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Dans le passé, la décision qui guidait l'administration de concentrés érythrocytaires était souvent guidée par le seul critère de la valeur sérique d'hémoglobine. La situation clinique, les comorbidités du patient et les effets indésirables étaient considérés comme secondaires. L'évidence montre que la transfusion de globules rouges doit obéir à des critères individualisés. Il s'agit de prendre en compte les risques de la transfusion, les pathologies coexistantes et la tolérance du patient face à une anémie aiguë. La recherche expérimentale et clinique montre qu'un taux d'hémoglobine beaucoup plus bas que précédemment admis peut être toléré, pour autant que la normovolémie soit conservée. Le critère transfusionnel le plus important est une diminution de la consommation d'oxygène et l'apparition des signes d'une circulation insuffisante.
Dans un passé encore récent, les anémies de différentes origines étaient traitées par transfusion de globules rouges avec des critères transfusionnels relativement arbitraires. Le plus souvent le clinicien se basait sur une valeur seuil d'hémoglobine décidée par avance.
Toujours est-il que la transfusion érythrocytaire est associée à de multiples désavantages et effets secondaires : les réserves limitées de sang, les coûts engendrés, les infections dues à la manipulation des produits, les transmissions de maladies infectieuses, les réactions allergiques et hémolytiques, les erreurs de transfusion, la lésion pulmonaire aiguë (Transfusion related acute lung injury = TRALI). Pour ces raisons, il est indispensable de définir quand transfuser en connaissant la tolérance du patient à l'anémie ainsi que ses mécanismes de compensation et leur efficacité.
Le présent article est largement basé sur les résumés récemment publiés dans Anesthesiology, British Journal of Anaesthesia, Critical Care Medicine, Minerva Anestesiologica et Der Anaesthesist.1-5
La principale fonction de l'érythrocyte est de transporter l'oxygène des poumons vers les tissus. En règle générale, environ 98% de l'oxygène transporté par le sang est lié à l'hémoglobine, le reste étant dissout dans le plasma. La proportion de l'oxygène dilué peut considérablement augmenter en cas d'anémie, particulièrement sous ventilation avec 100% d'oxygène.
Dans le cas d'une anémie, la concentration de l'hémoglobine diminue et avec elle, le transport d'oxygène. La consommation d'oxygène n'est d'abord pas affectée, restant indépendante du transport d'oxygène jusqu'à que ce dernier n'atteigne un seuil critique au-dessous duquel la consommation d'oxygène diminue également, avec pour conséquence l'installation d'une hypoxie tissulaire. Le métabolisme devient alors anaérobe et la valeur sérique de lactate augmente.
Tout déficit aigu en volume sanguin doit impérativement être compensé d'abord par des solutés cristalloïdes ou colloïdes afin de conserver une normovolémie. Ceci résultera invariablement en une hémodilution normovolémique aiguë (HNA). La réaction physiologique à une HNA est d'une part une modification du flux sanguin et d'autre part, un déplacement de la courbe de dissociation de l'hémoglobine.6
Le débit cardiaque est accru suite à la diminution de la viscosité sanguine et à la stimulation sympathique. Chez un patient anesthésié, c'est essentiellement le volume éjectionnel, plutôt que la fréquence cardiaque, qui conditionne l'augmentation du débit cardiaque.7-9 En cas de tachycardie, il faut suspecter une hypovolémie.
Le flux sanguin est redirigé vers les organes vitaux (cœur, cerveau). Au niveau périphérique, un recrutement des capillaires permet d'améliorer l'oxygénation tissulaire. Au niveau érythrocytaire, l'anémie stimule la production de 2,3-diphosphoglycérate (2,3-DPG). La courbe de dissociation de l'hémoglobine est ainsi déplacée vers la droite, favorisant la libération de l'oxygène.10
Une HNA peut augmenter la PaO2, vraisemblablement en améliorant la relation ventilation-perfusion par augmentation du débit cardiaque.11-13
Pendant longtemps, la règle «10/30» (Hb 10 g/dl, Hc 30%) a été considérée comme valeur seuil menant à une transfusion érythrocytaire, ne prenant pas en considération la situation, les pathologies et les besoins particuliers d'un patient donné. Actuellement, la décision de transfuser ne devrait pas être dictée par un chiffre universel, mais par les facteurs individuels, les pathologies associées et leur gravité, et surtout par les signes d'une oxygénation devenant insuffisante.
