Médecine d'urgence 2001, p. 61-77.
© 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS, et Sfar. Tous droits réservés.

Surveillance et monitorage
des états de choc aux urgences

A.P. Forget, D. Garrigue
Service d'accueil et de traitement des urgences, UF d'anesthésie-réanimation,
CHRU de Lille, 59037 Lille cedex, France

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OBJECTIFS DE L'EXPLORATION HÉMODYNAMIQUE
ET DU MONITORAGE DES PATIENTS AUX URGENCES
Le monitorage des patients en état de choc aux urgences et en réanimation a différents objectifs.

Diagnostic des états de choc
Le diagnostic le plus précoce possible des états de défaillance cardio-circulatoire constitue, aux urgences, un objectif essentiel. Une réanimation tardive même bien menée ne permettra ni la restauration de la viabilité des cellules mortes dans les différents organes, ni la récupération d'une perfusion tissulaire adéquate du fait de l'atteinte des réseaux microcirculatoires par un état de choc prolongé. La prise en charge globale et précoce des états de choc aux urgences conditionne l'évolution ultérieure. Pour preuve, l'amélioration de l'état hémodynamique dès la réanimation initiale faite aux urgences est inversement corrélée à la mortalité et à la survenue de défaillances viscérales secondaires [1] [2].

Le diagnostic d'un état de choc sévère est souvent facile devant une hypotension, une oligurie. À l'opposé, la reconnaissance d'un état de choc à un stade précoce est souvent plus difficile devant des signes subjectifs tel que la soif, l'observation de discrètes marbrures cutanées, les troubles de la conscience... Shoemaker et al. ont recherché des signes de défaillance cardio-circulatoire chez des patients en salle de déchoquage par mise en place d'un monitorage important (mesure du débit cardiaque (), de la pression artérielle (PA) et mesure de la perfusion cutanée par recueil de la pression transcutanée en O2 et en CO2 - PtcO2 et PtcCO2) [3]. Parmi les patients présentant des signes de défaillance hémodynamique, seulement 36 % présentaient une hypotension artérielle alors que 24 % étaient hypertendus. Le était abaissé pour 50 % des patients et élevé pour 45 %. Une hypoperfusion cutanée était retrouvée dans 59 % des cas (mesure de la PtcO2 et de la PtcCO2). Le diagnostic des états de choc, que ce soit par l'examen clinique ou grâce aux techniques de surveillance usuelles, est donc difficile notamment au stade précoce (et réversible). Une défaillance cardio-circulatoire est donc le plus souvent, dans un premier temps, latente qui ne devient évidente qu'avec l'apparition des défaillances viscérales secondaires. L'absence de correction précoce d'une hypovolémie paraît jouer un rôle prédominant pour le pronostic ultérieur [4]. Des techniques de monitorage pourront être utiles aux urgences afin de discriminer précocement les patients justifiant une optimisation hémodynamique et notamment un remplissage vasculaire [3].

Guider la prise en charge initiale de l'état de choc
Une fois l'état de choc diagnostiqué, un geste thérapeutique rapide sera nécessaire. Les techniques de monitorage peuvent être utiles pour identifier le mécanisme responsable de l'état de choc et guider la thérapeutique initiale : diagnostic d'une hypovolémie justifiant un remplissage vasculaire, mise en évidence d'une dysfonction ventriculaire gauche justifiant l'administration d'inotropes, identification d'une vasodilatation artérielle imposant l'administration de vasoconstricteurs. En médecine d'urgence, l'optimisation du remplissage vasculaire constitue le pré-requis indispensable à la prise en charge des insuffisances circulatoires. À ce titre, le monitorage évaluant la volémie permettra de guider la prescription et de démasquer les hypovolémies latentes fréquentes aux urgences. Dans les cas plus complexes, la mesure du doit être envisagée afin de préciser le mécanisme de l'état de choc et permettre sa prise en charge.

Surveiller l'impact des traitements entrepris et l'évolution spontanée du patient dans les heures suivant sa prise en charge initiale
Après la prescription initiale, la surveillance de l'évolution de la symptomatologie est importante afin d'identifier les erreurs de prise en charge, d'optimiser les posologies et, enfin, de dépister les anomalies cardio-circulatoires initialement masquées. L'insuffisance des mesures hémodynamiques habituellement recueillies aux urgences (fréquence cardiaque [FC], PA) est maintenant clairement démontrée pour prévenir la survenue de complications viscérales ultérieures : aux urgences, la normalisation de la FC et de la PA est insuffisante pour normaliser la perfusion tissulaire [5].

