Dyspnée et activation du cortex cérébral mesurés par fNIRS lors d'un essai de respiration spontanée (WEANIRS)

La prise en charge des patients ne sera pas modifiée par l'étude. Les patients seront inclus si le clinicien en charge du patient a décidé de réaliser un SBT sur le patient. Les conditions SBT seront celles de la pratique actuelle. Les méthodes utilisées pour mesurer la dyspnée seront celles utilisées en pratique courante dans notre service (D-VAS et MV-RDOS).

1. Types de mesures et techniques utilisées La présence d'une dyspnée sera définie par une réponse positive à au moins 2 des questions suivantes : « Vous sentez-vous essoufflé ? » ; « Vous sentez-vous à court d'air ? » ; « Votre respiration est-elle difficile ? » ; "Avez-vous des difficultés à respirer ?". L'intensité de la dyspnée sera mesurée par le D-VAS chez les patients communicants. La dyspnée-EVA définira également les patients présentant une dyspnée cliniquement significative (« D-VAS » > 3) ou une dyspnée non cliniquement significative (D-VAS ≤ 3). La mesure de la dyspnée par l'échelle MV-RDOS sera effectuée chez tous les patients, et une dyspnée cliniquement significative sera fortement suspectée par la valeur MV-RDOS ≥ 2,6.

   L'EMG de surface des muscles inspiratoires extra-diaphragmatiques (Alae Nasi et Parasternal) sera collecté via des électrodes de surface auto-adhésives (électrodes ECG, HG91TSG 48x34mm Kendall/Arbo, Covidien, Dublin, Irlande). L'enregistrement bilatéral des muscles parasternals sera réalisé par une paire d'électrodes placées dans le deuxième espace intercostal près du sternum. L'enregistrement des muscles Alae nasi sera réalisé en plaçant une électrode sur chaque narine. Les signaux électriques de l'activité musculaire inspiratoire seront récupérés à l'aide du module Labchart Peak Analysis MLS380/8 pour extraire la racine carrée moyenne (RMS) de l'EMG (RMS-EMG). Cette enveloppe du signal RMS-EMG inspiratoire sera utilisée pour calculer l'amplitude EMG maximale (EMGmax) et son aire sous la courbe (EMGAUC). Pour minimiser les artefacts liés à l'activité ECG, le signal EMG parasternal sera filtré avant le processus de moyenne RMS, à l'aide d'un filtre passe-bas (50-400 Hz).

   L'activité électroencéphalographique sera mesurée avec un système d'électrodes actives comprenant 30 électrodes positionnées selon le système international EEG 10-20, référencé au FCz (appareil EEG/NIRS, Artinis Medical Systems®, Einsteinweg, Pays-Bas). L'impédance des électrodes sera maintenue en dessous de 5 kΩ. Les signaux seront amplifiés et numérisés à une fréquence de 1000 Hz.

   La perfusion cérébrale sera évaluée à l'aide d'un outil fNIRS à 27 canaux (appareil EEG/NIRS, Artinis Medical Systems®, Einsteinweg, Pays-Bas). Cet appareil fNIRS utilise deux longueurs d'onde de lumière proche infrarouge (695 et 830 nm) pour mesurer les changements relatifs de l'oxyhémoglobine et de la désoxyhémoglobine à une fréquence d'échantillonnage de 10 Hz. Les optodes de l'émetteur et du détecteur sont espacées de 3 cm. Les zones corticales situées entre chaque paire d'émetteurs et de détecteurs sont appelées canaux. Anatomiquement, les canaux correspondent aux régions corticales situées à 2 à 3 cm sous la surface de la peau et du cuir chevelu. Les optodes sont placées sur le front et le cuir chevelu, les optodes les plus basses étant placées le long de la ligne T4-Fpz-T3, définie par le système 10/20. Les signaux fNIRS seront traités comme décrit par Schecklmann et al. L'oxyhémoglobine, la désoxyhémoglobine et l'hémoglobine totale sont dérivées des densités optiques en utilisant la loi de Beer-Lambert modifiée. Des facteurs correctifs seront appliqués pour supprimer les artefacts de mouvement. Une forme d'onde moyenne d'oxyhémoglobine et de désoxyhémoglobine sera générée pour chaque canal. Les régions d'intérêt étant les aires corticales prémotrices (aire motrice supplémentaire).

   L'échec du SBT est défini par l'apparition et la persistance pendant au moins 5 minutes d'un des critères suivants : SpO2 ≤ 90 % ou PaO2 ≤ 50 mmHg avec FiO2 ≥ 50 %, PaCO2 > 50 mmHg, pH < 7,32, fréquence respiratoire > 35/ min, fréquence cardiaque > 140/min, tension artérielle systolique > 180 mmHg ou < 90 mmHg.

2. Séquence des étapes expérimentales Les patients seront placés dans un test de sevrage ventilatoire avec 0 cmH2O d'aide inspiratoire et 0 cmH2O de pression télé-expiratoire. Une quantification de la dyspnée sera réalisée pour tous les patients à l'aide du score MV-RDOS et par Dyspnée VAS (D-VAS) pour les patients communicatifs avant le début du SBT, toutes les 10 minutes pendant le SBT et à la fin du SBT. Des enregistrements des mouvements respiratoires, du débit des voies respiratoires, de l'EMG et de l'ECG seront effectués en même temps, par période de 10 minutes, avant le début du test de sevrage, pendant le test de sevrage de 30 minutes et 10 minutes après la fin du test de sevrage. .
3. Analyse statistique Les deux groupes de dyspnée cliniquement significative et non cliniquement significative seront comparés sur leurs indices d'activation cérébrale (HbO2 et HbR) en utilisant le test non paramétrique de Mann-Whitney pour les variables continues et le test Chi2 pour les variables catégorielles. Les deux groupes SBT « succès » vs « échec » seront comparés sur leurs indices d'activation cérébrale, en utilisant les mêmes modalités. Les corrélations entre leurs indices d'activation cérébrale et l'intensité de la dyspnée, entre leurs indices d'activation cérébrale et l'EEG, et entre leurs indices d'activation cérébrale et l'EMG de surface seront testés à l'aide du coefficient de corrélation de Spearman. La performance des indices d'activation cérébrale et du MV-RDOS modifié pour prédire la dyspnée ou l'échec du SBT sera estimé en calculant l'aire sous la courbe des courbes ROC. Une différence observée sera considérée comme significative si la probabilité « p » d’une erreur de type I est ≤ 0,05.