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Article de méthode

Mesurer l’effort inspiratoire chez les enfants ventilés mécaniquement

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DOI :

10.3791/70230

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9 juin 2026

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1Antwerp University Hospital, University of Antwerp, 2McGill University Health Center, Montreal Children's Hospital, 3Department of Critical Care Medicine, The Hospital for Sick Children, 4Pediatric Cardiac ICU, Kokilaben Dhirubhai Ambani hospital and medical research centre, 5Department of Intensive Care Medicine, Ghent University Hospital

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Nous démontrons des techniques validées et standardisées au chevet pour quantifier l’effort inspirateur et guider la gestion des ventilateurs.

Résumé

Une évaluation précise de l’effort inspiratoire chez les enfants ventilés mécaniquement est essentielle pour optimiser le soutien ventilateur et éviter les lésions pulmonaires et diaphragmatiques. Une surassistance entraîne une inutilisation et une atrophie du diaphragme, tandis qu’une sous-assistance peut entraîner fatigue, faiblesse du diaphragme et une lésion pulmonaire auto-infligée par le patient (P-SILI). Ce manuscrit démontre des techniques validées au chevet pour quantifier l’effort inspirateur. Nous décrivons la norme de référence pour la quantification de l’effort des muscles respiratoires, la manométrie œsophagienne, et présentons des approches alternatives pour la pratique clinique courante, compte tenu de ses limites pratiques. Nous distinguons entre la propulsion respiratoire, l’effort inspiratoire des marées et l’effort inspiratoire maximal. Les paramètres indirects d’effort incluent l’activité électrique du diaphragme (EAdi), les manœuvres d’occlusion des voies respiratoires (P0.1, Pocc, PMI) et les paramètres d’échographie du diaphragme. La pression inspiratoire maximale (MIP) est discutée comme une mesure de l’effort maximal. Des données pédiatriques représentatives sont fournies lorsque disponibles. Bien que des valeurs de référence soient incluses pour certains paramètres, les preuves définissant les seuils de sécurité chez les enfants restent limitées. La surveillance combinée utilisant ces techniques permet une titration individualisée de la ventilation mécanique et soutient les stratégies de protection pulmonaire et diaphragmaticale en réanimation pédiatrique.

Introduction

Lors de la ventilation mécanique (MV), des efforts inspiratoires excessifs ou insuffisants peuvent survenir, chacun potentiellement dangereux pour les muscles respiratoires 1,2,3. Un effort insuffisant peut entraîner un affaiblissement du diaphragme. L’atrophie diaphragmatique secondaire à une relaxation musculaire prolongée a été décrite pour la première fois dans une cohorte de nouveau-nés en 1988. Des preuves ultérieures, principalement issues d’études adultes, ont démontré que même une MV à court terme peut perturber l’architecture fibreuse du diaphragme et réduire sa contractilité, collectivement décrite sous le nom de dysfonction diaphragmatique induite par le ventilateur (VIDD)2,5,6. Le VIDD englobe quatre mécanismes de traumatisme : le myotraumatisme de surassistance, le myotraumatisme de sous-assistance, le myotraumatisme excentrique et le myotraumatismeexpiratoire 7. Bien que le myotraumatisme par sous-assistance (atrophie diaphragmatique par dépose) ait été rapporté chezles enfants 8,9, le myotraumatisme par surassistance ainsi que les myotraumatismes excentriques et expiratoires restent peu caractérisés dans la population pédiatrique.

Un effort inspiratoire excessif a également été lié à un type distinct de lésion pulmonaire appelée lésió pulmonaire auto-infligée par le patient (P-SILI), causée par des pressions transpulmonaires élevées générées par des efforts excessifs du patient et potentiellement amplifiées par le soutienventilatoire 10. De plus, un effort excessif augmente le travail de respiration (WOB) et peut précipiter une fatigue des muscles respiratoires. Pendant la phase de sevrage, un WOB élevé reste un facteur majeur empêchant une libération réussie de la ventilationmécanique 11. Ces résultats soulignent l’importance de prévenir à la fois la surassistance et la sous-assistance, et de titrer le support MV en conséquence. Par conséquent, l’évaluation précise de l’effort inspiratoire est un élément fondamental, mais encore sous-utilisé, des soins intensifs pédiatriques contemporains. Malgré quelques avancées récentes, les preuves définissant les seuils de sécurité en matière de motivation et d’effort inspiratoires chez les enfants restent limitées.

Actuellement, les cliniciens s’appuient encore souvent sur l’évaluation clinique de l’utilisation des muscles respiratoires accessoires, des rétractations sous-costales et du confort du patient pour ajuster le soutien ventilatoire et évaluer la préparation àl’extubation 12. Bien que précieuses et irremplaçables, ces observations sont intrinsèquement subjectives. Des mesures objectives basées sur la physiologie de l’effort inspiratoire peuvent compléter les examens au chevet pour affiner la titration des ventilateurs et faciliter une libération rapide et réussie de la ventilationmécanique 13.

