Surveillance de la dépression respiratoire due aux opiacés

Rajnish K. Gupta, MD; David A. Edwards, MD, PhD

Figure 1 : Description des formes d’ondes obtenues avec un système de surveillance par oxymétrie continue et capnographie.

En 2006 et en 2011, l’Anesthesia Patient Safety Foundation (APSF) a organisé plusieurs conférences multidisciplinaires afin de traiter du problème grave pour la sécurité des patients posé par la dépression respiratoire due aux opiacés (OIVI).1Compte tenu de l’importance du problème et du fait qu’il n’existe actuellement aucun moniteur permettant de détecter les événements indésirables liés à la dépression respiratoire due aux opiacés, les recommandations formulées par les participants à la conférence de 2011 étaient que, jusqu’à ce que de meilleurs moniteurs existent, il convient d’utiliser une oxymétrie continue (de préférence avec alarmes centralisées et téléavertisseurs) pour surveiller les patients ne recevant pas de supplémentation en oxygène et des moniteurs de ventilation (capnographie) pour ceux recevant une supplémentation en oxygène.

Nous sommes désormais en 2017, et, dans le contexte du débat national qui entoure la crise des opiacés, il est plus pertinent que jamais de passer en revue l’état actuel de la surveillance de la dépression respiratoire due aux opiacés et de fournir des recommandations mises à jour fondées sur les faits.

Incidence de la dépression respiratoire due aux opiacés

Il a longtemps été difficile de mesurer avec précision l’incidence de la dépression respiratoire due aux opiacés, puis de mesurer le bénéfice apporté en matière de sécurité par un nouveau protocole ou une nouvelle technologie de surveillance. Le manque de cohérence de la taxonomie de la dépression respiratoire dans la littérature médicale empêche les études comparatives.2 Les différentes définitions utilisées pour identifier une dépression respiratoire rendent la détermination de l’incidence réelle difficile. Certains indicateurs de substitution visant à définir la dépression respiratoire incluent l’hypoxémie, l’hypopnée, l’hypoventilation hypercapnique, la diminution de la fréquence respiratoire et la ventilation minute, entre autres.2 Les définitions utilisées pour caractériser l’hypoxémie dans la littérature font état de valeurs de SpO2 comprises entre 80 et 94 %.3 En gardant à l’esprit que de nombreux indicateurs différents sont utilisés pour mesurer la dépression respiratoire, l’incidence de la dépression respiratoire due aux opiacés se situe entre 0,15 et 1,1 % de tous les patients opérés.3-8 Alors que les estimations concernant l’incidence de la dépression respiratoire due aux opiacés varient en fonction des définitions utilisées, de récentes études continuent à rapporter une incidence située dans la même fourchette de valeurs.2 Il semble clair que la taxonomie et les indicateurs de mesure de la dépression respiratoire doivent être normalisés afin que les recherches menées en vue de réduire les risques puissent faire des avancées significatives. Nous devons non seulement déterminer « ce que nous devons surveiller », mais nous devons aussi décider à quel moment une surveillance est nécessaire (ce sujet est abordé dans l’article, À quel moment et chez quels patients une surveillance de la dépression respiratoire postopératoire due aux opiacés est-elle nécessaire ?) et quels sont les outils adéquats pour réduire l’incidence de la dépression respiratoire due aux opiacés.

Quand une surveillance est-elle nécessaire ?

La somnolence et la sédation sont les précurseurs les plus courants de la dépression respiratoire due aux opiacés.2,9 Une surveillance régulière par le personnel infirmier est actuellement le principal moyen utilisé pour surveiller ce phénomène. La détermination de la fréquence nécessaire des contrôles réalisés par les infirmières exige de parvenir à un équilibre en matière de dérangement des patients, de perturbation du travail des infirmières et des frais de personnel. Pour les patients opérés, les quatre premières heures suivant la sortie de la salle de surveillance postinterventionnelle (SSPI) constituent le moment où les taux de sédation les plus élevés sont observés, et les 12 premières heures suivant l’intervention chirurgicale sont le moment où plus de la moitié des dépressions respiratoires dues aux opiacés se produisent. En outre, 75 % des dépressions respiratoires dues aux opiacés surviennent au cours des 24 premières heures suivant l’intervention chirurgicale.2 Compte tenu du délai d’apparition des dépressions respiratoires postopératoires dues aux opiacés, la mise en place d’une surveillance accrue au cours des 24 premières heures pourrait contribuer à réduire les événements indésirables dus aux opiacés.

