Maxime Heyndrickx¹, Rémy Morello², Christophe Le Grand³, Olivier Cantat⁴, Alexandre Masson¹, Jean-Philippe Le Rochais¹

1. Service de chirurgie thoracique, CHU de Caen, France.
2. Service de biostatistiques, CHU de Caen, France.
3. Physicochimiste, laboratoire Air COM, Hérouville-Saint-Clair, France.
4. Climatologue, laboratoire LETG-Caen Géophen, UMR 6554 CNRS, université de Caen-Normandie, Caen, France.

Correspondance : heyndrickx-m@chu-caen.fr

 

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Résumé

Objectifs : rechercher une corrélation entre le niveau de divers polluants atmosphériques et la survenue d’épisodes de pneumothorax spontanés (PS).

Méthodes : analyse rétrospectives des PS observés au CHU de Caen entre janvier 2009 et juin 2015 (2372 jours consécutifs). Les interventions chirurgicales programmées, les pneumothorax traumatiques et les cas diagnostiqués en dehors de la ville de Caen ont été exclus. Les données atmosphériques et de pollution (ozone, dioxyde d’azote (NO₂), particules de taille ≤ 10 µm et ≤ 2,5 µm) étaient relevées quotidiennement. Les jours sans et avec PS ont été comparés par le test t de Student.

Résultats : l’âge moyen était de 35.6 ans chez les 403 cas de PS retrouvés (66 % âge < 35 ans), 79,4 % des PS ont été admis dans un Cluster ≤ 3 jours. Aucun paramètre météorologique ou de pollution atmosphérique ne semble influencer la survenue de PS. Les jours appartenant à un Cluster sont significativement plus humides (p = 0,004), moins ensoleillés (p = 0,016), avec une concentration moyenne de NO₂ plus élevée (p = 0,022), et des concentrations moyennes et maximales d’Ozone plus faibles (p = 0,0001 et p = 0,003 respectivement).

Conclusion : une grande majorité de pneumothorax spontanés apparaissent durant des Clusters ≤ 3 jours, avec des concentrations moyennes de NO₂ plus élevés et des concentrations moyennes et maximales d’Ozone plus faibles.

 

Abstract

Is there a relationship between air pollution and occurrence of spontaneous pneumothorax in Caen? Retrospective analysis of 403 cases between January 1^st, 2009 and June 30^th, 2015

Objectives: Search for a correlation between levels of various air pollutants and occurrence of spontaneous pneumothorax (SP).

Methods: Retrospective analysis of SP observed at Caen University Hospital between January 2009 and June 2015 (2372 consecutive days). Scheduled surgeries, traumatic pneumothorax and cases diagnosed outside the city of Caen were excluded. Atmospheric data and pollution (ozone, nitrogen dioxide, particles sized ≤10μm and ≤2.5μm) were recorded daily. Days without and with SP were compared by the Student’s t-test.

Results: The mean age among 403 cases of SP was 35.6 years (66% age <35 years). 79.4% of SP were admitted in a Cluster ≤ 3 days. No meteorological parameter or air pollution seems to influence the occurrence of SP. Days inside Cluster are significantly wetter (p=0.004), less sunny (p=0.016), with higher average concentration of NO₂ (p=0.022), and lower average and maximum concentrations of ozone (p=0.0001 and p=0.003, respectively).

Conclusions: A large majority of spontaneous pneumothorax appears during Cluster ≤3 days, in which average concentrations of NO₂ were higher, and average and maximum concentrations of ozone were lower.

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1. INTRODUCTION

Le pneumothorax spontané (PS) est défini comme la survenue spontanée d’un épanchement pleural gazeux.

Le pneumothorax est dit primaire (PSP) s’il apparaît chez des patients ne présentant pas de pathologies pulmonaires sous-jacentes. Celui-ci est secondaire (PSS) lorsqu’il existe de l’emphysème pulmonaire, une broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO), ou toute autre pathologie pulmonaire.

Le PSP touche principalement des patients jeunes et de morphotype marfanoïde. Les autres facteurs de risque connus sont le sexe masculin, le tabagisme, la consommation de cannabis [1].

La survenue de PS, en particulier de PSP, ne suit pas une distribution normale. Plusieurs études montrent qu’une majorité des cas surviennent dans des périodes de quelques jours rapprochés, dit « Clusters ». Cet effet a été attribué à des modifications de pression atmosphérique par plusieurs auteurs [2-5].

Cependant deux études ont retrouvé une influence de la pollution atmosphérique dans la survenue de PS [6-7].

Le but de ce travail est de rechercher une corrélation entre niveau de divers polluants atmosphériques et survenue d’épisodes de PS dans une région géographique limitée.

 

2. MATÉRIEL ET MÉTHODE

Le Comité de protection de personnes Nord-Ouest III (CPP Nord-Ouest III) a approuvé cette étude rétrospective.

