Exploration des voies aériennes supérieures

Chapitre 8

Exploration des voies aériennes supérieures

N.J. Douglas1, S.T. Kuna2

1 Respiratory Medicine Unit, Dept. of Medicine, Royal Infirmary,Lauriston Place, Edinburgh, EH3 9YW, UK.

2 Department of Medicine, University of Pennsylvania, Pulmonary,Critical Care and sleep Section, Philadelphia, PA, USA.

Version française :S. LaunoisLaboratoire Hypoxie, PhysiopathologieUniversité Joseph Fourier et Laboratoire du Sommeil, CHU deGrenobleU.F.R. Médecine Pharmacie, Domaine de la Merci,38706 La Tronche [email protected]

Toute citation de ce chapitre doit renvoyer impérativement à l’éditionprinceps, sous la référence :Douglas NJ, Kuna ST. Tests of Upper Airway Function. Am J RespirCrit Care Med 2002 ; 166 : 593-600.

Introduction

Les voies aériennes supérieures (VAS) sont entourées demuscles squelettiques qui possèdent une activité respiratoire(fig. 1 et 2) [1-4]. L’activation respiratoire de ces muscles pro-duit des effets mécaniques très différents de celle des muscles dela pompe respiratoire. Les muscles laryngés contrôlent la taillede l’ouverture glottique qui fonctionne comme une valve. Laperte de l’innervation des muscles laryngés peut être responsa-ble d’un stridor voire d’un arrêt respiratoire. Les muscles pha-ryngés rigidifient et dilatent le segment pharyngé qui est sus-ceptible de se collaber. La variation de l’activité des muscles desVAS peut modifier le calibre des VAS et, par conséquent,influencer les effets mécaniques de l’activation des muscles dela pompe respiratoire. L’activation des muscles des VASdépend de l’état de vigilance. La suppression de l’activité mus-culaire des VAS pendant le sommeil jouerait un rôle importantdans le collapsus du conduit pharyngé pendant le sommeilchez les patients présentant des apnées obstructives du som-meil. L’électromyographie, la mesure de la résistance des VASet l’imagerie pharyngée permettent directement ou indirecte-

Fig. 1.Exemples de muscles des voies aériennes supérieures. La contractiondes muscles qui s’insèrent sur l’os hyoïde déplace la paroi pharyngéeantérieure et augmente la taille du conduit aérien. Les muscles quis’insèrent sur le voile du palais permettent de contrôler le type derespiration, nasale ou buccale.

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ment d’évaluer les muscles des VAS. Des tests spécifiques sontutilisés dans la prise en charge clinique d’affections telles quel’obstruction des voies aériennes extra-thoraciques ou le stri-dor. Si l’évaluation des voies aériennes chez les patients apnéi-ques éveillés permet d’identifier des anomalies anatomiques,elle ne permet pas en revanche de déterminer le site du collap-sus pharyngé pendant le sommeil.

Électromyographie

JustificationLes VAS forment un conduit commun aux fonctions

respiratoire, digestive et phonatoire. Alors que la respirationimpose la perméabilité des VAS pendant toute la durée ducycle respiratoire, la déglutition et la phonation imposent leurfermeture. Au cours de la déglutition, ces muscles ferment le

sphincter vélopharyngé et produisent une contraction de typepéristaltique du conduit pharyngé qui propulse le bol alimen-taire vers l’œsophage. L’activation des muscles pharyngés lorsde la phonation entraîne la constriction des « valves » vélopha-ryngée et glottique. Afin d’assurer la perméabilité du conduitpendant la respiration, l’activation inspiratoire des muscles desVAS dilate et rigidifie les voies aériennes. La diminution del’activité des muscles des VAS au cours du sommeil prédispo-serait le conduit pharyngé à se collaber chez les patients apnéi-ques (fig. 3). L’électromyographie a beaucoup été utilisée enrecherche pour étudier l’activation respiratoire des muscles desVAS et son rôle dans la physiopathologie du syndromed’apnées du sommeil (SAS). En particulier, les informationssur le domaine temporel du signal, la coordination entre lesmuscles et l’amplitude relative de l’activité (intégration) sontdes paramètres fréquemment utilisés (cf. chapitre 3).

Méthodes

Les techniques d’enregistrement de l’activité électriquedes muscles des VAS sont similaires à celles décrites dans lechapitre 3. Des électrodes crochets peuvent être insérées dansle muscle même. Une approche orale est utilisée pour insérerles électrodes dans les muscles de la cavité buccale et du voile dupalais [5-11]. Une approche transcutanée à travers la mem-brane cricothyroïdienne est utilisée pour placer des électrodesdans les muscles cricothyroïdien et thyroaryténoïde [12, 13].Une aiguille rétractable introduite grâce à un fibroscope peutêtre utilisée pour insérer les électrodes dans les muscles desVAS qui ne sont pas accessibles par approche orale ou transcu-tanée [14, 15].

