COVID-19 : un système CPAP simplifié peut aider les patients à respirer

• COVID-19, une maladie résultant d’une infection par le SRAS-CoV-2, a obligé le système de santé à fournir une assistance respiratoire à un nombre important de personnes présentant des symptômes modérés à sévères.
• Les personnes atteintes de COVID-19 peuvent avoir besoin d’oxygène supplémentaire, d’appareils respiratoires d’assistance ou de l’utilisation d’un ventilateur pour pouvoir respirer.
• Les experts élaborent toujours des recommandations pour les types d’administration d’oxygène et d’assistance respiratoire.
• Certains efforts de recherche visent à rendre les méthodes d’administration d’oxygène plus rentables et disponibles dans les zones aux ressources limitées.

Les infections au SRAS-CoV-2 sont en cours, avec plus de 38 millions de cas totaux de COVID-19 aux États-Unis depuis le début de la pandémie.

Les hôpitaux et autres établissements de santé continuent de trouver des moyens innovants de fournir aux personnes les soins dont elles ont besoin, notamment en développant des moyens plus simples de soutenir la respiration.

Un rapport récent paru dans Frontiers in Medical Technology explique le développement d’une forme plus légère, plus facile à utiliser et plus simple d’un appareil à pression positive continue (CPAP). Cet appareil pourrait servir à faciliter la respiration des personnes atteintes de COVID-19 dans les zones aux ressources limitées en oxygène.

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Recommandations COVID-19 et oxygène

Le COVID-19 est une maladie causée par le virus SARS-CoV-2. Il provoque souvent des symptômes respiratoires, tels qu’un essoufflement ou une congestion.

Les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) notent que le traitement des personnes atteintes de COVID-19 « consiste en des mesures de prévention et de contrôle des infections et des soins de soutien, y compris un supplément d’oxygène et une assistance ventilatoire mécanique lorsque cela est indiqué ».

Des recherches sont en cours concernant les méthodes d’administration d’oxygène et les pratiques d’intubation les plus efficaces pour fournir les meilleurs soins possibles aux patients.

Méthodes pour fournir de l’oxygène aux gens

Les professionnels de la santé peuvent fournir l’aide respiratoire et l’oxygène dont les personnes atteintes de COVID-19 ont besoin de plusieurs manières, avec la meilleure option en fonction de leurs symptômes et des niveaux d’oxygène dans leur sang. Les méthodes courantes d’administration d’oxygène et d’aides respiratoires utilisées par les établissements de santé comprennent :

• Canule nasale: Un tube mince fournit de l’oxygène dans les narines de la personne, souvent à faible débit.
• Masque facial: Un masque posé sur le visage de la personne peut fournir des quantités variables d’oxygène en fonction de la configuration.
• Canule nasale à haut débit: Une canule nasale à haut débit est une canule nasale spécialisée qui permet à une personne d’obtenir jusqu’à 100 % d’oxygène tout en conservant sa capacité à parler et à manger.
• Pression positive continue des voies aériennes (CPAP) : Cette méthode utilise une machine spécialisée et un masque pour garder les voies respiratoires ouvertes et faciliter le travail respiratoire.
• Ventilateur mécanique : Cette machine pompe mécaniquement de l’oxygène dans les poumons.

Selon les besoins d’une personne, les professionnels de la santé peuvent ajuster la concentration d’oxygène inspiré, ou « fraction d’oxygène inspiré » (FiO2), pour de nombreuses méthodes d’administration d’oxygène.

Les directives les plus récentes des National Institutes of Health (NIH) recommandent d’utiliser la canule nasale à haut débit plutôt que les méthodes de ventilation à pression positive non invasive, telles que les CPAP.

Cependant, des recherches sont en cours concernant l’utilisation de ces appareils pour aider les personnes atteintes de COVID-19 à respirer. Les résultats préliminaires de l’essai Recovery-RS indiquent que les personnes atteintes de COVID-19 qui ont utilisé des appareils CPAP pendant le traitement étaient moins susceptibles d’être intubées.

Le professeur Nicholas Hart, directeur clinique et académique du Lane Fox Respiratory Service, a expliqué à Medical News Today : « Des données récentes non publiées d’un ECR britannique (RECOVERY-RS) ont démontré que la PPC réduit le besoin d’intubation, mais patients COVID-19 d’âge moyen [with obesity] sur 60% O2 avec un SpO2 [blood oxygen level] de 93%. Ainsi, la CPAP aura un avantage potentiel pour améliorer les résultats, mais le clinicien doit ajuster la CPAP et la FiO2 pour modifier les paramètres en fonction de la trajectoire de la maladie. »

Quoi qu’il en soit, les machines CPAP sont une méthode d’administration d’oxygène et d’assistance respiratoire que les professionnels de la santé utilisent pour soigner les personnes atteintes de COVID-19.

