Mémoire DIU de Pédagogie médicale 2015-2016

Echocardiographie et SMUR pédiatrique

Création d’un référentiel et de formations

d’échographie cardiaque pédiatrique embarquée

Dr Angèle Boët

Université Paris-Sud, Centre chirurgical Marie Lannelongue

Réanimation des cardiopathies congénitales, 92350, Le Plessis-Robinson. France.

Abstract

Purpose Less than 14% of French mobile ICU (SMUR) have an ultrasound equipment (US), but no pediatric

team is equipped nor trained. We aimed to determine feasibility during ride and usefulness particularly for

hemodynamic evaluation of echocardiography in pediatric SMUR following a training program.

Methods First we enrolled prospectively 30 infants during 2 months excluding ones with malformations. US

exams were performed by the same trained operator with M-Turbo® (FUJIFILM Sonosite©). Heart morphology

was analyzed and stroke volume (SV) estimates using aortic velocity-time integral before, during and after ride.

Second, a national survey was performed involving pediatric SMUR practitioners. They were asked about their

skill and expectations in US.

Results 30 patients were included (21D[0-29], 2.41kg[1.9-3.3]). Transfer mean time were 31±19 min. A total of

577 SV assessments were performed. Feasibility of echocardiography was 100% with no side effect nor infants

move. Mean time for SV assessment during ride was 1.5 min[1.4-1.8]. Coefficient of variability was 64%. SV

values were not different before/after or during ride (2.62±1.41ml vs 2.85±1.85ml, p>0.05,repeated measures

ANOVA). Usefulness of US was considered in 33.3%. Low cardiac output was observed in 4 cases. 2 congenital

heart defects were diagnosed leading to changing hospital destination. Hemodynamic management was made

easier in 1 case. In 3 cases of respiratory distress, viral myocarditis was searched. Survey results are summarized

in tab1. 16 persons have none experience in US. It underlines heterogeneity of this medical population. They are

ready to use US on the condition of specific training and without waste of time. Main expected indications would

be heart failure, refractory hypoxemia, shock and fluid management, tamponade, and newborn pulmonary

hypertension.

Conclusion Echocardiography is feasible and seems useful in Pediatric SMUR. A dedicated training program is

needed and is under development.

Table 1: National survey responses concerning medical population characteristics and experience.

Participation

n responses 71 practitioners 19/26 teams

n part time practitioners 48 65% in PICU/NICU

Practitioners experience 5 years (median) [2-10] (interquartile)

Resident experience

NICU/PICU 69

Pediatric cardiology 15

Fellowship experience

NICU/PICU 46

Pediatric cardiology 4 Echocardiography experience: 0(none)-5(strong)

0 1 2 3 4 5

Hemodynamic 25 (35%) 10 (14%) 7 (10%) 10 (14%) 11 (15%) 7 (10%)

Malformation 33 (46%) 8 (11%) 13 (18%) 7 (10%) 5 (7%) 3 (4%)

Vascular 26 (37%) 15 (21%) 4 (5%) 8 (11%) 11 (15%) 4 (5%)

Introduction

Une évaluation hémodynamique fiable et rapide est primordiale lors de situations cliniques critiques. Une

réanimation précoce, particulièrement pour la population pédiatrique, adaptée à la physiopathologie du patient

améliore significativement son devenir (1-3). Des outils de mesure spécifiques sont utilisés en routine dans les

structures de réanimation car il est démontré que l’évaluation clinique des praticiens est le plus souvent

inadaptée et imprécise (4). Le problème est que les techniques de référence dites « Gold Standard » comme la

méthode de Fick ou la thermodilution sont invasives et difficiles à utiliser en pratique courante en réanimation

pédiatrique ou néonatale et nécessitent une expertise préalable des cliniciens importante.

Par ailleurs, les enfants qui requièrent une prise en charge urgente hors des unités de réanimation ou en pré-

hospitalier, notamment de la part des équipes de SMUR pédiatriques, sont pour le moment dépendants de

l’évaluation hémodynamique du clinicien. Dans la très grande majorité des cas l’équipement reste très restreint

dans les ambulances de SMUR pédiatriques françaises.

