Description : Les lésions induites par la ventilation mécanique (ventilator-induced lung injuries,
VILI) correspondent à l’agression physico-mécanique et inflammatoire qui touche les
poumons soumis à une ventilation mécanique, et seraient induites par des réglages
inadéquats du respirateur. L’imagerie pulmonaire couplée tomographie par émission
de positons (TEP)-scanner permet l’évaluation in vivo de ces processus physique et
biologique, dès lors qu’un radiotraceur spécifique de la réponse inflammatoire est
utilisé. L’hypothèse de notre travail est que l’imagerie couplée TEP-scanner avec
le [11C](R)-PK11195 comme radioligand spécifique des macrophages permet la quantification
et la mise en relation des mécanismes d’agression physique et inflammatoire en rapport
avec la ventilation mécanique appliquée à des poumons sains ou agressés, chez l’animal,
et la translation de ces concepts à l’homme. Les principaux résultats de nos travaux
ont montré que : 1- une ventilation à haut volume courant appliquée à des poumons
sains chez l’animal est responsable d’une augmentation significative de l’inflammation
pulmonaire quantifiée à l’aide de la standardized uptake value du radiotraceur [11C](R)-PK11195.
Cette augmentation existait en relation avec une augmentation significative de l’étirement
dynamique pulmonaire et de l’hyperinflation intracycle mesurées au scanner; 2- la
quantification en TEP de la captation pulmonaire du [11C](R)-PK11195 au sein de poumons
sains ou agressés par un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) expérimental
était significativement améliorée par l’utilisation d’un modèle pharmacocinétique
à trois compartiments tissulaires, comparativement à un modèle à deux compartiments.
De plus, la captation du radioligand semblait indépendante de la densité pulmonaire
de la région dans laquelle elle était mesurée ; 3- le décubitus ventral induisait
une diminution de la réponse inflammatoire pulmonaire, comparativement au décubitus
dorsal au cours du SDRA expérimental ventilé de façon protectrice, en uniformisant
l’aération pulmonaire, en réduisant ainsi le phénomène d’étirement (strain) dynamique
quantifiées au scanner; 4- chez l’homme, le SDRA associé au COVID-19 présentait deux
phénotypes distincts au scanner quantitatif, l’un comparable au SDRA non lié au COVID-19
(soit une perte d’aération associé à une chute de la compliance du système respiratoire),
l’autre montrant un compartiment normalement aéré relativement augmenté en lien avec
une compliance pulmonaire modérément altérée. En somme, nos travaux démontrent la
performance au stade préclinique de l’imagerie couplée TEP-scanner avec le [11C](R)-PK11195,
quantification rendue plus performante par l’utilisation d’une modélisation pharmacocinétique
multicompartimentale. De plus, l’utilisation de ce traceur a permis de détecter les
modulations de la réponse inflammatoire en rapport avec l’administration de réglages
ventilatoires délétères ou l’application de stratégie non ventilatoire comme le décubitus
ventral. Nous montrons que cette réponse inflammatoire est associée à certains paramètres
d’agression mécanique quantifiés au scanner comme l’hyperinflation intracycle ou le
strain dynamique. L’étude clinique démontre la faisabilité et la pertinence de l’utilisation
du scanner quantitatif en pratique clinique afin de détecter et quantifier l’impact
de la ventilation mécanique sur le parenchyme. Il sera intéressant à l’avenir d’utiliser
le scanner quantitatif pulmonaire afin de guider l’ajustement des réglages du ventilateur
chez les patients en SDRA, ceci afin de limiter ou prévenir l’agression mécanique
et inflammatoire inhérente à l’utilisation de la ventilation mécanique.;