Créer des options simples et abordables pour aider à améliorer la respiration

Avec l’augmentation des cas de COVID-19 et de plus en plus de personnes ayant besoin d’une assistance respiratoire et d’un supplément d’oxygène, certains chercheurs concentrent leurs efforts sur la création d’alternatives simplifiées et plus abordables aux aides respiratoires existantes.

L’étude et le rapport récents de l’Université de Leeds, au Royaume-Uni, révèlent les efforts d’une équipe de recherche pour développer un système CPAP économe en oxygène et à faible coût. Les chercheurs ont créé un appareil CPAP qui utilise un seul ventilateur électrique pour une utilisation dans des situations où l’oxygène est limité.

L’appareil, le système LeVe CPAP, utilise moins de pièces que les appareils existants et peut fonctionner sur des concentrateurs d’oxygène portables, une forme d’approvisionnement en oxygène courante dans les pays à faible revenu. Les chercheurs ont d’abord testé son efficacité avec un simulateur de respiration et ont trouvé l’appareil comparable aux machines CPAP actuellement utilisées.

L’auteur de l’étude et professeur de mécanique des fluides appliquée, Nikil Kapur, a expliqué à MNT que :

« Le système CPAP simplifié que nous avons développé pour [the] le traitement des affections respiratoires, y compris le COVID, peut donner des performances très similaires à celles de ses homologues plus chers, ce qui ouvre alors l’accès aux hôpitaux aux ressources limitées. Le système a également été conçu avec l’efficacité de l’oxygène au premier plan – de nombreux hôpitaux s’appuient sur des concentrateurs d’oxygène où le rendement n’est pas suffisant pour les autres systèmes CPAP. »

L’étape suivante consistait à tester l’utilisation de l’appareil sur des individus en bonne santé afin d’évaluer son efficacité. L’objectif principal des chercheurs était de voir s’ils pouvaient utiliser l’appareil sans provoquer de faibles niveaux d’oxygène ou des niveaux de dioxyde de carbone excessivement élevés dans les tissus corporels. Ils voulaient également voir si l’appareil était tolérable pour les utilisateurs.

Cette étude a eu lieu à l’unité de soins intensifs de l’hôpital Mengo à Kampala, en Ouganda, avec 10 membres du personnel hospitalier, tous des non-fumeurs en bonne santé qui n’avaient pas d’obésité. Ces participants n’avaient pas non plus de problèmes respiratoires sous-jacents ou de contre-indications basées sur l’utilisation antérieure d’un appareil CPAP ou d’oxygène.

L’équipe a testé l’appareil sur quatre réglages différents, avec des niveaux de saturation en oxygène et des niveaux de dioxyde de carbone restant à des niveaux normaux pour tous les participants. Tous les bénévoles ont bien toléré l’appareil. Sur la base de ces résultats, les chercheurs sont prêts à aller de l’avant avec des tests chez les patients hospitalisés.

Lorsque MNT a demandé au professeur Hart de commenter l’étude, il a offert des conseils prudents. Il s’est dit préoccupé par le fait que ce dispositif nouvellement développé doit disposer d’un moyen de mesurer la concentration d’oxygène (FiO2) et la pression du CPAP pour garantir l’efficacité et prévenir les complications pouvant résulter d’une pression trop basse ou trop élevée. Il a déclaré à MNT :

« Il s’agit d’un appareil simple où l’oxygène est entraîné et mélangé à l’air fourni par un ventilateur. Plus la vitesse du ventilateur est rapide, plus le niveau de CPAP délivré est élevé mais plus la FiO2 délivrée est faible si l’alimentation en oxygène est fixe. Ainsi, cette technologie bénéficierait d’une cellule à oxygène pour mesurer la FiO2 afin de mesurer la concentration en O2 délivrée. De plus, un manomètre de pression pour mesurer la pression au masque et le niveau de CPAP délivré serait nécessaire. »

Avec plus de tests encore nécessaires, les chercheurs restent optimistes que cet appareil pourrait grandement aider les personnes atteintes de COVID-19 dans les zones aux ressources limitées. Le professeur Kapur a déclaré à MNT : « Nous avons subi un essai sur une personne en bonne santé et sommes sur le point de commencer une étude sur des patients avec l’hôpital de Mengo en Ouganda – l’équipe a joué un rôle déterminant pour comprendre comment nous pouvons adapter cette technique pour le traitement des patients COVID-19 en de tels paramètres aux ressources limitées. »

“En fin de compte, nous voulons soutenir les chaînes d’approvisionnement locales en soins de santé – donc, si les entreprises médicales peuvent utiliser nos conceptions pour créer des industries autonomes dans leurs propres pays, cela profitera au plus grand nombre de patients possible.”

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