Etude Clinique XPO2

Revue des Maladies Respiratoires (2010) 27, 1030—1038
ARTICLE ORIGINAL
L’oxygénothérapie par concentrateur portable à
valve à la demande : étude randomisée et contrôlée
de son efficacité clinique chez des patients BPCO
Oxygen therapy by a portable concentrator with a demand valve: A randomised
controlled study of its effectiveness in patients with COPD
A. Couillard a,∗, D. Foret a, P. Barel b, D. Bajon c,
A. Didier d, B. Melloni a, P. Sauder a,
J.-F. Muir a, D. Veale a,e
a
Fédération ANTADIR, 66, boulevard Saint-Michel, 75006 Paris, France
Service de pneumologie, centre hospitalier général, 22, boulevard du Général-Sibille,
81013 Albi cedex 9, France
c
Centre de réhabilitation cardiorespiratoire, clinique de Saint-Orens, 12, avenue de Revel,
31650 Saint-Orens de Gameville, France
d
Service de pneumologie et allergologie, hôpital Larrey, 24, chemin de Pouvourville,
TSA 30030, 31059 Toulouse cedex, France
e
Centre médical de pneumologie Henri-Bazire, 38134 Saint-Julien de Ratz, France
b
Reçu le 7 octobre 2009 ; accepté le 8 mars 2010
Disponible sur Internet le 18 octobre 2010
MOTS CLÉS
BPCO ;
Concentrateur
portable ;
Oxygénothérapie ;
Test de marche
∗
Résumé
Introduction. — Un doute subsiste sur l’efficacité clinique des concentrateurs portables
d’oxygène à valve à la demande (CPVD) et leur appréciation par les patients.
Objectifs. — Comparer l’efficacité et l’appréciation d’une oxygénothérapie par CPVD et par
oxygène liquide à débit continu (O2 Liq).
Méthodes. — Dix-neuf patients BPCO ont testé par ordre randomisé le CPVD et O2 Liq au repos
et lors d’un test de marche de six minutes (TDM6). Pour chaque dispositif, ils appréciaient par
échelles visuelles analogiques la maniabilité/portabilité, le bruit et la gêne à l’arrivée nasale
de l’O2 .
Résultats. — La distance au TDM6 était de 315 ± 120 m avec CPVD et 325 ± 114 m avec O2 Liq
(p > 0,05). La dyspnée et la désaturation induites par le TDM6 étaient identiques dans les deux
conditions (p > 0,05). Le temps passé au cours du TDM6 avec une SaO2 < 90 % était de 289 ± 69 s
avec CPVD et 242 ± 130 s avec O2 Liq (p = 0,08). Le CPVD était plus bruyant que O2 Liq (p < 0,05),
sans différence sur la maniabilité/portabilité et la gêne nasale entre les dispositifs.
Auteur correspondant.
Adresse e-mail : [email protected] (A. Couillard).
0761-8425/$ — see front matter © 2010 SPLF. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
doi:10.1016/j.rmr.2010.09.010
Efficacité clinique de l’oxygénothérapie par concentrateur portable à valves à la demande
1031
Conclusion. — Le modèle de CPVD que nous avons testé semble avoir une efficacité clinique
identique à celle par O2 Liq. Toutefois, la prescription de ce type de dispositif doit être personnalisée.
© 2010 SPLF. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
KEYWORDS
COPD;
Portable
concentrator;
Long-term oxygen
therapy;
Walking test
Summary
Introduction. — There is doubt concerning the clinical effectiveness of portable oxygen concentrators with a control valve (PCDV) and their appreciation by patients.
Objectives. To compare the effectiveness and appreciation of oxygen therapy by PCDV and
liquid oxygen by continuous f low (O2 Liq).
Methods. — Nineteen patients with COPD were randomised to receive PCDV or O2 Liq at rest
and during a 6 minute walk test (6MWT). For each mechanism they assessed, by visual analogue
scales, the convenience and portability, the noise, and the discomfort of the nasal oxygen
delivery.
Results. — The 6MW distance was 315 ± 120 m with PCDV and 325 ± 114 m with O2 Liq (P > 0.05).
Dyspnoea and the desaturation induced by the 6MWT were identical with both systems (P > 0.05).
The time spent with a SaO2 < 90 % was 289 ± 69 s with PCDV and 242 ± 130 s with O2 Liq (P = 0.08).
PCDV was noisier than O2 Liq (P < 0.05); there was no difference in convenience and portability
or in nasal discomfort.
Conclusion. — The PCDV model that we tested was equally effective to O2 Liq. However, the
prescription of this type of system is a matter of personal choice.
© 2010 SPLF. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
Introduction
L’oxygénothérapie de longue durée (OLD) est reconnue
comme un traitement incontournable, améliorant la survie
et la qualité de vie des patients atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) au stade de
l’insuffisance respiratoire chronique (IRC) [1—3]. Son efficacité repose sur une observance journalière supérieure à
15 heures par jour et sur un traitement à vie [4].
Les dispositifs d’oxygénothérapie portable liquide ou
gazeuse ont fait la preuve de leur efficacité clinique.
