Cartographie de la puissance cardiaque chez l'homme en bonne santé et test d'un nouveau capteur de pression artérielle

Sous-étude 1 Un nouveau capteur de pression artérielle non invasif conçu pour donner des signaux continus de pression artérielle provenant de personnes ambulatoires a été développé à NTNU (Norwegian University of Technology and Science). Dans cette sous-étude, nous testerons la capacité de ce nouvel appareil à représenter correctement les mesures invasives de la pression artérielle et si sa précision est affectée par des changements de posture et d'activité.

Le nouveau capteur est un brassard porté autour de l'avant-bras distal. Nous évaluerons le degré de correspondance avec les mesures invasives de la pression artérielle de l'autre bras des proposants. L'objectif principal de l'étude est de comparer les valeurs numériques appariées, battement par battement, des pressions artérielles systolique, diastolique et moyenne au cours de chaque période d'étude. Comme objectif secondaire de l'étude, la conformité des formes d'onde de la courbe artérielle, au cours de ces périodes sera également comparé . Les performances globales et les données de chaque période d'étude distincte seront rapportées. L'effet des changements de posture et d'activité sur la convergence entre les mesures invasives et non invasives sera évalué par comparaison de quatre enregistrements répétés en position couchée et semi-assise, à savoir : au repos et lors d'exercices à vélo de 50, 100 et 150 Watts.

Sous-étude 2 Les changements de posture et de niveau d'exercice sont connus pour affecter le débit cardiaque et la tension artérielle, et donc le transfert d'énergie du cœur vers la circulation. La quantité d'énergie peut être évaluée en multipliant les enregistrements de pression artérielle invasive avec une mesure échographique transthoracique synchronisée du débit sanguin à travers la valve aortique. L'objectif principal de l'étude est d'étudier l'effet de l'exercice et de la position sur l'apport d'énergie cardiaque à la circulation chez des sujets normaux. À partir des mesures synchronisées de la pression artérielle et du débit sanguin, deux paramètres distincts décrivant le transfert d'énergie sont calculés, la puissance cardiaque totale et la puissance cardiaque, tous deux exprimés en watts. Le premier inclut l'énergie associée aux oscillations de débit et de pression, le second non. La puissance oscillante est calculée comme la différence : Puissance cardiaque totale - Puissance cardiaque de sortie.

Le transfert d'énergie du cœur vers le système vasculaire dépend non seulement de la contractilité du cœur mais aussi de la résistance vasculaire systémique et de l'élastance aortique. L'interaction cardio-vasculaire sera étudiée comme objectif secondaire de l'étude. Deux méthodes seront utilisées, toutes deux basées sur la combinaison de l'échographie cardiaque et de la pression artérielle invasive. Le premier d'entre eux, le couplage ventriculo-artériel à battement unique, calcule l'Ae/Ees (élastance aortique/élastance ventriculaire gauche) qui nécessite un cathétérisme cardiaque, à partir d'une combinaison de plusieurs variables moins invasives. Malgré des calculs compliqués, cette méthode est devenue de plus en plus populaire dans la recherche clinique au cours des dernières années. Fraction de puissance nouvellement oscillante, c'est-à-dire La puissance oscillatoire/puissance cardiaque totale a été proposée comme alternative. Ce paramètre est beaucoup plus facile à calculer mais peu de données confirment sa fiabilité comme mesure de l'interaction cardio-vasculaire.

Des mesures répétées synchronisées des ultrasons et de la pression artérielle pendant les mêmes postures et charges de travail à vélo que celles décrites dans la sous-étude 1 seront comparées pour évaluer les effets du niveau d'exercice et de la posture sur le transfert d'énergie et l'interaction cardiovasculaire chez les personnes en bonne santé.

Sous-étude 3 Un modèle mécaniste simple a été établi pour prédire les réponses hémodynamiques individuelles à l'exercice en fonction des données démographiques et du profil hémodynamique au repos.

L'idée principale de cette sous-étude est de tester ce modèle en comparant les valeurs hémodynamiques prédites individuellement pour chaque combinaison spécifique de posture et d'exercice appliquée dans les sous-études 1 et 2 aux réponses hémodynamiques individuelles réelles enregistrées chez les sujets de l'étude. Le résultat global sera analysé pour déterminer le pouvoir prédictif du modèle.

Comme deuxième objectif, une analyse détaillée sera effectuée pour la détection d'améliorations possibles du modèle.

Sous-étude 4 L'autorégulation dynamique altérée du débit sanguin rénal peut être un signal d'alerte précoce chez les patients en soins intensifs développant une lésion rénale aiguë. Cependant, l'évaluation des mécanismes d'autorégulation du rein Myogenic Response (MR) et Tubulo-Glomerular Feedback (TGF) dépend d'enregistrements continus simultanés de la pression artérielle et des signaux de débit des artères rénales pendant plusieurs minutes. C'est difficile car les reins bougent avec la respiration, et nous avons par conséquent développé un système d'enregistrement par ultrasons assisté par apprentissage automatique des vitesses d'écoulement dans les artères rénales. Un scanner à ultrasons ordinaire haut de gamme sera utilisé pour un enregistrement de quatre minutes chez les proposants couchés et au repos. Des courbes de tension artérielle synchronisées sont enregistrées à partir de la canule artérielle à demeure.

L'évaluation de la fonction MR et TGF sera effectuée par des analyses de fréquence de la fonction de transfert hors ligne avec la pression artérielle en entrée et les vitesses d'écoulement en sortie. Différentes méthodes d'apprentissage automatique et différentes approches de l'analyse de la fonction de transfert seront testées pour déterminer leur capacité à détecter l'autorégulation dynamique du flux sanguin rénal chez les sujets normaux, et quelle(s) méthode(s) est(sont) la plus performante.