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LES RISQUES EN CHAMBRE HYPERBARE

extrait de : "La sécurité en chambre hyperbare", Mémoire pour le Diplôme InterUniversitaire de Médecine Hyperbare et Subaquatique, 

Docteur SOUAB Abdelrazaque

15 février 2000

PLAN :

  1. Introduction

  2. Analyse des risques :

    1. Risques techniques :

      1. liés aux pressions partielles

      2. liés à l'oxygène

      3. liés aux installations

      4. liés à l'incendie

    2. Risques du patient :

      1. liés à la pression

      2. liés à l'oxygène

  3. Bibliographie

voir aussi la 2e partie : règles de sécurité d'un service d'hyperbarie

I] INTRODUCTION

L’oxygénothérapie hyperbare (OHB) est une thérapeutique qui a fait ses preuves à travers le monde de puis plus de trente ans [1].
Encore faut-il qu’elle se pratique dans le respect le plus absolu des normes de sécurité, de maintenance et de prévention en vigueur dans la majorité des pays utilisant cette technique. 

La catastrophe Italienne (Milan, 31 octobre 1997 : 11 personnes décèdent d’un incendie survenu dans une caisson hyperbare) est là pour nous rappeler avec force que l’OHB ne souffre pas de la moindre désinvolture dans sa pratique, qu’elle doit être avant tout une affaire de professionnels rigoureux, faisant preuve d’une vigilance de tous les instants [2]. 

La sécurité et la prévention des risques induit par la vie sous pression, l’utilisation d’oxygène pur et de mélanges à fortes concentrations d’oxygène nécessitent une parfaite connaissance des risques techniques et relatifs aux intervenants (patients, soignants). 

En France, deux types de caissons thérapeutiques peuvent être utilisés: 

Outre le fait d’être mis en pression à l’air, gage de sécurité, ce type de caisson offre le grand avantage de pouvoir accueillir plusieurs patients chroniques au cours de la même séance ou  de réanimation accompagnés par une équipe médicale ou paramédicale. Ces patients peuvent être parfaitement monitorés et ventilés, la chambre d’hyperbarie se transformant ainsi en véritable chambre de réanimation.

II] ANALYSE DES RISQUES 

                        II- 1 Risques Techniques

La respiration d’un gaz sous pression exige que l’ensemble du corps soit soumis à cette pression, ce qui entraîne que tous les volumes gazeux du corps soient réduits par compression (gaz intestinaux), ou ventilés (oreilles moyennes, sinus ou poumons) et que les alvéoles pulmonaires soient exposées à des pressions partielles de gaz éventuellement dangereuses [3].

a) Les risques liés aux pressions partielles :

            - Toxicité des gaz

L’augmentation de la pression totale du mélange  respiré entraîne l’accroissement de la pression partielle de chaque composant du mélange, ainsi la toxicité d’un gaz de composition donnée est ainsi augmentée et les Valeurs Limites d’Exposition (exprimées en ppm), doivent être réduites en conséquence. Même l’oxygène et l’azote peuvent devenir toxiques et l’utilisation de mélanges synthétiques est obligatoire pour des pressions supérieures à 6 bars relatifs.

            - Dissolution des gaz dans l’organisme

La dissolution des gaz inertes dans les tissus « suit » la pression partielle de gaz inerte inspirée, et le retour à pression atmosphérique nécessite des précautions pour éviter la formation de bulles qui entraîneraient l’apparition de la maladie de la décompression. La seule méthode de prévention est l’utilisation rigoureuse de tables de décompression sûres et le traitement immédiat et approprié en cas d’échec.

            - L’atmosphère gazeuse dans le caisson

Le décret du 28 mars 1990 fixe les pressions partielles maximales des constituants des gaz. Il convient de noter qu’il n’existe aucune directive concernant la qualité des gaz inhalés par les patients.