Étant donné la complexité anatomique des muscles desVAS et leur petite taille, il est important de vérifier que les

Fig. 2.Les muscles laryngés intrinsèques qui s’insèrent sur le cartilage aryté-noïde jouent un rôle dans le contrôle de l’ouverture glottique.

Fig. 3.Électromyogramme (EMG) du mus-cle génioglosse (GG EMG) au coursde 2 apnées obstructives (OSA) pen-dant le sommeil lent. Le collapsus desVAS (trait horizontal) est associé àune diminution de l’activité du GG.L’activation du GG augmente pro-gressivement pendant les apnées obs-tructives, mais la réouverture des VA,dont témoigne la reprise des sons tra-chéaux, ne survient que lorsque appa-raît une décharge importante d’acti-vité du GG. Le temps de réponse dusignal de saturation en oxygène re-tarde l’apparition du nadir de la satu-ration en oxygène qui survient après laréouverture des VA. EEG : électro-encéphalogramme ; SaO2 : satura-tion artérielle en oxygène.

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électrodes sont placées correctement en demandant au sujet deréaliser des manœuvres volontaires qui activent ou inhibent lemuscle étudié. Les manœuvres suivantes peuvent être utiliséespour confirmer la bonne position des électrodes dans des mus-cles particuliers : génioglosse, activation lors de la protrusionlinguale ; constricteurs pharyngés, activation durant la déglu-tition ; élévateur du voile, activation lors de la prononciationexplosive du « p » au cours de la répétition du son « pa » ;thyroaryténoïde, activation lors de la prononciation d’un « e »prolongé ou d’une manœuvre de Valsalva ; cricoaryténoïdepostérieur, inhibition lors de la prononciation d’un « e » pro-longé ou d’une manœuvre de Valsalva et activation inspira-toire phasique.

Des électrodes de surface peuvent être placées sur la peauou la muqueuse recouvrant le muscle à étudier, sur la peau de larégion sous-mentonnière pour enregistrer l’activité du génio-glosse et sur la peau de la portion cartilagineuse du nez pourenregistrer l’activité des dilatateurs des ailes du nez [16, 17].Étant donné l’intrication des muscles des VAS et leur petitetaille, les électrodes de surface captent vraisemblablementl’activité électrique de plusieurs muscles [18]. En revanche, lesenregistrements obtenus avec des électrodes placées à la surfacede la muqueuse buccale en regard du GG sont comparables àceux obtenus avec des électrodes crochets intra-musculaires[19].

L’électromyogramme (EMG) peut être analysé en vue dedéterminer la présence ou l’absence d’activité respiratoire, en lecomparant à un signal de débit ou de pression indiquant lesphases du cycle respiratoire (fig. 3). Un signal de moyennemobile est utilisé pour quantifier l’activité respiratoire de cesmuscles [20]. Comme le résument Pratt et coll. [20], idéale-ment, l’EMG reflète l’activité globale d’un ensemble de moto-neurones d’un muscle. Un signal de moyenne mobile décritune enveloppe étalonnée du signal EMG brut. Ce procédé estappelé « démodulation d’amplitude ». La moyenne mobile estfacilement interprétable comme estimation continue de l’acti-vité électrique totale du muscle et la numérisation de cetteonde lente exige beaucoup moins de mémoire de stockage quele signal brut d’origine. L’activité maximale au-dessus du zéroélectrique observée pendant un cycle respiratoire représente lepic d’activité. L’activité minimale au-dessus du zéro électriqueobservée au cours du cycle respiratoire représente l’activitétonique. L’activité phasique au cours du cycle respiratoire estreprésentée par le pic d’activité moins l’activité tonique. Lesmesures sont exprimées en unités arbitraires, en pourcentagede l’activité contrôle ou, idéalement, en pourcentage de l’acti-vité maximale obtenue soit pendant une intervention particu-lière, soit au cours de l’enregistrement dans son ensemble.

Équipement

L’équipement nécessaire aux enregistrements EMG desmuscles des VAS est comparable à celui décrit dans le chapitre

3 (Techniques électrophysiologiques d’évaluation fonction-nelle des muscles respiratoires (Équipement)).

Avantages

Les enregistrements EMG permettent une évaluationindirecte de l’activité motrice efférente destinée aux musclesdes VAS. De nombreux travaux de recherche ont utilisél’EMG des VAS pour établir le rôle des muscles des VAS dansle contrôle de la respiration. L’électromyographie permetd’étudier ces muscles individuellement. Le conduit pharyngéest entouré de plus de 20 muscles squelettiques. Des enregis-trements EMG n’ont été obtenus que pour un petit nombred’entre eux, en raison d’une mauvaise accessibilité. Le génio-glosse est le muscle des VAS le plus fréquemment enregistré caril est facilement accessible. Cependant, il existe des différencesmarquées dans l’activation EMG des muscles des VAS et l’acti-vité du génioglosse ne reflète pas nécessairement l’activationmotrice des muscles des VAS, voire même des muscles pharyn-gés. Ainsi, au cours de la respiration calme, les muscles cons-tricteurs du pharynx ne présentent que rarement une activitérespiratoire, tandis que le cricoaryténoïde postérieur, unabducteur des cordes vocales, présente une activité inspiratoirephasique constante et que le thyroaryténoïde, un adducteurdes cordes vocales, présente une activité expiratoire phasique[7, 13, 21].