En 2014, les Centers for Medicare and Medicaid Services (CMS) ont mis à jour leurs recommandations relatives à l’administration d’opiacés en milieu hospitalier afin d’y inclure des contrôles répétés par le personnel infirmier avec mesure de la pression artérielle, de la température, du pouls, de la fréquence respiratoire, du niveau de douleur, du statut respiratoire et du niveau de sédation.10 Toutefois, la fréquence optimale des contrôles n’a pas été fixée et dépend probablement de divers facteurs incluant le type de douleur, l’adéquation de la prise en charge de la douleur du patient, la présence d’effets secondaires, les comorbidités et les changements du statut clinique. S’agissant des patients recevant des opiacés par voie neuraxiale, l’American Society of Anesthesiologists Task Force on Neuraxial Opioids et l’American Society of Regional Anesthesia and Pain Medicine suggèrent de surveiller une fois par heure pendant les 12 premières heures, une fois toutes les deux heures pendant les 12 heures suivantes, puis une fois toutes les quatre heures par la suite si aucune complication liée aux opiacés ne survient.11 En revanche, un panel d’experts soutenu par les CMS a recommandé de réaliser, pour toute administration d’opiacés, un contrôle de surveillance une fois toutes les deux heures et demie (pour tenir compte des retards de documentation) pendant les 24 premières heures et une fois toutes les quatre heures et demie par la suite. Toutefois, lors d’une enquête menée dans les hôpitaux CMS, seuls 8,4 % des patients équipés d’une pompe de délivrance d’opiacés par voie IV ont été contrôlés toutes les 2,5 heures et seuls 26,8 % ont été contrôlés toutes les 4,5 heures.12 Du fait des différences dans les recommandations formulées par les différentes organisations, dans les facteurs de risque liés aux patients, dans les protocoles d’anesthésie, dans la formation du personnel infirmier et des prescripteurs en matière de dépression respiratoire due aux opiacés, et dans le ratio nombre de patients par infirmière, une surveillance électronique continue postopératoire de tous les patients recevant des opiacés pourrait simplifier les soins et améliorer la détection des dépressions respiratoires dues aux opiacés.

Comment surveiller les patients ? Systèmes de surveillance et d’alerte

Quel que soit le système de surveillance électronique utilisé pour détecter les dépressions respiratoires dues aux opiacés, la méthode d’alerte des professionnels de santé, lorsque ces événements se produisent, doit être en mesure de garantir un système efficace. Il est fondamental de créer une base de données répertoriant les alertes de surveillance ayant permis de détecter une dépression respiratoire due aux opiacés. Des seuils d’alerte inadaptés produisent une lassitude à l’égard des alarmes, une irritation du patient et du personnel, et laissent la place à la complaisance, autant d’éléments qui peuvent rendre le meilleur système de surveillance complètement inefficace pour atteindre le résultat escompté.2

Idéalement, les systèmes de surveillance devraient utiliser simultanément plusieurs paramètres pour détecter quel indicateur de dépression respiratoire est susceptible d’apparaître en premier et des combinaisons de mesures pour identifier avec exactitude un événement imminent. Par le passé, les seuils d’alerte étaient assez simplistes et sujets à l’erreur.

L’oxymétrie est le dispositif de surveillance de la dépression respiratoire le plus utilisé actuellement dans les établissements hospitaliers. Toutefois, les seuils d’alerte de l’oxymétrie sont souvent les plus problématiques. Un seuil d’alerte trop élevé entraîne de fréquents faux positifs tandis qu’un seuil trop bas retarde l’intervention en cas de dépression respiratoire. L’administration d’une supplémentation en oxygène complique la surveillance, car elle peut retarder la détection d’une dépression respiratoire et altérer la réponse respiratoire hypoxique.13