Lors de la mesure de l’activité inspiratoire, il est important de comprendre le contexte physiologique et la différence entre l’impulsion inspiratoire, l’effort respiratoire par marée et l’effort maximal (fonction). L’impulsion inspiratrice représente les commandes neuronales provenant des centres respiratoires du tronc cérébral qui stimulent les muscles respiratoires, principalement le diaphragme. Bien que cette sortie neuronale ne puisse pas être mesurée directement, elle peut être déduite de l’activité électrique du diaphragme (EAdi) ou de la pression dérivée deP0.1 14. L’effort inspiratoire représente la réponse mécanique des muscles inspiratoires à ces commandes neuronales. Il reflète la pression exercée par les muscles inspirateurs (PM), principalement le diaphragme, pour produire un flux d’air. Lorsque la charge diaphragmatique augmente, des muscles accessoires tels que les muscles intercostaux, sternocléidomastoïdien et scalène sont recrutés pour aider à l’inspiration. La contraction combinée des muscles respiratoires lors de l’inspiration spontanée produit une diminution de la pression pleurale (Ppl), qui peut être estimée en mesurant la pression œsophagienne (Pes) avec la manométrie œsophagienne, la référence actuelle pour quantifier l’effort respiratoire. La mesure du PES permet également le calcul d’indices d’effort intégrés avancés, notamment le produit temps de pression (PTP), le produit du taux de pression (PRP) et le travail respiratoire (WOB), reflétant la charge totale de travail respiratoire et la dépense énergétique.

Plusieurs gestes porteus-porteurs non invasifs peuvent compléter ou remplacer les mesures de la PEP. Celles-ci incluent la pression d’occlusion (Pocc)15, l’indice de pression musculaire (PMI)16 et l’évaluation par échographie du diaphragme17. La fonction des muscles respiratoires fait référence à l’effort maximal que les muscles peuvent générer. La pression inspiratoire maximale (MIP) est un marqueur de fonction chez les enfants ventilés présentant une activité respiratoire spontanée, et l’évolution de l’épaisseur du diaphragme au fil du temps de ventilation pourrait également être un marqueur de fonction18. Ensemble, ce protocole offre un éventail de techniques de mesure au chevet pour quantifier l’impulsion inspiratoire, l’effort et la fonction des muscles respiratoires. Cela permettra au clinicien de mesurer l’impact de la ventilation mécanique sur l’activité et la fonction des muscles respiratoires, et de titrer de manière optimale le soutien respiratoire et la sédation afin de permettre une ventilation protectrice des poumons et du diaphragme.

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Protocole

1. Manometrie œsophagienne

REMARQUE : Utilisez un cathéter ballonnet œsophagien pédiatrique approprié en fonction de l’âge et du poids (voir Tableau 1). Utilisez une seringue de 1 à 10 mL selon le choix du ballon œsophagien (voir Tableau 2). Utilisez des tubes rigides et un ventilateur ou un moniteur dédié avec un transducteur de pression. Inclure un logiciel d’analyse intégré ou externe pour le calcul optionnel du produit du temps de pression/produit du taux de pression (PTP/PRP).

  1. Préparez les matériaux – Choisissez la taille du ballon en fonction de l’âge et du poids (voir Tableau 2). Préparez le transducteur de pression du ventilateur ou du moniteur sélectionné et réglez-le à la pression atmosphérique. Vérifiez le ballon œsophagien pour détecter des fuites.
  2. Estimer la profondeur d’insertion – Mesurer la distance nez–oreille–xiphoïde (NEX) pour déterminer la profondeur de placement souhaitée. Visez le tiers inférieur de l’œsophage.
  3. Insérez le cathéter – lubrifiez le cathéter avec un lubrifiant hydrosoluble. Avancez légèrement le cathéter au-delà de la distance NEX mesurée. Connectez le cathéter au transducteur de pression et gonflez le ballon au minimum (voir Tableau 2) pour surveiller les déviations de pression.
  4. Vérifiez la position du cathéter – Appliquez une pression légère sur l’abdomen. Une déviation positive de la pression œsophagienne (Pes) indique une position œsophagienne distale. Ensuite, retirer lentement le cathéter jusqu’à ce que des oscillations cardiaques apparaissent sur le traçage Pes (Figure 1). Cela garantit que le cathéter est positionné dans le tiers inférieur de l’œsophage.
  5. Gonflage initial du ballon – Aspirez tout l’air du ballon. Mettre le système à zéro à la pression atmosphérique. Gonflez le ballon au volume initial recommandé par le fabricant.
  6. Optimiser le volume du ballon – Dégonfler le ballon à 0,1 mL et gonfler par éclats pour trouver le volume de remplissage optimal défini comme le plus petit volume auquel se produit le maximum de ΔPes (Vmeilleur). Sinon, commencez par un ballon dégonflé, laissez-le s’équilibrer à la pression ambiante, puis gonflez par incréments de 0,1 mL. Après chaque incrément, dégonflez le ballon et laissez-le ensuite se rééquilibrer avec la pression atmosphérique pendant 10 s19, avant de passer à l’étape suivante.
    REMARQUE : C’est une étape cruciale, et nous recommandons vivement de lire les instructions détaillées de Hotz et al.19, Mojoli et al.20, et Rudolph et al.21. Un résumé détaillé des volumes de remplissage recommandés et des incréments de volume se trouve dans le tableau 2.
  7. Effectuez un test d’occlusion – Appuyez sur le bouton de maintien en fin d’expiration du ventilateur. Chez un patient passif, appliquer une compression thoracique bilatérale lente et profonde pendant l’occlusion et mesurer l’augmentation à la fois de la pression des voies respiratoires (Patte) et de la Pes. Chez les patients présentant une activité respiratoire spontanée, mesurez la diminution à la fois de la patte et de la pénétrie lors de l’effort inspiratoire suivant lors de la prise expiratoire (manœuvre de Baydur). (Figure 1C).
  8. Vérifier l’étalonnage – Mesurer le rapport ΔPes / ΔPaw et accepter l’étalonnage et la position du ballon si cette valeur se situe entre 0,8 et 1,2 (plage habituelle chez les adultes) ou 0,7 et 1,3, la plage acceptable chez les enfantsde 21 ans.
  9. Commencez à surveiller le PE – ouvrez l’écran ventilateur qui affiche en continu les enregistrements du PE et des pressions de conduite transpulmonaires. La variable principale, les ΔPes, est définie comme la différence entre la pression œsophagienne en fin d’expiration et en fin d’inspiration.
    REMARQUE : Si ΔPes/ΔPaw n’est pas dans la plage, le volume et la profondeur du cathéter peuvent ne pas êtrecorrects 22. Réévaluez le volume de remplissage du ballon et ajustez par incréments de 0,2 à 0,5 mL ou modifiez la profondeur du cathéter de ±1 à 2 cm selon les besoins. Répétez le test d’occlusion après chaque ajustement jusqu’à ce que le rapport se stabilise dans la plage cible.