Inconvénients

Les enregistrements EMG des muscles des VAS sonttechniquement difficiles à réaliser, en raison de l’anatomiecomplexe de ces muscles relativement petits et du fait que leursfonctions respiratoires et non respiratoires sont souvent enopposition. L’EMG d’un muscle particulier des VAS ne tra-duit pas les effets mécaniques de son activation électrique etn’explique pas comment l’activation électrique de ce muscleinteragit avec l’activation électrique simultanée des autresmuscles des VAS pour influencer le fonctionnement des VAS.Ainsi, pendant la respiration calme à l’éveil, le cricoaryténoïdepostérieur, un abducteur des cordes vocales, présente une acti-vité tonique pendant tout le cycle respiratoire et une activitéphasique pendant l’inspiration. À l’inverse, le thyroaryténoïde,un adducteur des cordes vocales, présente une activité toniquependant tout le cycle respiratoire et une activité phasique pen-dant l’expiration. L’EMG ne permet pas de révéler l’effet glo-bal de l’activation simultanée de ces muscles dont l’action surla position des cordes vocales est opposée. Cet exemple illustreenfin le fait que l’EMG d’un muscle particulier n’est pas for-cément représentatif des autres muscles.

Une autre faiblesse des enregistrements EMG est le faitque la calibration des signaux est impossible. Il s’avère parconséquent très difficile de comparer les résultats EMG d’unjour à l’autre ou d’un sujet à l’autre [22]. Certains ont tenté decontourner cet obstacle en exprimant les données EMG en


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pourcentage de l’activité maximale [10, 11]. De telles compa-raisons restent malgré tout problématiques. En effet, même siles filtres et les gains sont maintenus constants, l’enregistre-ment EMG est influencé par des facteurs tels que le site d’enre-gistrement, la distance entre les électrodes, et la résistancecutanée (pour les enregistrements de surface) [22].

Des techniques de normalisation sont couramment utili-sées en recherche pour permettre des comparaisons entre grou-pes de muscles non respiratoires [22-26]. Cependant, il fautsouligner d’importantes différences entre les muscles desmembres, par exemple, et ceux des VAS. Les muscles desmembres s’insèrent sur des os à leurs deux extrémités, et lalongueur et l’orientation du muscle peuvent donc être fixées,permettant une contraction isométrique. De plus, les étudesEMG des muscles des membres normalisent généralement lesrésultats grâce à la relation EMG-force. À l’aide d’électrodesintramusculaires placées dans le biceps brachial, Kome et Bis-kirk [27] ont examiné la reproductibilité soit au cours de lajournée en laissant les électrodes en place, soit d’un jour àl’autre en les réinsérant. La reproductibilité des enregistre-ments lorsque les électrodes étaient laissées en place était de0,62, et n’atteignait que 0,22 lorsque les électrodes étaientréinsérées ; Jonsson et Komi [28] rapportent aussi une mau-vaise reproductibilité des signaux EMG pour 4 paires d’élec-trodes intramusculaires implantées dans le même muscle bra-chioradial.

Les études comparatives de la fonction des VAS utilisentfréquemment le génioglosse comme muscle représentatif desmuscles des VAS [11, 22, 29]. Cependant, le génioglosse n’estfixé qu’à l’une de ses extrémités et possède plusieurs degrés deliberté. Lors de la protrusion linguale contre un capteur àballonnet pour mesurer la force, la longueur de la langue et sonorientation ne peuvent être contrôlées. De la même façon, onne peut être certain que, pendant les manœuvres volontaires, lacontraction soit isométrique ou même reproductible d’un essaià l’autre.

Applications

Les indications cliniques de l’EMG des muscles des VASsont limitées et cette technique doit être réservée aux étudesexpérimentales. Des électrodes sous-mentonnières de surfacesont utilisées pour enregistrer un signal qualitatif d’activitémusculaire au cours de la polysomnographie afin de détermi-ner les stades de sommeil. L’enregistrement EMG des cordesvocales est réalisé en routine dans de nombreux centres dansl’exploration d’une paralysie des cordes vocales. En revanche,l’EMG des muscles des VAS dans les protocoles de recherchefait l’objet d’une évaluation plus quantitative.