Aider au diagnostic étiologique de l'état de choc
L'identification précise des troubles hémodynamiques à l'aide d'investigations complémentaires permet de faire le diagnostic étiologique et ainsi d'orienter la prise en charge. L'identification d'un état de choc hyperkinétique vasoplégique évoque par exemple le diagnostic de choc septique et oriente vers la recherche d'un foyer infectieux et l'administration précoce d'antibiotiques. La mise en évidence d'un tableau d'insuffisance cardiaque droite aiguë fait rechercher une embolie pulmonaire...

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CARACTÉRISTIQUES DU MONITORAGE
HÉMODYNAMIQUE IDÉAL DANS UN SERVICE D'URGENCE
L'originalité de la pratique médicale dans un service d'urgence repose sur le nombre important de patients, la diversité des pathologies rencontrées et la gravité très variable d'un patient à l'autre. Le rôle du médecin est d'abord de détecter les urgences vitales et de mettre en œuvre la thérapeutique adaptée, mais aussi de bien évaluer l'étiologie et le pronostic afin d'orienter correctement le patient. Aussi, les moyens d'exploration et les techniques de monitorage hémodynamique devront répondre à différents impératifs pour être utilisés aux urgences :

- la mesure doit être obtenue rapidement et facilement : la mise en place d'un cathéter de Swan-Ganz impose un délai incompressible parfois supérieur à 30 min. Elle nécessite la ponction d'un accès veineux central ainsi que la disponibilité du médecin. D'intérêt discuté, cette technique ne peut pas être considérée comme utilisable en première intention aux urgences ;

- la technique doit être la moins invasive possible : le risque iatrogène est probablement plus important aux urgences lors de l'utilisation de techniques invasives potentiellement dangereuses. La fréquence des troubles de la coagulation ou des défaillances viscérales associées à la défaillance circulatoire limite ou retarde l'utilisation des techniques nécessitant une ponction veineuse centrale ou artérielle. De plus, dans les situations d'urgence extrême, il est probable que les règles d'asepsie soient plus fréquemment enfreintes qu'en routine ;

- ne doit pas être opérateur-dépendante et doit fournir des informations fiables, reproductibles et précises. Ces techniques peuvent justifier d'une formation courte du médecin et des infirmières en charge du patient choqué ;

- être peu onéreuse ;

- aider la surveillance du patient : il est admis que l'interprétation de mesures hémodynamiques obtenues à un temps donné est délicate et peut être responsable d'erreurs de prise en charge. Le renouvellement des mesures est indispensable pour évaluer la réponse du patient aux traitements et analyser son évolution. Aussi, une technique permettant la surveillance continue ou, à défaut, la possibilité de renouveler les mesures constitue un argument indispensable.

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TECHNIQUES DE MONITORAGE ET DE SURVEILLANCE
DES ÉTATS DE CHOC AUX URGENCES
Nous ne discuterons dans ce chapitre que des méthodes dont l'application peut être envisagée aux urgences, c'est-à-dire répondant aux critères de choix d'une technique de monitorage sus-décrits. Nous classerons celles-ci en fonction des objectifs recherchés.

Monitorage classique
Fréquence cardiaque et pression artérielle non invasive
La mesure continue de la FC et la PA sont les méthodes minimales utilisées afin d'évaluer l'état hémodynamique en situation d'urgence. Le maintien d'une PA optimale est une condition indispensable mais non suffisante pour maintenir la perfusion des organes. Malheureusement, aucun chiffre critique minimal ni maximal de PA ne peut être recommandé pour les patients des urgences. La mesure automatique non invasive de la PA est aujourd'hui facilement accessible grâce aux techniques oscillométriques mais l'utilisation et l'interprétation des valeurs mesurées sont délicates. Si la PA est la pression motrice du sang, donc la force qui assure la perfusion de l'ensemble de l'organisme, cette pression représente aussi en grande partie le reflet de la charge de travail cardiaque. Après l'apparition d'une hypovolémie aiguë, Wo et al. montraient un défaut de corrélation entre la PA moyenne et l'index cardiaque suggérant que, chez ces patients, la PA constituait un mauvais indicateur de la volémie [6]. La PAM était longtemps maintenue grâce aux mécanismes compensateurs adrénergiques puis, lorsque ceux-ci étaient dépassés, elle chutait brutalement et de façon asynchrone avec le . Dans une étude de patients de réanimation médicale majoritairement septiques, 62 % des variations significatives du s'accompagnaient de variations dans le même sens de la FC alors qu'aucune corrélation entre les variations du et de la PAM n'était retrouvée [7].