Les cas de pneumothorax observés et traités dans le service de chirurgie thoracique ou de pneumologie du CHU de Caen entre le 1^er janvier 2009 et le 30 juin 2015 (2372 jours consécutifs) ont été rétrospectivement collectés. La présélection des patients a été réalisée par la recherche des codes PMSI (de la Classification internationale des maladies, version 10) J930 (pneumothorax spontané avec pression positive), J931 (autres pneumothorax spontanés), J938 (autres pneumothorax) et J939 (pneumothorax, sans précision) sur les unités de chirurgie thoracique et de pneumologie durant la période de l’étude ; puis par relecture de l’ensemble des dossiers patients. Le recueil de données a été réalisé entre le 1^er juillet et le 31 août 2015.

Le diagnostic de pneumothorax a toujours été porté sur une radiographie pulmonaire en inspiration, suite à une consultation pour dyspnée, toux ou douleur thoracique. Le jour retenu de survenue du pneumothorax a été le jour des premiers symptômes, et pas le jour du diagnostic radiologique.

D’après l’étude épidémiologique de Gupta et al. [8], nous avons décidé de considérer que seuls les patients âgés de 15 à 35 ans devraient être considérés comme des PS idiopathiques ou primaires (PSP), avec une faible probabilité de pathologie pulmonaire sous-jacente. Les patients âgés de plus de 35 ans, ou présentant une pathologie pulmonaire ont été classés comme PS secondaires (PSS).

Les interventions chirurgicales programmées, les pneumothorax traumatiques et les pneumothorax iatrogènes ont été exclus.

Pour s’assurer que l’ensemble des patients aient expérimenté les mêmes conditions climatiques, les patients diagnostiqués en dehors de la ville de Caen (111 000 habitants, superficie de 25,7 km² [9]), et ensuite référés dans notre service, ont aussi été exclus de cette étude.

 

2.1. Prise en charge des patients

Les PS ont été traités soit par surveillance simple, soit par drainage thoracique, en général par Pleurocath® Seldinger 10 French (Plastimed, Italie), ou bien par drainage conventionnel par trocart de Monod 24 F.

Une intervention chirurgicale était proposée et pratiquée, comme recommandé par la British Thoracic Society [10] et l’European Task Force [1], s’il existait un des critères suivants :

• Un bullage supérieur à 5 jours après drainage thoracique.
• En cas de professions à risque (pilotes, marins, etc.).
• Une récidive (homo ou controlatérale) de pneumothorax.

Lorsqu’une intervention était réalisée, celle-ci consistait en une résection atypique limitée de l’apex pulmonaire, associée à un avivement pleural au tampon monté, par vidéothoracoscopie.

 

2.2. Données météorologiques

Pour chacun des jours de la période de l’étude, les données météorologiques ont été obtenues par l’observatoire météorologique de Caen-Carpiquet de Météo-France. Les données suivantes ont été relevées :

• Température minimale, maximale et moyenne.
• Pression atmosphérique minimale, et moyenne.
• Tension de vapeur d’eau.
• Vitesse moyenne et maximale du vent.
• Pourcentage d’ensoleillement (pourcentage du temps de soleil sur la durée de jour).
• Précipitation.
• Humidité relative minimale, maximale et moyenne.

 

2.3. Données sur la pollution atmosphérique

Les données de pollution atmosphérique ont été collectées et traitées par Air COM, association certifié ISO 9001, chargée de la production de données de mesures de la qualité de l’air pour l’information du public et le déclenchement des procédures d’alerte à la pollution atmosphérique.

Les données quotidiennes mesurées sur la ville de Caen des polluants suivants ont été relevées pour chacun des jours de l’étude :

• Pic et concentration moyenne de PM10 (particules de taille inférieure à 10 µm).
• Pic et concentration moyenne de PM2.5 (particule de taille inférieure à 2,5 µm).
• Pic et concentration moyenne ozone (O₃) en µg/m³.
• Pic et concentration moyenne dioxyde d’azote (NO₂) en µg/m³.

 

2.4. Clusters

Un Cluster a été défini comme une période ≤ 3 jours entre deux épisodes de PS [2-4]. Tous les jours compris entre le premier épisode et le dernier épisode de pneumothorax d’un Cluster appartiennent à ce Cluster.

 

2.5. Analyse statistique

Les comparaisons des groupes de variables qualitatives ont été effectuées par le test du Chi2 ou le test exact de Fischer pour les petits effectifs. Les comparaisons des variables quantitatives ont été effectuées par le test t de Student.

Une valeur de p inférieure à 0,05 a été considérée comme significative.

 

3. RÉSULTATS

Il y a eu 798 cas de pneumothorax traités dans notre service durant la période de l’étude (2372 jours). Quatre cent trois cas de PS, chez 309 patients (228 hommes, représentant 289 cas, et 81 femmes, représentant 112 cas ; sexe ratio de 2,81) remplissaient les critères d’inclusions et représentent la population de l’étude. La figure 1 représente le flow-chart de l’étude.

L’âge moyen était de 35,6 ans (min 15,8 ans, max 91,6 ans), 70 % des patients avaient moins de 35 ans et 7,9 % plus de 70 ans. La distribution des âges est représentée par la figure 2.

 

Les patients ont été traités par 365 drainages thoraciques et 38 surveillances. Au total, 108 interventions chirurgicales ont été réalisées lors de la même hospitalisation.