Résistance des voies aériennes

supérieures

JustificationLes variations d’activité des muscles des VAS peuvent

influencer le calibre des VAS [16, 30]. La mesure de la résis-tance des VAS peut donc être utilisée pour déterminer demanière indirecte les variations de l’activité des muscles desVAS. Cependant, la résistance des VAS est aussi influencée pardes variations de la vascularisation muqueuse, par la positioncorporelle (décubitus dorsal vs. décubitus latéral), la positiondu cou (flexion ou extension), le volume pulmonaire et l’appli-cation d’une pression positive continue [31, 32]. La résistancedes VAS présente enfin une relation directe mais non linéaireavec le débit aérien.

MéthodesLa résistance est calculée en mesurant la différence de

pression entre 2 points du conduit aérien à un débit donné. LesVAS comprennent le larynx, le pharynx et les cavités orale etnasale. La résistance des VAS peut être mesurée pendant larespiration nasale ou buccale. Le calcul de la résistance totaledes VAS nécessite une mesure de pression entre le conduitsupra-glottique et le nez ou la bouche. La résistance nasale,pharyngée ou laryngée peut être calculée en mesurant la diffé-rence de pression jusqu’au segment en question [33]. Lamesure de pression sousglottique nécessite que l’on place uncathéter relié à un capteur de pression dans la trachée extra-thoracique par voie percutanée ou nasale [34]. En raison desdifficultés techniques liées à ces deux méthodes, la plupart desprotocoles de mesure de résistance des VAS excluent le larynx.

La résistance supraglottique est la différence de pressionentre le niveau de l’épiglotte et celui de l’ouverture du conduitaérien (bouche ou nez), à un débit aérien donné (fig. 4). Unmasque facial étanche relié à un pneumotachographe est placésur le visage du sujet afin de mesurer le débit. La pression aumasque, c’est-à-dire la pression nasale ou buccale, est mesuréepar l’intermédiaire d’une ouverture dans le masque. La mesurede la pression intraluminale des VAS est invasive. Après anes-thésie locale d’une narine, un cathéter relié à un capteur depression est introduit jusqu’à l’épiglotte et maintenu en placeau niveau du nez. Afin d’éliminer l’influence de l’énergie ciné-tique, la pression est mesurée à partir d’une ouverture latérale àl’extrémité du cathéter, dont la partie distale est scellée. Leschangements de position du cathéter étant susceptiblesd’affecter les mesures, les protocoles devraient être établis defaçon à ce que les mesures de contrôle et expérimentales soientréalisées sans que le cathéter ne soit repositionné ou enlevé. Lecathéter peut être rempli d’air ou d’eau. Un cathéter remplid’air peut être obstrué par des sécrétions. Une fois le cathéteren place, la pression d’un cathéter rempli d’eau doit être mesu-rée en l’absence de débit afin de calculer la part de pression



hydrostatique dans les mesures. Des cathéters dont l’extrémitédistale comporte un capteur de pression ont aussi été utiliséspour mesurer la pression pharyngée. Cependant, ces cathétersont de meilleures performances dans un environnement tota-lement sec ou liquide, tels que les vaisseaux ou l’œsophage.L’humidification et l’assèchement répétés de la surface du cap-teur entraînent fréquemment une dérive inacceptable dusignal.

La résistance des VAS est calculée en divisant la différencede pression à un débit donné par la valeur de celui-ci. Lesunités de mesure sont les cmH2O·L-1·s-1. Il est important depréciser si les mesures sont effectuées pendant l’inspiration oul’expiration car à débit égal, la résistance est différente à l’ins-piration et l’expiration. Des mesures effectuées sur des cyclesrespiratoires différents doivent aussi être obtenues au cours dumême segment de l’inspiration ou de l’expiration, car la rela-tion pression-débit pendant les deux phases de la respirationpeut présenter une hystérésis.

Une autre solution consiste à quantifier la résistance desVAS en décrivant entièrement la courbe pression-débit, pen-dant l’inspiration ou l’expiration, en représentant les donnéesde pression et de débit par une équation du second degré. Denombreuses équations ont été utilisées, en particulier l’équa-tion de Rohrer :

P = K1Vz + K2Vz 2 (1)Où P est la pression, Vz le débit, et K1 et K2 des constan-

tes.La présence de deux constantes dans cette équation rend

les comparaisons statistiques difficiles, par conséquent uneautre équation fréquemment utilisée est :

P = KVz 2 (2)Les modifications de résistance des VAS peuvent être

évaluées de manière indirecte par la mesure des résistancespulmonaires totales, à l’aide d’un cathéter œsophagien. Cetteméthode est valable si la résistance des voies aériennes inférieu-res reste constante. Les mesures doivent donc être réalisées àvolume pulmonaire constant.

La mesure de la résistance des VAS nécessite deux cap-teurs de pression pour mesurer la différence de pression et unpneumotachographe relié à un capteur de pression différentielpour mesurer le débit. La pression est exprimée en cmH2O etle débit en L·s– 1. Les mesures étant obtenues dans des condi-tions dynamiques, les trois signaux doivent rester en phasejusqu’à une fréquence de 10 Hz.