figure-protocol-1
Figure 1 : Interprétation et validation de la forme d’onde de la pression œsophagienne (Pes) lors des mesures. La figure illustre les formes d’onde caractéristiques de la pression des voies respiratoires (Patte, rouge) et de la pression œsophagienne (Pes, jaune) obtenues lors du placement et de la calibration du cathéter Pes (A) : Comparaison de Pes et Patte lors de respirations sans effort inspiratoire et avec un effort actif. Une déviation de la PES vers le bas lors de l’inspiration indique un effort inspiratoire généré par le patient. (B) : Identification des oscillations cardiaques (CO) superposées au traçage Pes et à la mesure des ΔPes. Reconnaître et distinguer le CO des véritables variations respiratoires est essentiel pour une interprétation précise du signal. (C) La manœuvre de Baydur est utilisée pour valider le bon positionnement du cathéter et le remplissage du ballonnet. Lors d’une suspension expiratoire, des variations de pression simultanées dans le Paw (ΔPaw) et le Pes (ΔPes) sont comparées. Un ratio de ΔPes/ΔPaw entre 0,7 et 1,3 (ou 0,8–1,2, voir manuscrit) confirme une calibration adéquate et un placement correct des ballons chez les enfants. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.

2. Évaluation clinique de l’effort respiratoire

  1. Préparez le patient - Assurez-vous d’une bonne visibilité du thorax et de l’abdomen. Corrigez les facteurs réversibles tels que l’obstruction des voies respiratoires, la fièvre ou l’agitation.
  2. Observez le rythme respiratoire - Évaluez le rythme, la profondeur, les mouvements paradoxaux et la synchronisation avec le ventilateur lors de plusieurs respirations consécutives.
  3. Examinez l’utilisation des muscles accessoires – Lors de l’inspiration, recherchez des rétractions intercostales, sous-costales ou suprasternales (mouvements de la peau vers l’intérieur), des stridores (bruit aigu audible), des évasements nasaux (mouvement vers l’extérieur des narines) et une activation des muscles du cou.
  4. Effort de grade – Classez subjectivement les rétractations comme légères, modérées ou sévères et les stridors comme légers (lorsqu’ils sont agités) ou sévères (au repos).
  5. Réévaluez et documentez – Répétez régulièrement cette évaluation
    REMARQUE : Utilisez optionnellement le score validé d’effort de respiration, qui intègre les rétractations, le stridor et le pulsusparadoxus 23.

3. Activité électrique du diaphragme (EAdi)

  1. Préparations – Estimez la profondeur initiale d’insertion du cathéter en utilisant la formule NEX modifiée (nez-oreille-xiphoïde), en appliquant les équations spécifiques et le tableau de référence pour le placement oral ou nasal fournis avec chaque taille de cathéter.
    REMARQUE : vous aurez besoin d’un cathéter EAdi et d’un ventilateur compatible avec la capacité de surveillance EAdi.
  2. Insérer et positionner le cathéter – Placez le cathéter nasogastrique ou orogastrique EAdi dans l’œsophage. Observez l’amplitude EAdi dans le ventilateur. Avancez ou retirez le cathéter jusqu’à obtenir une amplitude maximale EAdi.
  3. Vérifiez le bon positionnement – Ouvrez l’outil de positionnement du cathéter du ventilateur. Faites monter ou descendre le cathéter jusqu’à ce que les amplitudes les plus élevées des signaux d’électromyographie (EMG) du diaphragme (couleur violette sur les traçages) soient affichées sur les deux tracés du milieu.
  4. Enregistrez le signal – Laissez plusieurs minutes de respiration spontanée et stable. Enregistrez en continu la forme d’onde EAdi pendant l’épisode de ventilation mécanique.
  5. Analyser les paramètres – Évaluer l’amplitude EAdi. Ouvrez l’écran de tendance et affichez les moyennes sur une période sélectionnée, généralement de 30 minutes à 4 heures. Tracez une ligne virtuelle à travers les amplitudes de pic EAdi sur la période sélectionnée et utilisez-la comme valeur moyenne de pic EAdi pour cette période.
    REMARQUE : Le ventilateur ne calcule pas les moyennes, il n’existe donc aucune valeur formelle de pic EAdi de pointe. L’analyse peut être réalisée hors ligne à des fins de recherche.
  6. Estimer l’efficacité neuromusculaire (NME) – Effectuer une manœuvre d’occlusion en fin d’expiration. Calculez la NME en divisant la perte de pression des voies respiratoires (ΔPaw) par la variation de l’activité électrique (ΔEAdi) lors du même effort (NME = ΔPaw/ΔEAdi). Effectuez un enregistrement à l’écran et mesurez le ΔEAdi comme la différence entre le pic et la ligne de base. Mesurez le ΔPaw comme la différence entre la pression maximale des voies respiratoires et la pression expiratoire positive (PEEP). Le ratio doit être calculé par le clinicien et n’est pas calculé automatiquement.
  7. Mesurez la différence en millisecondes entre le temps entre le début de la montée de l’EAdi et l’amplitude maximale (dt) et calculez la différence de microvolts de l’EAdi entre ces deux points temporels. Calculez le taux de hausse de l’EAdi comme EAdi/dt. Cette valeur indique à quelle vitesse l’activation neuronale augmente au début de l’inspiration.

