Hugues BERTRAND

L’aérosolthérapie
en médecine d’urgence

Quelle soit mise en œuvre dans le cadre d’un acte de médecine d’urgence ou non, l’aérosolthérapie se révèle être une pratique redoutablement efficace, mais celle ci nécessite de connaître quelques principes simples que nous allons résumer dans cet article.
Réaliser un aérosol, c’est déposer dans les voies ORL ou respiratoires (selon la pathologie à traiter) de fines particules de produits médicamenteux.

GÉNÉRALITÉS
La quantité de produit délivré et le site anatomique où le médicament va être déposé dépendent d’un certain nombre de conditions liées à la taille des particules, à la vitesse de déplacement de celles-ci dans les voies aériennes et au mode ventilatoire du patient.

TAILLE DES PARTICULES :
La quantité de médicaments amené au sein de l’arbre respiratoire dépend de la taille des particules ou plus exactement de leur Diamètre Aérodynamique Massique Médian (DAMM). Cette unité de mesure intègre non seulement le diamètre géométrique d’une particule mais aussi sa forme et sa densité. Il est en effet capital de coter la taille des particules en terme de masse de distribution et non pas en nombre, compte tenu du fait que la masse de médicament contenue dans chaque gouttelette est proportionnelle au cube de son rayon. Ainsi, une seule gouttelette de 10 µm contient la même quantité de médicament qu’un millier de gouttelettes de 1 µm. La granulométrie définit cette mesure. Celle-ci est conditionnée par le type d’appareil utilisé et à un moindre degré par le produit nébulisé.

VITESSE DE DÉPLACEMENT DES PARTICULES :
Le dépôt de médicament dépend également de la vitesse de déplacement des particules «in situ» et donc des conditions géométriques et physiques du site anatomique (diamètre et courbure des voies aériennes). Le débit est rapide au niveau des voies aériennes supérieures et décroît progressivement à mesure que l’on s’achemine vers les petites bronches et les alvéoles pulmonaires. Le dépôt des particules se fera par impaction lorsque la vitesse sera élevée au niveau du nasopharynx et concernera alors, de par leur énergie cinétique, les plus lourdes d’entre elles. La vitesse décroissant, le dépôt se fera plus volontiers par sédimentation, c’est à dire par pesanteur, au sein des petites bronches et intéressera les gouttelettes de taille moyenne. Les plus petites gouttelettes, quant à elles, diffuseront dans les alvéoles en étant projetées contre les parois du fait des mouvements browniens du gaz (agitation moléculaire).
En définitive, si l’on souhaite qu’un aérosol atteigne l’arbre trachéobronchique, les gouttelettes devront mesurer moins de 6 µm (2 à 6 pour les bronches, 0,5 à 3 pour les bronchioles et alvéoles) (schéma 1).

MODE VENTILATOIRE DU PATIENT :
Le mode ventilatoire du patient est, lui aussi, déterminant en ce sens qu’un débit inspiratoire élevé ou une obstruction bronchique favorisent le dépôt proximal des grosses particules alors qu’une inspiration lente et profonde favorise le dépôt distal des particules moyennes et de petites tailles. Un volume courant important et une apnée en fin d’inspiration sont favorables au dépôt des particules fines.