Un nombre croissant de publications suggère qu'une hémoglobine nettement plus basse que 100 g/l peut être bien tolérée, pour le moins à court terme. Une revue de la littérature concernant les Témoins de Jéhovah a mis en évidence que la majorité des décès dus exclusivement à l'anémie a été imputée à un taux d'hémoglobine inférieur à 50 g/l.14 Des expérimentations chez des volontaires sains ont montré qu'une hémodilution aiguë avec un taux d'Hb de moins de 50 g/l permettait encore de conserver un transport d'oxygène suffisant.15
L'extraction de l'oxygène étant déjà maximale au niveau cardiaque, le cœur ne peut compenser une anémie que par l'augmentation du flux coronaire. Ainsi, il est particulièrement à risque de complications en cas d'un transport en oxygène insuffisant. Ce risque est aggravé par l'existence d'une maladie coronarienne.
Toutefois, différentes études parlent en faveur d'une meilleure tolérance à l'anémie chez les malades coronariens que précédemment admis, pour autant que la volémie soit conservée. Il a été démontré que les patients coronariens pouvaient tolérer une hémodilution normovolémique aiguë jusqu'à un taux d'Hb de 93 (w 10) g/l sans signes d'ischémie cardiaque.12,16
Des résultats comparables ont été mis en évidence dans d'autres études sur l'hémodilution normovolémique aiguë chez l'homme et chez l'animal. Une hémodilution jusqu'à un taux d'hématocrite de 28% s'est avérée cardioprotectrice chez les patients opérés de pontage aortocoronarien (réduction des marqueurs de lésion myocardique, diminution des arythmies postopératoires, moindre besoin en catécholamines) et elle a été également bénéfique dans le modèle animal d'occlusion coronarienne.16-18
Si certaines publications font état d'une péjoration du pronostic chez des patients coronariens avec un taux d'hémoglobine bas, d'autres ne confirment pas ces résultats.19-22 Il a été observé que dans ces études, les patients anémiques avaient aussi d'autres facteurs de risque tels que diabète ou insuffisance cardiaque congestive. En considérant ces comorbidités, il apparaît que seul l'hématocrite de moins de 14% lors d'une circulation extracorporelle est un risque qui, indépendamment des autres, augmente la mortalité.22
Dans une étude qui comparait la morbidité et la mortalité chez des patients coronariens transfusés en milieu de soins intensifs, aucune différence n'a été observée entre un seuil de transfusion libéral (taux d'Hb défini à 100 g/l, taux moyen effectivement atteint de 103 w 7 g/l) et restrictif (taux d'Hb défini à 70 g/l, taux moyen effectivement atteint de 85 w 7 g/l). Un taux de 70 g/l a alors été suggéré comme seuil pour la transfusion.23,24
Il est donc malaisé de définir une valeur d'hémoglobine universelle comme seuil de transfusion érythrocytaire chez les patients coronaropathes. La décision doit dépendre du degré de sténose coronarienne, de l'étendue de la maladie, des pathologies associées et d'autres facteurs encore. Le seul paramètre fiable est le début d'apparition des signes d'une oxygénation inadéquate.
La tolérance à l'anémie en cas de valvulopathie a été peu investiguée. Lors d'une insuffisance mitrale, même associée à une fibrillation auriculaire, une hémodilution jusqu'à Hb 100 g/l est bien tolérée. Par contre, lors d'une sténose aortique sévère (ouverture 0,6 w 0,1 cm2), l'augmentation du débit cardiaque due à l'hémodilution est accompagnée par une diminution du travail ventriculaire, ce qui suggère une limitation des mécanismes de compensation en cas d'anémie aiguë.25,26
Aucune investigation sur la tolérance à l'anémie en cas de sténose mitrale ni d'insuffisance aortique n'a été réalisée jusqu'à présent.
Théoriquement, une insuffisance cardiaque peut limiter l'augmentation du débit cardiaque en réponse à une hémodilution. Toutefois, il a été observé que la fraction d'éjection du ventricule gauche située entre 26% et 83% ne modifie pas la réponse hémodynamique à une anémie aiguë (Hb 99 w 2 g/l). Il est cependant à noter qu'un nombre non significatif de patients dans cette étude avaient une fraction d'éjection inférieure à 40%.12
La tolérance à l'hémodilution aiguë (Hb 88 w 3 g/l) n'est pas modifiée par l'âge dans une étude concernant des patients entre 66 et 88 ans non coronariens.11 Même chez les patients coronariens âgés de 35 à 81 ans, l'âge n'a pas modifié les mécanismes de compensation.12 Toutefois, peu de patients dans ces études avaient plus de 80 ans et la prudence est de rigueur si l'on extrapole ces résultats aux patients très âgés.