Ainsi les systèmes d’évaluation clinique particulièrement non invasifs se sont développés et sont très utilisés en

pédiatrie et en néonatologie, spécialités où l’échocardiographie Doppler est considérée comme un « Gold

Standard ».

De même qu’il a été déjà montré que le transport par des équipes spécialisées améliore le devenir des patients

pédiatriques (5,6), l’utilisation d’appareils portatifs embarqués est reconnue comme un outil permettant

d’améliorer l’efficacité de la prise en charge en période critique pré-hospitalière (7, 8). Elle peut être également

très utile pour les transports longs (5), pour des soins spécifiques en interventions « primaires » ou pour le

transport de patients particulièrement instables en inter-hospitalier. En Amérique du Nord l’utilisation

d’appareils portatifs d’échographie a été rapportée à plusieurs reprises par différentes équipes (9). Leur précision

diagnostique et leur fiabilité ont également été démontrées en pré-hospitalier (9-13). Cependant, en Amérique du

nord seulement 4,1% des services médicaux d’urgences ont déclaré utiliser un système d’échographie portative

en pré-hospitalier (9,14). En France le problème est le même: moins de 14% des équipes possèdent au moins 1

appareil, dont aucune équipe pédiatrique.

Le but de ce travail est d’évaluer la faisabilité de la mise en place de l’utilisation de l’échocardiographie au sein

des équipes de SMUR pédiatrique françaises, et cela en 4 étapes :

• 1ère étape: évaluation de la faisabilité de l’utilisation de l’échocardiographie en routine en

transport pédiatrique grâce à la réalisation de l’examen par une personne formée en situation de

transport

• 2ème étape: évaluation et étude de la population cible: formation, niveau, besoins et attentes

par rapport à la mise en place de l’échocardiographie

• 3ème étape: réalisation du 1er outil de formation: un livret “pocket”

• 4ème étape (qui sera réalisée courant 2017): retour sur le livret et mise en place des autres

outils: formation pratiques, vidéo, DU…

Matériel et méthodes

1ère étape:

Il s’agit d’une étude prospective de 2 mois réalisée au sein d’une équipe spécialisée de SMUR pédiatrique

implantée au sein des Hôpitaux Universitaires Paris-Sud de l’AP-HP (Hôpital Antoine Béclère, Clamart). Ce

travail a été approuvé par le comité d’éthique local. Une information orale et écrite était délivrée aux parents

avec signature et non opposition recueillie.

Tous les nouveau-nés prématurés ou non et les nourrissons âgés de moins de 2 ans transportés par le SMUR

pédiatrique étaient considérés comme éligibles pour l’étude. Les patients étaient inclus indépendamment de leur

statut et support respiratoire, de la présence ou non d’un canal artériel persistant. Ce choix est volontaire afin de

représenter au mieux la population transportée par le SMUR pédiatrique. Ainsi ces variables ne devraient pas

influencer un éventuel monitorage pédiatrique.

Les critères d’exclusion étaient une pathologie ou une malformation cardiaque préalablement connue plus

complexe qu’une persistance du canal artériel ou d’un foramen ovale, un syndrome polymalformatif ou une

anomalie chromosomique connue.

Age, âge gestationnel, poids, poids de naissance, taille, score d’Apgar, scores de gravité Crib 2 et TRIPS (15) et

l’origine du transport étaient recueillies afin de décrire les caractéristiques de la population de base. (Tableau 2)

Concernant l’échocardiographie trans-thoracique, les mesures de débit étaient réalisées avant, pendant et après le

transport SMUR. De plus une échocardiographie morphologique complète était réalisée au début de la prise en

charge pour chaque enfant inclus.

Les mesures d’échographie étaient effectuées sur l’enfant déjà installé en couveuse ou matelas à depression dit

« coquille » sans jamais différer ou retarder la prise en charge “classique” que son état nécessitait.

Les mesures étaient réalisées avec une sonde 8-4 MHz (M-Turbo® FUJIFILM Sonosite©) et toutes par le même

opérateur entrainé.