Capnographie expirée
Vu les nombreux facteurs susceptibles d'influencer la pression artérielle en CO2 (PaCO2) et la différence alvéolo-artérielle en CO2, le recueil d'une valeur ponctuelle de pression télé-expiratoire en CO2 (PetCO2) ne peut être considéré comme un bon indicateur hémodynamique. Cependant, la mesure de la PetCO2 est sensible aux variations du : une réduction du induit une réduction du nombre d'alvéoles perfusées et ainsi une contamination des gaz télé-expiratoires par des gaz alvéolaires n'ayant pas participé aux échanges gazeux. Plus encore, dans les états de choc les plus sévères, la production tissulaire en CO2 diminue par défaut d'apport en O2 aux cellules [8]. Aussi, une diminution de la PetCO2 traduit une diminution du sous réserve de l'absence de modifications de l'état respiratoire [8]. Au cours de l'arrêt cardio-respiratoire, la capnographie expirée reflète le et l'efficacité de la réanimation entreprise [9]. Aussi, la surveillance continue de la PetCO2 constitue un monitorage possible indirect du tant pour surveiller l'évolution de l'état cardio-circulatoire que pour étudier l'efficacité des thérapeutiques utilisées.

Oxymétrie de pouls
Les appareils d'oxymétrie de pouls actuellement commercialisés étudient l'absorption de rayonnement infrarouge au niveau des extrémités. Afin de séparer l'absorption de ces rayonnements par le sang artériel par rapport au sang veineux ou capillaire, les oxymètres de pouls n'étudient que la partie pulsatile de l'absorption des rayonnements, c'est-à-dire les changements du volume sanguin induits par l'influx artériel dans l'échantillon de tissu exploré. Aussi, la disparition du message pulsatile de pléthysmographie maintenant affiché sur la plupart des appareils doit constituer un signal d'alerte d'une hypoperfusion des extrémités. De plus, les variations de la courbe de pléthysmographie induites par la ventilation permettent de prédire l'existence ou non d'une hypovolémie et sont corrélées aux variations de la PA induites par la respiration [10].

Techniques visant à reconnaître les états de choc
La réponse du système nerveux autonome à une situation de stress ou d'hypovolémie peut grossièrement se résumer à une modification de la distribution du pour favoriser les circulations cérébrale, cardiaque et, quand cela est possible, rénale [11]. Ces organes ayant peu de réserve d'extraction en O2, leur débit ne peut être diminué sans lésion tissulaire. Les circulations les plus rapidement sacrifiées sont celles qui présentent une vasoconstriction précoce et intense, c'est-à-dire la peau, les muscles et enfin le territoire hépatosplanchnique [11] [12]. Aussi, le monitorage de ces débits régionaux clés pourrait permettre la détection précoce des états de choc. Les trois techniques décrites ci-dessous restent actuellement du domaine de la recherche et la validation de l'utilité de ces techniques au cours des défaillances cardio-circulatoires des patients des urgences reste indispensable avant de recommander en routine leur utilisation.

Mesure de la pression transcutanée en O2 et en CO2 (PtcO2 et PtcCO2)
La mesure de la PtcO2 et de la PtcCO2 (à l'aide d'une électrode posée sur la peau) [3] [13] permet l'évaluation de la perfusion cutanée. La mesure d'un défaut d'oxygénation ou d'un défaut d'élimination du CO2 cutané permet l'identification des patients à haut risque d'évolution défavorable ou de complications viscérales secondaires. Ce groupe de patients justifie d'une optimisation hémodynamique supplémentaire. Le principal inconvénient de cette méthode est le temps incompressible de chauffage et de calibration des électrodes.

Spectrophotométrie de proche infrarouge musculo-cutanée
L'apposition de deux optodes sur la peau permet la surveillance de la perfusion et de l'oxygénation des tissus sous-jacents sur plusieurs centimètres de profondeur [14]. Appliquées au niveau d'un membre, les indicateurs ainsi obtenus permettent de prédire au cours de la prise en charge initiale des traumatisés graves l'existence d'un défaut d'oxygénation systémique justifiant de traitements supplémentaires. Malheureusement, aucune mesure quantitative de la perfusion musculaire n'est actuellement possible avec cette technique. Seule une surveillance de l'évolution, au cours de la prise en charge, est possible. Enfin, les appareils actuellement commercialisés restent onéreux et fragiles.