LES GÉNÉRATEURS D’AÉROSOL

Il existe deux types de générateurs d’aérosol : pneumatiques et ultrasoniques. Le choix découle de la pathologie à traiter et de la nature du produit.
Le générateur pneumatique est composé d’un nébuliseur et d’une source de pression. Celle-ci peut être un compresseur ou un gaz (oxygène ou air comprimé). La taille des particules dépend essentiellement de la cuve de nébulisation utilisée mais il faut savoir que la taille des particules pour une même cuve varie avec la vitesse du gaz dans le gicleur, donc avec le réglage du débit et de la pression fournie par le compresseur l’oxygène ou l’air mural. Si le fabricant d’une cuve donne une granulométrie avec un débit d’amont de 6 l/mn et que l’on utilise l’appareil avec un autre débit, la granulométrie ne sera plus conforme à celle indiquée.
Pour les appareils ultrasoniques, la taille des particules est fixe est dépend de la fréquence de vibration du quartz. Les vibrations sont transmises au réservoir et progressent jusqu’à la surface du liquide qui éclate en particules dont la taille est proportionnelle à la longueur d’onde de la vibration. D’une manière générale, ces appareils génèrent un pourcentage plus important de particules inférieures à 5 µm que les appareils pneumatiques (70% environ pour les premiers contre 50 à 60% pour les plus performants des seconds), permettant donc une pénétration plus en profondeur dans les voies respiratoires.
Par contre, ces appareils détérioraient les médicaments thermosensibles. Cet inconvénient n’existe pratiquement plus car la plupart des ultrasoniques vendus sur le marché français sont des appareils à coupelles (au lieu de verser le médicament directement sur le quartz, celui-ci est placé dans une coupelle séparée du quartz par une réserve d’eau tampon).

CHOIX DU GENERATEUR SELON LA PATHOLOGIE :
Pathologie O.R.L. :
Les appareils pneumatiques à effet sonique, ou ultrasonique à effet sonique (émission d’ondes sonores) favorisent la pénétration des particules dans les voies ORL en particulier au niveau des sinus. Si l’on s’en tient stricto sensu à ce qui a été écrit précédemment à propos de la granulométrie, la raison suggère de préférer un appareil pneumatique dans ces indications ORL. Ceci étant, la société SYSTAM qui commercialise les deux produits affirme que l’efficacité de leurs appareils est sensiblement la même (ce qui laisse supposer qu’il existe d’autres facteurs déterminant le site anatomique ou le médicament va être déposé). En conséquence, les critères de choix entre les deux types de générateurs vont pouvoir intégrer d’autres propriétés telles que le silence, le rendement et donc, la brièveté d’une séance d’aérosol. A ce titre, la suprématie des appareils ultrasoniques est bien réelle.
A ces considérations, il faut ajouter que le choix se fera également en tenant compte du fait que certaines substances médicamenteuses ne peuvent être administrées que par des appareils pneumatiques et inversement (tableau 1).
Les appareils pneumatiques manosoniques sont indiqués en otologie. Ils utilisent comme interface un masque bucco nasal.

Pathologie broncho-pulmonaire :
On utilise les appareils ultrasoniques ou pneumatiques. Comme nous venons de l’écrire, le pourcentage de particules inférieures à 5 µm obtenu avec les appareils ultrasoniques est plus important que celui obtenu avec les pneumatiques mais cette différence tend à s’atténuer avec les nouvelles générations de pneumatiques.
On utilise pour interface un embout buccal, cela peut paraître étonnant, mais bon nombre d’aérosols pulmonaires sont encore réalisés avec des masques ce qui n’est pas logique, en dehors de la tranche d’âge 0-5 ans.

CHOIX DU GENERATEUR SELON LE PRODUIT :
Les règles qui permettent de choisir le type de générateur en fonction du produit utilisé sont résumées dans le tableau 1.

LES DIFFERENTS MODELES :
Les listes que nous présentons ici, sont non-exhaustives.
Les générateurs pneumatiques :
Ils sont rappelés dans le tableau 2.
Comme nous l’avons vu précédemment, la diminution de la vitesse du flux inspiratoire permet de réduire la déposition des particules de médicaments dans les voies aériennes supérieures et donc de privilégier la déposition dans la partie distale du poumon. Cette constatation a conduit un fabricant de générateurs (SYSTAM) à mettre au point un système de mesure en temps réel du débit inspiratoire du patient au cours d’une séance d’aérosol. Ce système (Flovision) affiche à chaque inhalation, au moyen de voyants lumineux de couleurs différentes, le niveau de débit inspiratoire du patient optimisant ainsi la déposition du médicament.
Les générateurs ultrasoniques :
On citera les générateurs Universal II, Systam DP 100, NEB 99, Systam LS 260, Europe médical NU 50, NU 51, NU 52.