AvantagesLorsqu’elles sont réalisées correctement, les mesures de la

résistance des VAS permettent une évaluation globale de l’effetd’une variation d’activité des muscles des VAS sur la fonctiondes VAS.

InconvénientsLa résistance des VAS n’est qu’une mesure indirecte de

l’activité des muscles des VAS. Les mesures doivent êtrecontrôlées rigoureusement car la résistance des VAS estinfluencée par de nombreux facteurs (voir ci-dessus). Lamesure de la résistance des VAS est une procédure invasiveavec quelques effets secondaires.

ApplicationsLa mesure de la résistance des VAS est un outil de recher-

che clinique qui a été utilisé pour évaluer les effets d’une modi-fication de la commande respiratoire métabolique et des étatsde vigilance sur la taille et l’activité musculaire des VAS. Larhinométrie nasale, mesure de la résistance du conduit nasal,est utilisée par les oto-rhino-laryngologistes pour apprécier laperméabilité du conduit nasal.

Laryngoscopie indirecte

JustificationLa visualisation de la glotte par laryngoscopie indirecte

peut confirmer la présence d’une paralysie des cordes vocalesdue à la perte de l’innervation de la musculature laryngéeintrinsèque. Tous les muscles laryngés intrinsèques, sauf le

Fig. 4.Évolution de la résistance des VAS au cours des cycles précédant uneapnée obstructive en sommeil lent. La courbe pressionsupraglottique-débit illustre l’augmentation progressive de la résis-tance inspiratoire, traduisant le rétrécissement du conduit pharyngé,au cours des 4 cycles respiratoires précédant le collapsus complet desVAS à l’inspiration (cycle 5).



cricothyroïde, sont innervés par le nerf récurrent laryngé(NRL). La perte d’innervation motrice par le NRL, par exem-ple secondaire à une tumeur médiastinale ou à une complica-tion de thyroïdectomie, entraîne une paralysie des cordes voca-les et un enrouement. En cas de paralysie bilatérale, les cordesvocales sont proches de la ligne médiane et ne présentent pas demouvements d’abduction pendant l’inspiration. Un stridor estquasiment toujours présent. Un stridor survient aussi au coursdu laryngospasme et/ou de l’œdème laryngé que l’on rencon-tre au décours immédiat d’une extubation.

MéthodesLa laryngoscopie indirecte est réalisée chez le patient

éveillé en avançant un petit miroir coudé à travers la boucheouverte jusqu’au voile du palais tandis que l’on maintient lalangue du sujet en protrusion. La projection de lumière sur lasurface réfléchissante coudée permet de visualiser la glotte àtravers la cavité buccale. L’anesthésie locale du voile du palaisminimise le réflexe nauséeux. Tandis que les cordes vocalessont visualisées, on demande au patient de produire le son« e », ce qui doit normalement entraîner une adduction descordes vocales. L’absence d’adduction de l’une des cordes tra-duit une paralysie homolatérale. En cas de paralysie bilatéraledes cordes vocales, les deux cordes sont proches de la lignemédiane et ne présentent pas d’abduction inspiratoire, voiremême présentent des mouvements respiratoires paradoxaux,dus aux changements de pression intraluminale au cours del’inspiration et de l’expiration. La laryngoscopie directe se pra-tique sous anesthésie générale. Depuis l’avènement de lafibroscopie, elle est rarement indiquée chez l’adulte pour ladétection d’une paralysie des cordes vocales.

AvantagesLa laryngoscopie indirecte est une technique facile qui

requiert peu d’équipement. Elle se pratique chez des patientséveillés. Elle visualise les cordes vocales directement et reste latechnique de choix pour confirmer une paralysie des cordesvocales si un fibroscope n’est pas disponible.

InconvénientsEn tant que méthode d’évaluation visuelle de l’activité

musculaire laryngée intrinsèque, la laryngoscopie indirecte secontente de déterminer la présence ou l’absence d’innervationmotrice. Un mouvement bilatéral mais asymétrique des cordesvocales est difficile à quantifier. Une telle constatation peutsuggérer une parésie des cordes vocales mais se rencontre aussidans d’autres affections.

Imagerie par endoscopie

JustificationL’imagerie par fibroscopie peut remplacer la laryngosco-

pie indirecte pour le diagnostic de paralysie des cordes vocales.

En recherche clinique, la fibroscopie est utilisée pour examinerles effets mécaniques de l’activation des muscles laryngés etpharyngés sur la taille des VAS. Elle est aussi utilisée danscertains laboratoires de recherche pour étudier les propriétésmécaniques des VAS en l’absence d’activité musculaire [35,36].

MéthodesLa fibroscopie est une procédure invasive qui permet la

visualisation directe des VAS. Elle est cependant facile à réali-ser chez l’adulte éveillé et ne provoque qu’un inconfortminime. Après anesthésie locale d’une narine, le fibroscope estintroduit par le nez jusqu’au pharynx. En fonction du calibredu fibroscope, l’application d’un décongestionnant nasal peutêtre utile. L’ouverture glottique est facilement visualisée à par-tir de l’hypopharynx. Il est impératif de ne pas toucher et de nepas traverser la glotte non anesthésiée au cours de cet examenvisuel.