Toutefois, ces appareils nécessitent un remplissage régulier des bouteilles et la délivrance d’oxygène (O2 ) par
un débit continu provoque une perte systématique d’O2 à
l’expiration. De nombreux systèmes économiseurs d’O2 ont
été développés pour réduire le coût global de cette thérapeutique et offrir une autonomie d’utilisation bien plus
importante. Ainsi différentes études ont montré que ces
économiseurs permettaient de réduire jusqu’à 50 % des
coûts de ce traitement [5,6]. Toutefois, l’intérêt et surtout l’efficacité clinique de ces systèmes économiseurs
d’O2 restent controversés dans la littérature [7—13]. De
plus, ces dispositifs d’oxygénothérapie portable liquide ou
gazeux restent souvent encombrants et lourds à porter
pour les patients. Ce lot de contraintes limite l’autonomie
des patients, réduit la déambulation, les activités physiques, la possibilité de déplacements lointains et altère
profondément la qualité de vie [14]. Bien que des petites
bouteilles gazeuses ou des réservoirs portables d’O2 liquide
aient été développés [15], leur faible capacité de stockage
nécessite un remplissage fréquent donc limite leur utilisation.
Un souci d’optimisation a conduit au développement
des dispositifs de dispensation d’O2 par concentrateurs
portables. Tels qu’ils sont actuellement conçus, les concen-
trateurs portables sont compacts et offrent plusieurs
possibilités d’alimentation ; soit branchés sur le secteur, soit
sur la prise d’un allume-cigare (déplacement en voiture),
soit sur batterie pour la déambulation. Ces évolutions technologiques présentent un intérêt économique, libèrent les
patients de la contrainte de la livraison des bouteilles ou du
remplissage des réservoirs d’O2 liquide et améliorent leur
autonomie dans la vie quotidienne.
Toutefois, très peu d’études visant à évaluer l’efficacité
clinique de ces concentrateurs portables comparativement
aux dispositifs d’O2 liquide ou gazeux ont été réalisées. À ce
jour, seules trois études ont été publiées : elles indiquent
que les concentrateurs portables ont des effets similaires
aux dispositifs d’O2 liquide sur la saturation de repos et
d’effort, la dyspnée induite par l’exercice, la tolérance à
l’effort et sur la qualité de vie des patients BPCO [16—18].
Malgré ces quelques résultats, certains auteurs soulignent
des risques induits par ces nouveaux dispositifs ; notamment
une moins bonne observance au traitement [17] et une correction insuffisante de la saturation en O2 , et ce d’autant
que la plupart des concentrateurs portables sont munis de
valves à la demande [18—20]. Ce manque d’évaluations
cliniques peut avoir des conséquences importantes sur la
prescription et l’efficacité de l’OLD à domicile.
Dans le cadre de cette étude, nous avons analysé, au
repos et à l’effort, l’efficacité d’un nouveau concentrateur
portable à valve à la demande comparativement à celle
d’un système de dispensation continue d’O2 liquide, tels
que les patients BPCO l’utilisent dans leur vie quotidienne.
Notre objectif principal était de déterminer, au moyen d’une
étude de non-infériorité, si le concentrateur portable modifiait la tolérance à l’effort, la saturation en O2 et la dyspnée
comparativement au dispositif d’O2 liquide. Notre objectif
secondaire était de comparer au moyen d’échelles visuelles
analogiques (EVA) l’appréciation subjective des dispositifs
1032
par les patients, en termes de bruit, confort lors de l’arrivée
de l’O2 et portabilité/maniabilité.
Population et méthodes
Population
Les patients inclus (hommes ou femmes) étaient tous
atteints d’une BPCO et bénéficiaient d’une oxygénothérapie de repos et/ou de déambulation. Tous étaient stables
(à distance d’au moins quatre semaines d’un épisode
d’exacerbation), non enrhumés et avaient déjà réalisé un
test de marche de six minutes (TDM6) dans les 15 jours
précédents leur inclusion. Chacun avait clairement pris
connaissance des conditions et du déroulement de ce projet puis avait signé le formulaire de consentement. Nous
avons exclu les patients présentant un syndrome respiratoire
restrictif ou mixte, une histoire d’angor, d’infarctus récent
(inférieurs à un mois) du myocarde ou de pathologie coronarienne évolutive, un problème cognitif ou moteur limitant
de façon significative la compréhension ou la réalisation des
évaluations. Nous avons aussi exclu les patients participant
simultanément à une autre recherche biomédicale.
Ce projet a reçu l’avis favorable du Comité de protection
des personnes du sud-ouest et outre-mer IV, l’autorisation
de l’Agence française de sécurité sanitaire des produits de
santé (Afssaps), et il est déclaré sur le site Clinical Trials
sous le no NCT00875719.
Méthodes
Ce protocole multicentrique a été réalisé avec la participation de centres hospitaliers généraux ou universitaires et des
centres de réhabilitation respiratoire. Chaque centre suivait une procédure standardisée d’évaluation et recueillait
les données sur un carnet de suivi identique pour tous les
investigateurs.
Organisation du protocole
Chaque patient était son propre témoin ; il testait le concentrateur portable avec valve à la demande (XPO2 Portable
Concentrator, Invacare Poirier SAS, France) et le dispositif d’oxygène liquide (Companion C1000, NellcorTM Puritan
Bennett, USA) à débit continu (O2 Liq) en situation de repos
et à l’effort (TDM6). Le concentrateur portable d’O2 que
nous avons utilisé, muni d’une valve pneumatique pulsée, mesure (H × L × P) 25,4 × 17,8 × 10,2 cm et pèse selon
les recommandations du fabriquant 2,9 kg sans batterie
et 3,6 kg avec une batterie externe supplémentaire. Nous
avons par nous-mêmes contrôlé ce poids du dispositif à
2,920 kg (sans la housse) et 3,310 kg (avec la housse dans sa
présentation habituelle). Par ailleurs, les évaluations techniques que nous avons réalisées sur banc d’essai ont montré