La capnographie utilisée seule comporte également des limites. La capnographie est généralement qualitative plutôt que quantitative chez les patients non intubés et constitue donc un indicateur de la présence de dioxyde de carbone pendant une ventilation normale, des changements relatifs de la quantité de dioxyde de carbone expiré. Elle fournit également quelques informations concernant la fréquence respiratoire. Toutefois, la détection des changements dans les valeurs de CO2 , à la hausse comme à la baisse, peut être problématique et erronée. Pourtant, la capnographie peut être utile pour surveiller la fréquence respiratoire compte tenu de la nature périodique de l’expiration du CO2 et du fait que la chute à zéro pendant l’inspiration fournit une démarcation claire du cycle respiratoire. Avec la capnographie, il est également possible de fixer des seuils plus élevés pour la fréquence respiratoire afin de détecter une hyperventilation.

La combinaison de la fréquence respiratoire avec l’oxymétrie et la capnographie aide à obtenir des informations supplémentaires pour la détection des dépressions respiratoires dues aux opiacés ainsi que d’autres processus pathologiques (figure 1). Trois modèles de dépression respiratoire entraînant un décès inattendu ont été décrits par Curry et al. 14 La dépression respiratoire de type I est une détresse respiratoire compensée par une hyperventilation (ex. : suite à un choc septique, à une embolie pulmonaire ou à une insuffisance cardiaque congestive). Dans la dépression respiratoire de type I, les patients présentent une saturation en oxygène initialement stable, puis une baisse de la PaCO2 lorsque l’acidose métabolique s’installe et que l’hyperventilation compensatoire commence. Une fréquence respiratoire rapide est le symptôme distinctif de ce type d’insuffisance respiratoire. Au final, une lente désaturation précède une chute brutale de la SpO2 lorsque la réponse ventilatoire à l’aggravation de l’acidose échoue. La plupart des moniteurs actuels possèdent des alarmes qui se déclenchent en cas de fréquence respiratoire basse, mais ils ne détectent pas nécessairement une fréquence respiratoire rapide ou le réglage élevé détecte la dépression respiratoire trop tard. La dépression respiratoire de type II est une hypoventilation unidirectionnelle progressive ou une narcose due à une augmentation du CO2 . Dans ce cas, souvent dû à une surdose d’opiacés ou d’autres sédatifs, les patients présentent une augmentation de la PaCO2 (et de l’EtCO2) due à une diminution de la ventilation minute, bien souvent, alors même que la SpO2 est toujours supérieure à 90 %. La dépression respiratoire de type III est une diminution rapide du flux d’air/de la saturation en oxygène avec chute rapide de la SpO2 qui peut être observée chez les patients présentant une apnée obstructive du sommeil. Dans cette situation, le patient doit impérativement se réveiller pour maintenir l’oxygénation. S’il ne se réveille pas, une hypoxie rapide se développe pendant l’apnée, pouvant aller jusqu’à un arrêt respiratoire soudain.

Il n’existe actuellement aucun système de surveillance unique ou ensemble de seuils d’alarme capable de détecter tous les modèles respiratoires pouvant entraîner une mort subite. La sensibilité globale de détection des événements imminents peut être augmentée en utilisant plusieurs moniteurs pour détecter des modèles de changement.

Nouvelles technologies de surveillance et nouveaux algorithmes d’alerte

Comme nous l’avons mentionné précédemment, les établissements manquent bien souvent de personnel pour assurer une surveillance fréquente et régulière. De même, pour détecter les évènements indésirables avec précision, les alarmes de surveillance ont des capacités limitées. Des efforts sont actuellement déployés pour mettre au point et valider de nouveaux moniteurs dotés de systèmes d’alerte plus sophistiqués.

Des algorithmes combinant plusieurs paramètres physiologiques différents pour produire un seuil de « superfusion » unique pourraient augmenter la sensibilité des systèmes à seuil d’alerte tout en évitant les fausses alertes. Citons à titre d’exemple le score d’alerte précoce modifié (MEWS).14Le score MEWS est un simple seuil d’alerte supplémentaire qui combine plusieurs paramètres en un seul à des fins de documentation et d’alertes. D’autres algorithmes intelligents devraient analyser des modèles de changement incluant des combinaisons de constantes vitales plutôt que de se contenter d’additionner les seuils de différents moniteurs. Ces systèmes devraient prédire l’évolution vers une dépression respiratoire avant qu’un événement ne se produise, ce qui permettrait des interventions plus rapides et réduirait la morbidité.