ÉquipementL’utilisation de cette technique dans un but diagnostique

nécessite un nasopharyngoscope, au mieux d’un diamètreexterne maximal de 4 mm, relié à une source de lumière. Lesmédecins pratiquant cet examen doivent être spécialementformés pour la réalisation de cette technique.

L’utilisation de la fibroscopie en tant qu’outil de recher-che pour quantifier les modifications de taille des VAS néces-site que le fibroscope soit relié à une caméra afin d’enregistrerdes images vidéo. Les images sont analysées individuellement aposteriori, idéalement à l’aide de logiciels de capture d’image etde numérisation. Des méthodes de calibration des mesures enunités métriques ont été décrites [36, 37].

AvantagesPar rapport à la laryngoscopie indirecte, la fibroscopie

permet un examen plus complet des VAS. Si une caméra estdisponible, les résultats peuvent être sauvegardés sur enregis-trement vidéo. Cette technique est utilisée en clinique à desfins diagnostiques.

InconvénientsL’équipement de fibroscopie est cher. Des techniques

standards de stérilisation doivent être appliquées après chaqueutilisation du fibroscope. L’introduction du fibroscope peutentraîner un malaise vagal, avec hypotension et perte deconnaissance. Un système de soins adéquat doit donc êtredisponible au cas où cette complication surviendrait.

Même avec un système d’analyse informatisé, l’utilisa-tion de l’imagerie des VAS par fibroscopie est laborieuse. Enplus des difficultés de calibration des mesures en unités métri-ques, l’absence de notion de profondeur rend la détection deslimites du conduit pharyngé particulièrement délicate. Les



mouvements du fibroscope et l’obscurcissement de l’imagesont d’autres difficultés techniques fréquemment rencontréespendant les protocoles de recherche.

Tomodensitometrie (TDM)

JustificationLes coupes tomodensitométriques permettent d’objecti-

ver la taille des VAS et leurs caractéristiques anatomiques [38,39]. Cette technique permet de plus d’identifier des anomaliesdes structures voisines susceptibles d’affecter les voies aérien-nes.

ÉquipementDes appareils classiques de tomodensitométrie sont utili-

sés (cf. chapitre 7). La reconstruction en 3 dimensions peut êtreutile.

AvantagesLa tomodensitométrie est facilement accessible, non

invasive et génère les images des VAS dans leur ensemble.

InconvénientsLes sujets sont exposés à des radiations. Ils sont en général

étudiés à l’éveil, alors que le but de l’imagerie TDM est souventde déterminer le site du rétrécissement des VAS pendant lesommeil.

ApplicationsCette technique est d’une utilité limitée s’il s’agit de

déterminer le site de l’obstruction pharyngée puisque cela doitse faire au cours du sommeil. Le site du rétrécissement maxi-mal à l’éveil n’est pas nécessairement le site impliqué dansl’obstruction survenant pendant le sommeil. Des scanners avecun temps d’acquisition rapide pourraient permettre non seu-lement de produire des images de la structure des VAS maispourraient aussi offrir la possibilité d’examiner la fonction desVAS.

Imagerie par résonance magnétique

(IRM)

JustificationLes coupes d’IRM permettent d’objectiver la taille des

VAS et leurs caractéristiques anatomiques [40]. Cette techni-que permet de plus d’identifier des anomalies des structuresvoisines susceptibles d’affecter les voies aériennes [41-43].

ÉquipementDes appareils d’IRM classiques sont utilisés (cf. chapitre

7).

AvantagesL’IRM est facilement accessible. C’est une technique non

invasive et qui produit des images des VAS dans leur ensemble.Elle n’expose pas à des radiations ionisantes et permet d’iden-tifier les dépôts adipeux autour du conduit aérien.

InconvénientsLa lenteur du temps d’acquisition fait que plusieurs

cycles respiratoires sont moyennés. Les sujets sont en généralétudiés à l’éveil, alors que le but de l’imagerie TDM est souventde déterminer le site du rétrécissement des VAS pendant lesommeil.

ApplicationsCette technique est d’une utilité limitée s’il s’agit de

déterminer le site de l’obstruction pharyngée puisque cela doitse faire au cours du sommeil. Le site du rétrécissement maxi-mal à l’éveil n’est pas nécessairement le site impliqué pendantle sommeil. Comme pour la TDM, des scanners avec un tempsd’acquisition rapide pourraient permettre non seulementd’évaluer la structure des VAS mais aussi d’examiner leur fonc-tion.