Chaque mesure de débit cardiaque était obtenue sur une moyenne de 5 révolutions cardiaques à partir de la

mesure de l’ITV (intégrale temps vitesse) aortique obtenue sur la coupe dite de 5 cavités (bascule sonde à partir

de la coupe apicale de 4 cavités) avec un tir Doppler pulsé (PW) sur la chambre de chasse aortique. Ainsi en

multipliant cette valeur par la surface de la valve aortique on obtient une valeur du volume d’éjection (VE) puis

du débit cardiaque (CO, cardiac output) en multipliant le VE par la fréquence cardiaque (FC).

Surface aortique (CSA cross sectional area)= Diametre2 x Pi/4 cm2

VE (Stroke Volume SV)= CSA x ITV mL (figure 1)

Figure 1: illustration de la mesure échographique du volume d’éjection aortique.

 

ITV  Aorte  5  cavités Diamètre  Aorte  grand  axe  =>Surface

 

Les valeurs avant, pendant et après transport étaient comparées par ANOVA sur mesures répétées. Le seuil de

significativité est défini par p<0.05.

2ème étape :

La deuxième partie consiste en une enquête concernant les médecins transporteurs en SMUR pédiatrique au

niveau national. Ils ont été interrogés par un questionnaire transmis par mail aux équipes via les mails des

responsables du GFRUP (Groupe Francophone de réanimation et Urgences Pédiatriques) sur leur type de poste,

temps de travail et ancienneté. Il leur a également été demandé leur cursus médical de formation initiale, de

même que leur expérience de réanimation néonatale et pédiatrique, de cardiologie pédiatrique et d’échographie.

Enfin le type de formation souhaitée, de même que les situations dans lesquelles l’échographie pourrait s’avérer

utile selon eux.

3ème étape :

La troisième étape consiste en la réalisation d’un livret de formation et guide d’échocardiographie embarquée. Il

est réalisé en collaboration avec un échographiste pédiatrique, un cardiologue spécialisé en cardiologie

pédiatrique, un réanimateur cardiopédiatrique spécialisé en échocardiographie et 2 cardiopédiatres du centre

chirurgical Marie Lannelongue. La version « beta » est en cours de finition et sera transmise pour première

relecture aux responsables des SMUR pédiatriques de France.

4ème étape :

La 4ème étape se déroulera à distance, en collaboration avec les mêmes intervenants et avec d’autres

collaborations spécialisées dans les formations médicales.

Résultats

1ère étape :

30 enfants ont été inclus et 577 mesures d’ITV réalisées. 36.4SA±7.4, 2.41kg±1.25(100 avant, 414 pendant et 63

après). Les caractéristiques de la cohorte incluse et les valeurs obtenues sont décrites tableaux 2 et 3.

Tableau 2 : caractéristiques de la population initiale. Les résultats sont donnés en moyenne +/- standard

déviation, nombre (%) ou valeur min-max. TRIPS= Transport Risk Index of Physiologic Stabilitity. VNI =

Ventilation Non Invasive.

Caractéristiques de la population

Enfants (n) 30

Sexe masculin 20 (66%)

Age (J) 28 (SD=41) (0-180 jours)

Poids (kg) 2,74 (1,25)

Age gestationnel de naissance (SA) 34,29 (4,57)

Raison du transport 10 rapprochements de domicile 5 examens spécialisés 9 transferts de nouveau-né en maternité de niveau adapté 6 infections respiratoires nécessitant VNI

Temps de transport 93 min

Score de TRIPS avant transport 14,14 (17,09)

Score de TRIPS à destination 12,9 (16,15)

Le temps de prise en charge était de 93±35min et de transport 31±19min.

Tableau 3 : valeurs de volume d’éjection et de débit cardiaque (moyennes+/- SD).

SV US (mL) CO US (L/kg/min)

Avant / après 2.62±1.41 0.414±0.257

Pendant 2.85±1.85 0.448±0.321

Total 2.79±1.78 0.446±0.311

Faisabilité: L’échographie a toujours été possible sans mobiliser le patient. Après réalisation initiale d’une

échographie morphologique pour chaque enfant et d’une évaluation hémodynamique initiale, le temps moyen

pour avoir une valeur de VE en transport était de 1,5min, avec un coefficient de variabilité de 64%.

Transport et hémodynamique: Les valeurs de VE ne montraient pas de différence pendant et hors transport

(ANOVA pour mesures répétées, cf. figure 2).

