Integration, evaluation and modeling of physiological signals to optimize emergency ventilation and cardiopulmonary resuscitation

Intégration, évaluation et modélisation de signaux physiologiques permettant d’optimiser la ventilation d’urgence et la réanimation cardio pulmonaire La ventilation mécanique en situation d'urgence est complexe. Une compréhension approfondie des dispositifs de ventilation utilisés dans ce contexte, ainsi que les interactions entre la physiologie respiratoire et cardiovasculaire sont nécessaires pour délivrer une ventilation adéquate. Lors de la crise COVID, en raison de l'afflux massif de patients à l'hôpital, différents ventilateurs de transport ont été déployés pour étendre les murs des réanimations. Nous avons évalué les performances de ces ventilateurs utilisant une seule alimentation en oxygène pressurisé, et démontré qu'ils peuvent être utilisés avec une précision acceptable en terme de volumes délivrés et de seuils de déclenchements. Les limites des technologies Venturi pneumatiques par rapport aux systèmes de turbine plus récents ont également pu être identifiées. Ces différences suggèrent que la technologie à turbine est plus adaptée à la ventilation d’urgence, notamment au cours de la réanimation cardio-pulmonaire (RCP). L'autre partie de la thèse se concentre sur la ventilation pendant la RCP, et l'analyse du signal CO2 qui pourrait permettre de guider la ventilation.Trois patterns de CO2 ont été identifiés à partir de données cliniques et reproduits sur des modèles animaux, sur cadavres et sur bancs. Ces patterns reflètent le volume pulmonaire pendant la RCP en regard de la capacité résiduelle fonctionnelle, et semblent être associés à certains effets adverses de la ventilation sur la circulation : « fermeture des voies aériennes » caractérisée par de faibles volumes pulmonaires, « distension thoracique » associée à des volumes insufflés potentiellement trop élevés ou « pattern régulier ». Sur la base de ces observations, une stratégie de ventilation guidée par l’aspect des capnogrammes pourrait permettre d'optimiser la ventilation pendant la RCP, avec une reconnaissance en temps réel des capnogrammes. L'augmentation de la pression expiratoire positive pourrait être envisagée en cas de fermeture des voies aériennes, tandis que la réduction du volume courant pourrait être proposée en cas de « distension thoracique ». Des travaux supplémentaires sont nécessaires avant de développer une telle approche ventilatoire sur un ventilateur, mais ces résultats pourraient permettre de mieux comprendre la ventilation pendant la RCP.