Tonométrie gastrique
L'état d'anaérobiose induit par une ischémie digestive haute est responsable d'une acidose métabolique locale et provoque une production anormalement élevée de CO2 au niveau de la muqueuse gastrique. Ce gaz va diffuser jusque dans la lumière gastrique où la pression partielle en CO2 (PgastCO2) devient supérieure à la PaCO2 avec création d'un gradient (PgastCO2-PaCO2) et diminution du pH intramuqueux (pHi, calculé à partir de la PgastCO2 et du taux plasmatique de bicarbonates). Les progrès techniques et la simplification des procédures permettant la mesure de la PgastCO2 après insertion d'une sonde de tonométrie gastrique encouragent à la mesure de ce gradient chez les patients en état de choc. L'observation d'un gradient élevé (supérieur à 25 mmHg) constitue un argument en faveur d'une hypoperfusion digestive. Aussi, la mesure d'un PHi diminué à l'admission des patients est prédictif d'une surmortalité précoce en réanimation [15]. De même, la persistance d'une acidose intramuqueuse gastrique dans les 24 heures suivant l'admission constitue un facteur prédictif péjoratif [16]. La mesure de la PgastCO2 pourrait permettre le diagnostic précoce d'un défaut de perfusion d'une circulation rapidement sacrifiée dans les états de choc débutants et permettre une prise en charge plus agressive de ces patients. Le prix des sondes de tonométrie constitue le principal obstacle à son utilisation de routine aux urgences.

Techniques visant à reconnaître l'hypovolémie
Variations de la pression artérielle systolique induites par la ventilation contrôlée
La ventilation mécanique en pression positive induit des variations cycliques des conditions de charge des deux ventricules (figure 1) [17]. En simplifiant, l'insufflation mécanique induit une diminution de la précharge et une augmentation de la post-charge du ventricule droit (VD) entraînant une réduction du volume d'éjection systolique (VES) du VD. Celle-ci entraîne une diminution de la précharge du ventricule gauche (VG) après deux ou trois cycles cardiaques en raison du temps de transit pulmonaire prolongé. Ces variations de la précharge VG induisent des variations du VES du VG différentes en fonction du niveau de volémie (figure 2) : d'après les courbes de Franck et Starling, un ventricule ayant une précharge basse, une variation du volume télédiastolique (VTD) ventriculaire entraîne une variation importante du VES (partie verticale de la courbe). À l'opposé, un ventricule ayant un niveau de précharge normal ou élevé, une même variation du VTD entraîne une modification mineure du VES (partie plate de la courbe). Ainsi, les variations du remplissage du VG induite par la ventilation mécanique vont se traduire par des modifications battement par battement du VES du VG d'autant plus importantes que la précharge VG est basse. La PA pulsée étant proportionnelle au VES du VG, les variations du VES du VG sont reflétées par des variations de la PASystolique (PAS). Ainsi, lorsque le VG est en situation de précharge-dépendance, l'insufflation intra-thoracique mécanique induit une baisse du VES du VD, responsable quelques battements plus tard (donc en expiration) d'une diminution du VES du VG donc d'une baisse de la PAS.

Figure 1. Variations de la pression artérielle systolique induites par la ventilation contrôlée.
PASmax : pression artérielle systolique maximale ; PASmin : pression artérielle systolique minimale ; VPS : différence entre la PASmax et la PASmin au cours d'un cycle respiratoire ; PASref : pression artérielle systolique de référence mesurée lors d'une pause expiratoire.

Figure 2. Courbes de Franck-Starling représentant l'impact des variations de la précharge sur le VES ventriculaire.
En situation 1 (hypovolémie), une variation donnée de la précharge (flèche 1) induit d'importantes variations du VES (flèche 2). En situation 2 (normovolémie), une même variation de la précharge (flèche 3) induit de faibles variations du VES (flèche 4).

La mesure invasive de la PA et l'enregistrement des données permettent de mesurer la différence entre les valeurs de PAS maximale (PASmax) et minimale (PASmin) au cours d'un cycle respiratoire communément appelée « SPV » (systolic pressure variation). La SPV est usuellement divisée en deux composantes distinctes grâce à la mesure de la PAS de référence (PASref) obtenue après une courte pause respiratoire (figure 1) : la composante up est égale à la différence entre la PASmax et la PASref ; la composante down est égale à la différence entre la PASref et la PASmin. L'existence d'un down significatif est considérée comme prédictive d'une précharge-dépendance ventriculaire, donc d'une hypovolémie et est corrélée aux pertes sanguines [17]. Ainsi, la mesure d'une SPV supérieure à 10 mmHg ou d'un down supérieur à 4 ou 5 mmHg prédit une réponse positive du au remplissage [18] [19]. La supériorité de la mesure du down par rapport à la simple mesure de la SPV reste débattue [18]. En médecine d'urgence, l'application de cette technique n'est validée que sur des patients ventilés porteurs d'un cathéter artériel. Toutefois, la simplicité et la facilité de cette technique (sous réserve de l'exploitation possible de la courbe de PA sur le moniteur) plaident en faveur de sa large utilisation.