Les 403 patients ont été admis sur 366 jours distincts dont 35 jours avec l’admission de plus d’un cas de PS par jour. Trois cent vingt cas de PS ont été admis dans 99 Clusters ≤ 3 jours (79,4 %), regroupant un total de 514 jours.

 

3.1. Données météorologiques

Les données moyennes, minimales et maximales de chacun des paramètres météorologiques testés sont regroupées dans le tableau 1.

 

Variable (données quotidiennes)	Moyenne	Minimum	Maximum
Température moyenne (C°)	10,9	– 4,2	25,4
Précipitations (mm)	1,9	0	48,2
Insolation (%)	41,1	0	96
Pression atmosphérique moyenne (hPa)	1016,1	972,8	1041,5
Vitesse du vent (m/s)	4,18	1	12,6
Humidité relative moyenne (%)	81,8	52	100
Orages (occurrence)	67 jours : 2,82 % des jours
Brouillards (occurrences)	318 jours : 13,4 % des jours

Tableau 1. Résultats des principales données météorologiques sur les 2372 jours de l’étude.

 

3.2. Données de pollution atmosphérique

Les principaux résultats des données de pollution atmosphérique sont regroupés dans le tableau 2. Les normes de l’OMS (Organisation mondiale de la santé) ont été ajoutées, à titre indicatif [11]. Les données ont été disponibles dans la majorité des jours (entre 92,1 et 99,5 % des jours de l’étude) en raison de panne d’appareils de mesures.

 

Polluant	Unité	Norme OMS quotidienne	Nombre de jours disponibles	Moyenne quotidienne	Minimum	Maximum
Ozone (O3)	µg/m3	300 µg/m3	2360 (99,5 %)	50,4	2	122
PM 10	µg/m3	50 µg/m3	2269 (95,7 %)	20,8	4	91
PM 2,5	µg/m3	25 µg/m3	2185 (92,1 %)	13,8	0	79
Dioxyde d’azote (NO2)	µg/m3	40 µg/m3	2325 (98,0 %)	18,4	1	66

Tableau 2. Résultats des principales données de pollution atmosphériques.

 

3.3. Analyse univariée

Il n’existait pas de relation entre jours de brouillard (p = 0,73) ou jours d’orages (p = 0,252) et jours de survenue des pneumothorax.

 

3.3.1. Analyse des jours de pneumothorax

Les tableaux 3 et 4 représentent les résultats de l’analyse univariée, comparant les jours de survenue d’un pneumothorax (366 jours), aux jours sans survenue de pneumothorax. Aucun paramètre météorologique ou de pollution atmosphérique ne semble influencer la survenue de pneumothorax spontané.

 

Variable	Unité	Jour avec PS	Nombre de jours	Moyenne	Écart type	p
Température minimale	C°	oui	366	7,10	5,33	0,968
		non	2006	7,09	5,03
Température maximale	C°	oui	366	14,93	6,42	0,397
		non	2006	15,24	6,41
Température moyenne	C°	oui	366	10,75	5,42	0,473
		non	2006	10,97	5,32
Précipitations	mm	oui	366	1,92	3,89	0,991
		non	2006	1,92	4,02
Insolation journalière	% du jour	oui	366	38,60	29,63	0,086
		non	2006	41,58	30,71
Pression atmosphérique minimale	hPa	oui	360	1013,03	10,44	0,941
		non	1967	1013,07	10,67
Pression atmosphérique moyenne	hPa	oui	366	1016,03	9,67	0,773
		non	2006	1016,19	9,72
Variation de la pression atmosphérique moyenne sur 24 h	hPa	oui	366	-,21	5,78	0,459
		non	2005	,032	5,69
Variation de la pression atmosphérique moyenne sur 48 h	hPa	oui	366	-,27	8,60	0,527
		non	2004	,042	8,77
Variation de la pression atmosphérique moyenne sur 72 h	hPa	oui	366	-,09	10,16	0,875
		non	2003	,005	10,35
Vitesse moyenne du vent	m/s	oui	366	4,20	1,82	0,832
		non	2006	4,18	1,78
Vitesse maximale du vent	m/s	oui	366	11,51	4,35	0,730
		non	2006	11,43	4,15
Tension de vapeur d’eau	hPa	oui	366	10,89	3,51	0,775
		non	2006	10,94	3,42
Humidité relative minimale	%	oui	366	61,30	13,45	0,686
		non	2006	60,98	14,11
Humidité relative maximale	%	oui	366	94,75	3,76	0,545
		non	2006	94,88	3,71
Humidité relative moyenne	%	oui	366	81,51	7,37	0,369
		non	2006	81,12	7,70

Tableau 3. Comparaison des paramètres météorologiques selon la survenue de pneumothorax.