LES INTERFACES

On utilise l’embout buccal pour les pathologies bronchopulmonaires, l’embout narinaire pour les pathologies ORL (Rhinite, sinusite), le masque bucco-nasal pour un âge inférieur à 5 ans ou une pathologie ORL. On peut également utiliser le masque nasal (pathologie ORL) ou le masque de trachéotomie.
Les interfaces font partie des consommables. Elles sont livrées sous forme de kits réutilisables uniquement par le même patient.

LES INDICATIONS

Les principales indications de l’aérosolthérapie en médecine d’urgence reposent sur l’asthme, les bronchiolites, les laryngites et la décompensation d’une BPCO.
En dehors du cadre de l’urgence, l’aérosolthérapie peut être utilisée pour la prise en charge des broncho-pneumopathies, de la pneumocystose, de la mucoviscidose, des DDB, des rhinites, des sinusites, des otites séreuses et des otites chroniques.

LES INCOMPATIBILITES MÉDICAMENTEUSES

Quel que soit le type de générateur choisi, on évitera les produits huileux, du fait d’un risque de pneumopathie lipidique (sauf l’Aromasol® et le Gomenol soluble® qui ont l’AMM), l’eau pure, les solutés hypotoniques et les préparations contenant des additifs potentiellement dangereux (sulfites), ainsi que les médicaments en mélange (provoquant un précipité). Ceci est souvent le cas des mélanges antibiotiques-corticoïdes. Par exemple, il convient d’éviter les mélanges suivants : Célestène® avec Soframycine®, Nétromicine®, Gentalline®, ou Gentamicine®. Nétromicine® avec Betnesol®, Soludécadron®, ou Solumédrol®. Soframycine® avec Solumedrol® ou Soludécadron®.
Il n’est pas conseillé, non plus, d’associer à d’autres produits des médicaments tels que Bisolvon®, Pivalone®, Pulmozyme®, ou que la plupart des aminosides.
Les médicaments en suspension tel que le Pulmicort® doivent être pour l’instant nébulisés à l’aide d’appareils pneumatiques. En septembre 1999 une étude a été publiée sur la capacité de certains ultrasoniques de nouvelle génération à nébuliser les suspensions.

VOLUME A NÉBULISER ET DURÉE D’UNE NÉBULISATION

Le volume à nébuliser dépend de la nature du produit et de la puissance de l’appareil. Pour les broncho-dilatateurs le volume sera ramené à 5 ml environ (utiliser si besoin du sérum physiologique). Pour les antibiotiques, le volume peut aller jusqu’à 10 ml et même au-delà.
La durée d’une séance d’aérosol ne dépassera pas 10 mn chez l’enfant et 20 mn chez l’adulte. Cette durée est calculée en divisant le volume de substance par le débit de l’appareil. Les générateurs ultrasoniques ont un rendement plus élevé que les pneumatiques, diminuant ainsi le temps de la séance d’aérosol. Pour les deux types d’appareils, la disparition de l’émission de brouillard signe la fin de la nébulisation.
Le volume mort est une constante qui est propre à chaque appareil. Il correspond au volume qui reste dans l’appareil et dans les tuyaux en fin de nébulisation. Le volume mort doit être inférieur au quart du volume mis dans la cuve. A ce propos la marque Systam nous paraît intéressante, au sens où elle équipe ses appareils d’un «control’dose» qui permet de nébuliser de petites quantités de médicaments avec un volume résiduel de 0,6 ml seulement.
A titre d’exemple, si vous décidez de traiter une crise d’asthme chez un enfant de 15 kg votre prescription devra indiquer le volume à nébuliser (4 ml) et la durée d’une nébulisation (10 mn). Vous devez également vous assurer que le volume mort de l’appareil est bien inférieur au quart du volume de nébulisât prescrit (soit 1 ml).