Dans une étude sur des volontaires en bonne santé, les fonctions cognitives ont été expérimentalement altérées avec une HNA diminuant le taux d'hémoglobine de 140 w 13 g/l à 60 w 2 g/l. La faculté des sujets à mémoriser était perturbée avec un taux d'Hb inférieur à 51 w 2 g/l, perturbations qui n'ont pas été observées avec un taux de 72 w 2 g/l, ou ont été reversées après une transfusion visant cette dernière valeur.27 La détérioration des fonctions neurocognitives des sujets par une HNA abaissant la valeur d'Hb de 127 w 10 g/l à 57 w 3 g/l a pu être corrigée suite à l'augmentation de la PaO2 de 100 à 400 mmHg par l'administration de 100% d'O2, ce qui correspond à une majoration du taux d'Hb d'environ 30 g/l.28 Une expérimentation subséquente a montré qu'à un taux de 51 g/l d'hémoglobine, ce n'était pas la conduction nerveuse, mais l'intégration centrale qui était altérée cette altération restant réversible par une meilleure oxygénation.29,30
Le but primaire d'une transfusion érythrocytaire est d'améliorer l'oxygénation tissulaire. L'administration de concentrés érythrocytaires dont le résultat est une augmentation de la concentration d'hémoglobine sans modification de la consommation d'oxygène revient pratiquement à un simple remplissage vasculaire sans autre bénéfice, mais avec les effets secondaires d'une transfusion.
Plusieurs études, y compris chez des patients cardiaques, suggèrent que la consommation d'oxygène n'est pas dépendante du transport d'oxygène au-dessus d'un seuil critique de ce dernier, alors que l'âge et la fonction cardiaque n'ont pas un rôle décisif.31,32
L'étude TRICC (Transfusion Requirements In Critical Care) a examiné l'influence des différents seuils de transfusion sur le pronostic de 838 patients en soins intensifs.23 La décision de transfuser a été faite sur un taux d'Hb de 70 g/l (régime restrictif, Hb-cible de 70 à 90 g/l) ou sur un taux d'Hb 100 g/l (régime libéral, Hb-cible de 100 à 120 g/l). La mortalité à 30 jours a été plus basse avec le régime restrictif (19%) qu'avec le régime libéral (23%). Chez les patients de moins de 55 ans, la différence a été encore plus prononcée, avec une mortalité à 30 jours de 6% dans le groupe du régime restrictif contre 13% dans le groupe du régime libéral. Une différence comparable a été observée chez les patients avec un score APACHE à moins de 20 (9% contre 16%).
Ces résultats suggèrent qu'une transfusion érythrocytaire n'est pas toujours bénéfique et que même les patients aux soins intensifs peuvent bien tolérer une valeur d'Hb de 80 à 90 g/l.2
L'âge des concentrés érythrocytaires pourrait également influencer la qualité de l'oxygénation, avec notamment une diminution du 2,3-DPG érythrocytaire déplaçant la courbe de dissociation de l'hémoglobine vers la gauche. Les revues récentes n'ont pas permis de trancher il n'y a actuellement pas assez de preuves concernant l'influence de la durée de conservation des érythrocytes et des investigations supplémentaires sont nécessaires.33,34
La transfusion érythrocytaire est associée à de multiples risques. Même si la plupart sont rares, leur gravité oblige à les prendre en considération.
Mis à part les infections dues aux erreurs de manipulation des concentrés érythrocytaires, ce sont surtout les maladies transmissibles qui sont redoutables. Il s'agit des maladies virales, bactériennes, parasitaires, protozoaires et celles dues aux prions. Les virus du VIH et des hépatites B et C sont connus de longue date. Plus récemment, les virus de l'hépatite G, TT et Herpès 8 associés au sarcome de Kaposi ont été mis en évidence.35 Si la fréquence de la transmission virale par le sang a été sensiblement réduite dans les pays occidentaux, elle reste très haute dans les pays en voie de développement.36 Dans les pays occidentaux, ce sont les transmissions bactériennes qui sont les plus fréquentes.37
Les récents rapports sur la transmission de la maladie de Creutzfeld-Jakob par la transfusion sanguine ont révélé un autre danger.38,39 La maladie, due aux prions, a une durée d'incubation de plusieurs années et est impossible à détecter dans le sang avec les technologies existantes.
Les complications immunologiques les plus fréquentes sont une hémolyse aiguë ou retardée et une allo-immunisation due à l'incompatibilité sanguine. Les réactions fébriles non hémolytiques accompagnées souvent de frissons sont également observées assez fréquemment.
Des réactions allergiques dues aux allergènes solubles présents dans le plasma du donneur ne sont pas rares, et si le plus souvent il s'agit de formes bénignes, elles peuvent occasionnellement prendre la forme d'une anaphylaxie.