GAZ LIMITES D'UTILISATION
(pression totale ou partielle)
AIR 6 bars
AZOTE 5,6 bars
GAZ CARBONIQUE 0,01 bar
OXYDE DE CARBONE 0,05 mbar
OXYGÈNE selon durée et conditions d'exposition
AUTRES POLLUANTS définies par annexe 
Circulaire du 19/7/1982

tableau I : limites d'utilisation des gaz selon leur pression partielle (Titre III du décret du 28/3/1990)

 

b) Les risques liés à l’oxygène :

Les risques techniques sont aux nombres de deux :

 

L’analyse de l’oxygène est obligatoire pour une chambre hyperbare. Le feu est le danger principal dans une chambre hyperbare, il faut donc afin d’éviter tout risque :

 

La Société de Physiologie de Médecine Subaquatique et Hyperbare de Langue Française (MEDSUBHYP) a récemment publié un rappel des règles concernant la composition de l’atmosphère d’une chambre hyperbare [5-6]
   
         Voici ces recommandations :

L’atmosphère du caisson ne devra pas contenir plus de 25% en volume d’oxygène. Pour cela  :

Le risque d’incendie induit par l’utilisation d’O2 à forte concentration est à l’origine de la mise en oeuvre de système de prévention ayant pour but la suppression absolue de tous les facteurs susceptibles d’être à l’origine de l’ignition ou représenter un combustible dans l’enceinte hyperbare.

Toutes dispositions de prévention contre l’incendie doivent être prises à l’intérieur et à l’extérieur des enceintes hyperbares[1].

 

Woods et Johnson ont montré que pour un même pourcentage d’oxygène, le délai d’embrasement est d’autant plus court que la pression absolue est élevée (il est plus long dans l’hélium que dans l’azote) ; de plus, la vitesse de propagation est d’autant plus élevée que le pourcentage d’oxygène est plus grand (elle est plus grande dans l’hélium que dans l’azote) [5].

En hyperbarie, pour éviter le risque majeur d’incendie, la pression partielle de l’oxygène dans une enceinte ne doit jamais être supérieure à 25% de la pression totale. Il est formellement conseillé de la maintenir en permanence à 21%.

 

c) Les risques liés aux installations [1-4-7] :

 

L’OHB est une modalité d’administration d’oxygène sous pression ambiante supérieur à la pression atmosphérique.

Cette technique induit deux principes d’action :

1.   Une action mécanique, effets liés à l’application sur l’organisme d’une pression plus élevée que la pression atmosphérique ;

2.   L’apparition d’une pression partielle d’oxygène élevée, induite par l’augmentation de la pression ambiante dans le caisson, effets physiologiques.

 

Pour créer et maintenir cette pression, on utilise une enceinte étanche : le caisson.

 

Le caisson hyperbare doit par conséquent répondre à divers paramètres de conception, afin de pouvoir remplir son rôle en sécurité :

 

L’usage des caissons monoplaces sans sas à personnel est interdit, car ne permet pas un fonctionnement en toute sécurité (impossibilité de transfert pendant une séance).

 

En outre le caisson doit être étanche afin de protéger les enceintes pressurisées habitables. Les conditions requises sont :

Le confort est, de plus, très important dans une chambre hyperbare.

Tout d’abord, l’accès au caisson nécessite :

La claustrophobie source d’accidents doit être prévenue par la présence de hublots de visibilité vers l’extérieur avec de la musique « pour les patients chroniques ».

La communication médicale est nécessaire et doit être permanente. Le bruit des chambres hyperbares entraînant des traumatismes sonores avec une gêne à la communication doit être jugulé par des silencieux sur tous les circuits (Décret « bruit » du 21.04.1988) et l’utilisation d’air à moyenne pression.

d) Les risques liés à l’incendie [5-7-8-9] :

Les chambres hyperbares sont de véritables enceintes médicales qui peuvent être dangereuses pour ceux qui les occupent et les personnes à leur proximité.
L’atmosphère d’un caisson hyperbare médical n’est jamais explosive ; en effet, un mélange Azote-Oxygène quelque soient les teneurs respectives est incombustible. Ni l’oxygène pur, ni l’azote pur ne brûlent.
Le départ de feu nécessite toujours un apport d’énergie extérieure. Une étincelle sans effet à la pression atmosphérique dans un environnement donné peut rapidement être un brasier en air comprimé.
En effet, quand la pression manométrique augmente, la pression partielle en oxygène augmente, il en résulte donc que toute inflammation va se développer beaucoup mieux et plus vite comme le souligne J-C Le Péchon [9].