Pression veineuse centrale (PVC)
La PVC représente la pression sanguine à la jonction de la veine cave et de l'oreillette droite. Elle peut être mesurée grâce à la mise en place d'un cathéter veineux central par le biais d'une colonne liquide (mesure en cmH2O) ou par un capteur de pression (mesure en mmHg - 1,36 cmH2O = 1 mmHg). La PVC est dépendante de la volémie et du tonus intrinsèque des vaisseaux capacitifs ainsi que de la fonction cardiaque droite. En l'absence de sténose tricuspidienne, la PVC équivaut à la pression télédiastolique du VD, évalue la précharge du VD et ainsi la précharge cardiaque globale [20]. Physiologiquement, la PVC est voisine de 0 mais est considérée comme normale jusqu'à 12 mmHg. La mesure de la PVC comme indicateur de la volémie est médiocre [21]. En revanche, la mesure d'une PVC basse constitue, lors d'une défaillance cardio-circulatoire, un bon indice en faveur d'une hypovolémie : elle permet de prédire une réponse positive du au remplissage [22]. L'observation de variations de la PVC lors de l'inspiration des patients en ventilation spontanée constitue un argument supplémentaire en faveur d'une réponse au remplissage [23]. L'utilisation de la PVC dans le but d'évaluer la précharge VG est souvent décevante en situation d'urgence : la valeur de la pression artérielle pulmonaire occlusive (PAPO), indicateur de la précharge VG, est supérieure à celle de la PVC dès qu'il existe une dysfonction cardiaque gauche quelle qu'en soit l'origine. À l'inverse, la PVC sera supérieure à la PAPO dans toutes les situations de défaillance du VD. Associée à la mesure du , la mesure de la PVC permet d'évaluer les possibilités d'optimiser les performances du VD et ainsi le par un remplissage vasculaire : l'augmentation du VTD du VD induit une augmentation du VES du VD jusqu'à un plateau à partir duquel toute augmentation supplémentaire de la PVC (ou du VTD du VD) n'entraîne plus d'augmentation supplémentaire du [20]. Ainsi, tant que l'augmentation de la volémie induit une augmentation du VES du VD, le remplissage vasculaire améliorera le (à condition qu'il augmente la PVC de plus de 2 mmHg). Passé ce seuil de compliance maximale du VD, toute augmentation supplémentaire de la PVC n'entraînera pas d'augmentation du VTD du VD et donc du [24].

Technique visant à mesurer le et la volémie
Doppler transœsophagien, transtrachéal et sus-sternal
La mesure non invasive ou semi-invasive de la vitesse d'écoulement du sang dans l'aorte thoracique ascendante ou descendante permet l'estimation du .

Principes techniques de la mesure du par effet Doppler
Les ultrasons sont des vibrations mécaniques comparables aux sons audibles mais de fréquence plus élevée. Dans un tissu immobile, la fréquence des ondes rétrodiffusées par les tissus est identique à celle des ondes incidentes émises par les cristaux piezo-électriques de la sonde Doppler. À l'opposé, lorsqu'une onde ultrasonore rencontre un diffuseur en mouvement, sa fréquence va être modifiée et les ondes rétrodiffusées vers la sonde auront une fréquence différente des ondes incidentes. La différence de fréquence mesurée permet le calcul de la vitesse de déplacement de la colonne sanguine en mouvement. La mesure du par Doppler est obtenue par utilisation d'un Doppler continu : tous les écoulements rencontrés par le faisceau ultrasonore sur son trajet sont étudiés. Le positionnement d'une sonde Doppler à proximité de l'aorte permet l'insonation de l'aorte thoracique et le calcul de la vitesse moyenne d'écoulement du sang (Vmoy) dans celle-ci. Le débit aortique (QAo) pourra alors être obtenu selon la formule : QAo = Vmoy (D2/4), où D est le diamètre aortique.

Les relations anatomiques étroites entre l'aorte thoracique descendante et l'œsophage (figure 3) ont permis le développement de la mesure du par Doppler transœsophagien (DTO) [25] : la sonde Doppler est rapidement et facilement insérée et est descendue sur 35 à 40 cm dans l'œsophage. Le flux sanguin dans l'aorte thoracique descendante est aisément identifié sur le profil de vélocités affiché à l'écran et surtout sur les caractéristiques sonores typiques du flux aortique. L'obtention d'une mesure Doppler aortique ne prend habituellement que quelques minutes. La sonde peut alors être laissée en place et permet l'enregistrement en continu du flux sanguin aortique. Le déplacement secondaire de la sonde dans l'œsophage est fréquent : une simple rotation de la sonde est alors souvent suffisante pour récupérer une mesure fiable. Une formation minimale (moins de 12 examens) à cette technique permet d'améliorer la qualité des résultats obtenus [26]. Deux types d'informations peuvent être apportées au clinicien grâce au DTO :