qu’à la fréquence de 20 respirations par minute (RPM),
ce concentrateur portable délivre un volume d’O2 entre
12,6 mL (réglage 1) et 32,2 mL (réglage 5) assez tôt dans la
phase inspiratoire du patient. La durée maximale du bolus
est d’environ 0,20 secondes. Pour les autres fréquences, les
volumes varient en moyenne de 13 mL (réglage 1) et 39 mL
(réglage 5) pour 15 RPM à 10,5 mL (réglage 1) et 22,5 mL
(réglage 5) pour 30 RPM. Le trigger mesuré sur banc d’essai
A. Couillard et al.
(trigger −0,18 cm et 20 RMP) montre que ce dispositif est
sensible à chaque respiration simulée et que le seuil de
sensibilité ne varie pratiquement pas avec la fréquence
respiratoire. Enfin, les mesures de FiO2 que nous avons réalisées à l’intérieur du poumon-test (correspondant à des
concentrations d’O2 alvéolaires) montrent que la FiO2 de ce
dispositif varie entre 23,6 % (25 RPM — réglage 1) et 31,2 %
(15 RPM — réglage 5).
L’un et l’autre des appareils étaient testés selon un ordre
randomisé et par tirage au sort. Pour chacun, le protocole
se déroulait sur deux demi-journées : la première étant une
visite d’inclusion associée à des examens cliniques de routine et la seconde consacrée à la réalisation des deux TDM6
(l’un dans chaque condition). Il n’était pas demandé aux
patients de modifier leurs médications usuelles. Au cours de
la première demi-journée, nous avons recueilli les variables
anthropométriques et médicales usuelles et des données
relatives au tabagisme et à l’histoire de l’oxygénothérapie
des patients (ancienneté, nombre d’heures d’O2 par jour,
type d’appareil utilisé). La dyspnée était mesurée par
l’échelle Medical Research Council (MRC) et la fonction respiratoire évaluée par la mesure des boucles débits/volumes
au moyen d’un spiromètre (celui utilisé en routine dans le
centre investigateur). Nous avons retenu les valeurs de capacité vitale forcée (CVF), du volume expiratoire maximal en
une seconde (VEMS) puis calculé le rapport de Tiffenau. Les
valeurs de référence utilisées étaient celles relatives aux
valeurs normales européennes [21]. Des prélèvements de
sang artérialisé ont été réalisés sous air ambiant et/ou sous
O2 puis analysés pour déterminer la pression partielle en O2 ,
CO2 et le pH de chaque patient.
Au cours de la seconde demi-journée (au maximum dans
la semaine suivant la première), nous avons vérifié la capacité de déclenchement des valves au repos puis chaque
patient a réalisé, de façon randomisée, deux TDM6 ; l’un
avec le concentrateur portable à valve à la demande (CPVD)
et l’autre avec le dispositif rempli d’O2 Liq (Fig. 1). Avant le
premier TDM6, le patient était assis 30 minutes au repos avec
l’un ou l’autre des dispositifs d’oxygénothérapie. Sachant
que la pression artérielle en O2 continue d’augmenter dans
les 15 à 30 premières minutes d’utilisation d’une oxygénothérapie, ce temps de 30 minutes nous a permis d’assurer la
titration des dispositifs. Pour le test de marche sous débit
continu O2 Liq, chaque patient utilisait son appareil habituel (ou un appareil prêté par l’investigateur) et avec son
débit de déambulation médicalement prescrit. Pour le test
sous concentrateur portable, les bolus étaient adaptés progressivement au repos de façon à obtenir une saturation
en O2 au minimum supérieure à 92 %. Après la réalisation
de chaque TDM6, les patients devaient évaluer la portabilité/maniabilité des dispositifs, leur bruit et le confort lors
de l’arrivée de l’O2 au moyen d’EVA.
Méthodologies spécifiques
Capacité de déclenchement des valves
L’investigateur avait pour consigne d’asseoir le patient dans
un endroit calme, de le brancher sur le concentrateur à tester, équipé de la valve à la demande et sans humidificateur,
de le faire respirer cinq minutes au calme puis de compter pendant deux minutes le nombre de déclenchements du
dispositif et le nombre de cycles ventilatoires. La capacité
Efficacité clinique de l’oxygénothérapie par concentrateur portable à valves à la demande
Figure 1.
1033
Synoptique du déroulement du protocole.
de déclenchement était ensuite appréciée par le rapport
nombre de déclenchements/nombre de cycles ventilatoires.
Il était demandé à l’investigateur de vérifier le comportement respiratoire du patient et le cas échéant, d’indiquer
sur le carnet de suivi si le patient favorisait spontanément
une respiratoire buccale.
Réalisation des tests de marche de six minutes
Afin d’éviter les biais de familiarisation, nous nous sommes
assurés que chaque patient avait déjà réalisé un TDM6 dans
les 15 jours précédents son inclusion, à l’occasion de son
bilan pneumologique usuel. Si tel n’était pas le cas, les
patients réalisaient un premier TDM6 « d’apprentissage »
puis revenaient au minimum 24 heures après pour réaliser les
TDM6 expérimentaux. Tous les tests ont été réalisés en intérieur, dans des couloirs allant de 30 à 50 m selon les centres
investigateurs. Les patients avaient pour consigne de parcourir la plus grande distance possible en six minutes, avec la
possibilité de s’arrêter si besoin et de poursuivre le test dès
qu’ils s’en sentaient capables. Aucun encouragement n’était
donné pendant le test, seul le temps restant était annoncé
toutes les minutes. De façon à limiter les biais méthodologiques « expérimentateur dépendants », les TDM6 ont été
réalisés pour chaque patient par le même clinicien, formé
à cette évaluation et selon les recommandations internationales en vigueur [22]. Les deux tests étaient séparés d’un
temps de récupération d’au minimum une heure et nous
nous assurions que les patients avaient retrouvé les valeurs
de fréquence cardiaque et de dyspnée de repos identiques
au premier test.
