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Publié le 30 novembre 2017

Gazette de l'innovation : Innovations en oxygénothérapie : le dispositif FreeO2 afin d’automatiser le transfert de connaissances !

Innovations en oxygénothérapie : le dispositif FreeO2 afin d’automatiser le transfert de connaissances !.

 

Pr Erwan L’Her,

Médecine Intensive et Réanimation

LATIM INSERM UMR 1101

 

L’importance d’un ajustement des débits d’oxygène est bien connue des cliniciens. L’objectif principal est avant tout d’éviter l’hypoxémie lors de besoins accrus pour le patient (aggravation de la pathologie, ou lors des efforts par exemple). Les risques d’une hyperoxie sont également bien connus, en particulier chez les patients BPCO avec un risque d’hypercapnie induite par une hyperoxygénation, ou encore chez les nouveaux nés avec un risque de lésions rétiniennes irréversibles.

 

Il existe également des données de plus en plus convaincantes sur l’existence d’une toxicité vasculaire de l’hyperoxie, touchant de très nombreux patients (coronaropathie, accidents vasculaires cérébraux). Pourtant, et bien qu’il s’agisse d’un des traitements les plus administrés à l’hôpital, cet objectif d’ajustement précis des débits d’oxygène semble difficile à réaliser en routine compte-tenu du caractère rudimentaire des outils dont nous disposions jusqu’à présent (le débitmètre à bille !) et de la nécessité d’ajustements manuels réguliers, en fonction de prises ponctuelles de la saturation en oxygène. Les référentiels professionnels existent, en particulier dans le monde anglo-saxon (recommandations mises à jour en 2017 de la British Thoracic Society) [1], mais restent difficilement applicables en raison de la charge en soins des équipes ; diverses études ont clairement démontré que les référentiels étaient appliqués en routine pour moins de 50% des patients ! Pour parler clairement, nous savons ce qu’il faut faire au quotidien, mais nous sommes incapables de l’appliquer en pratique.

La démonstration récente du risque de surmortalité lié à une sur-oxygénation dans des études réalisées en préhospitalier [2] ou en réanimation [3] ont relancé le débat visant à optimiser la délivrance de ce médicament indispensable dans bien des situations, mais  « pas si inoffensif » que cela !

 

Forts de ces constatations, nous avons développé en 2008 avec le Pr François Lellouche du Centre de Recherche de l’Institut Universitaire de Cardiologie et de Pneumologie de Québec et un groupe d’étudiants en ingénierie de l’université Laval le dispositif FreeO2, visant à automatiser l’administration de l’oxygène en fonction des besoins réels du patient [4]. Plutôt qu’un ajustement ponctuel de l’oxygène lors du passage infirmier, le système vise à modifier de façon automatique le débit toutes les secondes, en fonction des besoins du patient. Cette adaptation peut bien entendu se faire à la hausse, en cas de dégradation ou de besoin accru (par exemple pour favoriser l’autonomie des patients insuffisants respiratoires en leur permettant une augmentation de leur périmètre de marche), mais aussi à la baisse (sevrage de l’oxygène), afin de limiter les risques de toxicité et de raccourcir les durées de prise en charge. Après plus de 8 années de mise au point et l’inclusion de plus de 500 patients dans divers protocoles de recherche, le dispositif FreeO2 est actuellement breveté et industrialisé par la société Oxynov, après l’obtention de son marquage CE nous autorisant une utilisation en routine clinique. La distribution de FreeO2 sera assurée en France par Oxynov et dans le reste de l’Europe par différents distributeurs, dont une des entreprises majeures dans le domaine de l’oxygénothérapie. Nous l’utilisons bien entendu déjà en routine clinique dans le service de Médecine Intensive et Réanimation du CHU qui dispose de 2 dispositifs depuis quelques mois. Un PHRC international multicentrique auquel nous participons est en cours chez des patients en post-opératoire de chirurgie lourde : les patients sont suivis pendant les 3 jours post-opératoires en salle de soins post-interventionnelle et en service de chirurgie ou réanimation. Les objectifs de cette étude sont d’optimiser le temps passé dans la zone cible et de limiter les effets secondaires ; la fin de l’étude est programmée pour le début 2018. Après des essais concluants de FreeO2, le service de pédiatrie vient également de se voir financer tout récemment un PHRC sur l’utilisation du dispositif au cours de la détresse respiratoire de l’enfant liée à une bronchiolite (Dr JM Roué).

Divers hôpitaux de France, dont le CHU de Toulouse, le Centre Hospitalier Princesse Grâce à Monaco ont déjà acquis le dispositif et de nombreux essais cliniques sont en cours dans le monde entier (Angleterre, Allemagne, Suède, Qatar, Hong Kong, ...).

 

L’année 2018 sera marquée par une diffusion clinique plus large du dispositif, mais également par l’implémentation dans le dispositif de différents algorithmes innovants de mesure de la fréquence respiratoire et de détection automatisée de la dégradation du patient. Ces différents algorithmes sont les fruits de contrats de collaboration entre le LATIM – Brest, le Centre de Recherche de l’Institut Universitaire de Cardiologie de Pneumologie de Québec et la société Oxynov qui a décidé dans cet objectif d’implanter une filiale sur Brest afin de continuer à collaborer de façon optimale avec nos équipes.

 

1-      O'Driscoll BR et al. BTS Guideline for oxygen use in adults in healthcare and emergency settings. Thorax 2017; 72: Suppl 1 i1-i89.

2-      Austin M et al.Effect of high flow oxygen on mortality in chronic obstructive pulmonary disease patients in a prehospital setting: a randomised controlled trial. BMJ2010; 341doi: https://doi.org/10.1136/bmj.c5462

3-      Girardis M et al. Effect of Conservative vs Conventional Oxygen Therapy on Mortality Among Patients in an Intensive Care Unit: The Oxygen-ICU Randomized Clinical Trial. JAMA. 2016 Oct 18;316(15):1583-1589.

4-      L’Her E et al. Automatic versus manual oxygen administration in the emergency department. European Respiratory Journal 2017 50: 1602552; DOI: 10.1183/13993003.02552-2016.