Figure 3. Doppler transœsophagien.
Relations anatomiques entre l'œsophage et l'aorte thoracique descendante. La figure représente le spectre de vélocité aortique normale et ceux observés dans les principales insuffisances circulatoires. Une hypovolémie est caractérisée par un raccourcissement du temps d'éjection ventriculaire corrigé vis-à-vis de la durée du cycle cardiaque (TEjc). Une insuffisance ventriculaire gauche est caractérisée par une diminution de la vitesse maximale des érythrocytes dans l'aorte (Vmax) et par une diminution de l'accélération moyenne systolique (MA). Une augmentation de la post-charge est caractérisée par l'association des anomalies précédentes.

- estimation du QC : le peut être calculé à partir du DTO à deux conditions :

· la surface aortique doit être connue afin d'estimer le débit dans l'aorte thoracique descendante (QAo) à partir de la vélocité moyenne aortique (VAo). Elle est estimée soit par un capteur échographique placée dans la sonde œsophagienne [27], soit à partir de normogrammes intégrant l'âge, le poids et la taille,

· le est estimé à partir du QAo descendant en considérant que 30 % du est destiné aux troncs supra-aortiques. La corrélation entre le mesuré par thermodilution et par DTO a été largement testée en anesthésie et en réanimation. La corrélation entre les mesures du obtenues par thermodilution et par DTO est variable d'une étude à l'autre [27] [28] [29]. Toutefois, les auteurs s'accordent à dire que la mesure du par DTO a une fiabilité suffisante pour orienter la prise en charge thérapeutique et jugent le DTO comme un bon monitorage des variations du au cours de l'évolution ;

- la forme des courbes de vélocité (figure 3) permet l'évaluation de la fonction VG, du remplissage voire de la post-charge VG qui peuvent être évaluées à partir d'indices dérivés de la courbe Doppler aortique [30]. Une diminution du temps utilisé au cours d'un cycle cardiaque pour l'éjection ventriculaire (temps d'éjection corrigé) suggère l'existence d'une hypovolémie. La vitesse maximale des érythrocytes et l'accélération de la colonne sanguine au début de la systole constituent des indices de la performance VG. Enfin, une diminution du temps d'éjection systolique associé à une diminution des indices de performance ventriculaire suggère une augmentation de la post-charge VG [30]. Aussi, la simple visualisation du profil de vélocités aortiques et le calcul de paramètres mathématiques simples permet d'orienter les décisions thérapeutiques vers un remplissage vasculaire ou un traitement par inotrope. Les nombreux avantages du DTO (peu invasif, rapide, facile) rendent compte de son intérêt potentiel pour les services d'urgences.

D'autres abords Doppler de l'aorte thoracique ont été proposés : la mesure du débit dans l'aorte ascendante est possible par voie transtrachéale grâce à l'utilisation de sondes d'intubation équipées, à leurs extrémités, d'un capteur Doppler. L'obligation d'utiliser des sondes d'intubation spécifiques, des difficultés techniques d'acquisition du signal et la corrélation parfois décevante des mesures obtenues avec le limitent actuellement l'expansion de cette technique [31] [32].

L'abord transcutané par voie sus-sternale permet la mesure de l'écoulement du sang dans la partie distale de la crosse aortique. Cette technique, non invasive, permet la mesure d'un débit suffisamment corrélé avec le pour orienter la prise en charge thérapeutique d'un patient en état de choc en réanimation [33] et en médecine d'urgence [34]. Les principales limites de cette technique sont l'impossibilité d'obtenir des mesures chez plus de 10 % des patients et la nécessité d'une formation initiale de l'opérateur [34].

Impédancemétrie thoracique
L'entrée et la sortie de sang dans le thorax à chaque systole provoque des modifications des propriétés électriques du thorax qui peuvent être mesurées par le calcul de l'impédance thoracique. Le volume de la cavité thoracique étant estimé à partir du poids, de la taille et du sexe du patient, l'impédance thoracique instantanée est calculée par application d'un courant électrique de faible amplitude et de haute fréquence entre deux paires d'électrodes, l'une placée sur le cou et l'autre sur l'abdomen. Le traitement informatique des données obtenues pour chaque cycle permet l'estimation du . Cette technique, élégante et non invasive, se heurte toutefois à certaines difficultés techniques telles que l'acquisition du signal ou des défauts de validité de la modélisation informatique et géométrique du système. Aussi, les nombreuses études ayant comparé cette technique aux autres méthodes de mesure du ont donné des résultats jugés suffisants mais variables d'une étude à l'autre [35], la qualité des mesures étant altérée chez les patients de réanimation [36] [37] [38] [39]. L'utilisation de l'impédancemétrie thoracique en médecine d'urgence a été rapportée et donne des résultats encourageants [40].