Pour chaque test, nous avons relevé la saturation en O2 et
la fréquence cardiaque au repos et toutes les minutes du test
au moyen d’un oxymètre de pouls digital, avec possibilité
de transférer les données vers un logiciel statistique (Palmsat, Nonin® ). La dyspnée était mesurée par EVA au repos et
immédiatement à l’arrêt de l’effort.
Les patients étaient encouragés à utiliser le concentrateur portable en bandoulière (à l’épaule), conformément
aux recommandations du prestataire. En cas d’impossibilité,
le concentrateur était poussé dans un chariot adapté fournit par le prestataire. Le test avec le dispositif d’O2 liquide
était réalisé dans les conditions souhaitées par le patient
(bandoulière ou chariot), reflétant au mieux ses habitudes
quotidiennes.
Appréciation subjective des appareils
Nous avons demandé aux patients de remplir à l’issue de
chaque TDM6 et après la période de récupération, une EVA
pour chacun des trois items suivants : la sensation concernant l’arrivée de l’O2 par la lunette nasale (de « pas du
tout gênante » à « très gênante »), le bruit de l’appareil
(de « pas du tout bruyant » à « très bruyant ») et la portabilité/maniabilité de l’appareil (de « facile » à « très
difficile »). Chacune des EVA était « non bornée » et ne
comportait aucun chiffre ni annotation pouvant influencer
l’appréciation du patient. Les trois EVA étaient chacune pro-
1034
A. Couillard et al.
posées sur une feuille indépendante, sans visibilité de l’une
sur l’autre ou d’une condition à l’autre.
NS
500
Analyses statistiques
400
Distance (m) au TDM6
Les résultats sont exprimés en pourcentages pour les
variables qualitatives et en moyenne ± écart-type pour les
variables quantitatives. Nous avons utilisé sur le logiciel
d’analyses statistiques SPSS le test non paramétrique de
Wilcoxon afin de déterminer si une modalité (CPVD ou
O2 Liq) avait une influence sur l’une des mesures relevées
au repos ou au cours de l’effort. Afin de pouvoir déterminer si l’évolution de la SaO2 au repos et au cours du test de
marche était différente entre les conditions, chaque mesure
de la SaO2 a été centrée par rapport à la SaO2 au repos. Les
tests ont été effectués sur ces mesures centrées. Les différences ont été admises comme significatives au seuil de 5 %
(p < 0,05).
300
200
100
0
[O2Liq]
[CPVD]
Résultats
Caractéristiques de la population
Au total 19 patients ont été inclus (17 hommes et deux
femmes). Selon les critères actuels définis par la Global Initiative on Obstructive Lung Diseases (GOLD), les patients
présentaient une BPCO de stade léger (n = 1), modéré (n = 4),
sévère (n = 8) ou très sévère (n = 6) avec un VEMS moyen à
39 ± 17 % des valeurs théoriques. Leur âge moyen était de
68 ± 10,3 ans, leur taille et leur poids moyens respectivement de 168 ± 7 cm et 77 ± 27 kg. Leur niveau de dyspnée
était variable, allant du niveau 2 (dyspnée à la montée
d’un étage) au niveau 5 (dyspnée au moindre effort),
avec une valeur moyenne de niveau 3 ± 1,3. Nous avons
pu obtenir une gazométrie artérielle de repos sous air
ambiant pour neuf patients sur 19. La PaO2 moyenne pour
ce groupe était de 56,5 ± 7,5. Parmi eux, six patients présentaient une PaO2 inférieure à 60 mmHg. Le rapport du
nombre de déclenchements des valves du concentrateur
portable sur le nombre de cycles respiratoires au repos
était en moyenne de 0,90 ± 0,16. Seuls quatre patients
présentaient un rapport inférieur à 0,80. Les résultats
montrent qu’il n’y a aucune relation entre la capacité
à déclencher les valves et le niveau d’obstruction bronchique.
Analyse comparative des dispositifs
d’oxygénothérapie
Distance au test de marche de six minutes
En moyenne, la distance au TDM6 était de 315 ± 120 m sous
concentrateur portable et 325 ± 114 m sous O2 Liq (Fig. 2). Il
n’y a pas de différence statistiquement significative entre
les deux conditions. De façon plus précise, dix patients
sur 19 ont réalisé une meilleure performance avec le CPVD
comparativement au poste portable d’O2 liquide. Pour ces
patients, les bénéfices moyens étaient de 4,6 ± 4,2 %, seuls
deux d’entre eux ont amélioré leur performance de plus de
10 % avec le CPVD. Un patient a fait la même performance
dans les deux conditions et huit ont fait une performance
moins bonne avec le CPVD comparativement au test sous
Figure 2. Distance moyenne ± écart type réalisée au test de
marche de six minutes sous oxygène liquide à débit continu (O2 Liq)
et sous concentrateur portable à valve à la demande (CPVD), selon
un ordre randomisé sur 19 patients. NS : différence non significative.
O2 Liq. Pour ces patients, la diminution moyenne de la performance était de 13,5 ± 11,4 %. Parmi eux, quatre ont eu
une performance diminuée de plus de 10 % avec le CPVD.
L’analyse nous montre qu’il n’y a pas de lien entre la diminution de la performance sous concentrateur portable et la
capacité de déclenchement des valves.