 

 

Variable	Unité	Jour avec PS	Nombre de jours	Moyenne	Écart type	p
Concentration moyenne d’ozone	µg/m3	oui	364	49,32	17,43	0,206
		non	1996	50,56	17,23
Concentration maximale d’ozone	µg/m3	oui	366	73,48	20,77	0,593
		non	2005	74,12	21,01
Concentration moyenne de PM10	µg/m3	oui	355	21,39	13,20	0,326
		non	1914	20,70	12,06
Concentration maximale de PM10	µg/m3	oui	361	33,98	20,30	0,183
		non	1975	32,53	18,82
Concentration moyenne de PM2,5	µg/m3	oui	343	14,03	11,29	0,709
		non	1842	13,80	10,44
Concentration maximale de PM2,5	µg/m3	oui	356	23,21	17,33	0,501
		non	1911	22,58	16,08
Concentration moyenne de NO2	µg/m3	oui	356	19,06	10,99	0,166
		non	1969	18,22	10,46
Concentration maximale de NO2	µg/m3	oui	361	41,13	21,83	0,262
		non	1989	39,77	21,02

Tableau 4. Comparaison des données de pollution atmosphériques selon la survenue de pneumothorax.

3.3.2. Analyse des jours de Cluster

Les tableaux 5 et 6 montrent les résultats des analyses comparant les jours appartenant à un Cluster aux autres journées, pour les données météorologiques et pour les données de pollution atmosphérique.

 

Variable	Unité	Jour appartenant à un Cluster	Nombre de jours	Moyenne	Écart type	p
Température minimale	C°	oui	514	7,05	4,96	0,847
		non	1858	7,10	5,11
Température maximale	C°	oui	514	14,86	5,99	0,162
		non	1858	15,29	6,52
Température moyenne	C°	oui	514	10,71	5,08	0,261
		non	1858	10,99	5,40
Précipitations	mm	oui	514	2,04	4,10	0,426
		non	1858	1,88	3,97
Insolation journalière	% du jour	oui	514	38,24	30,03	0,016
		non	1858	41,92	30,67
Pression atmosphérique minimale	hPa	oui	506	1013,38	10,55	0,453
		non	1821	1012,98	10,65
Pression atmosphérique moyenne	hPa	oui	514	1016,36	9,82	0,605
		non	1858	1016,11	9,68
Variation de la pression atmosphérique moyenne sur 24 h	hPa	oui	514	-0,36	5,63	0,115
		non	1857	0,09	5,72
Variation de la pression atmosphérique moyenne sur 48 h	hPa	oui	514	-0,36	8,80	0,301
		non	1856	0,09	8,73
Variation de la pression atmosphérique moyenne sur 72 h	hPa	oui	514	-0,21	10,32	0,616
		non	1855	0,05	10,32
Vitesse moyenne du vent	m/s	oui	514	4,12	1,73	0,349
		non	1858	4,20	1,80
Vitesse maximale du vent	m/s	oui	514	11,20	4,12	0,125
		non	1858	11,52	4,20
Tension de vapeur d’eau	hPa	oui	514	10,89	3,37	0,723
		non	1858	10,95	3,45
Humidité relative minimale	%	oui	514	62,01	13,37	0,065
		non	1858	60,76	14,17
Humidité relative maximale	%	oui	514	95,02	3,53	0,300
		non	1858	94,82	3,77
Humidité relative moyenne	%	oui	514	82,05	7,31	0,004
		non	1858	80,94	7,72

Tableau 5. Comparaison des données météorologiques entres jours appartenant à un Cluster de pneumothorax.

 

 

Variable	Unité	Jour appartenant à un Cluster	Nombre de jours	Moyenne	Ecart type	p
Concentration moyenne d’ozone	µg/m3	oui	510	47,74	17,38	0,0001
		non	1850	51,10	17,18
Concentration maximale d’ozone	µg/m3	oui	514	71,55	20,62	0,003
		non	1857	74,70	21,03
Concentration moyenne de PM10	µg/m3	oui	495	20,88	12,08	0,879
		non	1774	20,78	12,30
Concentration maximale de PM10	µg/m3	oui	507	33,06	19,33	0,683
		non	1829	32,67	18,99
Concentration moyenne de PM 2,5	µg/m3	oui	481	13,65	10,43	0,660
		non	1704	13,89	10,62
Concentration maximale de PM 2,5	µg/m3	oui	498	22,79	16,74	0,860
		non	1769	22,65	16,16
Concentration moyenne de NO2	µg/m3	oui	497	19,31	10,88	0,022
		non	1828	18,09	10,44
Concentration maximale de NO2	µg/m3	oui	507	41,50	21,60	0,068
		non	1843	39,56	21,01

Tableau 6. Comparaison des paramètres de pollution entres jours appartenant à un Cluster de pneumothorax.

 

Les jours de Cluster sont significativement des jours plus humides (p = 0,004) et moins ensoleillés (p = 0,016) que les jours n’appartenant pas à un Cluster.

Les concentrations moyennes de NO₂ sont plus élevées dans les jours de Cluster (p = 0,022). Il existe une tendance à une concentration maximale de NO₂ plus élevée aussi les jours de Cluster de PS (p = 0,068).

Les concentrations moyennes et maximales d’ozone sont plus faibles les jours de Cluster de PS (p = 0,0001 et p = 0,003 respectivement).