Analyse de l'onde de pression artérielle (méthode du pulse contour)
La mise en place d'un cathéter veineux profond et d'un cathéter artériel permet la mesure du battement par battement selon la méthode du « pulse contour ». L'onde de PA est séparée en deux parties successives par l'incisure dicrote (figure 4). Une relation linéaire entre l'aire sous la courbe de la première partie systolique de l'onde de PA et le VES du VG a été démontrée. Aussi, les variations de cette surface (calculables à chaque battement cardiaque) permettent de prédire les variations du VES battement par battement [41]. Parallèlement, le est régulièrement mesuré selon une technique de thermodilution transpulmonaire méthodologiquement voisine de celle employée par les cathéters de Swan-Ganz : les variations de température au niveau du cathéter fémoral après envoi d'un bolus froid dans le cathéter veineux central permettent le calcul du . La mesure régulière de celui-ci permet l'étalonnage de la relation entre la surface sous la courbe de l'onde systolique de PA et le VES. Ainsi, la surveillance battement par battement de l'onde de PA permet le calcul battement par battement du VES et ainsi du . Cette méthode a été validée en réanimation [39] [42] même si les variations des résistances vasculaires systémiques altèrent la qualité des mesures [43]. Certains appareils permettent, grâce à l'utilisation de la technique de dilution par deux indicateurs (l'un thermique et l'autre colorimétrique), la mesure du volume sanguin intra-thoracique et ainsi une estimation de la précharge cardiaque gauche fiable même chez les patients ventilés [44]. En médecine d'urgence, l'intérêt de cette méthode n'est pas encore démontré mais reste probablement limité vu son caractère invasif.

Figure 4. Onde de pression artérielle.
L'aire sous la courbe de la première partie systolique de l'onde de pression artérielle (PA) est représentée en grisé.

Échocardiographie
L'échographie-Doppler transthoracique (ETT) est une technique non invasive, réalisable au lit du patient, rapide et reproductible. Depuis une dizaine d'années, les appareils d'échographie cardiaque, bien qu'onéreux, deviennent disponibles dans les unités de réanimation et dans les services d'urgence grâce au développement d'appareils polyvalents permettant la réalisation de l'ensemble des échographies utiles pour les patients des urgences. L'échographie cardiaque réalisée par voie transthoracique ou par voie transœsophagienne (ETO) apporte des informations morphologiques cardiaques exhaustives et hémodynamiques intéressantes en médecine d'urgence : évaluation de la fonction VG, mesure de la taille des cavités, recherche d'anomalies valvulaires et péricardiques, visualisation d'un shunt intracardiaque, diagnostic des pathologies de l'aorte thoracique, détection d'une cause cardiaque potentielle d'embolie... L'intérêt de l'échocardiographie dans les unités d'urgence n'est plus à démontrer : l'ETT constitue un indicateur sensible du risque de complications chez les patients présentant une douleur thoracique ou une embolie pulmonaire [45] [46] ; réalisée aux urgences, l'ETT améliore le pronostic des plaies cardiaques par un diagnostic plus rapide [47].