4. P0.1

  1. Confirmez la respiration spontanée – Vérifiez que le patient déclenche des respirations (indiquées par le ventilateur par une couleur différente sur la courbe de flux ou de pression) ou que les efforts inspiratoires sont visibles sur la forme d’onde de pression ou d’écoulement par une déviation négative avant la pressurisation du circuit.
  2. En cas de doute, effectuez une manœuvre d’occlusion expiratoire en appuyant sur le bouton de maintien expiratoire du ventilateur et vérifiez la présence de déviations négatives sur la forme d’onde de pression des voies respiratoires. Les véritables déviations négatives sont en forme de U.
  3. Effectuez une occlusion expiratoire – Activez la suspension expiratoire en appuyant sur le bouton de maintien expiratoire du ventilateur pendant au moins 250 ms pour bloquer le flux d’air. Assurez-vous qu’un effort inspirateur spontané est capté pendant l’occlusion.
  4. Mesure P0.1 – Identifier la déviation initiale de la pression des voies respiratoires. Déterminer la différence entre la PEEP et la pression négative mesurée 100 ms après le début de l’inspiration. Répétez pendant trois respirations et faites la moyenne des résultats.
    REMARQUE : La plupart des ventilateurs affichent cette variable automatiquement ou lorsqu’on les demande. Nous faisons référence à la discussion sur l’interprétation des valeurs.

5. Pression d’occlusion (Pocc)

  1. Confirmez la respiration spontanée – Vérifiez que le patient déclenche des respirations et que les efforts inspiratoires sont visibles sur la forme d’onde de pression ou de flux. En cas de doute, effectuer une manœuvre d’occlusion expiratoire et vérifier toute déviation négative sur la forme d’onde de pression
  2. Commencez à enregistrer les formes d’onde du ventilateur
  3. Effectuez une occlusion expiratoire – Initiez la suspension expiratoire en appuyant sur le bouton de maintien expiratoire du ventilateur pour bloquer le flux d’air. Confirmez visuellement qu’un effort inspiratoire spontané est capté lors de l’occlusion en cherchant une déviation négative sur la courbe de pression des voies respiratoires. Évitez de coacher le patient verbalement ou tactilement, car l’objectif est de capturer un effort respiratoire représentatif de l’effort de base du patient.
  4. Analysez l’enregistrement – Identifiez la pression la plus basse dans les voies respiratoires atteinte lors du premier effort respiratoire après le début de la manœuvre d’occlusion (Pmin). Calculer Pocc = PEEP – Pmin.
  5. Répétez la mesure – Répétez trois fois pour assurer la reproductibilité et faites la moyenne des résultats pour tenir compte des variations physiologiques.
  6. Estimation ΔPes – Utiliser la conversion validée ΔPes = (2/3) x Pocc24
    REMARQUE : Effectuer des manœuvres d’occlusion uniquement chez des patients hémodynamiquement stables. À éviter en cas d’hypoxémie sévère, de piégeage d’air, d’une pression intracrânienne élevée ou lorsque l’asynchronie patient-ventilateur est prononcée. Maintenez l’occlusion courte et avortez immédiatement en cas de désaturation, de bradycardie ou de détresse. Une surveillance cardiorespiratoire continue est obligatoire.

6. Indice de pression musculaire (PMI)

  1. Confirmez la respiration spontanée – Vérifiez que le patient déclenche des respirations et que les efforts inspiratoires sont visibles sur la forme d’onde de pression ou de flux. En cas de doute, effectuer une manœuvre d’occlusion expiratoire et vérifier toute déviation négative sur la forme d’onde de pression.
  2. Commencez à enregistrer les formes d’onde du ventilateur
  3. Effectuer la prise inspiratoire – Initier une brève occlusion des voies respiratoires inspiratoires (≤ 2–3) lors d’une respiration déclenchée par le patient. Observez une augmentation de la pression des voies respiratoires au-dessus du PIP suivie d’un plateau stable (Pplat). Évitez de maintenir la prise plus de 3 secondes afin d’éviter l’activation des muscles expiratoires ou abdominaux.
  4. Évaluer la validité de la manœuvre – Un traçage valide de la PMI montre une transition rapide du PIP au Pplat, suivie d’une phase de plateau stable durant au moins 1 à 2 secondes. Si le plateau reste en dessous du PIP, la manœuvre suggère que l’effort inspiratoire est faible ou pas constant tout au long de l’inspiration, et que le PMI = 0. Si la manœuvre n’atteint pas un plateau visible, elle est considérée comme invalide. Des oscillations cardiaques sont souvent observées tout au long de la manœuvre de maintien de la main.
  5. Calculez le PMI et répétez – Calculez le PMI en utilisant la formule : PMI = Pplat – PIP. Répétez la manœuvre au moins trois fois et indiquez la moyenne des essais techniquement acceptables (Figure 2).