Dyspnée de repos et d’exercice
La dyspnée moyenne de repos, mesurée par EVA, était
identique dans les deux conditions : 1,30/10 ± 1,6 sous
O2 Liq et 1,32/10 ± 1,3 sous CPVD. La dyspnée induite par
le TDM6 (delta de dyspnée entre la fin du test et le
repos) était elle aussi identique dans les deux conditions :
4,5/10 ± 2,2 avec O2 Liq et 4,9/10 ± 2,2 avec CPVD. L’analyse
statistique montre que l’utilisation de l’un ou l’autre des dispositifs n’a pas d’effet significatif sur la dyspnée de repos
ou d’exercice dans cette population.
Saturation de repos et d’exercice
Sur l’ensemble des patients, la saturation moyenne (SaO2 )
de repos était inférieure avec le CPVD comparativement
au dispositif d’O2 liquide ; respectivement 92 ± 3,3 % versus
93,6 ± 3,4 % (p < 0,05). La diminution de la saturation au
cours du TDM6 (delta saturation) était identique dans les
deux conditions : −8,6 ± 5,3 % avec O2 Liq versus −8,9 ± 5,1 %
avec CPVD (Fig. 3). Seuls trois patients ont atteint un niveau
de SaO2 inférieure à 90 % au cours du test avec le concentrateur alors que leur SaO2 était resté supérieur à 90 % avec
l’O2 liquide. Nous avons analysé les cinétiques de saturation
au cours du TDM6 sur 11 patients. En moyenne, le temps avec
une saturation en oxygène inférieur à 90 % (T. SaO2 inférieur
à 90 %) était de 242 ± 130 s avec O2 Liq et de 289 ± 69 s avec
CPVD (p = 0,08). Sept patients ont eu un T. SaO2 inférieur
à 90 % plus important sous concentrateur portable versus
O2 liquide ; la différence étant en moyenne de 82 ± 90 s avec
100
1035
p=0,08
[CPVD]
[O2Liq.]
95
360
90
T. Sao2 <90 % (secondes)
Saturation en oxygène (%)
Efficacité clinique de l’oxygénothérapie par concentrateur portable à valves à la demande
85
80
Repos
1
2
3
4
5
6
Minutes
Figure 3. Évolution de la saturation en oxygène (n = 11) au cours
du test de marche de six minutes avec le concentrateur portable
à valve à la demande (CPVD) et avec l’oxygène liquide à débit
continu (O2 Liq). L’évolution de la SaO2 est identique entre les deux
conditions (p > 0,05).
un minimum de 20 secondes et un maximum de 266 secondes
(Fig. 4). L’analyse ne révèle aucun lien entre cette augmentation relative du T. SaO2 inférieur à 90 % avec CPVD et la
capacité de déclenchement des valves, le mode de respiration, le niveau d’obstruction bronchique ou la performance
au TDM6.
Appréciation subjective des appareils
Bruit de l’appareil
Le score relatif au bruit des dispositifs est significativement
plus élevé avec le concentrateur portable (2,49/10 ± 1,90)
comparativement au dispositif d’O2 liquide (0,17/10 ± 0,24)
(p < 0,05) (Fig. 5). Dans cette analyse (n = 10), tous les
patients ont trouvé que CPVD était plus bruyant que O2 Liq.
Parmi eux, cinq ont indiqué une différence inférieure à
2,5/10 entre les deux dispositifs ; les autres ont indiqué
une différence plus marquée, allant de 3,2/10 au minimum
jusqu’à 5,6/10 au maximum.
Gêne à l’arrivée nasale
de l’O2
d
300
240
180
120
60
0
[O2Liq]
[CPVD]
Figure 4. Valeurs moyennes ± écart-type (n = 11) du temps passé
avec une saturation en O2 inférieur à 90 % au cours du TDM6, dans les
conditions oxygène liquide à débit continu (O2 Liq) ou concentrateur
portable à valve à la demande (CPVD) (p = 0,08).
Confort lors de l’arrivée de l’oxygène
En moyenne, les patients (n = 10) ont trouvé que la sensation lors de l’arrivée de l’O2 était comparable dans les deux
conditions : 1,38/10 ± 2,1 avec O2 Liq et 2,06 ± 2,13 avec
CPVD (p > 0,05) (Fig. 5). Plus précisément, cinq patients ont
trouvé l’arrivée de l’O2 un peu plus gênante avec le concentrateur alors que deux patients l’ont trouvé moins gênante
et trois l’ont trouvé identique dans les deux conditions.
Lorsqu’il existait une différence entre les deux dispositifs,
celle-ci n’excédait pas 2,5/10. Seuls deux patients ont marqué une différence importante : l’un a indiqué une gêne de
7,2/10 avec le concentrateur et 1/10 avec l’O2 liquide alors
que l’autre a indiqué une gêne de 0/10 avec le concentrateur
et 6/10 avec l’O2 liquide.
NS
[O2Liq]
[CPVD]
Intensité du bruit
P< 0,05
0 05
Difficulté
de maniabilité/portabilité
NS
cm
Faible
0
2
4
6
8
10
Très grande
Figure 5. Analyse comparative de l’appréciation subjective des dispositifs. Échelles visuelles analogiques allant de faible (à gauche) à
très grande (à droite) relatives à la gêne occasionnée par l’arrivée de l’O2 au niveau du nez ; l’intensité du bruit de l’appareil ressentie par
le patient et enfin, la difficulté à manier/porter les dispositifs. NS : différence non significative.