 

3.3.3. Période en amont des Clusters

Lorsque l’on compare le premier jour d’un Cluster (J0) à la veille de ce jour (J-1) sur l’ensemble des paramètres météorologiques ou de pollution atmosphérique, seul deux paramètres sont significatifs. Les taux de NO₂ moyen et maximal sont plus faibles à J-1 qu’à J0 : respectivement p = 0,023 (17,2 versus 20,55 µg/m³) et p = 0,032 (37,86 versus 44,43 µg/m³)

Lorsque l’on effectue la même analyse entre le premier jour d’un Cluster (J0) et l’avant-veille de ce jour (J-2), les deux mêmes paramètres sont significatifs. Les taux de NO₂ moyen et maximal sont plus faibles à J-2 qu’à J0 : respectivement p = 0,033 (17,38 versus 20,55 µg/m³) et p = 0,032 (37,3 versus 44,43 µg/m³).

 

4. DISCUSSION

 

4.1. Âge et incidence des pneumothorax

L’âge de survenue des PS suit une répartition bimodale, avec un pic de PSP entre 15 et 35 ans et un deuxième pic de PSS après 55 ans [8]. Nous retrouvons le pic d’hospitalisation avant 35 ans (66 % des cas), mais sans forte recrudescence de cas après 55 ans (15,6 % des cas).

L’incidence dans l’hypothèse où le bassin de population serait exclusivement la ville de Caen serait de 40,05/an/100 000 habitants par an pour les hommes et de 15,52 cas/an/100 000 habitants chez les femmes.

Ces chiffres sont probablement surestimés car nos patients, bien que diagnostiqués dans la ville de Caen, n’y résident pas tous, mais plutôt dans l’agglomération caennaise, qui représente, non pas 111 000 habitants, mais plutôt 236 000 habitants (en se basant sur la population de la communauté d’agglomération de Caen-la-Mer [9]).

On obtiendrait alors des incidences de PS de 18,83 cas/an/100 000 habitants pour les hommes et de 7,30 cas/an/100 000 habitants chez les femmes. Ces chiffres semblent cohérents avec ceux de Bense et al. [12], retrouvant un taux de PSP de 18/an/100 000 habitants pour les hommes et de 6/an/100 000 habitants pour les femmes.

 

4.2. Analyse des Clusters

Selon la définition communément utilisée, il s’agit d’une période ≤ 3 jours durant lesquels sont admis au moins deux cas de PS.

Haga et al. [4], sur 1051 cas, trouvaient une proportion de 87,8 % de PS arrivant dans ces Clusters. Dans cette étude, la zone géographique de survenue des pneumothorax était toutefois beaucoup plus grande que la nôtre (rayon de 50 km soit une surface de 7850 km², contre 25,7 km² dans notre série).

Alifano et al. [3] retrouvaient une proportion de PS dans un Cluster de ≤ 3 jours de 84 %. Il utilisait toutefois des données de la CMI 10, et pas les données cliniques des patients.

Smit et al. [2] décrivaient 73 % de PS admis dans un Cluster ≤ 3 jours, mais ne prenaient en compte que des PSP.

Bertolaccini et al. en 2010 retrouvaient des proportions similaires de 85 % des cas dans des Clusters de 3 jours ou moins [6].

 

Auteur	Année	Nombre de cas de PS	% de cas de PS dans un Cluster
			≤ 2 jours	≤ 3 jours	≤ 4 jours
Haga [4]	2012	1051	ND	87.8	ND
Özpolat [5]	2009	669	ND	70.5	ND
Alifano [3]	2007	294	ND	84	ND
Smit [2]	1999	115	61	73	83
Bulajich [13]	2004	659	53.4	68.9	76.3
Bertolaccini [6]	2010	591	81	85	ND
Série actuelle	2016	403	70.2	79.4	83.9

Tableau 7. Comparaison des répartitions en Cluster de la survenue des pneumothorax dans la littérature.

 

Dans notre série, 79,4 % des cas de PS arrivaient dans ces Clusters. Ce chiffre semble comparable aux données connues de la littérature, résumées dans le tableau 7, et confirme l’impression clinique de la survenue des pneumothorax en « mini-épidémies » [1]. Cette donnée est à la base de la recherche d’un facteur déclenchant environnemental commun à une grande partie des pneumothorax spontanés.

 

4.3. Données météorologiques

Les données météorologiques confirment que la région de Caen est située dans un climat océanique, avec une température moyenne élevée et de faibles variations de température et de pression atmosphérique au fil des saisons. L’humidité y est élevée (humidité relative moyenne de 81,2 %), avec une insolation faible (41 % d’insolation quotidienne) et des précipitations peu intenses mais régulières (en moyenne moins de 2 mm par jour).

 

4.3.1. Pression atmosphérique

La pression atmosphérique a été un des paramètres les plus étudiés dans les diverses études de la littérature. Plusieurs séries suggèrent qu’une variation de pression atmosphérique pourrait être un facteur explicatif de PS. Les principales données disponibles sont résumées dans le tableau 8.

 

Auteur	Nombre de cas de PS	Résultats sur les variations de pression atmosphériques
Alifano [3]	294	Chute de la pression atmosphérique moyenne entre le jour D et le jour D-1 (la veille) : -1,2 (± 4,1) hPa le premier jour du Cluster. 0 (± -4,4) hPa les autres jours.
Özpolat [5]	669	Différence de pression atmosphérique moyenne entre le jour D et le jour D-1 (la veille) (p = 0,003) : + 0,2 hPa en cas de PS. – 0,4 hPa en l’absence de PS.
Haga [4]	1051	Différence de pression atmosphérique moyenne entre le jour D et le jour D-1 (la veille) (p = 0,015) : – 0,4 hPa en cas de PSP. +0,2 hPa en l’absence de PSP.

