par exemple) permettant de guider le choix de l’antibiothérapie lorsque le patient présente une suspicion de PNAVM qui sera confirmée par un LBA par fibroscopie. Lorsque le résultat de la culture du LBA sera obtenu le traitement pourra alors être rediscuté. Lorsque les prélèvements sont stériles (surtout lorsque le patient ne reçoit pas d’antibiotique) et après avoir éliminé une cause extrapulmonaire de sepsis, il paraît utile de rechercher une étiologie non-bactérienne (cytomégalovirus en particulier), voire de rechercher une étiologie non-infectieuse pulmonaire (tumeur, fibro-prolifération, connectivité...), au moyen d’un LBA, voire d’une biopsie chirurgicale chez certains malades chez qui un diagnostic alterne existe (fibroprolifération au cours du SDRA) [59]. Le problème principal est celui de la décision d’arrêt d’une antibiothérapie lorsque le LBA se révèle négatif. La rédaction d’un protocole en collaboration avec le service de microbiologie, validé par le CLIN peut s’avérer d’une aide précieuse.

Tableau I. Clinical Pulmonary Infection Score.

1 - Température
  36,5 oC et 38,4 oC : 0 point
  38,5 oC et 38,9 oC : 1 point
  36 oC ou 39 oC : 2 points

4 - PaO2/FIO2 mmHg
 
> 240 ou SDRA : 0 point
  240 sans SDRA : 2 points

2 - Globules blancs
 
4 G/l et 11 G/l : 0 point
 < 4 G/l ou > 11 G/l : 1 point ;
 si 0,5 G/l formes immatures : + 1 point

5 - Cliché du thorax
 absence d’infiltrat : 0 point
 infiltrat diffus : 1 point
 infiltrat localisé : 2 points

3 - Aspirations trachéales*
 
< 14 + : 0 point
  14 + : 1 point ; si purulence : + 1 point

6 - Culture semi-quantitative
des sécrétions trachéales (0, 1, 2 ou 3 +)
 bactérie pathogène 1 + : 0 point
 bactérie pathogène > 1 + : 1 point ;
 si même bactérie que sur le Gram : + 1 point

* Pour chaque aspiration, les infirmières estiment la quantité de sécrétions de 0 à 4 +. L’estimation totale est obtenue en additionnant toutes les + notées sur 24 heures.

PRONOSTIC
DES PNEUMOPATHIES NOSOCOMIALES

Le taux de mortalité des pneumopathies nosocomiales varie selon les travaux de 13 à 55 %. Cette disparité est en grande partie liée au type de patients étudiés (ventilés, non-ventilés, médicaux, chirurgicaux...), mais aussi à la disparité des critères de diagnostic. Un certain nombre d’études, consacrées à la prévention des PNAVM soit par la décontamination digestive sélective, soit par le choix d’un protecteur gastrique ou portant sur les PNAVM au cours du SDRA, aboutissent à la conclusion que le nombre de PNAVM est diminué mais que la mortalité reste inchangée. Cependant, il faut souligner que certains facteurs sont péjoratifs : il en est ainsi de l’âge (au-delà de 60 ans), de la maladie sous-jacente et de la présence d’un état de choc. D’autres facteurs sont plus discutés tels que la survenue d’une PNAVM chez des patients présentant un SDRA, les pneumopathies tardives par rapport aux précoces, la survenue chez des insuffisants respiratoires chroniques ou bien encore l’étiologie microbienne (Pseudomonas aeruginosa ou Acinetobacter).

TRAITEMENT

Traitement préventif

Une décontamination digestive sélective (DDS) comportant généralement 3 agents anti-infectieux (amphothéricine B, polymyxine, aminoside) appliquée sur la muqueuse buccale et administrés par voie digestive (sonde gastrique) pourrait être utile chez les patients traumatisés et dans certains types de chirurgie (chirurgie œsophagienne notamment où le risque de régurgitation est important). Son efficacité demeure discutée chez les patients médicaux [75]. Concernant l’utilisation de protecteurs gastriques et bien que les études soient contradictoires, le sucralfate semble présenter plusieurs avantages : il ne modifie pas le pH gastrique, présente une efficacité antibactérienne propre, prévient les hémorragies digestives hautes tout autant que les anti-H2, ne nécessite pas de manipulation des lignes de perfusion pour son administration et enfin est beaucoup moins onéreux que les autres protecteurs gastriques. Le Centers for Disease Control [76] recommande d’autres pratiques pour tenter de réduire l’incidence des PNAVM : stérilisation des circuits du respirateur, utilisation de techniques aseptiques d’aspiration trachéale et maintien des patients en position demi-assise. L’utilisation à titre systématique de dispositifs d’aspirations protégées et de dispositifs d’aspirations sous-glottiques en raison de leur coût élevé n’est pas validée. Le choix de l’interface invasive (trachéotomie, intubation naso- ou orotrachéale) est encore discuté mais il semble que, à la lumière de travaux méthodologiquement bien menés, l’intubation nasotrachéale favorise la survenue de sinusites maxillaires et de PNAVM par rapport à l’intubation orotrachéale. Plusieurs études ont démontré le bénéfice de la ventilation non invasive dans la diminution de l’incidence des PN [77] [78] [79]. Il semble logique, bien que non prouvé, qu’une utilisation rationnelle des antibiotiques dans les services de réanimation, puisse en partie prévenir l’apparition d’infections à germes multirésistants [80] [81] [82]. En fait, la principale mesure est probablement le positionnement des patients en position proclive [15] [16] [17].

Traitement curatif

La mono- ou bithérapie n’est argumentée que par très peu d’études méthodologiquement acceptables. La dernière conférence de consensus ne donne pas de réponse précise sur ce sujet [73]. Après le début du traitement, il est nécessaire d’effectuer une évaluation soigneuse afin d’évaluer la réponse au traitement. Une détérioration rapide ou l’absence d’amélioration après 72 heures de traitement probabiliste impose une réévaluation du traitement et souvent une démarche diagnostique agressive. Il faut cependant souligner que l’absence de réponse à un traitement probabiliste peut être liée à l’absence de problème infectieux (par exemple au cours de la phase fibroproliférative du SDRA), à une cause infectieuse non-bactérienne ou à une cause infectieuse extrapulmonaire. Une étude multicentrique française visant à évaluer la durée du traitement des pneumonies tardives a permis de montrer une équivalence en termes d’efficacité entre une antibiothérapie courte (8 jours) et une antibiothérapie longue (15 jours) [83]. En l’état actuel des connaissances, aucun traitement adjuvant (en particulier ceux agissant sur l’immunité) autre que l’apport nutritionnel suffisant et la kinésithérapie [84] ne peut être recommandé (figure 1).

Figure 1. Stratégie de prise en charge des PNAVM.

 

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