Au cours des états de choc, l'ETT permet le plus souvent d'orienter la thérapeutique et de l'adapter régulièrement du fait de sa reproductibilité. Le principal écueil de l'utilisation de l'échocardiographie dans un service d'urgence est l'obligation de disposer d'opérateurs entraînés susceptibles de répondre aux demandes dans des délais très brefs et à toute heure. La question de la capacité d'un urgentiste à réaliser une échocardiographie se pose donc actuellement. La qualité et l'intérêt des examens alors pratiqués dépendra du niveau de formation et de l'entraînement de l'opérateur non spécialiste. Plus encore, celui-ci devra connaître ses limites et recourir aux échocardiographistes spécialisés en cas de difficultés. Aux États-Unis, la Société américaine d'échocardiographie et le Collège américain de cardiologie se sont élevés contre la Société de médecine d'urgence américaine : cette dernière propose une formation globale d'échographie incluant 40 heures de cours et 150 échographies dont probablement 25 à 50 cardiaques [48]. À l'opposé, les sociétés cardiologiques considèrent qu'une expérience de 3 mois à plein temps et de 150 échocardiographies sont nécessaires pour prétendre à une réelle compétence [49]. Aussi, la formation des urgentistes à l'échocardiographie doit prendre en compte les difficultés inhérentes à chaque diagnostic. Le rôle de l'urgentiste doit se limiter après une formation rigoureuse minimale mais suffisante pour répondre à certaines questions précises auxquelles l'échographie apporte des réponses facilement accessibles. Le diagnostic d'un épanchement péricardique est relativement aisé en médecine d'urgence : des urgentistes formés pendant moins de 2 heures à l'échocardiographie étaient capables de faire le diagnostic d'épanchement péricardique avec une sensibilité de 0,88 et une spécificité de 0,98 [50]. Au cours de l'évaluation et de la surveillance d'un état de choc, l'ETT réalisée par des non-spécialistes permet en l'absence de troubles segmentaires de la contractilité du VG l'évaluation minimale de la fonction systolique du VG (par le calcul de la fraction de raccourcissement et de la fraction d'éjection du VG), le diagnostic d'un cœur pulmonaire aigu (par la mesure du diamètre télédiastolique du VD, la recherche d'un septum paradoxal voire la quantification d'une éventuelle insuffisance tricuspide si les conditions techniques sont bonnes), la visualisation d'un épanchement péricardique. À l'opposé, la mesure du par voie transthoracique est délicate et ne doit pas être réalisée par des non-spécialistes [51]. De même, l'évaluation de la précharge VG requiert une grande expérience de l'échographiste. À défaut, une estimation de la PVC peut être facilement obtenue, chez le patient en ventilation spontanée, grâce à la mesure du diamètre télé-expiratoire de la veine cave inférieure, en fenêtre sous-costale, 2 cm avant son abouchement dans l'oreillette droite [52]. L'analyse de la cinétique segmentaire et la recherche d'anomalies valvulaires en incidence transthoracique nécessitent une grande expérience de l'échocardiographie. Ainsi, l'ETT représente actuellement une technique majeure qui permet dans la plupart des défaillances cardio-circulatoires d'orienter le diagnostic et la prise en charge thérapeutique d'un état de choc. Le renouvellement aisé de cet examen au chevet du patient constitue un avantage important pour vérifier la réponse aux thérapeutiques.

La place de l'ETO est plus délicate à estimer dans un service d'urgence : il est actuellement raisonnable de considérer que cette technique semi-invasive relève exclusivement des échocardiographistes chevronnés : toutefois, la supériorité de cette voie d'abord chez le patient non mobilisable, ventilé notamment avec une PEP, n'est plus à démontrer. Elle permet la visualisation et l'analyse des structures cardiaques chez 97 % des patients en état de choc [53] et autorise un calcul fiable du et une évaluation de la précharge VG [54] [55].

Le monitorage métabolique
Acidose métabolique lactique
Une augmentation de la lactatémie plasmatique peut être liée à trois mécanismes :

- une augmentation de la production de lactate en l'absence d'hypoperfusion tissulaire. Cette augmentation n'est alors le plus souvent que transitoire facilement compensée par le métabolisme et l'élimination du lactate (exercice intense par exemple) ;

- une diminution du métabolisme (essentiellement hépatique) du lactate ;

- une hypoperfusion tissulaire : lorsque le métabolisme cellulaire aérobie ne peut être maintenu par défaut d'apport d'O2 aux cellules, le métabolisme anaérobie devient la principale source de l'énergie cellulaire. Le pyruvate, ne pouvant plus entrer dans le cycle de Krebs, est métabolisé en lactate qui est alors produit en de grandes quantités. La mesure d'une acidose métabolique lactique est associée à un pronostic péjoratif [56] et constitue un indice global d'hypoperfusion tissulaire. En médecine d'urgence, l'observation d'une acidose lactique est fréquente chez les patients les plus graves [57] et constitue un facteur prédictif de la mortalité. La mortalité est supérieure pour les patients présentant une hyperlactatémie dès leur admission aux urgences et pour les patients présentant une hyperlactatémie persistante malgré la réanimation [2] [57] [58].

Déficit en base
La mesure d'un déficit en base supérieur à 4 mmol·L-1 au cours de la prise en charge initiale des patients de réanimation constitue un indice pronostique négatif [58]. Lors d'un choc hémorragique, le déficit en base est corrélé aux besoins en remplissage et à la mortalité [59].

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CONCLUSION
De nombreuses techniques de monitorage hémodynamique moins invasives, moins coûteuses et plus rapides, ont été développées ces dernières années en anesthésie et en réanimation. Aux urgences, si la qualité et la rapidité de la réanimation des patients en défaillance cardio-circulatoire aux urgences est essentielle, l'insuffisance de la surveillance par les paramètres habituels tels que la FC, la PA et la SpO2 est avérée. Aussi, l'implantation et l'utilisation de ces nouvelles techniques de surveillance dans les unités de déchoquage permettra une amélioration du diagnostic des défaillances circulatoires et une amélioration de leurs prises en charge.

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