Technique de réflexion acoustique

JustificationLa technique de réflexion acoustique permet de quanti-

fier le calibre des VAS de manière non invasive. Le sujet respireà travers un embout buccal connecté à un microphone quiémet des ondes acoustiques. L’onde réfléchie est analysée etpermet d’obtenir une représentation graphique de la sectiondes VAS en fonction de la distance par rapport à la cavitébuccale [44, 45].

ÉquipementLa technique nécessite un haut-parleur, un microphone,

un tube de propagation d’ondes planes, une pièce buccale avecvalve d’occlusion et un ordinateur. Des appareils commer-ciaux sont disponibles.

AvantagesLa technique de réflexion acoustique n’est ni invasive ni

radioactive, elle est peu coûteuse, compacte et les mesurespeuvent être effectuées rapidement. Elle peut être utilisée surun grand nombre de sujets et dans des positions corporellesdifférentes [46].

InconvénientsLa technique de réflexion acoustique ne peut pas être

utilisée pour visualiser la région rétropalatine et ne peut pasêtre utilisée pendant le sommeil.



ApplicationsLa technique de réflexion acoustique peut être utilisée

pour des populations ou pour des études physiologiques de lataille des VAS. Elle a peu d’intérêt pour un patient donné.

Courbes Débit-Volume

JustificationLes courbes débit-volume pourraient être éventuelle-

ment utilisées pour détecter une obstruction des VAS à l’éveilqui prédirait l’obstruction pharyngée pendant le sommeil.

ÉquipementL’enregistrement de courbes débit-volume nécessite un

pléthysmographe, un spiromètre à temps de réponse rapide ouun pneumotachographe (cf. chapitre 1).

AvantagesLes courbes débit-volume sont produites rapidement.

L’équipement nécessaire est facilement disponible et les mesu-res peuvent être réalisées à l’éveil.

InconvénientsLes courbes débit-volume ne sont pas utiles pour distin-

guer les patients apnéiques des non-apnéiques [47, 48].

ApplicationsLa seule application clinique est d’apprécier rapidement

la présence d’une lésion massive dans les VAS. Il n’y a pasd’application courante.

Polysomnographie

JustificationLa polysomnographie est l’enregistrement de plusieurs

variables physiologiques au cours du sommeil, y compris lesommeil lui-même. Les paramètres enregistrés varient, maiscomprennent en général l’électroencéphalogramme, l’électro-oculogramme, l’électromyogramme, les mouvements respira-toires, le ronflement, la saturation en oxygène, la mesure trans-cutanée du CO2, l’électrocardiogramme et la positioncorporelle [49-51]. Cette technique permet d’identifier lesévénements qui surviennent au cours du sommeil et offrel’avantage, par rapport à d’autres techniques, d’identifier lesstades de sommeil avec certitude.

Chez des patients présentant une faiblesse marquée desmuscles respiratoires, la détection des mouvements respiratoi-res à l’aide de capteurs externes peut s’avérer très difficile, voireimpossible. Ainsi, des événements indéniablement obstructifs

peuvent être identifiés comme « centraux », même par deschercheurs chevronnés. Il existe 3 façons de contourner ceproblème. Tout d’abord, il est possible d’enregistrer la pressionœsophagienne au cours de la polysomnographie chez tous cespatients [52, 53]. Ensuite, l’aplatissement de la courbe de débitpendant les événements respiratoires peut se révéler utile [59].Enfin, certains centres ont décidé de traiter les patients présen-tant de nombreuses apnées « centrales » par pression positivecontinue par voie nasale (PPCN) afin de déterminer si cesévénements disparaissent sous PPCN.

ÉquipementOn utilise généralement des systèmes informatiques per-

mettant l’enregistrement des données d’une nuit complète surdisque optique ou compact. La détection des fluctuations depression nasale au cours de l’inspiration et de l’expiration (quireflètent le débit inspiratoire et expiratoire) semble être uneméthode prometteuse pour l’identification des hypopnées [50,54]. Des travaux récents ont montré que la pression nasale estplus sensible que les capteurs thermiques pour détecter leshypopnées et que la racine carrée du signal de pression nasaleaméliore l’estimation du débit [55, 56].

AvantagesLa polysomnographie permet l’identification du som-

meil. Elle peut déceler la survenue concomitante de différentsévénements, par exemple un phénomène respiratoire et uneperturbation du sommeil. Il est possible d’évaluer le degré dedésaturation artérielle en O2 pendant les différents stades desommeil. L’hypoventilation consécutive à une atteinte desmuscles respiratoires au cours du sommeil peut être quantifiée.

InconvénientsLa polysomnographie complète est onéreuse par rapport

à des enregistrements simplifiés, tant sur le plan des coûts enmatériel que de personnel. Un personnel technique très quali-fié est nécessaire pour réaliser et analyser les enregistrements.

ApplicationsLa polysomnographie est une méthode utile pour identi-

fier l’hypoventilation liée au sommeil chez des patients por-teurs d’une affection des muscles respiratoires, ainsi que pourdéterminer s’ils ont par ailleurs un syndrome d’apnées/hypopnées du sommeil. Elle est utile chez certains patientspour suivre les progrès sous traitement tel que la pressionpositive intermittente par voie nasale (PPIN).