Tableau 8. Variation de pression atmosphériques et pneumothorax spontanés dans la littérature.

 

Cependant ces données ne sont pas retrouvées constamment dans les études, certains auteurs ne retrouvent pas de différences de variation de pression atmosphérique [2,13] entre les jours de pneumothorax et les autres jours de leurs périodes d’études.

Dans notre série, il n’existait pas de variation significative de pressions atmosphériques concomitantes à la survenue de PS.

Cette notion de variation de pression atmosphérique est possiblement un facteur confondant et participe peut-être à la survenue de pneumothorax, mais ne doit probablement pas être un facteur principal.

En effet, les différences de pression atmosphériques relevées dans les diverses séries de la littérature sont souvent inférieures à 1 hPa entre les jours de survenue de PS et les autres journées. Un hPa correspond à la variation de pression atmosphérique pour une monté de 10 m soit environ 3 étages. Or bon nombre de personnes subissent des variations de pression atmosphérique beaucoup plus importantes dans leur vie de tous les jours (par exemple : vie en montagne, travail en altitude/building, personnel naviguant, travail en atmosphère contrôlée/pressurisée, etc.), sans que ces situations n’aient jamais été incriminées comme étant plus pourvoyeuses de pneumothorax.

 

4.3.2. Orages

L’influence des orages sur la survenue de PS a été étudiée par Smit, qui retrouvait une augmentation du risque relatif de PS le lendemain d’un orage (RR = 1,64, IC_{95 %} [1,009-2,665]) et le surlendemain d’un orage (RR = 1,67, IC_{95 %} [1,039-2,694]) [2]. Alifano retrouvait quant à lui une forte corrélation entre ses 48 jours d’orages (sur 1461 jours de période d’étude) et survenue de PS : 26/267 en cas de PS versus 22/1146 en l’absence de PS (p < 0,0001) [3]. Obuchi retrouvait aussi une surreprésentation des cas de PS un et deux jours après orages [14].

Il n’existait pas de relation entre jours d’orages et jours de survenue des pneumothorax (p = 0,252) dans notre série, et ce même dans les analyses de sous-groupe (premier/récidive épisode de PS ou PSPg/PSS). Néanmoins la prévalence d’orages est faible dans notre région d’étude avec seulement 67 jours d’orages sur plus de 2300 jours.

 

4.4. Pollution atmosphérique

Plusieurs séries ont étudié l’effet de divers polluants atmosphériques sur les taux d’admission en urgence ou de décès, en particulier sur des pathologies cardiovasculaires ou respiratoires.

 

4.4.1. Taux de PM10 et PM2,5

Nous n’avons pas retrouvé d’association entre PS et taux de particules fines (PM 10 ou PM2,5) en suspension, que cela soit pour les jours de survenue de PS ou bien les périodes de Clusters.

Nous avons étudié ces paramètres car il existe de nombreuses données relatives à l’exposition aiguë ou chronique aux particules fines.

Des niveaux élevés de PM10 étaient associés à un risque relatif plus élevé d’exacerbation d’asthme [15].

Une méta-analyse de Fan et al en 2015 [16] retrouvait une augmentation du risque relatif de crise d’asthme de 1,5 % (IC_{95 %} [1,2 %-1,7 %]) pour chaque augmentation de 10µg/m³ de PM2,5. Une étude de cohorte récente montrait une baisse significative du VEMS d’environ 7 % pour chaque augmentation de 5 µg/m³ de PM2,5 [17].

Perez et al. [18] sur une étude couvrant 10 ans en Suisse retrouvaient qu’une augmentation de PM10 de 10 µg/m³ entraînait une augmentation des hospitalisations pour urgences cardiovasculaires de 0,43 % (IC_{95 %} [0,12 %-0,73 %]).

 

4.4.2. Taux de NO₂

Les oxydes d’ozone (NO_x) et en particulier le dioxyde d’azote sont des marqueurs de pollution atmosphérique. Le NO₂ est principalement produit par la combustion des énergies fossiles.

Nous n’avons pas trouvé de différence significative de taux moyen ou maximal de NO₂ entre les jours sans et les jours avec survenue de PS. Par contre, le taux de NO₂ moyen était significativement plus élevé lors des périodes de Clusters (p = 0,022).

Dans une étude suisse récente de 2015 [18], une augmentation du taux de NO₂ de 10 µg/m³ avait pour conséquence une augmentation du taux de décès de causes respiratoires de 2,7 % (IC_{95 %} [0,5 %-5,0 %]), et du taux de décès de motifs cardiovasculaires de 0,7 % (IC_{95 %} [0,1%-1,3 %]).