figure-protocol-2
Figure 2 : Mesure de l’indice du muscle de pression (PMI). La figure illustre la mesure de l’IPM, qui quantifie l’effort musculaire inspirateur lors d’une ventilation assistée ou spontanée. Lorsque la retenue inspiratoire est initiée, la forme d’onde de pression des voies respiratoires (Paw) dépasse la pression inspiratoire maximale (PIP) et atteint finalement un nouveau plateau (Pplat). Lorsqu’un effort inspirateur spontané est présent, cette montée est causée par la relaxation des muscles respiratoires. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.

7. Pression inspiratoire maximale (MIP)

  1. Confirmez la respiration spontanée – Vérifiez que le patient déclenche des respirations et que les efforts inspiratoires sont visibles sur la forme d’onde de pression ou de flux. En cas de doute, effectuer une manœuvre d’occlusion expiratoire et vérifier toute déviation négative sur la forme d’onde de pression.
  2. Commencez à enregistrer les formes d’onde du ventilateur
  3. Préparez le patient et le ventilateur ou le moniteur – Confirmez que le patient est hémodynamiquement stable et suffisamment oxygéné en surveillant les signes vitaux. Si un moniteur autonome est utilisé, assurez-vous que le transducteur de pression est réglé à la pression ambiante. Commencez à enregistrer la pression des voies respiratoires.
  4. Patients coopératifs – Initiez une manœuvre d’occlusion des voies respiratoires en appuyant sur le bouton de maintien expiratoire du ventilateur. Demandez au patient d’effectuer une inspiration maximale et puissante pendant cette manœuvre. Maintenez l’occlusion jusqu’à ce que l’effort se stabilise. Offrez un encouragement verbal pour garantir un effort maximal.
  5. Patients non coopératifs ou sédatés – Initiez une suspension expiratoire prolongée (jusqu’à 8 efforts spontanés ou un maximum de 12 s25). Observez les déviations négatives dans la forme d’onde de pression des voies respiratoires correspondant aux efforts inspiratoires spontanés (voir ci-dessus).
  6. Mesurer et répéter – Enregistrer la plus grande pression négative obtenue lors de la manœuvre. Contrairement à la Pocc, cette valeur ne correspond pas nécessairement au premier effort inspiratoire après l’initiation de l’occlusion, car les efforts ultérieurs dans la même prise peuvent atteindre des amplitudes plus élevées. Répétez au moins trois fois, permettant une récupération brève entre les manœuvres, et rapportez la valeur reproductible la plus élevée comme la PIM du patient (Figure 3).
    REMARQUE : Le MIP est également appelé PiMax ou Force Inspiratrice Négative (NIF)

figure-protocol-3
Figure 3 : Mesure de P0.1, Pocc et MIP lors d’une suspension en fin d’expiration. La forme d’onde de pression des voies respiratoires (Paw) est affichée lors d’une suspension de fin d’expiration. (À gauche) P0,1 et Pocc sont mesurés lors du premier effort inspiratoire de la tenue. P0.1 représente la chute de pression dans les voies respiratoires 100 ms après le début de l’effort inspiratoire, et Pocc est la pression négative maximale atteinte lors de cet effort. (À droite) La pression inspiratoire maximale (MIP) est identifiée comme la plus grande déviation de pression négative parmi tous les efforts inspiratoires enregistrés pendant la suspension expiratoire. Notez la légère augmentation de la pression expiratoire qui survient après la deuxième respiration occluse, car cela pourrait résulter de l’activation des muscles expiratoires. Si une activité musculaire expiratoire est cliniquement suspectée ou confirmée, chaque calcul de MIP doit conserver la valeur de PEEP comme pression expiratoire de base à laquelle le changement de pression est calculé. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.

8. Échographie dudiaphragme 26

REMARQUE : Un équipement spécial est nécessaire : un système d’échographie avec capacité en mode M, une sonde linéaire haute résolution (6–13 MHz) pour les mesures de l’épaisseur du diaphragme, et une sonde curviligne ou à réseau phasé basse fréquence (2–5 MHz) pour l’évaluation de l’excursion.