QUELQUES PROTOCOLES

CRISE D'ASTHME OU DECOMPENSATION d'UNE BPCO CHEZ L'ADULTE :
Bricanyl solution®, 2 doses (4 ml), Atrovent adulte solution®, 1 dose (2 ml). Ou bien, Ventoline®, 50 mg/10ml (2 ml), Atrovent adulte solution®, 1 dose (2 ml).
Le premier aérosol est réalisé à domicile par le médecin à l’aide d’une bouteille d’oxygène (6 à 8 l/mn.). En l’absence d’indication d’hospitalisation les suivants seront réalisés avec un générateur ultrasonique avec embout buccal à raison de trois aérosols par jour (le deuxième pouvant être fait 20 mn après le premier), jusqu’à 6 aérosols par jour, sans dépasser une dose totale de 3 Atrovent® par jour.

CRISE D'ASTHME CHEZ UN ENFANT DE PLUS DE 20 kg :
Bricanyl solution®, 2 doses (4 ml), Atrovent enfant solution®, 1 dose (2 ml). Ou bien, Ventoline®, 0,03 ml/kg (minimum : 0,3 ml, maximum : 1 ml), Atrovent enfant solution®, 1 dose (2 ml), Sérum physiologique (QSP 4 ml).
Le premier aérosol est réalisé à domicile par le médecin à l’aide d’une bouteille d’oxygène (6 à 8 l/mn). En l’absence d’indication d’hospitalisation les suivants seront réalisés avec un générateur ultrasonique avec embout buccal. En moyenne on prescrira trois aérosols par jour (le deuxième pouvant être fait 20 mn après le premier). On pourra réaliser jusqu’à 6 aérosols par jour sans dépasser une dose totale de 3 Atrovent® par jour.

CRISE D'ASTHME CHEZ UN ENFANT DE MOINS DE 20 kg :
Bricanyl solution®, 1dose (2 ml), Atrovent enfant solution®, 1 dose (2 ml). Ou bien Ventoline® 0,03 ml/kg (minimum : 0,3 ml, maximum : 1 ml), Atrovent enfant solution®, 1 dose (2 ml), Sérum physiologique (QSP 4 ml).
Le premier aérosol est réalisé à domicile par le médecin à l’aide d’une bouteille d’oxygène (6 à 8 l/mn). En l’absence d’indication d’hospitalisation les suivants seront réalisés avec un générateur ultrasonique ventilé avec masque pédiatrique. Trois aérosols par jour seront prescrits.

BRONCHIOLITE :
L’intérêt des bêta-2 mimétiques au cours des bronchoalvéolites est controversé. En effet, certains auteurs avancent que les bronchodilatateurs ne peuvent être efficaces puisque les bêta-2 récepteurs sont peu ou pas fonctionnels à cet âge et que les bronches des nourrissons de moins de 18 mois ne comportent pas de muscles lisses. D’autres auteurs notent qu’outre l’hypoventilation alvéolaire et la distension pulmonaire présentes dans la bronchoalvéolite, il existe, même avant 18 mois, un bronchospasme au cours de l’accès aigu et que d’autre part, certaines études ont permis de démontrer que le score de mise en jeu des muscles accessoires et la SpO2 s’améliorent significativement après une dose de bêta-2 mimétiques (contre placebo). Personnellement, nous utilisons les aérosols lorsque l’examen clinique retrouve des râles sibilants.
Les produits, les posologies et les modalités d’administration sont les mêmes que ceux de la crise d’asthme d’un enfant de moins de 20 kg.