 

4.4.3. Taux d’ozone

L’ozone de basse atmosphère est formé par la réaction :

NO₂ → NO + O, puis O + O₂ → O₃

Cette réaction se fait grâce à l’absorption de photons et nécessite donc un ensoleillement relatif ainsi que la présence de catalyseurs. Ainsi le taux d’ozone n’est pas directement proportionnel à la pollution atmosphérique, mais dépend aussi des conditions climatiques. Il existe donc souvent une relation inversement proportionnelle entre taux de NO₂ et taux d’O₃

Les taux moyens et de pic d’ozone lors des périodes de Clusters se sont révélés plus faibles que hors de ces périodes dans notre série (p = 0,0001 et p = 0,003 respectivement).

Paradoxalement, dans l’étude de Kim et al. [19] des taux élevés d’ozone étaient corrélés à des crises d’asthme plus fréquentes.

 

4.4.4. Survenue des pneumothorax

Le rôle de la pollution atmosphérique dans la survenue des PS n’a été étudié que par un seul auteur sur deux études, l’une conduite à Turin [6] et l’autre à Cuneo [7] en Italie.

La première étude portait sur 591 cas de pneumothorax, regroupé en 363 jours, sur une période d’étude de 1918 jours dans la ville de Turin. Celle-ci retrouvait une distribution anormale de la survenue des pneumothorax, accréditant le concept de Cluster. Concernant les données de pollution atmosphérique, il existait une augmentation du nombre d’admissions pour PS lors des augmentations de taux de moyen de NO₂ et lors des baisses des concentrations moyennes et minimales d’ozone [6].

Dans la deuxième étude de Bertolaccini, celui-ci analysait la répartition de 451 PSP répartis sur 2557 jours d’étude dans la ville de Cuneo. Les variables qui avaient la plus grande influence sur la survenue des PSP étaient les anomalies de températures, la vitesse du vent, les concentrations minimales d’ozone et les concentrations maximales de NO₂ [7].

Dans ces deux études, Bertolaccini ne s’était pas intéressé aux Clusters, mais à l’ensemble des cas de PS [6,7]. Il retrouve cependant comme dans notre série des relations positives entre survenue de PS et taux de NO₂ élevé d’une part, et PS et taux faible d’ozone d’autre part.

Nous retrouvons les mêmes constatations, mais seulement lors des périodes de Clusters et pas lors de l’ensemble des cas de PS. L’analyse des deux jours en amont des Clusters (J-1 et J-2) montre que le taux de NO₂ (moyen et maximal) est plus faible durant ces jours que lors du premier jour d’un Cluster (J0).

L’intérêt de cette étude des jours en Cluster est qu’il existe probablement de multiples causes à la survenue de pneumothorax. En étudiant les Clusters plutôt que tous les épisodes de pneumothorax, nous pouvons espérer mettre en avant un facteur environnement commun plutôt que des facteurs individuels. Par exemple, un facteur de risque individuel de PS connu est un morphotype longiligne [1]. Cela est possiblement dû à des causes biomécaniques, entraînant un « stress » de l’apex pulmonaire [20].

Un facteur de risque de survenue d’un PS connu est la consommation de tabac [1]. Il est prouvé que la combustion du tabac dégage de forts taux de NO₂. Il est donc logique de retrouver ce polluant atmosphérique comme un facteur associé aux PS, même si la physiopathologie de la survenue des PS n’est pas clairement élucidée.

Concernant le taux d’ozone, celui-ci varie de façon inverse au taux de NO₂. Il est donc aussi logique de retrouver des taux d’ozone bas lors des pics de NO₂ et donc lors des Clusters de PS.

Des études fondamentales sur le rôle du NO₂ et de l’ozone sur le tissu pulmonaire doivent être réalisées afin de comprendre les liens physiopathologiques entre PS et NO₂/ozone.

 

5. LIMITES

 

5.1. Limites de l’étude

Les principales limites de cette étude sont :

• Son design rétrospectif.
• L’existence de quelques données météorologiques et de pollution manquantes, dues à des pannes d’appareils de mesures.
• La possibilité que certains patients n’aient pas été adressés dans notre service.
• Le risque que certains patients aient été traités en ambulatoire ou n’aient pas consultés, ce qui est une possibilité dans les pneumothorax de faible abondance.
• Le manque de données concernant le tabagisme et la consommation de cannabis.
• Le manque de données concernant l’indice de masse corporelle des patients.

Ces biais, en limitant le nombre de patients, ou en excluant des possibles facteurs confondants, réduisent la puissance de l’étude.

 

5.2. Points forts de l’étude

Cependant notre étude possède plusieurs points forts :

• Proximité géographique et exclusion des cas diagnostiqués en dehors de la ville de Caen. Ces critères d’inclusion stricts ont permis de s’assurer que l’ensemble des patients ont expérimenté les mêmes conditions climatiques et de pollution.
• Une période d’étude de plus de 6 ans (2372 jours), l’une des plus longues de la littérature sur le sujet.
• Les données météorologiques collectées par Météo-France, et les données de pollution atmosphérique collectées par une association certifiée ISO 9001 (Air COM) sont d’une grande précision.

 

6. CONCLUSION

Notre étude confirme une incidence de PS plus élevée chez les hommes (18,83 cas/an/100 000 habitants) que chez les femmes (7,30 cas/an/100 000 habitants).