Figure 2 : valeurs obtenues en ANOVA sur mesures répétées avant, pendant et après transport pour le volume

d’éjection.

Intérêt: L’échographie a montré un intérêt majeur pour 40% des patients : 4 diagnostics précoces de bradycardie

ou bas débit pré-arrêt cardiaque ou confirmation de l’arrêt, et ce avant les systèmes classiques de surveillance, 2

cardiopathies avec changement de lieu de destination, 2 guides au remplissage, 3 éliminations de myocardite

virale dans des cas de détresse respiratoire suspectes et élimination, par ETF, d’une suspicion de syndrome du

bébé secoué.

2ème étape :

Les résultats sont résumés dans le tableau 1 illustré dans le résumé anglais et détaillés dans les tableaux suivants

(tableaux 4 à 11).

Tableau 4 : caractéristiques de la population des médecins transporteurs de SMUR pédiatrique français

Formation initiale Catégorie Formation Total (n=71) DES ou équivalent Pédiatrie 53 DES N=68

5 DIS 1 FFI 6 CES (dont 1 CES pédiatrie et AR)

Anesthésie réanimation 1 DES 1 CES (et 1 CES AR et pédiatrie)

Urgences 2 CAMU (dont 1 DES) DESC ou équivalent 38 réanimation néonatale N =42

1 gastro hépato entérologie 1 douleur et soin palliatif 2 réanimation médicale 1 endocrinologie pédiatrique

Post internat CCA/assistanat 25 CCA/assistanat réanimation néonatale 37 12 CCA/assistanat réanimation pédiatrique 2 réanimation néonatale et réanimation pédiatrique 1 réanimation chirurgicale 1 urgences pédiatriques 1 pédiatrie générale 3 cardiologie pédiatrique (dont mixtes) 2 SMUR 2 endocrinologie pédiatrique 1 neurologie pédiatrique

Ph.D (Thèse Doctorale) 1 Temps partiel 48 19 réanimation néonatale 65%

13 réanimation pédiatrique 3 maternité 2 clinique 2 endocrinologue pédiatrique 1 urgences adultes 4 pédiatrie générale 1 neuropédiatre 2 cardiopédiatres 4 cabinets de pédiatrie 1 SMUR adulte 1 CESU

Tableau 5 et 6 : expérience en cardiologie et échocardiographie pédiatrique

Expérience cardiologique Oui 15 Internat 15 Semestres cardiologie pédiatrique (ou intégrée)

1 Cardiologie adulte Post internat 4 Assistanats DU 8 Cardiologie pédiatrique 6 cardiologie pédiatrique

2 réanimation des cardiopathies congénitales 3 Echographie 3 DHEN 1 TUSAR 2 Echo en situation aigue

Niveau échocardiographie

0 Notions débrouillage A l’aise Très à l’aise

-général 16 11 25 10 5 Selon type écho 0

(aucune) 1 2 3 4 5

(pratique courante)

-Hémodynamique 25 10 7 10 11 7 -Malformative 33 8 13 7 5 3 -Ante natale 63 1 2

Tableau 7 et 8: expérience en réanimation et échographie néonatale et pédiatrique

Expérience réanimation néonatale et pédiatrique

Oui 69 Semestres internat 11 1 semestre

29 2 semestres 11 3 semestres 3 4 semestres 1 6 semestres 1 9 semestres 2 SMUR pédiatrique

Post internat 33 Assistanat ou CCA réanimation néonatale 13 Assistanat ou CCA réanimation pédiatrique 4 Gardes réanimation néonatale ou pédiatrique 1 Urgences pédiatriques

DU ou DIU 38 DESC réanimation néonatale 12 Urgences et réanimation pédiatrique

1 Médecine périnatale 1 Pédiatrie en maternité 1 Simulation médicale 3 Transport pédiatrique 3 DHEN

Echographie 0 (Aucune)

1 2 3 4 5 (Pratique courante)

Hémodynamique 17 11 5 10 17 9 Malformative 21 8 12 9 5 4 Vasculaire 26 15 4 8 11 4 Autres 30 3 2 6 4 8