1036
Portabilité/maniabilité des appareils
Au total, 17 patients ont pu être évalués sur cet item. La
portabilité/maniabilité a été appréciée à 3,8/10 ± 2,82 pour
le concentrateur comparativement et 4,7/10 ± 3,5 pour le
dispositif d’O2 liquide (p > 0,05) (Fig. 5). Plus précisément,
huit patients ont trouvé que CPVD était plus facile à porter/manier que O2 Liq (différence allant de 1/10 au minimum
à 7,3/10 au maximum), six l’ont trouvé plus difficile à
porter/manier (différence allant de 1/10 au minimum à
6,7/10 au maximum) et trois patients n’ont pas fait de différence entre les deux dispositifs.
Discussion
Le nombre de concentrateurs portables mis sur le marché
français et leur utilisation par les patients BPCO sont en
constante augmentation. Or, ces nouveaux dispositifs ne
sont soumis jusqu’à présent qu’au marquage CE et très
peu de travaux ont objectivé leur efficacité clinique et
leur appréciation par les patients, comparativement aux
autres dispositifs existants. Les résultats de cette étude
de non-infériorité, contrôlée et randomisée, montrent que
l’utilisation d’un CPVD peut apporter des bénéfices globalement comparables à ceux d’un système d’oxygénothérapie
portable liquide en situation de repos et d’exercice. Le
dispositif que nous avons testé améliore l’autonomie des
patients de façon comparable à un traitement par portable
liquide, peut réduire les coûts de l’oxygénothérapie mais
s’avère bruyant et difficilement utilisable dans des milieux
clos et silencieux.
Nous avons montré que la distance parcourue au test
de marche, la dyspnée de repos et la dyspnée induite
par l’exercice étaient comparables pour l’ensemble des
patients avec le concentrateur portable et le dispositif
d’oxygénothérapie liquide. Ces résultats sont en accord avec
les travaux de la littérature et confirment que l’utilisation
d’un concentrateur portable n’a pas d’effet significatif sur la
symptomatologie et la tolérance à l’effort des patients BPCO
[16—18]. Ainsi, les patients peuvent maintenir leurs activités
de déambulation ou la pratique d’activités physiques sans
aggravation de leur dyspnée et tout en utilisant un dispositif
moins contraignant (pas de remplissage régulier nécessaire)
que les bouteilles d’O2 gazeux ou les réservoirs portables
d’O2 liquide. Cette notion est très importante dans la mesure
où différents travaux récents ont démontré que le niveau
d’activité physique était un facteur prédictif d’évolution de
la maladie systémique et de survie dans la BPCO [23—25].
Dans notre étude, l’une des principales questions était de
déterminer si le CPVD à la demande était aussi efficace que
le dispositif d’O2 liquide pour prévenir ou réduire la désaturation induite par l’exercice chez les patients BPCO au
stade de l’IRC. En effet, de nombreuses différences méthodologiques entre les concentrateurs portables à valve à la
demande et les dispositifs d’O2 Liq peuvent influencer la
qualité de l’oxygénation administrée aux patients et en
particulier la fraction inspirée d’O2 [26]. La concentration
en O2 se situe entre 87 % et 95,6 % sur toutes les positions
avec le concentrateur portable que nous avons testé alors
qu’elle est de 100 % dans un dispositif d’O2 liquide ou gazeux.
De plus, en présence de valve économiseuse, les concen-
A. Couillard et al.
trateurs délivrent des volumes fixes d’O2 sous la forme de
bolus variables d’un dispositif à l’autre, uniquement lors
des phases inspiratoires. Le mode pulsé implique un temps
de latence du trigger, variable d’un dispositif à l’autre,
et influençant directement le délai de délivrance de l’O2 .
Enfin, la qualité de l’oxygénation par les concentrateurs
portables est aussi dépendante du pattern respiratoire des
patients (fréquence respiratoire, modalité respiratoire buccale ou nasale, compliance et résistance pulmonaires). Face
à l’ensemble de ces spécificités techniques, certains auteurs
ont suggéré que le concentrateur portable muni de valves à
la demande pourrait favoriser les phénomènes de désaturation et d’hypoxémie, même en augmentant les volumes [19].
Malgré ces différences importantes sur les modalités de
délivrance de l’O2 entre les deux dispositifs comparés, nous
avons montré que la diminution de la SaO2 induite par le
test de marche et la cinétique de la SaO2 au cours du test
de marche étaient identiques dans les deux conditions. Nos
résultats sont en accord avec ceux de la littérature [16—18] ;
ils confirment que l’utilisation de ce modèle de concentrateur portable d’O2 apporte une oxygénation comparable à
celle du dispositif d’O2 liquide et n’aggrave pas le phénomène de désaturation à l’effort. Toutefois, l’étude que nous
avons menée est transversale et réalisée dans des conditions spécifiques d’évaluations. D’autres études seraient
nécessaires pour déterminer, sur du long terme, si les
concentrateurs portables peuvent assurer une bonne oxygénation lors d’une utilisation à domicile, dans d’autres
situations et au cours de différents types d’activités physiques.