Toutefois, le départ d’un incendie requiert la présence simultané de trois éléments : 

  1. un comburant

  2. un combustible

  3. une source d’ignition

1- Le comburant: si dans une ambiance où la concentration d’oxygène est inférieure à 6%, la combustion est impossible, celle-ci peut être complète à partir de 12% . Ce danger va augmenter avec la concentration en oxygène, d’où un risque majoré en chambre hyperbare : il faut se souvenir qu’il existe autant de molécules d’oxygène dans un litre d’air comprimé à 4,76 ATA que dans un litre d’oxygène pur à la pression atmosphérique.

Les risques seront majorés dans un caisson pressurisé à l’oxygène pur (caisson monoplace).

2- Le combustible : pratiquement tous les corps organiques sont combustibles par l’oxygène s’ils ne le sont pas à l’air, ils le deviennent si la concentration d’oxygène augmente. A partir de 25%, la plupart des matériaux sont consumés (caoutchouc, bois, papiers). Au-delà de 40%, même l’amiante se consume. Seuls le Téflon et la fibre de verre peuvent être considérés comme incombustibles. Les corps organiques ont une susceptibilité spécifique entraînant une combustion quasi spontanée dans une ambiance riche en oxygène.

3- La source d’ignition : l’activation du processus peut être consécutive à l’un des quatre facteurs suivant :

Les conséquences d’un incendie dans une chambre hyperbare sont multiples :

Ces notions permettent de comprendre que l’occupant d’un caisson peut décéder dans l’explosion du caisson, par hypoxie ou par inhalation de vapeurs ou gaz toxiques avant d’être directement victime des flammes de l’incendie.

                        II-2] Risques du patient

Le patient est soumis à deux grand principaux risques ; celui de la vie sous Pression et l’oxygène

                                                                                                                                                

a) Risques liés à la pression :

Les périodes à risque sont le début de compression et la fin de décompression, quand les variations de volumes sont maximales par rapport aux variations de pression.

            1) Barotraumatisme des oreilles

La pression doit rester identique de part et d’autre de la membrane tympanique. La cavité osseuse de l’oreille moyenne s’équilibre lors des variations de pression par la trompe d’Eustache. Normalement fermé, ce conduit ostéocartilagineux s’ouvre sous l’action des muscles péristaphylins. Il y a passage d’air à la déglutition, au bâillement et à la manœuvre de Valsalva.

                2) Barotraumatisme pulmonaire :

Ce sont les accidents les plus graves, mais rarissimes en thérapeutique hyperbare avec les tables utilisées. 
Ils surviennent lors de remontées trop rapide, lors d’obstacles sur voies aériennes ou de piégeages expiratoires de l’air. 

On aboutit à une rupture alvéolaire avec risque de pneumothorax et de pneumomédiastin voire d’embolie gazeuse cérébrale. 

Les facteurs favorisants sont les immersions profondes avec remontée rapide, en fin de décompression ou dans les minutes qui suivent.
Cliniquement, ils se traduisent par des signes généraux de choc, de collapsus cardio-vasculaire et parfois arrêt cardio-respiratoire. Les signes respiratoires de distension pulmonaire sont :la dyspnée, la cyanose, une toux sèche, un emphysème sous-cutané.

Les signes neurologiques se traduisent par : une perte de connaissance, une hémiplégie, des convulsions, etc.

                3) Les barotraumatismes des sinus de la face : sont dus à une dysperméabilité ostiale causée dans près de 50% des cas à des polypes. Ils provoquent des douleurs, des nausées et des larmoiements et un épistaxis.

                4) Le Barotraumatisme des dents : deux étiologies principales :

                5)Les Barotraumatisme digestif : ils sont dus à la déglutition d’air excessive, de manœuvre de Valsalva fréquentes. Ils se traduisent par des coliques et des nausées.

                6)Epistaxis : exceptionnel, un cas de décompression d’urgence sur 12 000 compression

                7) L’embolie gazeuse cérébrale (non liée à la surpression), est due aux perfusions veineuses vidées brutalement lors d’une décompression. Elle se traduit par un coma, des convulsions, un déficit hémiplégique. 

