Mesure de la pression artérielle systolique chez les patients gravement malades

Contexte/importance :

L'hypotension est fréquente et prédit des résultats pires. L'hypotension artérielle, définie comme une pression artérielle systolique (TA) inférieure à 90 mmHg chez l'adulte, représente la marque d'une maladie grave. Une mesure précise de la PA artérielle est essentielle pour délivrer un traitement efficace, guider la réanimation et évaluer les interventions. L'hypotension non traumatique a été documentée chez jusqu'à 19 % des patients des services d'urgence (SU) et les patients souffrant d'hypotension ont un risque 10 fois plus élevé de mort subite et inattendue à l'hôpital.(1) L'hypotension précoce est associée à une mortalité accrue chez les survivants d'un arrêt cardiaque, d'un accident vasculaire cérébral et d'un STEMI,(2-4) soulignant la nécessité d'un outil pour identifier rapidement et avec précision les tendances de la PA afin de diriger efficacement les mesures de réanimation. De plus, les formes d'onde Doppler peuvent fournir des indices supplémentaires d'une détérioration hémodynamique imminente avant qu'une hypotension ou un choc manifeste ne s'ensuive.

Inconvénients du système actuel - La norme initiale actuelle pour les mesures de la pression artérielle dans la plupart des hôpitaux se fait via un appareil de pression artérielle automatisé non invasif qui utilise la technologie oscillométrique. Cette méthode présente de nombreuses limites, notamment la surveillance non continue, l'absence ou les retards dans l'identification des épisodes hypotenseurs, l'inexactitude ou l'incapacité à mesurer la PA pour diverses raisons, notamment la taille inexacte du brassard ou la gravité de l'hypotension. Dans une étude, 34 % des patients présentaient un écart de PA ≥ 20 mmHg avec le dispositif oscillométrique par rapport à la surveillance de la PA intra-artérielle en raison d'une taille de brassard incorrecte.(5) Les dispositifs oscillométriques sont suffisants pour une utilisation dans de nombreuses situations cliniques ; cependant, les exceptions notables incluent les patients gravement hypertendus, hypotendus, souffrant d'arythmies, après un traumatisme et d'autres scénarios cliniques critiques, pour lesquels la mesure manuelle auscultatoire de la pression artérielle est préférée.(6) Même chez les patients non gravement malades, les données de validation des mesures oscillométriques ont été remises en question.(7) L'alternative aux dispositifs oscillométriques est un cathéter intra-artériel. Bien que précis, les cathéters intra-artériels sont invasifs, techniquement difficiles à insérer, coûteux, chronophages, douloureux et comportant des risques tels que des saignements, des infections et des lésions neurovasculaires. Les directives actuelles pour la prise en charge des patients gravement malades suggèrent que la mesure intra-artérielle de la pression artérielle est préférable à la mesure automatique oscillométrique non invasive de la pression artérielle. Malgré cela, dans un récent sondage auprès des intensivistes, 73 % utilisaient des appareils de mesure de la pression artérielle non invasifs chez les patients hypotendus.(8) Pour les raisons ci-dessus, les chercheurs ont étudié une technologie plus récente pour remplacer la technologie oscillométrique ; les exemples incluent les appareils Doppler et photopléthysmographiques.(9;10) Technologie plus récente - La recherche et l'application de la technologie Doppler pour mesurer la pression artérielle en sont à leurs balbutiements et n'ont pas encore été pleinement réalisées. Les avantages d'un tel appareil comprendraient un moyen précis et non invasif de mesurer la pression artérielle chez les patients gravement malades. En raison du risque élevé de manquer d'hypotension, il est possible de commercialiser le prototype pour une utilisation clinique plus large chez des patients non gravement malades également. La précision de la vélocimétrie Doppler est un avantage important. Dans une étude animale comparant trois instruments de mesure indirecte de la pression artérielle - un débitmètre à ultrasons Doppler, un appareil oscillométrique et un photopléthysmographe - à la pression artérielle directe chez les chats, les appareils Doppler et photopléthysmographiques avaient la précision globale la plus élevée. (10) Dans la pratique clinique, lorsque l'appareil de TA oscillométrique automatique initial est incapable d'obtenir une mesure en raison d'une hypotension, la technique Doppler manuelle est une pratique courante en raison de sa fiabilité et référencée dans une étude comme le "gold standard".(11 ) Cependant, la mesure précise de la pression artérielle systolique n'est qu'un paramètre de l'appareil. Le signal Doppler reçu du flux artériel à travers le vaisseau a un potentiel incroyable pour identifier la force du pouls et d'autres files d'attente auditives. Cela a été bien établi dans la maladie artérielle périphérique, avec des termes descriptifs utilisés tels que des pouls monophasiques, biphasiques ou triphasiques identifiés par Doppler. Le nouveau dispositif a le potentiel d'identifier une impulsion "maladive" telle que déterminée par des changements dans la forme d'onde Doppler avant que l'hypotension ne s'ensuive, car souvent, l'hypotension est très tardive au cours du processus de la maladie. A ce jour, il n'existe pas d'appareil sphygmomanomètre/Doppler automatique disponible.