  1. Identifier le diaphragme - Positionner le patient couché ou couché. Appliquez du gel et placez la sonde linéaire à la zone droite d’apposition (9e–10e espace intercostal, ligne médiane) avec le marqueur d’orientation pointant crânialement. Faites pivoter la sonde parallèlement aux côtes (avec le marqueur d’orientation vers l’arrière du patient) et glissez caudalement jusqu’à visualiser le foie. Déplacez un espace intercostal vers le niveau crânien pour localiser le diaphragme entre les lignes pleurale et péritonéale.
  2. Optimisez l’image – Ajustez la profondeur, la mise au point et le gain pour maximiser la visualisation de la plèvre et du péritoine. Placez la sonde perpendiculairement à la paroi thoracique pour minimiser l’erreur d’angle. Marquez la position de la sonde sur la peau pour maintenir la cohérence lors des mesures en série.
  3. Mesurer l’épaisseur du diaphragme (DT) – Figer une image 2D à la fin de l’expiration. Mesurez l’épaisseur du diaphragme en fin d’expiration (DTee) perpendiculaire aux raies pleurale et péritonéale, en excluant les raies elles-mêmes, de sorte que la distance mesurée soit similaire à ce qui est montré à la Figure 4. Note la valeur en millimètres.
  4. Mesure de la fraction d’épaississement du diaphragme (DTF) – Applicable uniquement chez les patients respirant spontanément. Activez le mode M à une vitesse de balayage lente et alignez la ligne en mode M sur le diaphragme. Enregistrez plusieurs respirations, figez l’image et mesurez les épaisseurs expiratoires (DTee) et inspiratoires (DTei) afin que les distances mesurées soient similaires à celles montrées à la Figure 5. Calculer DTF ( %) = [(DTei – DTee) / DTee] x 100.
  5. Mesure de l’excursion diaphragmatice (DE) – Passez à une sonde curviligne ou à réseau phasé. Placez le sous-costal de la sonde dans la ligne médio-claviculaire avec le marqueur d’orientation pointant crânialement et visualisez le diaphragme en mode B. Activez le mode M et placez la ligne du mode M le long du chemin du mouvement du diaphragme. Mesurez l’excursion verticale de la ligne de base à l’expiration finale jusqu’au pic à l’inspiration finale en millimètres.
    REMARQUE : l’excursion n’est utile comme paramètre que lorsque le patient est (temporairement) sans soutien et respire spontanément, car l’inufflation passive des poumons entraînera probablement également un mouvement caudal du diaphragme.

figure-protocol-4
Figure 4 : Mesure par échographie de l’épaisseur du diaphragme (DT) à la fin de l’expiration. (A) Image échographique en mode B de l’hémidiaphragme droit à la fin de l’expiration. Le diaphragme est visualisé comme une structure en couches entre les membranes pleurale et péritonéale (flèches blanches supérieures et inférieures, respectivement). La distance entre les deux raies échogéniques représente l’épaisseur du diaphragme (DT). (B) Vue agrandie de la même région, c’est-à-dire l’hémidiaphragme droit à la fin de l’expiration, en mettant en évidence la position correcte des étriers de mesure (rouge). Les calipers doivent être placés dans les limites échogéniques brillantes des couches pleurale et péritonéale afin d’assurer des mesures précises. DT = épaisseur du diaphragme ;  Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.

figure-protocol-5
Figure 5 : Évaluation par échographie en mode M de la fraction d’épaississement du diaphragme (DTF). (A) Image en mode B montrant l’hémidiaphragme droit. La ligne verticale (indiquée par la flèche blanche) représente le curseur en mode M positionné perpendiculairement au-dessus du diaphragme. La section en dessous affiche le traçage en mode M correspondant, où le mouvement du diaphragme et la variation d’épaisseur tout au long du cycle respiratoire sont visualisés en temps réel. (B) Vue agrandie du tracé en mode M en mettant en évidence l’épaisseur du diaphragme à l’expiration (étriers bleus) et à l’inspiration terminale (étriers rouges). DTF = fraction d’épaississement du diaphragme. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.

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Résultats

Pes

Chez les enfants, les valeurs typiques de ΔPes pendant la ventilation assistée varient entre 4 et 18 cmH₂O. Les ΔPs < 4–5 cmH₂O suggèrent un effort inspiratoire faible ou une possible surassistance, tandis que les ΔPs > 14–18 cmH₂O suggèrent un effort excessif ou une asynchroniepatient-ventilateur 27,28.

Le placement précis est confirmé par la présence d...

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Discussion

Des preuves récentes ont démontré le potentiel d’atténuer le dysfonctionnement du diaphragme chez les enfants ventilés mécaniquement grâce à la titration de l’effort inspiratoire. Par conséquent, le clinicien a besoin d’outils faciles à utiliser et précis pour quantifier l’effort et prendre des décisions éclairées. Bien qu’une approche clinique structurée au chevet de chevet soit possible pour évaluer visuellement l’effort inspiratoire chez les enfants ventilés, elle ne fournit pa...

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Déclarations de divulgation

Tous les auteurs signalent qu’aucun conflit d’intérêts n’est inclus

Remerciements

Financement : Le Dr Tom Schepens est soutenu par la Research Foundation Flanders

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
NAVA catheterGetingeActivité électrique du diaphragme
NaCl 0,9% TousActivité électrique du diaphragmeLe cathéter NAVA est immergé dans une solution saline normale avant l'insertion
Logiciel d'enregistrement de données EAdiGetingeActivité électrique du diaphragmeLe logiciel ServoTracker peut être fourni par Getinge
Ventilator compatible NAVAGetingeActivité électrique du diaphragme
Cathéter NutriVent 14frSIDAMManométrie œsophagienneUniquement pour les enfants plus âgés
Cathéter œsophagien 6fr, 7fr, 8frAveaManométrie œsophagienne
Cathéter œsophagien 5frCooperManométrie œsophagienne
Transducteur de pression TousManométrie œsophagiennePeut être intégré dans un moniteur standard ou un dispositif autonome (par exemple FluxMed, MBMed, Argentine) 
Connecteur à verrouillage luer à 3 voiesTousManométrie œsophagienne
Gel stérileTousManométrie œsophagienneLubrification du ballonnet œsophagien avant l'insertion
Seringues pour gonflage du ballonnetTousManométrie œsophagienneHistoriquement, des seringues en verre étaient utilisées. Aujourd'hui, on utilise des seringues jetables conventionnelles en plastique. Un petit volume (2-3 ml) est préféré pour les ballonnets pédiatriques. Pour les adultes, utiliser une seringue de 10 ml.
Logiciel d'analyse de donnéesTousManométrie œsophagiennePar exemple FluxView (MBMed, Argentine)
Kit d'extension rigide à verrouillage luerTousManométrie œsophagienne
ÉchographeTousÉchographie du diaphragmeLes capacités M-mode sont nécessaires
Sonde linéaire haute résolution (6–13 MHz) TousÉchographie du diaphragme
Sonde curviligne basse fréquence ou à réseau de phase (2–5 MHz)TousÉchographie du diaphragme