Les systèmes de délivrance de médicaments intégrant la surveillance de la capnographie et de l’oxymétrie combinés à des PCA IV permettent de combiner la surveillance et la correction.15 Un moniteur capable d’intégrer plusieurs capteurs et utilisant d’un algorithme de reconnaissance de modèle, permettrait de détecter les premiers signes d’une dépression respiratoire pour bloquer toute nouvelle administration d’opiacés tout en alertant le personnel médical.16

La fréquence respiratoire peut être mesurée avec la capnographie grâce aux changements du flux d’air provenant de la ligne d’échantillonnage de CO2 . Toutefois, d’autres méthodes de détection de la fréquence respiratoire ont également été évaluées. La surveillance acoustique est intéressante, car elle ne nécessite aucun contact direct avec le patient. Cette méthode est particulièrement intéressante chez les enfants, chez qui il peut être difficile de maintenir une ligne d’échantillonnage en place.17 Toutefois, avec la surveillance acoustique il y a encore actuellement de nombreuses erreurs entraînant une lassitude à l’égard des alarmes.18 Les systèmes à radar qui surveillent la ventilation au moyen d’un système de détection installé dans le mur ou au plafond de la pièce sont en cours d’évaluation, mais ils sont actuellement limités à cause d’erreurs dues aux mouvements générant des fausses alertes.19

La bio-impédance est une technologie qui utilise les changements de conductance électrique dans la poitrine obtenus au moyen d’électrodes pour estimer la fréquence respiratoire, la ventilation minute, le volume courant et les épisodes d’apnée. Des études ont montré que ce type de moniteur de volume respiratoire (MVR) peut détecter les changements dans la ventilation minute et les dépressions respiratoires imminentes plus rapidement et avec une plus grande précision que la capnographie seule.20 Une étude a révélé que le MVR peut détecter le déclenchement d’une dépression respiratoire plus de 12 minutes avant le déclenchement de la désaturation.21 Chez les patients recevant une supplémentation en oxygène notamment, un MVR a détecté les signes d’une faible ventilation minute sans qu’aucune alarme de désaturation ne se déclenche. L’un des principaux problèmes rencontrés avec les moniteurs par bio-impédance actuels est la nécessité de placer des électrodes sur le patient afin de le connecter physiquement à un appareil qui analyse les mouvements. En outre, les mouvements non respiratoires comme la toux ou un simple geste du patient peuvent créer de fausses alertes. Enfin, les mouvements de la paroi thoracique sans échange d’air comme ceux qui se produisent en cas d’obstruction des voies respiratoires peuvent également induire les dispositifs à bio-impédance en erreur (tableau 1).17

Tableau 1 : Avantages et inconvénients des moniteurs de surveillance électronique continue

MONITEUR PARAMÈTRES AVANTAGES INCONVÉNIENTS
Oxymétrie SpO2
HR
  • Peu coûteux, très répandu
  • Bien toléré
  • Intégré à des dispositifs portatifs pour plus de confort et de mobilité
  • Surveillance peu efficace en cas de supplémentation en O2
  • Seuil d’alerte – provoque des faux positifs et des retards de détection selon le réglage du seuil
Capnographie EtCO2