Nous confirmons le fait qu’une grande majorité de pneumothorax spontanés apparaissent durant des Clusters de 3 jours ou moins : 79,4 % des cas, regroupé dans 99 Clusters représentant 514 jours soit dans 21,7 % des jours.

Durant ces périodes de Clusters, les jours sont moins ensoleillés et plus humides. Il n’existe pas de différence de variation de pression atmosphérique entre les jours de survenue d’un pneumothorax, ou encore lors des épisodes de Clusters par rapport aux autres jours de la période de l’étude.

Lors des épisodes de Clusters, il existe des concentrations moyennes de NO₂ plus élevées que durant les autres jours. A contrario, les concentrations moyennes et maximales d’ozone sont moins élevées durant les Clusters que durant les autres jours de notre période d’étude.

D’autres études sur diverses régions doivent confirmer ces données, et expliquer les liens physiopathologiques entre ces niveaux de polluants et la survenue de PS.

 

RÉFÉRENCES

1. Tschopp JM, Bintcliffe O, Astoul P et al. ERS task force statement: diagnosis and treatment of primary spontaneous pneumothorax. Eur Respir J 2015;46(2):321-35.
2. Smit HJ, Devillé WL, Schramel FM, Schreurs JM, Sutedja TG, Postmus PE. Atmospheric pressure changes and outdoor temperature changes in relation to spontaneous pneumothorax. Chest 1999;116(3):676-81.
3. Alifano M, Forti Parri SN, Bonfanti B et al. Atmospheric pressure influences the risk of pneumothorax: beware of the storm! Chest 2007;131(6):1877-82.
4. Haga T, Kurihara M, Kataoka H, Ebana H. Influence of weather conditions on the onset of primary spontaneous pneumothorax: positive association with decreased atmospheric pressure. Ann Thorac Cardiovasc Surg 2013;19(3):212-5.
5. Özpolat B, Gözübüyük A, Koçer B, Yazkan R, Dural K, Genç O. Meteorological conditions related to the onset of spontaneous pneumothorax. Tohoku J Exp Med 2009;217(4):329-34.
6. Bertolaccini L, Alemanno L, Rocco G, Cassardo C. Air pollution, weather variations and primary spontaneous pneumothorax. J Thorac Dis 2010;2(1):9-15.
7. Bertolaccini L, Viti A, Boschetto L et al. Analysis of spontaneous pneumothorax in the city of Cuneo: environmental correlations with meteorological and air pollutant variables. Surg Today 2015;45(5):625-9.
8. Gupta D, Hansell A, Nichols T, Duong T, Ayres JG, Strachan D. Epidemiology of pneumothorax in England. Thorax 2000;55(8):666-71.
9. Recensement 2012, INSEE.
10. MacDuff A, Arnold A, Harvey J. BTS Pleural Disease Guideline Group. Management of spontaneous pneumothorax: British Thoracic Society Pleural Disease Guideline 2010. Thorax 2010;65 Suppl 2:ii18-31.
11. Lignes directrices OMS relatives à la qualité de l’air : particules, ozone, dioxyde d’azote et dioxyde de soufre. Mise à jour 2005. WHO/SDE/PHE/OEH/06.02.
12. Bense L, Eklund G, Wiman LG. Smoking and the increased risk of contracting spontaneaous pneumothorax. Chest 1987;92(6):1009-1012.
13. Bulajich B, Subotich D, Mandarich D, Kljajich RV, Gajich M. Influence of atmospheric pressure, outdoor temperature, and weather phases on the onset of spontaneous pneumothorax. Ann Epidemiol 2005;15(3):185-90.
14. Obuchi T, Miyoshi T, Miyahara S, et al. Does pneumothorax occurrence correlate with a change in the weather? Surg Today 2011;41(10):1380-4.
15. Gehring U, Wijga AH, Brauer M et al. Traffic-related air pollution and the development of asthma and allergies during the first 8 years of life. Am J Respir Crit Care Med 2010;181(6):596-603.
16. Fan J, Li S, Fan C, Bai Z, Yang K. The impact of PM2.5 on asthma emergency department visits: a systematic review and meta-analysis. Environ Sci Pollut Res Int 2016;23(1):843-50.
17. Neophytou AM, White MJ, Oh SS, et al. Air Pollution and Lung Function in Minority Youth with Asthma in the GALA II & SAGE II Studies. Am J Respir Crit Care Med 2016 Jan 6. [Epub ahead of print].
18. Perez L, Grize L, Infanger D et al. Associations of daily levels of PM10 and NO₂ with emergency hospital admissions and mortality in Switzerland: Trends and missed prevention potential over the last decade. Environ Res 2015;140:554-61.
19. Kim J, Kim H, Kweon J. Hourly differences in air pollution on the risk of asthma exacerbation. Environ Pollut 2015;203:15-21.
20. Casha AR, Manché A, Gatt R, et al. Is there a biomechanical cause for spontaneous pneumothorax? Eur J Cardiothorac Surg 2014;45(6):1011-6.

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Conflit d’intérêt : aucun. / Conflict of interest statement: none declared.

Cet article est issu d’un mémoire de DESC.

Date de soumission : 11/02/2016. Acceptation : 03/05/2016. Pré-publication : 17/06/2016

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