Le patient nécessite parfois une poursuite de traitement voir de réanimation qui ne sont pas des obstacles à la pratique de l’OHB. Toutefois le matériel utilisé justifie une spécificité :

 

 b Risques du patient liés à l’Oxygène :

            Ils sont des risques potentiels qui limitent l’utilisation des pressions partielles d’oxygène élevées. Ils sont de deux ordres: Neurologique et Pulmonaire.

  1. Le Risque Neurologique (effet Paul Bert) se traduit par une crise convulsive généralisée. Les signes prémonitoires tel que: sensation de malaise, anxiété, fasciculations orbiculaires des lèvres et des muscles du visage, une tachycardie, diminution du champ visuel sont inconstants. Il y a possibilité d’un risque d’OAP d’origine neurogéne accompagnant cette crise convulsive de type grand mal. Ce phénomène est corrélé à la pression partielle en oxygène, le seuil est variable selon les individus. Ce qui par conséquent on limite les séances d’OHB dans la durée et la profondeur à 3 ATA en oxygène pur. L’utilisation thérapeutique de l’OHB rend ce risque rarissime.

  2. Le Risque Pulmonaire (effet Lorrain Smith): a été décrit lors de la respiration prolongée d’oxygène pur normobare. Il consiste en la survenue d’un oedème pulmonaire de type lésionnel pouvant évoluer vers la fibrose. Il ne survient que lors des expositions prolongées à de forte pression partielles d’oxygène. En OHB seul la première phase des lésions (atteinte de l’endothélium capillaire et des pneumocytes 2) pourrait se rencontrer, toutefois selon les protocoles utilisés en cliniques on ne le rencontre même pas. Les mécanismes de la toxicité de l’oxygène ont fait l’objet de nombreux travaux qui font une large place à l’action des radicaux libres dérivés de l’oxygène. Face à la production continue de radicaux libres par le métabolisme cellulaire normal, il existe plusieurs systèmes antioxydants capables d’adaptation, qui conduisent à un phénomène de tolérance à l’oxygène. Dans la pratique médicale de l’OHB, la meilleure augmentation de la tolérance à l’oxygène est obtenue si nécessaire en alternant 25 minutes de respiration en oxygène pur avec 5 minutes de respiration en air.

bibliographie :

  1. P.DECIS. Oxygénothérapie Hyperbare : maintenance des équipements et sécurité. Enseignement Opérateur Caisson Hyperbare COMEX PRO

  2. Sécurité des Chambres Thérapeutiques Hyperbares : Compte rendu de l’accident de Milan.

  3. Le PECHON J.C. Sécurité pour les travaux Hyperbares dans les tunnels. Enseignement D.I.U de Médecine hyperbare et Subaquatique.

  4. P. PELAIA. Oxygénothérapie Hyperbare : Matériels et sécurité, rapport de synthèse. Première Conférence de Consensus sur la Médecine hyperbare. Lille. 1994.

  5. F. PASTUREAU. Prévention et Lutte contre les incendies dans les caissons hyperbares hospitaliers. Mémoire D.I.U Médecine Hyperbare 1998.

  6. MELIET JL. MACCHI JP. « Les problèmes de normalisation des installations thérapeutiques hyperbares ». Première conférence de Consensus sur la Médecine Hyperbare. Lille.1994.

  7. U.VAN LAAK. P PELAIA. Hyperbaric oxygen therapy : matérial, equipement and safety. Première conférence de Consensus sur la Médecine Hyperbare. Lille. 1994.

  8. P.J. SHEFFIELD, DESAUTELS DA. Hyperbaric and hypobaric chamber fires : a 73 year analysis. Under sea Hyper Medical Society.Inc : 153-164 . 1997

  9. LE PECHON JC . « La sécurité en milieu hyperbare ».Première conférence de Consensus sur la Médecine Hyperbare . Lille. 1994.

  10. LE PECHON JC . « Personnal safety in Hyperbaric medecine general risk analysis ». First European Workshop and post-graduate course on hyperbaric medecine. Belgrade. 7. 10.mai 1998

2e partie : règles de sécurité d'un service d'hyperbarie

date de mise en ligne : 20/10/2001


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