Tableau 9 : expérience en échographie autre

Expérience en échographie

0 1 2 3 4 5

Cœur adulte 56 3 3 4 3 FAST écho 43 7 6 5 3 1 ETF 18 10 8 9 15 10 Abdominale 36 13 9 8 2 1 Pulmonaire 35 10 9 3 9 2

Autre 38 2 (pleurale) 3 (2 DTC, 1 vasculaire)

4 (DTC)

Aucune 13

Tableau 10 : avis sur création référentiel

Référentiel n % Utilité

Oui 65 91,5 Non 4 5,6 Dont 2/50% car aucune sortie

primaire Format Papier 58 81,7 Vidéo 57 80 ,3 Formation 59 83,1

Tableau 11 : situations dans lesquelles l’échographie serait utile

Utilité écho en situation :

0 1 2 3 4 5

Choc 1 4 10 9 43 Evaluation volémie

2 1 3 17 15 29

Diagnostic différentiel détresse respiratoire

9 1 14 18 9 16

Hypoxémie réfractaire

3 3 5 11 14 31

HTAP 3 3 4 12 14 31 Tamponnade 7 1 4 9 10 36 ACR 12 1’ 5 15 10 11 traumatismes 14 8 7 13 13 12 Autres propositions

KTVO, VVP, Malformatif, HTIC

N réponses 67

Discussion

L’importance des études pilotes reste sous-estimée. Arnold, en 2009, a démontré leur utilité afin de s’assurer que

les essais plus larges ou randomisés soient faisables, sécuritaires et rigoureux (16). Ceci est particulièrement vrai

dans le domaine de l’urgence et des soins intensifs néonatals et pédiatriques.

Il s’agit d’une première étape essentielle avant la réalisation d’essais plus larges, notamment au niveau de la

mise en place de la méthode et de la faisabilité [17].

Cependant, le nombre de patients pédiatriques nécessitant un transport spécialisé en urgences continue

d’augmenter [18]. Le principe de la “Golden Hour” [19] n’est plus appliqué, particulièrement dans les équipes de

SMUR pédiatriques françaises. Administrer aux enfants transportés un niveau de soin superposable à celui des

réanimations néonatales et pédiatriques est essentiel comme l’a montré le protocole du early goal directed

therapy [20, 21] et ceci est en parti limité par le manqué d’outil de dépistage et suivi.

Ainsi l’importance d’un monitorage précoce des patients instables en pré-hospitalier a été démontré, [22] y

compris pour la population pédiatrique [23].

Malgré cela, les outils de surveillance et dépistage utilisés en routine en intra hospitalier pourraient ne pas être

optimaux et adaptés aux conditions d’un transport en ambulance. Ils doivent être testés en condition de transport

terrestre voir aérien.

Concernant la réalisation d’échocardiographies pendant le transport, on relève encore quelques contraintes. Le

praticien doit avoir un accès physique à l’enfant, et ne peut faire autre chose dans le même temps. De plus, la

mesure est ponctuelle et peut être difficile à réaliser notamment en roulant. Cependant, dans notre étude,

probablement en partie grâce au fait que toutes les échographies aient été réalisées par un praticien habitué, cela

a toujours été possible rapidement (1.5min en moyenne) sans gêne ni mobilisation du patient.

Par ailleurs, une des explications au nombre limitée d’inclusion est la disponibilité du personnel de recherche:

afin de limiter le biais inter opérateur très présent en échographie, toutes les échocardiographies sont réalisées

par le même operateur.

Les résultats du sondage au niveau national soulignent l‘hétérogénéité de la population des médecins

transporteurs pédiatriques. Ceux-ci sont prêts à utiliser l’échocardiographie en transport sous réserve de mise en

place de formation et protocoles, afin d’éviter de perdre du temps.

Celle-ci semble potentiellement utile à la majorité d’entre eux dans des situations cliniques pédiatriques telles

que la défaillance cardiaque, l’hypoxémie réfractaire, le choc et la gestion de la volémie, la tamponnade et

l’HTAP du nouveau-né.

Etape 3 (et 4):

En raison des résultats de ce sondage et les outils pratiques dont nous disposons, il a été décidé de commencer

les formations avec la réalisation d’un livret de poche d’échocardiographie embarquée contenant quelques

explications générales initiales, des normes, la prise en main de l’appareil et les grandes coupes à réaliser avec

des photos concernant le placement de la sonde sur l’enfant mais également un sommaire inverse avec les coupes

à faire pour orienter le diagnostic et la thérapeutique dans telle ou telle situation (cf. maquette en annexe).

