Interaction Cerveau-Poumon Pendant l'Insuffisance Respiratoire Aiguë (BrainFlow)
Interactions cerveau-poumon chez les patients recevant de l'oxygène humidifié à haut débit pour une insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë de novo
L'insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë de novo (AHRF) est une cause fréquente d'admission en unité de soins intensifs (USI). Sa principale cause est la pneumonie acquise en communauté. La prévention de l'intubation repose, entre autres, sur les canules nasales à haut débit (HFNC). Cependant, environ 40 % des patients sont intubés malgré l'utilisation de HFNC.
Notre équipe a développé des mesures dérivées des électroencéphalogrammes (EEG) et de la spectroscopie proche infrarouge (NIRS) qui permettent d'étudier les interactions cerveau-ventilation. À ce jour, ces outils ont été étudiés exclusivement chez des patients intubés. Les investigateurs souhaitent désormais les étudier chez des patients non intubés.
L'objectif de cette étude est d'étudier la relation entre le cerveau et les poumons chez les patients adultes admis en unité de soins intensifs pour une insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë et pour lesquels le médecin traitant a décidé de débuter une HFNC.
Avant et une heure après l'introduction de la HFNC, un électroencéphalogramme (EEG), une spectroscopie proche infrarouge (NIRS) et un électromyogramme (EMG) des muscles scalènes seront recueillis.
À partir de ces enregistrements, les variables suivantes seront recueillies : 1) La densité du spectre de fréquences gamma (30-100 Hz), bêta (13-30 Hz), alpha (8-12 Hz), thêta (4-8 Hz) et delta (0,5-4 Hz) de l'EEG dans chacune des régions corticales droite et gauche suivantes : région médiale du cortex préfrontal, région antérieure du gyrus cingulaire, région postérieure du gyrus cingulaire, insula, cortex somatosensoriel, gyrus angulaire, cortex préfrontal latéral et aire motrice supplémentaire ; 2) La connectivité entre ces régions pour chaque spectre de fréquences ; 3) Le potentiel pré-inspiratoire ; 4) Le classifieur de Rieman ; 5) La cohérence et la causalité de Granger entre chaque spectre de fréquences et l'EMG des muscles scalènes.
Ces variables seront comparées avant et 1 heure après le début de la HFNC, et entre les patients qui seront intubés en raison d'un échec de la HFNC et ceux qui ne le seront pas.
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Intervention / Traitement
Description détaillée
L'insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë de novo (IRHA) est une cause fréquente d'admission en unité de soins intensifs (USI). Sa principale cause est la pneumonie acquise en communauté. La prévention de l'intubation repose, entre autres, sur l'utilisation de lunettes nasales à haut débit (HFNC). Cependant, environ 40 % des patients sont intubés malgré l'utilisation de HFNC.
Notre équipe a développé des mesures dérivées des électroencéphalogrammes (EEG) et de la spectroscopie proche infrarouge (NIRS) qui permettent d'étudier les interactions cerveau-ventilation. À ce jour, ces outils ont été étudiés exclusivement chez des patients intubés. Les investigateurs souhaitent désormais les étudier chez des patients non intubés.
L'objectif de cette étude est d'explorer la relation entre le cerveau et les poumons chez des patients adultes admis en unité de soins intensifs pour une insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë et pour lesquels le médecin traitant a décidé d'initier un traitement par HFNC.
Avant et une heure après l'introduction du HFNC, un électroencéphalogramme (EEG), une spectroscopie proche infrarouge (NIRS) et un électromyogramme (EMG) des muscles scalènes seront recueillis.
À partir de ces enregistrements, les variables suivantes seront collectées : 1) La densité du spectre de fréquences gamma (30-100 Hz), bêta (13-30 Hz), alpha (8-12 Hz), thêta (4-8 Hz) et delta (0,5-4 Hz) de l'EEG dans chacune des régions corticales droite et gauche suivantes : région médiale du cortex préfrontal, région antérieure du gyrus cingulaire, région postérieure du gyrus cingulaire, insula, cortex somatosensoriel, gyrus angulaire, cortex préfrontal latéral et aire motrice supplémentaire ; 2) La connectivité entre ces régions pour chaque spectre de fréquences ; 3) Le potentiel pré-inspiratoire ; 4) Le classificateur de Riemann ; 5) La cohérence et la causalité de Granger entre chaque spectre de fréquences et l'EMG des muscles scalènes.
Ces variables seront comparées avant et 1 heure après l'initiation du HFNC, et entre les patients qui seront intubés en raison d'un échec du HFNC et ceux qui ne le seront pas.