Ce projet fournira des données pour poursuivre le développement d'un nouveau dispositif de surveillance de la pression artérielle qui permettra une surveillance non invasive et quasi continue de la pression artérielle et d'autres informations hémodynamiques sur les patients gravement malades. Les données de volontaires sains utilisant une sonde Doppler standard de 8 MHz (fœtale) ont déjà été collectées dans le cadre d'un protocole d'accompagnement en place à l'Université de Caroline du Nord à Charlotte (UNCC).

Stratégie de recherche :

1. Signification L'identification des états de choc avant les signes cliniques manifestes de choc (c'est-à-dire l'hypotension) est difficile. Déterminer si les formes d'onde artérielle mesurées par Doppler peuvent servir de marqueur utile pour identifier le compromis hémodynamique avant que le choc ne s'ensuive est inconnu.
2. Approche Hypothèse : Les modèles de forme d'onde Doppler chez les patients hypotendus gravement malades ont un modèle unique et identifiable.

Objectifs:

1. Les formes d'onde Doppler seront recueillies à partir des artères brachiales de patients gravement malades qui se présentent au service d'urgence avec des signes évidents de choc.

   Cette étude pilote nous permettra d'obtenir des mesures Doppler chez des patients gravement malades pour les comparer à des patients non gravement malades recueillis précédemment dans une étude approuvée par l'IRB menée à l'UNCC par le Co-PI.

   Les mesures du signal Doppler seront obtenues auprès de 20 patients gravement malades présentant des signes de choc (c'est-à-dire une hypotension avec une PAS < 90) au service des urgences du Carolinas Medical Center. Les patients éligibles seront identifiés à partir de l'alerte de protocole clinique Code Sepsis par PCL actuellement utilisé pour d'autres études départementales ou par rapport direct du PI tout en travaillant au service des urgences. Les patients ou un représentant légalement autorisé seront approchés pour un consentement éclairé. La sonde Doppler 8 MHz (sonde à ultrasons fœtal) sera appliquée sur l'artère brachiale et sa position ajustée jusqu'à l'obtention d'un signal adéquat. Les données de forme d'onde Doppler seront collectées en quelques minutes. Il est prévu que les patients ressentiront peu ou pas d'inconfort tout au long de ce processus.

   Difficultés techniques attendues et comment nous allons les surmonter : les difficultés techniques consisteront notamment à assurer des mesures cohérentes, car les données seront collectées par les investigateurs et le personnel de recherche clinique.

2. Développer un algorithme informatique qui distinguera les formes d'onde Doppler "saines" des "malades".

Les caractéristiques des formes d'onde des patients du service d'urgence seront comparées aux formes d'onde précédemment recueillies auprès de volontaires normaux. Un algorithme informatique sera ensuite développé pour identifier les caractéristiques distinctives entre ces formes d'onde (indépendamment de la pression artérielle). Nous utiliserons une analyse de puissance similaire à celle effectuée par Holt et al.(11)

1. Développement d'algorithmes : nous utiliserons MATLAB (The MathWorks, Inc) pour analyser les signaux Doppler obtenus des patients hypotendus/en état de choc et les comparer aux données antérieures obtenues sur des patients en bonne santé afin d'identifier les caractéristiques d'onde uniques des patients en état de choc.
2. Filtrage : Un logiciel de filtrage optimal sera conçu et perfectionné par les PI, comme l'exige le signal piézoélectrique audio quantifié, afin de déterminer la forme d'onde Doppler la plus fiable et la plus précise.

Calcul de la taille de l'échantillon Des études antérieures ont utilisé une analyse de puissance qui a déterminé 18 ensembles d'observations (un ensemble étant une mesure intra-artérielle de la pression artérielle et une mesure Doppler de la pression artérielle) pour détecter une différence de 10 % (jugée cliniquement significative par les enquêteurs) entre les mesures intra-artérielles et intra-artérielles. Doppler BP avec un SD pour la différence de 7,8 mmHg et un alpha de 0,05 en utilisant un test t bilatéral à un échantillon.

Une analyse de puissance n'a pas été effectuée pour cette étude pilote. Une taille d'échantillon de vingt sujets adultes (avec enregistrement Doppler pendant < ou = 5 minutes) a été choisie pour assurer des observations suffisantes. D'autres techniques statistiques pour améliorer l'association seront mises en œuvre comme décrit dans la description initiale du prototype.