Références

  1. Brochard, L., Slutsky, A., Pesenti, A. Mechanical ventilation to minimize progression of lung injury in acute respiratory failure. Am J Respir Crit Care Med. 195, 438-442 (2017).
  2. Goligher, E. C., et al. Evolution of diaphragm thickness during mechanical ventilation: impact of inspiratory effort. Am J Respir Crit Care Med. 192, 1080-1088 (2015).
  3. Goligher, E. C., et al. Lung- and diaphragm-protective ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 202, 950-961 (2020).
  4. Knisely, A. S., Leal, S. M., Singer, D. B. Abnormalities of diaphragmatic muscle in neonates with ventilated lungs. J Pediatr. 113, 1074-1077 (1988).
  5. Heunks, L., Doorduin, J., van der Hoeven, J. G. Monitoring and preventing diaphragm injury. Curr Opin Crit Care. 21, 34-41 (2015).
  6. Hooijman, P. E., et al. Diaphragm muscle fiber weakness and ubiquitin-proteasome activation in critically ill patients. Am J Respir Crit Care Med. 191, 1126-1138 (2015).
  7. Goligher, E. C. Myotrauma in mechanically ventilated patients. Intensive Care Med. 45, 881-884 (2019).
  8. Valverde Montoro, D., et al. Ultrasound assessment of ventilator-induced diaphragmatic dysfunction in mechanically ventilated pediatric patients. Paediatr Respir Rev. 40, 58-64 (2021).
  9. Yao, Y., et al. Association of diaphragmatic dysfunction with duration of mechanical ventilation in pediatric intensive care: a prospective cohort study. BMC Pediatr. 24, 607 (2024).
  10. Yoshida, T., Grieco, D. L., Brochard, L., Fujino, Y. Patient self-inflicted lung injury and positive end-expiratory pressure for safe spontaneous breathing. Curr Opin Crit Care. 26 (1), 59-65 (2020).
  11. Khemani, R. G., et al. Risk Factors for Pediatric Extubation Failure: The Importance of Respiratory Muscle Strength. Crit Care Med. 45 (8), e798-e805 (2017).
  12. Abu-Sultaneh, S., et al. Executive SHORT ABSTRACT: International Clinical Practice Guidelines for Pediatric Ventilator Liberation, A Pediatric Acute Lung Injury and Sepsis Investigators (PALISI) Network Document. Am J Respir Crit Care Med. 207 (1), 17-28 (2023).
  13. Khemani, R. G., et al. Randomized Trial of Lung and Diaphragm Protective Ventilation in Children. NEJM Evid. 4 (6), EVIDoa2400360 (2025).
  14. Telias, I., et al. Airway occlusion pressure as an estimate of respiratory drive and inspiratory effort during assisted ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 201, 1086-1098 (2020).
  15. Rudolph, M. W., et al. Airway occlusion pressure and P0.1 to estimate inspiratory effort and respiratory drive in ventilated children. Pediatr Crit Care Med. 26, e498-e506 (2025).
  16. Natalini, G., et al. Non-invasive assessment of respiratory muscle activity during pressure support ventilation. J Clin Monit Comput. 35, 913-921 (2021).
  17. De Meyer, G. R., et al. Relationship between esophageal pressure and diaphragm thickening fraction in sedated children. Pediatr Crit Care Med. 24, 652-661 (2023).
  18. Khemani, R. G., et al. Risk factors for pediatric extubation failure: The importance of respiratory muscle strength. Crit Care Med. 45 (8), e798-e805 (2017).
  19. Hotz, J. C., Sodetani, C. T., Van Steenbergen, J. V., Khemani, R. G., Deakers, T. W., et al. Measurements obtained from esophageal balloon catheters are affected by the esophageal balloon filling volume in children with ARDS. Respir Care. 63 (2), 177-186 (2018).
  20. Mojoli, F., Iotti, G. A., Torriglia, F., et al. In vivo calibration of esophageal pressure in the mechanically ventilated patient makes measurements reliable. Crit Care. 20 (1), (2016).
  21. Rudolph, M. W., Koopman, A. A., Blokpoel, R. G. T., Kneyber, M. C. J. Evaluation of Optimal Esophageal Catheter Balloon Inflation Volume in Mechanically Ventilated Children. Respir Care. 69 (3), 325-332 (2024).
  22. Sun, X. M., et al. Use of esophageal balloon pressure-volume curve analysis to determine esophageal wall elastance and calibrate raw esophageal pressure: a bench experiment and clinical study. BMC Anesthesiol. 18 (1), 21 (2018).
  23. Shein, S. L., Hotz, J., Khemani, R. G. Derivation and Validation of an Objective Effort of Breathing Score in Critically Ill Children. Pediatric Critical Care Medicine. 20 (1), E15-E22 (2019).
  24. Ito, Y., et al. Estimation of inspiratory effort using airway occlusion maneuvers in ventilated children: a secondary analysis of an ongoing randomized trial testing a lung and diaphragm protective ventilation strategy. Crit Care. 27 (1), 466 (2023).
