Ventilation liquidienne

La ventilation liquidienne partielle consiste à remplir la capacité résiduelle fonctionnelle des poumons de perfluorocarbone tout en continuant à le ventiler avec de l'air enrichi en O₂ à l'aide d'un respirateur conventionnel. Cependant, une étude internationale multicentre évaluant la ventilation liquidienne totale dans le syndrome de détresse respiratoire aiguë chez l'adulte n'a pas démontré un bénéfice en termes de mortalité[2]. Les résultats décevants de cette étude clinique a fortement freiné les activités de recherche en ventilation liquidienne partielle.

En ventilation liquidienne totale, les poumons sont entièrement remplis avec un perfluorocarbure et un respirateur liquidien assure le renouvellement cyclique d'un volume courant de liquide[3]. Le défi est que malgré tous les bénéfices thérapeutiques attendus, la ventilation liquidienne totale n’a encore jamais été utilisée sur l’humain car aucun respirateur liquidien n’est disponible pour la recherche clinique. Aussi, une table ronde de spécialistes en bio-ingénierie recommande le développement d'un respirateur liquidien pour des applications cliniques[4].

Dans les défaillances respiratoires aiguës, l'apport considérable de la ventilation liquide totale par rapport à la ventilation gazeuse, ou la ventilation liquidienne partielle, est la possibilité, en annulant l'interface air-liquide, de permettre l'expansion et le recrutement des alvéoles pathologiques non-compliants avec des pressions beaucoup plus basses. Le risque de volo/barotraumatisme est très diminué, la ventilation alvéolaire est plus homogène, les atélectasies sont éliminées et les inégalités ventilation-perfusion diminuées. Ces bénéfices ont été retrouvés dans toutes les études réalisées sur des modèles animaux de détresse respiratoire[5]. De plus, la ventilation liquide totale a un fort potentiel de lavage des voies aériennes[6].

La ventilation liquide, qu'elle soit partielle ou totale, permet d'utiliser les poumons comme bio-échangeurs thermique tout en maintenant les échanges gazeux normaux au sein du poumon. En effet, les poumons reçoivent chaque minute l'ensemble du débit cardiaque, ne subissent pas de vasoconstriction liée à la température et représentent une très grande surface d'échanges. Ces caractéristiques en font l'organe de choix pour les transferts thermiques et il a par exemple été montré chez le lapin que la ventilation liquide totale permettait de diminuer la température de l'organisme très rapidement[7]. Cette application hypothermisante de la ventilation liquide totale a été utilisée dans des modèles évaluant l'effet de l'hypothermie thérapeutique à la suite d'infarctus du myocarde[8] ou d'arrêt cardiaque[9]. Dans ces situations, il a été montré que l'hypothermie thérapeutique était induite très rapidement et que cette vitesse d'institution permettait de fournir un bénéfice largement supérieur à celui d'un refroidissement conventionnel[9]^,[10]. Cette approche d'hypothermie thérapeutique ultra-rapide permettait une diminution nette de la taille de l'infarctus[8] et améliorait fortement la survie et le pronostic neurologique[9].

Un ventilateur liquidien est actuellement en cours de développement industriel en vue d'une utilisation pour limiter les séquelles chez les patients réanimés d'un arrêt cardiaque[11].