Les coupes illustratrices sont encore pour certaines en cours de changement et il s’agit de la première version de

ce livret qui est en cours de relecture collective avec l’équipe du pôle des cardiopathies congénitales du Centre

Chirurgical Marie Lannelongue. Les premiers tests sur 1 à 2 équipes de SMUR pédiatrique (Clamart 92 et

Montreuil 93) et la distribution de la 1ère version revue du livret sont prévus pour la fin de l’année 2016.

Par la suite seront organisées les formations avec évaluation du niveau de formation et retour des apprenants.

L’objectif des formations est d’obtenir de tous les médecins SMUR pédiatrique un niveau 1/base de la pyramide

des profils échographiques de Cholley (figure 3). Par ailleurs, des personnes ressources devant avoir un niveau 2

ou plus seront identifiées dans les structures de SMUR et des personnes ressources niveau 3/sommet seront

présentes et joignables en permanence en centre cardiologique de Marie Lannelongue (astreinte et garde 24h/24)

(24).

Figure 3 : profils des opérateurs en échocardiographie selon Cholley.

Conclusion

A l’heure actuelle, la prise en charge pré-hospitalier des patients instables hémodynamiquement est sub-optimale

de par les limites de l’examen clinique et les outils diagnostiques limités. Les systèmes d’évaluation non invasifs

permettent d’aider le clinicien à rationaliser et suivre ses décisions thérapeutiques. L’échographie reste un moyen

reconnu d’évaluation hémodynamique mais nécessite une formation des équipes de SMUR pédiatriques, qui se

déclarent prêtes à utiliser cet outil.

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01/10/2016

1

Manuel d’échocardiographie

en transport pédiatrique

SMUR 92-93

CCML

V5 (01/10/16)

Sommaire

• Mode emploi appareil

– Prise en main

– Réglages et coupes

• Récapitulatif coupes et incidences

• Normes

• Que rechercher par incidences ? (images)

• Coupes/signes à rechercher par pathologies

(listing: pour images cf pages chapitre

précèdent)

• Pièges

• Coup de fil à 1 ami: Numéros utiles

Prise en main

01/10/2016

2

Réglages et modes

• ETT 2D

• Normal

• Doppler couleur

• Doppler pulsé (PW)

• Doppler continu (CW)

• Gain

• Brillance

• etc

Différentes coupes

01/10/2016

3

Normes

• FE

• FR

• ITV

• Tailles

– Ventricule gauche

– Ventricule droit

• etc

Que rechercher par incidences ? (images)

01/10/2016

4

Petit axe: coupe des

vaisseaux

Petit axe: ventricules/mitrale

I IIIII

01/10/2016

5

Evaluation volémie patient

Volume télé systolique VG

Patient vide

Ventricules collabés

en fin de

systole/contraction

=> normalement les

parois VG ne se

touchent pas (Vol

télé Syst VG)

VISEUR

01/10/2016

6

Coupes/signes à rechercher par

pathologies (listing: pour images cf pages

chapitre précèdent)Hypoxie réfractaire

• Shunt intra-pulmonaire

• Shunt extra-pulmonaire par

foramen ovale

• et/ou CA

– Eliminer RVPAT bloqué +++

– HTAP néonatale (PPHN)

– Dysfonction VG (éliminer obstacle

gauche)

Exploration échographique

d’une hypoxémie réfractaire.

• Nature du shunt

• Hémodynamique pulmonaire

• Guider et évaluer la

thérapeutique

Tamponnade

01/10/2016

7

Hypovolémie Defaillance cardiaque

Arret cardio respiratoire HTAP

01/10/2016

8

Cœur pulmonaire aigue Le canal arteriel

PiègesNuméros utiles

24h/24 et 7j/7Centre Chirurgical Marie Lannelongue

• Cardiopédiatre astreinte :

– 06 08 41 68 85

• Réanimateur de garde CCML

– 01 40 94 85 96

Si ne répond pas:

• Unités de réanimation :

– 01 40 94 88 99 ou 98 ou 97