Un phénomène encore mal compris est l'immunosuppression due à la transfusion. Une fréquence augmentée d'infections et de tumeurs chez les patients transfusés a été mise en évidence.40 Il a même été observé que leur incidence augmente proportionnellement avec le nombre de transfusions érythrocytaires.41 Par contre, une étude randomisée a montré une amélioration de la survie de greffe rénale chez les patients transfusés avec au moins trois unités érythrocytaires.42
Une complication assez rare mais redoutable est la lésion pulmonaire aiguë (Transfusion related acute lung injury = TRALI). Il s'agit d'un syndrome de détresse respiratoire avec dème pulmonaire bilatéral non cardiogène, accompagné parfois de fièvre et d'hypotension, apparaissant environ deux à quatre heures après la transfusion.43 La lésion nécessite souvent une ventilation artificielle prolongée ; elle peut guérir en quelques jours mais l'évolution peut être également létale. Le diagnostic n'est pas toujours évident, la confusion est facile avec un syndrome de détresse respiratoire d'une autre origine, une décompensation cardiaque ou une surcharge volémique. Pour cette même raison, la fréquence de TRALI est probablement sous-estimée.
La fréquence estimée des complications infectieuses et immunologiques est présentée dans le tableau 1.
Lorsque l'intervention chirurgicale est élective, une autodonation préalable de sang est une alternative intéressante, surtout si la perte sanguine prévue est conséquente, à l'instar des grandes interventions orthopédiques. Elle permet une réduction importante de la transfusion allogénique.44
Pendant l'intervention, plusieurs alternatives s'offrent pour réduire la nécessité de transfuser des globules rouges.
L'hémodilution normovolémique aiguë consiste à prélever du sang avant l'intervention, le remplacer par du volume cristalloïde ou colloïde et retransfuser le sang prélevé après la phase la plus hémorragique de l'intervention.8 La récupération du sang directement dans le champ opératoire (Cell Saver) et sa retransfusion après une purification effectuée par le même appareil est une technique couramment utilisée.45 Un contrôle partiel de l'hémorragie peut être obtenu par administration d'antifibrinolytiques (aprotinine, acide tranexamique, acide e-aminocaproïque).46 Il y a encore d'autres moyens de réduire les besoins en transfusion érythrocytaire : une normothermie permet de conserver une bonne coagulation sanguine, une ventilation hyperoxique favorise un meilleur transport d'oxygène, une technique chirurgicale minutieuse diminue les pertes sanguines, l'acceptation de taux d'hémoglobine bas évite la transfusion trop généreuse, une hypotension contrôlée peut réduire l'hémorragie chirurgicale, et dans le futur, les transporteurs artificiels d'oxygène pourraient devenir un remplacement potentiel de la transfusion peropératoire.35,47-49 Par analogie, certaines de ces techniques peuvent être appliquées dans la période postopératoire également.
En résumé, une transfusion érythrocytaire dictée par un simple taux d'hémoglobine n'est plus appropriée. Un tel traitement ne tient pas compte de la situation individuelle du patient, notamment de sa tolérance à l'anémie et de l'efficacité de ses mécanismes de compensation.2,4 La décision de transfuser doit se baser sur les critères physiologiques et sur les signes qui traduisent une oxygénation inadéquate (tableau 2). Avant tout, il faut assurer la normovolémie.
Les signes d'une oxygénation insuffisante nécessitant une transfusion érythrocytaire sont une instabilité hémodynamique malgré une volémie conservée, une valeur d'extraction d'O2 L 50%, une saturation veineuse mixte en O2 (SvO2) l 50%, une pression partielle veineuse mixte d'O2 (PvO2) l 32 mmHg et une diminution de la consommation d'oxygène de plus de 10%.35,50-52 Le College of American Pathologists avait proposé des valeurs de la PvO2 l 25 mmHg et une diminution de la VO2 de plus de 50% comme critères de transfusion,52 mais il a été constaté que de telles valeurs correspondent à un effondrement hémodynamique.53
Au niveau cardiaque, une oxygénation inadéquate est traduite par un sous-décalage du segment ST de plus de 1 mm ou un sus-décalage du segment ST de plus de 2 mm, durant au moins une minute, sur un ECG de cinq dérivations. Lorsqu'un échocardiogramme est à disposition, des troubles de la cinétique myocardique peuvent être observés.54
Pour les patients cardiaques, les mêmes principes physiologiques s'appliquent. Toutefois, des signes d'une oxygénation insuffisante peuvent être observés avec une concentration d'hémoglobine plus haute, nécessitant une transfusion plus précoce.2
De plus en plus d'évidences cliniques et expérimentales parlent en faveur de transfusion érythrocytaire individualisée et adaptée à la situation physiologique du patient. Toutefois, les résultats de ces études sont souvent limités par leur nombre réduit de patients. La seule étude suffisamment puissante, l'étude TRICC, a été réalisée chez des patients observés en soins intensifs et non au bloc opératoire, ainsi ses résultats ne peuvent qu'être extrapolés. Des études prospectives randomisées plus larges faites dans un environnement de bloc opératoire pourraient aider à déterminer plus exactement les critères de transfusion érythrocytaire.