  25. Harikumar, G., Moxham, J., Greenough, A., Rafferty, G. F. Measurement of maximal inspiratory pressure in ventilated children. Pediatr Pulmonol. 43 (11), 1085-1091 (2008).
  26. Bellissimo, C. A., Morris, I. S., Wong, J., Goligher, E. C. Measuring Diaphragm Thickness and Function Using Point-of-Care Ultrasound. J Vis Exp. (201), e65431 (2023).
  27. Vaporidi, K., et al. Esophageal and transdiaphragmatic pressure swings as indices of inspiratory effort. Respir Physiol Neurobiol. 284, 103561 (2021).
  28. Carteaux, G., et al. Bedside adjustment of proportional assist ventilation to target a predefined range of respiratory effort. Crit Care Med. 41 (9), 2125-2132 (2013).
  29. Khemani, R. G., et al. Pediatric extubation readiness tests should not use pressure support. Intensive Care Med. 42 (8), 1214-1222 (2016).
  30. Willis, B. C., et al. Pressure-rate products and phase angles in children on minimal support ventilation and after extubation. Intensive Care Med. 31, 1700-1705 (2005).
  31. Eachempati, S. R. Minimally invasive and noninvasive diagnosis and therapy in critically ill and injured patients. Arch Surg. 134, 1189 (1999).
  32. Tonelli, R., et al. Assessing inspiratory drive and effort in critically ill patients at the bedside. Crit Care. 29, 339 (2025).
  33. Emeriaud, G., et al. Evolution of inspiratory diaphragm activity in children over the course of the PICU stay. Intensive Care Med. 40, 1718-1726 (2014).
  34. Kallio, M., et al. Electrical activity of the diaphragm during neurally adjusted ventilatory assist in pediatric patients. Pediatr Pulmonol. 50, 925-931 (2015).
  35. Plante, V., et al. Elevated diaphragmatic tonic activity in PICU patients. Pediatr Crit Care Med. 24, 447-457 (2023).
  36. Kyogoku, M., et al. Direction and magnitude of change in plateau pressure during inspiratory holds. Crit Care Med. 49, 517-526 (2021).
  37. Pavez, N., Damiani, L. F. Inspiratory and expiratory pause during pressure support ventilation. Med Intensiva. 46, 213-216 (2022).
  38. Duyndam, A., et al. Reference values of diaphragmatic dimensions in healthy children aged 0-8 years. Eur J Pediatr. 182, 2577-2589 (2023).
  39. Johnson, R. W., et al. Muscle atrophy in mechanically ventilated critically ill children. PLoS One. 13, e0207720 (2018).
  40. Gao, Y., et al. Accuracy of lung and diaphragm ultrasound in predicting infant weaning outcomes. Front Pediatr. 11, 1211306 (2023).
  41. Shimatani, T., et al. Fundamental concepts and latest evidence for esophageal pressure monitoring. J Intensive Care. 11, 22 (2023).
  42. Sinderby, C., et al. Neural control of mechanical ventilation in respiratory failure. Nat Med. 5, 1433-1436 (1999).
  43. Barwing, J., et al. Evaluation of catheter positioning for neurally adjusted ventilatory assist. Intensive Care Med. 35, 1809-1814 (2009).
  44. Bellani, G., et al. Estimation of patient inspiratory effort from diaphragm electrical activity. Crit Care Med. 41, 1483-1491 (2013).
  45. Essouri, S., et al. Relationship between diaphragmatic electrical activity and esophageal pressure monitoring in children. Pediatr Crit Care Med. 20, e319-e325 (2019).
  46. Crulli, B., et al. Evolution of inspiratory muscle function in children during mechanical ventilation. Crit Care. 25, 1-10 (2021).
  47. Koopman, A. A., et al. Surface electromyography to quantify neuro-respiratory drive in mechanically ventilated children. Respir Res. 24, 77 (2023).
  48. Manczur, T. I., et al. Assessment of respiratory drive and muscle function in the pediatric intensive care unit. Pediatr Crit Care Med. 1, 124-126 (2000).
  49. Eito, Y., et al. Estimation of inspiratory effort using airway occlusion maneuvers in ventilated children: a secondary analysis of an ongoing randomized trial testing a lung and diaphragm protective ventilation strategy. Crit Care. 27 (1), 466 (2023).
  50. Foti, G., et al. End-inspiratory airway occlusion method to assess inspiratory muscle pressure. Am J Respir Crit Care Med. 156, 1210-1216 (1997).
  51. DiNino, E., et al. Diaphragm ultrasound as a predictor of successful extubation. Thorax. 69, 431-435 (2014).
  52. Sanchez De Toledo, J., et al. Diagnosis of abnormal diaphragm motion after cardiothoracic surgery. Congenit Heart Dis. 5, 565-572 (2010).
  53. Kopp, W., et al. Impact of preintubation noninvasive ventilation in pediatric ARDS. Crit Care Med. 49, 816-827 (2021).

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