Biopsie musculaire

JustificationDes modifications de la composition des fibres des mus-

cles des VAS ont été observées chez les patients porteurs d’unsyndrome d’apnées/hypopnées du sommeil [57, 58].



TechniqueLa biopsie musculaire n’est généralement pas considérée

comme un test diagnostique et elle est réservée à l’étude expé-rimentale de pièces de résection chirurgicale.

AvantagesLa biopsie musculaire n’a pas d’application clinique.

InconvénientsIl s’agit d’une procédure invasive et douloureuse.

ApplicationsÀ l’heure actuelle, ces applications sont limitées à la

recherche.

Force, fatigue et endurance des muscles

des VAS

JustificationLe rôle de la force, de la fatigue et de l’endurance des

muscles des VAS dans les obstructions des VAS pendant lesommeil n’est pas connu à l’heure actuelle [59].

ÉquipementUn capteur de force et un EMG (cf. supra) sont nécessai-

res.

InconvénientsLa langue est le seul muscle des VAS dont on peut mesu-

rer la force.

ApplicationsÀ l’heure actuelle, ces applications sont limitées à la

recherche.

Site de l’obstruction pharyngée pendant

le sommeil

JustificationLa perte d’activité musculaire des VAS semble jouer un

rôle important dans la physiopathologie des apnées obstructi-ves du sommeil. Cependant, en raison des différents niveauxd’activité des muscles des VAS notés entre l’éveil et le sommeil,l’étude des VAS lors de l’éveil ne permet pas de prévoir le sitedu collapsus pharyngé au cours du sommeil. Ce collapsus peutsurvenir à différents niveaux du conduit pharyngé [36, 60, 61].Le site principal de l’obstruction est le plus fréquemment situé

au niveau du vélopharynx, mais peut aussi être localisé dansl’oro- et/ou l’hypopharynx. L’identification du site d’obstruc-tion des VAS est importante car des études montrent que lalocalisation du site conditionne les résultats de l’uvulopalato-pharyngoplastie [62, 63]. Les techniques qui permettent dedéterminer le site du collapsus pharyngé au cours du sommeilne peuvent pas être utilisées pour étudier la fonction des mus-cles des VAS, car l’obstruction au cours du sommeil dépend denombreux autres facteurs, en particulier de la transmission dela pression intrathoracique subatmosphérique au conduit pha-ryngé et de la pression de fermeture (c’est-à-dire la pression àlaquelle le pharynx se collabe en l’absence d’activité musculairedes VAS et d’effort respiratoire) [15, 27]. Les facteurs quirétrécissent la lumière pharyngée augmentent la pression defermeture. Normalement, la pression de fermeture est sub-atmosphérique. Chez les patients apnéiques, la pression defermeture est généralement positive, autrement dit, une pres-sion intraluminale positive est nécessaire pendant le sommeilpour maintenir la perméabilité des VAS. Le site de l’obstruc-tion pharyngée peut être déterminé pendant le sommeil grâceà des cathéters de pression placés dans l’œsophage et à diffé-rents niveaux du conduit pharyngé [60]. Ce site peut être aussiidentifié pendant le sommeil par différentes techniques d’ima-gerie : fibroscopie, IRM ou TDM à temps d’acquisition rapide[36, 64].

Conclusion

La structure des VAS est caractérisée par plusieurs valves(narines, bouche, voile du palais, pharynx collabable, épiglotteet glotte) qui sont en partie contrôlées par les muscles des VAS.Ces valves permettent la fermeture du conduit aérien au coursde la déglutition et de la phonation et le contrôle de l’ouverturepharyngée au cours de la respiration.

Deux des affections des VAS les plus importantes sont lerétrécissement laryngé et les apnées obstructives du sommeil.Le rétrécissement laryngé est causé par un laryngospasme etune paralysie des cordes vocales. Les explorations des VAS quipermettent de détecter un rétrécissement et une dysfonctiondu larynx sont la laryngoscopie indirecte, l’imagerie par fibros-copie, l’électromyographie et les courbes débit-volume. Chezla majorité des patients apnéiques, l’obstruction des VAS sur-vient au niveau du pharynx lorsque l’activité des muscles desVAS est supprimée lors du sommeil.

Bien qu’elle ne soit pas un test fonctionnel spécifique desVAS, la polysomnographie représente la méthode standard dediagnostic des occlusions pharyngées répétées pendant le som-meil. De multiples techniques ont été développées pour per-mettre l’évaluation anatomique et fonctionnelle de la fonctionrespiratoire des VAS, depuis l’enregistrement de la résistancedes VAS jusqu’à l’IRM. Cependant, elles n’ont généralementpas d’utilité dans l’évaluation clinique de la fonction des VASet devraient être réservées aux laboratoires de recherche.



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