LARYNGITE SOUS GLOTTIQUE :
Adrénaline® 0,05 à 0,1 mg/kg, Pulmicort suspension®, 1 mg (2 ml), Sérum physiologique (QSP 4 ml).
On réalisera un aérosol sous oxygène (6 l/mn.) renouvelable si besoin au bout de 15 mn au masque bucco nasal. On associera les corticoïdes IM. On n’oubliera pas d’humidifier l’atmosphère.

BRONCHO-PNEUMOPATHIE DE L'ADULTE :
Goménol soluble®, 5 ml, Pulmicort suspension® ou Solumédrol® 40 (sans le soluté).
On prescrira deux aérosols par jour en utilisant un générateur pneumatique et un embout buccal.

RÈGLES DE RÉDACTION DE L’ORDONNANCE

Celle-ci comprendra les éléments suivants :
Le nom et l’âge du patient. S’il s’agit d’un enfant de moins de 5 ans (ou d’un insuffisant respiratoire) l’appareil livré sera un générateur dit «ventilé», par opposition au matériel auto-déclenché où le patient induit lui-même le départ du nébulisât en inspirant. L’âge compte également pour la délivrance du kit de nébulisation.
Le poids de celui ci, s’il s’agit d’un enfant.
La nature et la posologie des produits prescrits.
La fréquence des nébulisations et leur durée.
La durée du traitement.
Le type de générateur (pneumatique ou ultrasonique).
Le type d’interface à employer.

CONCLUSION

Nous souhaiterions insister sur le fait que, contrairement à une idée largement répandue, l’aérosolthérapie représente bien plus qu’un simple accessoire thérapeutique. Dans notre combat quotidien contre les syndromes infectieux, inflammatoires et spastiques, elle représente une arme redoutable, qui a toute sa place sur l’ordonnance au sein d’une prescription d’antibiotiques, de sprays et éventuellement de corticoïdes et de soins de kinésithérapie. Pour que cette arme reste pleinement efficace, il faut qu’elle soit explicitée aux malades et à leur entourage, faute de quoi elle ne sera pas utilisée de façon optimale et risquera d’être abandonnée par ceux-ci, ce qui serait tout à fait regrettable.
Afin qu’elle ne reste pas l’apanage de la médecine hospitalière, nous formons le vœu que les instances décisionnelles accordent enfin aux pharmacies de ville, l’autorisation de délivrer des bêta-2 mimétiques pour aérosols, quoique cet écueil comme nous l’avons précédemment souligné ne soit pas incontournable, même dans le cadre de la médecine libérale.

Docteur Hugues BERTRAND
Médecine Générale
44370 Varades

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
1. - B. Vilayleck. - Aspect actuel de la prise en charge hospitalière des broncho alvéolites à la phase aiguë. - Mémoire de CAMU, faculté de médecine d’Angers. 22 juin 99.
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4. - B.Dauzenberg. - Gros plan sur l’aérosol thérapie par nébulisation. - Laboratoires Astra France. Décembre 98.
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7. - B. Dautzenberg, P. Bonfils, P. Diot, B. Fauroux, G. Faurisson. - Propositions de bonnes pratiques de l’aérosolthérapie par nébulisation. - 15 sept 97.
8. - B. Dautzenberg. - L’aérosol thérapie par nébulisation : Le choix de l’appareil. - Pneumologie. Décembre 1997 n° 102.
9. - X de la Tribonnière. - Aérosol thérapie par nébulisation : Bases nouvelles pour les traitements locaux. - La lettre de l’infectiologie des laboratoires Jouveinal 1997.
10. - Bulletin d’information de System Assistance respiratoire médicale Infos n°3, 4 et 4 bis.
11. - Documentation des fabricants d’appareils à aérosolisation Systam et Europe Médical.
12. - E. R. Barnhart. - Physicians’desk reference. - PDR 43 Edition 1989.
13. - J.F. Desgranges. - Petit guide de la nébulisation. - Laboratoires Boehringer Ingelheim. février 98.