RR

  • Bon pour arrow et arrowRR
  • Détecte l’apnée
  • Utile en cas de supplémentation en O2
  • Ligne d’échantillonnage mal tolérée
  • Qualitatif
  • Coûteux
  • Peu répandu
  • Seuil d’alerte simple
Seuil combiné (MEWS) RR
HR
(SBP
UOP
Temp.
Statut neuro)
  • Saisie multiparamètres
  • Plus sensible à la arrowRR
  • arrow retard de l’intervention
  • arrow retard du transfert en USI
  • Nécessite un dossier médical électronique intégré
  • Somme de seuils d’alerte simples
  • Exige des protocoles hospitaliers d’intervention robustes
Dispositifs de surveillance avec délivrance de médicaments intégrée SpO2
EtCO2
RR
  • Moniteur relié à un dispositif de délivrance de médicaments
  • Utilisation d’algorithmes
  • Interrompt l’administration de médicaments avant de prévenir les cliniciens
  • Coûteux
  • Peu répandu
  • Exige une ligne d’échantillonnage de CO2 et un oxymètre
Moniteur acoustique RR
  • Mieux toléré (par les enfants notamment)
  • Détecte arrow et arrow RR
  • Détecte l’apnée
  • Sujet aux artéfacts de mouvement et de bruit
  • Beaucoup de faux positifs
  • Lassitude à l’égard des alarmes
Moniteur radar RR
  • Aucun contact avec le patient
  • Mieux toléré (par les enfants notamment)
  • Détecte arrow et arrowRR
  • Détecte l’apnée
  • Sujet aux artéfacts de mouvement
  • Beaucoup de faux positifs
  • Lassitude à l’égard des alarmes
Bio-impédance RR
TV
VM
  • arrow sensibilité à la arrowventilation
  • Détecte l’apnée
  • Détecte arrowla ventilation avant arrowla SpO2
  • Coûteux
  • Encombrant à porter
  • Sujet aux artéfacts de mouvement
  • Beaucoup de faux positifs
  • Lassitude à l’égard des alarmes
  • Faux négatifs avec l’apnée obstructive
Pléthysmographie par inductance et audiométrie RR
SpO2
Perméabilité des
voies respiratoires
  • arrow sensibilité à la arrowventilation
  • Détecte l’apnée
  • Détecte l’apnée obstructive
  • Détecte arrow la ventilation avant arrow la SpO2
  • Détecte les arrowSpO2 isolées
  • Coûteux
  • Encombrant à porter
  • Sujet aux artéfacts de mouvement
  • Beaucoup de faux positifs
  • Lassitude à l’égard des alarmes
SpO2 – saturation en oxygène périphérique
HR – fréquence cardiaque
EtCO2 – dioxyde de carbone télo-expiratoire
RR – fréquence respiratoire
SBP – pression artérielle systolique
UOP – diurèse
TV – volume courant
VM – ventilation minute
USI – unité de soins intensifs

Des systèmes intégrés plus sophistiqués qui combinent une pléthysmographie respiratoire par inductance à l’audiométrie et à l’oxymétrie sont très sensibles pour la détection d’une dépression respiratoire, mais les systèmes actuels sont très encombrants, difficiles à porter pour les patients, sujets aux artéfacts de mouvement, et ils présentent les mêmes limitations dues aux faux mouvements de la paroi thoracique (toux ou pleurs) que les autres dispositifs de bio-impédance.17

Conclusions : Un avenir idéal

Dans un avenir idéal, aucun patient ne devra être victime de dépression respiratoire postopératoire due aux opiacés. Pour y parvenir, nous aurons besoin de nouveaux analgésiques tout aussi efficaces que les opiacés, mais qui ne provoquent pas de dépression respiratoire. En attendant ce moment, nous devons limiter les risques liés aux opiacés que nous utilisons actuellement. Nous y parviendrons en utilisant intelligemment les ressources infirmières et en y associant des systèmes de surveillance de pointe permettant de détecter efficacement les événements respiratoires imminents. Pour rendre cet avenir possible, les principales parties prenantes pourront aider à élaborer une taxonomie pour les événements indésirables dus aux opiacés, dont la dépression respiratoire, ainsi que des directives et des indicateurs de résultat.

Le Dr Gupta est professeur d’anesthésiologie au Vanderbilt University Medical Center de Nashville (Tennessee, États-Unis).

Le Dr Edwards est professeur d’anesthésiologie dans le service de neurochirurgie du Vanderbilt University Medical Center de Nashville (Tennessee, États-Unis).


Aucun des auteurs de cet article n’a déclaré de conflit d’intérêts.