Il est important de souligner une variabilité importante
de réponse entre les individus, notamment sur le temps
passé avec une saturation inférieur à 90 % pendant l’effort
(T < 90 %) selon les dispositifs. En effet, nous avons montré
que pour sept patients sur 11, le T inférieur à 90 % pendant
l’effort était plus important avec le concentrateur portable
qu’avec le dispositif d’O2 liquide. Cette différence n’est pas
anodine puisqu’elle est en moyenne de 82 secondes, soit
presque 23 % du temps total d’effort avec une augmentation de T inférieur à 90 % pouvant aller de 20 à 266 secondes
selon les patients. Des résultats comparables ont été observés par Segard et al.[9] lorsqu’ils ont analysé la qualité de
l’oxygénothérapie à valve à la demande comparativement
au dispositif à débit continu. D’après nos analyses, cette
augmentation du T inférieur à 90 % ne semble pas liée à la
capacité de déclenchement des valves, à une modalité de
respiration buccale, au niveau d’obstruction bronchique ou
même au débit de prescription. Il reste difficile de déterminer si cette augmentation du T inférieur à 90 % avec
le dispositif que nous avons testé est due au principe des
valves à la demande ou au principe inhérent au concentrateur. Dans tous les cas, les données de la littérature
et surtout la pratique clinique montrent que les résultats
pour un patient donné ne peuvent en aucun cas préjuger de
ceux pour un autre. L’adaptation et l’efficacité de ce mode
d’oxygénothérapie par concentrateur étant variables d’un
patient à l’autre, la prescription de cette thérapeutique doit
être individualisée et précédée d’une épreuve d’effort sous
contrôle oxymétrique.
À côté des résultats objectifs, cette étude s’est aussi
intéressée à l’appréciation des dispositifs par l’utilisateur,
c’est-à-dire le patient. En moyenne, le confort lors de
Efficacité clinique de l’oxygénothérapie par concentrateur portable à valves à la demande
l’arrivée de l’O2 au niveau du nez a été jugé inférieur à
2,5/10 et identique entre les deux dispositifs. En revanche,
les patients ont jugé de façon unanime que le concentrateur
portable était plus bruyant que le dispositif classique. Cette
gêne restait modérée (en moyenne inférieure à 3/10) pour
une utilisation à la déambulation et dans un couloir. Toutefois, comme nous l’ont indiqué certains patients, on peut
s’interroger sur une utilisation de ce type de dispositif en
milieux clos et fermé tels que les restaurants ou le cinéma.
Des efforts technologiques devraient être faits pour optimiser ces paramètres et préserver les activités sociales des
patients.
Nos résultats concernant la maniabilité/portabilité des
dispositifs sont clairement plus hétérogènes. Cela peut être
expliqué par la différence dans la façon de porter les appareils. En effet, nous avons souhaité nous rapprocher au
mieux de la vie quotidienne et avons laissé aux patients le
choix de porter le concentrateur et le dispositif d’O2 liquide
à leur convenance et selon leurs habitudes pendant les
tests. Nous leur avons seulement indiqué que le fournisseur
du concentrateur portable recommandait une utilisation
en bandoulière (à l’épaule). Certains patients ont porté le
concentrateur en bandoulière alors qu’ils ont poussé le dispositif d’O2 liquide dans un chariot. Dans ce cas, les patients
ont évidemment trouvé le concentrateur plus difficile à porter. Malgré la contrainte du chariot (difficulté à monter
les escaliers, une seule main de libre etc.), ces patients
ont préféré la maniabilité du dispositif d’O2 liquide à celle
du concentrateur. Cela nous a permis d’identifier que les
patients non habitués à porter leur appareil en bandoulière
peuvent être particulièrement gênés par cette modalité. En
effet, certains patients ne souhaitent pas poser un poids sur
leur épaule, ils l’estiment trop lourd et/ou ont peur que
la bandoulière glisse. Cela est notamment le cas chez les
patients les plus sévères (particulièrement amyotrophiques)
ou ceux présentant des douleurs traumatiques ou inflammatoires au niveau de l’épaule. Pour ces patients, il semble
donc important d’offrir la possibilité d’un chariot adapté
pour se mobiliser avec le concentrateur. Lorsque les patients
ont porté les deux dispositifs en bandoulière, le concentrateur a été jugé clairement plus léger et plus pratique que le
dispositif d’O2 liquide (surtout quand il est plein !). La diminution du poids des dispositifs est un véritable avantage qui
peut encourager la déambulation des patients et améliorer
leur autonomie. Certains patients que nous avons évalués
ont spontanément souligné le gain d’autonomie apporté par
le concentrateur portable et ont insisté sur l’importance de
ne pas avoir à remplir l’appareil régulièrement (les batteries
étant facilement rechargeables en pratique quotidienne).
Conclusion
Cette étude montre que l’efficacité clinique d’un concentrateur portable d’O2 à valve à la demande peut être identique
à celle d’un dispositif d’oxygénothérapie liquide. Le modèle
de concentrateur portable que nous avons testé n’a pas
d’effets significatifs sur la tolérance à l’effort, la dyspnée
et l’évolution de la saturation de repos ou d’effort chez
les patients BPCO au stade de l’IRC. Bien que relativement
bruyants pour une utilisation en milieux clos, les concentrateurs portables apportent un véritable gain d’autonomie
1037
dans la vie quotidienne des patients. Toutefois, l’efficacité
et l’appréciation du dispositif étant variables d’un patient
à l’autre, chaque prescription doit être personnalisée sur
la base d’une épreuve clinique vérifiant l’oxymétrie en
continu au réglage déterminé. D’autres études comparatives sont nécessaires pour évaluer les effets à long terme
de ces dispositifs ; notamment sur l’observance au traitement, la pratique d’activités physiques et la qualité de vie
des patients.
Conflit d’intérêt
Les auteurs ont déclaré n’avoir aucun conflit d’intérêt
potentiel en rapport avec ce manuscrit.
Remerciements
Les auteurs remercient la SADIR — assistance, Patricia Legallais, Patrick Lassara, Anne Houssière pour leur soutien et leur
participation à cette étude.
Références
[1] Medical Research Council Working Party. Long-term domiciliary
oxygen therapy in chronic hypoxic cor pulmonale complicating
chronic bronchitis and emphysema. Lancet 1981;i:681—6.
[2] Nocturnal Oxygen Therapy Trial Group. Continuous or nocturnal oxygen therapy in hypoxaemic chronic obstructive lung
disease. Ann Intern Med 1980;93:391—8.
[3] Pauwels RA, Buist AD, Calverley PM, et al. Global stategy for
the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease: NHLBI/WHO Global Inititiative for
Chronic Obstructive Lung Disease (GLOD) Workshop summary.
Am J Respir Crit Care Med 2001;163:1256—76.
[4] Pépin JL, Barjhoux CE, Deschaux C, et al. Long-term oxygen
therapy at home. Compliance with medical prescription and
effective use of therapy. Chest 1996;109:1144—50.
[5] Viau F, Denjean E, Favrot V, et al. Évaluation d’un système économiseur d’oxygène miniaturisé chez l’insuffisant respiratoire
chronique. Rev Fr Mal Resp 2004;21, 1S37.
[6] Kerby GY, O’Donohue WJ, Romberger DJ, Hanson FN, Koenig
GA. Clinical efficacy and cost-benefit of pulse flow oxygen delivery in hospitalised patients. Chest 1990;97:369—72.
[7] Yuan LC, Jun Z, Min LP. Clinical evaluation of pulse-dose and
continuous-flow oxygen delivery. Respir Care 1995;40:811—3.
[8] Roberts CM, Bell J, Wedzicha JA. Comparison of the efficacy
of a demand oxygen delivery system with continuous low flow
oxygen in subjects with stable COPD and severe oxygen desaturation on walking. Thorax 1996;51:831—4.
[9] Hagarty H, Skorodin MS, Langbein E, Hulman C, Jessen J, Maki
K. Comparison of three oxygen delivery systems during exercise in hypoxemic patients with chronic obstructive pulmonary
disease. Am J Respir Crit Care Med 1997;155:893—8.
[10] Garrod R, Bestall JC, Wedzicha JA. Evaluation of pulsed dose
oxygen delivery during exercise in patients with severe chronic
obstructive pulmonary disease. Thorax 1999;54:242—4.
[11] Segard B, Muir JF, Bedicam JM, Defouilloy C, Sautegeau A.
Qualité de l’oxygénothérapie délivrée avec des valves économiseuses d’oxygène : une étude multicentrique. Rev Mal Respir
1992;9:197—204.
[12] Fuhrman C, Chouaid C, Herigault R, Housset B, Adnot. Comparison of four demand oxygen delivery systems at rest and during
1038
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
exercise for chronic obstructive pulmonary disease. Respir Med
2004;98:938—44.
Langenhof S, Fichter J. Comparison of two demand oxygen
delivery devices for administration of oxygen in COPD. Chest
2005;128:2082—7.
Okubadejo AA, O’Shea L, Jones PW, Wedzicha JA. Home assessment of activities of daily living in patients with severe chronic
obstructive pulmonary disease on long-term oxygen therapy.
Eur Respir J 1997;10:1572—5.
Cuvelier A, Muir JF, Chakroun N, et al. Refillable oxygen cylinders may be an alternative for ambulatory oxygen therapy in
COPD. Chest 2002;122:451—6.
Strickland S, Hogan T, Hogan R, Sohal H, McKenzie W,
Petroski G. A randomizes multi-arm repeated measures prospective study of several modalities of portable oxygen delivery
during assessment of functional exercise capacity. Respir Care
2009;54:344—9.
Katsenos S, Charisis A, Daskalopoulos G, Constantopoulos SH,
Vassiliou MP. Long-term oxygen therapy in chronic obstructive
pulmonary disease: the use of concentrators and liquid oxygen
systems in north-western Greece. Respiration 2006;73:777—82.
Nasilowski J, Przybylowski T, Zielinski J, Chazan R. Comparing supplementary oxygen benefits from a portable oxygen
concentrator and a liquid oxygen portable device during a walk
test in COPD patients on long-term oxygen therapy. Respir Med
2008;102:1021—5.
A. Couillard et al.
[19] Gallegos LG, Shigeoka JW. Editorials: novel oxygenconcentrator-based equipment: take a test drive first! !
Respir Care 2006;51:25—8.
[20] Dheda K, Lim B, Ollivere B, Leftley J, Lampe FC, Salisbury A, et
al. Assessments for oxygen therapy in COPD: are we under correcting arterial oxygen tensions? Eur Respir J 2004;24:954—7.
[21] Quanjer PH, Tammeling GJ, Cote JE. Lung volumes and forced
ventilatory flows. Eur Respir J 1993;6:5—40.
[22] ATS statement: guidelines for the six-minute walk test. Am J
Respir Crit Care Med 2002;166:111—7.
[23] Puhan M, Scharplatz M, Trooster T, Walters EH, Steurer J.
Pulmonary rehabilitation following exacerbations of chronic
obstructive pulmonary disease. Cochrane Database Syst Rev
2009;21:CD005305.
[24] Pitta F, Trooster T, Probst VS, Lucas S, Decramer M, Gosselink R. Potential consequences for stable chronic obstructive
pulmonary disease patients who do not get the recommended minimum daily amount of physical activity. J Bras Pneumol
2006;32:301—8.
[25] Pitta F, Trooster T, Probst VS, Spruit MA, Decramer M, Gosselink R. Physical activity and hospitalization for exacerbation of
COPD. Chest 2006;129:536—44.
[26] Bliss PL, McCoy RW, Adams AB. Characteristics of demand
oxygen delivery systems: maximum output and setting recommendations. Respir Care 2004;49:160—5.