Documents de référence

  1. Weinger M, Lee LA. No patient shall be harmed by opioid-induced respiratory depression. APSF Newsletter 2011;26:21. Available at https://dev2.apsf.org/newsletters/html/2011/fall/01_opioid.htm. Accessed December 9, 2017.
  2. Jungquist CR, Smith K, Nicely KLW, et al. Monitoring hospitalized adult patients for opioid-induced sedation and respiratory depression. Am J Nurs 2017;117:S27–S35.
  3. Sun Z, Sessler DI, Dalton JE, et al. Postoperative hypoxemia is common and persistent: a prospective blinded observational study. Anesth Analg 2015;121:709–15.
  4. Wheatley RG, Somerville ID, Sapsford D, et al. Postoperative hypoxaemia: comparison of extradural, i.m. and patient-controlled opioid analgesia. Br J Anaesth1990;64:267–75.
  5. Overdyk FJ, Carter R, Maddox RR, et al. Continuous oximetry/capnometry monitoring reveals frequent desaturation and bradypnea during patient-controlled analgesia. Anesth Analg 2007;105:412–8.
  6. Dahan A, Aarts L, Smith TW. Incidence, reversal, and prevention of opioid-induced respiratory depression. Anesthesiology 2010;112:226-38.
  7. Stites M, Surprise J, McNiel J, et al. Continuous capnography reduces the incidence of opioid-induced respiratory rescue by hospital rapid resuscitation team. J Patient Saf 2017 Jul 20. doi: 10.1097/PTS.0000000000000408. [Epub ahead of print].
  8. Cavalcante AN, Sprung J, Schroeder DR, et al. Multimodal analgesic therapy with gabapentin and its association with postoperative respiratory depression. Anesth Analg 2017;125:141–6.
  9. Lee LA, Caplan RA, Stephens LS, et al. Postoperative opioid-induced respiratory depression: a closed claims analysis. Anesthesiology 2015;122:659–65.
  10. https://www.cms.gov/Medicare/Provider-Enrollment-and-Certification/SurveyCertificationGenInfo/Downloads/Survey-and-Cert-Letter-14-15.pdf. Accessed 12/15/17.
  11. Horlocker TT, Burton AW, Connis RT, et al. American Society of Anesthesiologists task force on neuraxial opioids. Practice guidelines for the prevention, detection, and management of respiratory depression associated with neuraxial opioid adminstration. Anesthesiology 2009;110:218–30.
  12. Jungquist CR, Correll DJ, Fleisher LA, et al. Avoiding adverse events secondary to opioid-induced respiratory depression: implications for nurse executives and patient safety. J Nurs Adm 2016;46:87–94.
  13. Niesters M, Mahajan RP, Aarts L, et al. High-inspired oxygen concentration further impairs opioid-induced respiratory depression. Br J Anaesth 2013;110:837–41.
  14. Curry JP, Lynn LA. Threshold Monitoring, Alarm fatigue, and the patterns of unexpected hospital death. APSF Newsletter 2011;26:32–5. https://dev2.apsf.org/newsletters/html/2011/fall/07_threshold.htm.
  15. Maddox RR, Williams CK. Clinical experience with capnography monitoring for pca patients. APSF Newsletter 2012; 26:47–50.
  16. Weininger S, Jaffe MB, Rausch T, et al. Capturing essential information to achieve safe interoperability. Anesth Analg 2017;124:83–94.
  17. Miller KM, Kim AY, Yaster M, et al. Long-term tolerability of capnography and respiratory inductance plethysmography for respiratory monitoring in pediatric patients treated with patient-controlled analgesia. Paediatric anaesthesia.2015;25:1054–9.
  18. Görges M, West NC, Christopher NA, et al. An ethnographic observational study to evaluate and optimize the use of respiratory acoustic monitoring in children receiving postoperative opioid infusions. Anesth Analg 2016;122:1132–40.
  19. van Loon K, Breteler MJM, van Wolfwinkel L, et al. Wireless non-invasive continuous respiratory monitoring with FMCW radar: a clinical validation study. J Clin Monit Comput 2016;30:797–805.
  20. Williams GW, George CA, Harvey BC, et al. A comparison of measurements of change in respiratory status in spontaneously breathing volunteers by the ExSpiron Noninvasive Respiratory Volume Monitor versus the Capnostream Capnometer.Anesth Analg 2017;124:120–6.
  21. Galvagno SM, Duke PG, Eversole DS, et al. Evaluation of respiratory volume monitoring (RVM) to detect respiratory compromise in advance of pulse oximetry and help minimize false desaturation alarms. J Trauma Acute Care Surg 2016;81:S162–70.