Type d'étude
Inscription (Estimé)
Contacts et emplacements
Coordonnées de l'étude
- Nom: Alexandre Demoule
- Numéro de téléphone: 0142167888
- E-mail: alexandre.demoule@aphp.fr
Sauvegarde des contacts de l'étude
- Nom: Martin Dres
- Numéro de téléphone: 0142167965
- E-mail: martin.dres@aphp.fr
Lieux d'étude
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Paris, France, 75013
- Recrutement
- Médecine Intensive - Réanimation, Hôpital Pitié Salpêtrière
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Contact:
- Alexandre DEMOULE, Pr
- Numéro de téléphone: 0142167761
- E-mail: alexandre.demoule@aphp.fr
-
Paris, France
- Pas encore de recrutement
- Service de Médecine Intensive et Réanimation, Hôpital Pitié Salpêtrière
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Contact:
- Alexandre Demoule
- Numéro de téléphone: 0142167888
- E-mail: alexandre.demoule@aphp.fr
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Contact:
- Martin Dres
- Numéro de téléphone: 0142167965
- E-mail: martin.dres@aphp.fr
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
- Adulte
- Adulte plus âgé
Accepte les volontaires sains
Méthode d'échantillonnage
Population étudiée
La description
Critères d'inclusion :
- - Âge ≥ 18 ans
- Admis en soins intensifs au cours des 48 dernières heures
Insuffisance respiratoire hypoxémique aiguë de novo avec indication de lunettes nasales à haut débit (HFNC), définie par la combinaison des trois critères suivants :
- Tachypnée > 25 respirations/min ou respiration laborieuse
- PaO₂ (pression partielle d'oxygène) / FiO₂ (fraction d'oxygène inspirée) ≤ 200 mmHg
- Opacités alvéolaires unilatérales ou bilatérales à la radiographie pulmonaire
- Décision du médecin traitant d'initier un traitement par HFNC
- Après information, le patient ou le proche n'a pas refusé de participer (selon la loi française, le consentement éclairé écrit est dispensé)
Critères d'exclusion :
- - Exacerbation d'une maladie respiratoire chronique sous-jacente
- Œdème pulmonaire cardiogénique aigu indiquant une ventilation non invasive (VNI)
- Hypercapnie > 45 mmHg indiquant une VNI
- Échelle de coma de Glasgow < 13
- Intubation imminente
- Maladie neurologique centrale sous-jacente susceptible d'altérer les signaux EEG
- Grossesse ou allaitement
- Absence de couverture d'assurance maladie
- Patient sous protection légale
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
Cohortes et interventions
Groupe / Cohorte |
Intervention / Traitement |
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Patients adultes admis en soins intensifs pour une insuffisance rénale aiguë
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Deux enregistrements de 10 minutes seront réalisés.
Chaque enregistrement comprendra la collecte continue des données EEG, NIRS et EMG des muscles scalènes, ainsi que la collecte des variables de surveillance des soins intensifs toutes les minutes.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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densité du spectre de fréquence gamma de l'EEG dans la région médiale du cortex cérébral préfrontal droit
Délai: avant et 1 heure après le début de l'utilisation de lunettes nasales à haut débit
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densité du spectre de fréquence gamma (30 - 100 Hz) de l'EEG dans la région médiale du cortex préfrontal droit du cerveau, avant l'initiation de l'OHF ( = oxygène à haut débit), puis 1 heure après son initiation
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avant et 1 heure après le début de l'utilisation de lunettes nasales à haut débit
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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La densité du spectre de fréquences gamma, bêta, alpha, thêta et delta
Délai: avant et 1 heure après le début de l'oxygénothérapie à haut débit par canule nasale
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La densité du spectre de fréquences gamma (30-100 Hz) de l'EEG dans les régions corticales suivantes : région médiale du cortex préfrontal gauche, région antérieure des gyrus cingulaires droit et gauche, région postérieure des gyrus cingulaires droit et gauche, insula droite et gauche, cortex somatosensoriel droit et gauche, gyrus angulaire droit et gauche, cortex préfrontal latéral droit et gauche, et aire motrice supplémentaire droite et gauche.
et les densités des spectres de fréquences bêta (13-30 Hz), alpha (8-12 Hz), thêta (4-8 Hz) et delta (0,5-4 Hz) dans chacune des régions corticales droite et gauche susmentionnées.
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avant et 1 heure après le début de l'oxygénothérapie à haut débit par canule nasale
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Connectivité
Délai: avant et 1 heure après l'initiation de la canule nasale à haut débit
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Connectivité entre la région médiale du cortex cérébral préfrontal, la région antérieure du gyrus cingulaire, la région postérieure du gyrus cingulaire, l'insula, la région médiale du cortex préfrontal, le cortex somatosensoriel, le gyrus angulaire, le cortex préfrontal latéral et l'aire motrice supplémentaire, droite et gauche, pour les spectres de fréquence gamma (30-100 Hz), bêta (13-30 Hz), droite et gauche, alpha (8-12 Hz), droite et gauche, thêta (4-8 Hz) et delta (0,5-4 Hz), droite et gauche.
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avant et 1 heure après l'initiation de la canule nasale à haut débit
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potentiel pré-inspiratoire
Délai: avant et 1 heure après le début de la canule nasale à haut débit
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la présence d'un potentiel pré-inspiratoire sera recherchée
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avant et 1 heure après le début de la canule nasale à haut débit
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Classificateur de Riemann
Délai: avant et 1 heure après le début de l'utilisation de lunettes nasales à haut débit
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L'aire sous la courbe des caractéristiques de fonctionnement du récepteur (ROC) du classifieur de Riemann sera mesurée.
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avant et 1 heure après le début de l'utilisation de lunettes nasales à haut débit
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Cohérence et Causalité de Granger
Délai: avant et 1 heure après le début de la canule nasale à haut débit
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La cohérence entre les bandes de fréquence EMG et EEG gamma (30-100 Hz), bêta (13-30 Hz), droite et gauche, alpha (8-12 Hz), thêta (4-8 Hz) et delta (0,5-4 Hz), droite et gauche.
Si une cohérence significative existe, la direction de la relation est déterminée en utilisant la causalité de Granger.
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avant et 1 heure après le début de la canule nasale à haut débit
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Concentration d'oxyhémoglobine (HbO2)
Délai: avant et 1 heure après l'initiation des lunettes nasales à haut débit
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Concentration d'oxyhémoglobine (HbO2) dérivée des densités optiques (fNIRS) en utilisant la loi de Beer-Lambert modifiée, dans les régions préfrontales et latérales du cortex, droite et gauche.
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avant et 1 heure après l'initiation des lunettes nasales à haut débit
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Variation d'amplitude pour les fréquences fNIRS (fNIRS)
Délai: avant et 1 heure après le début de la ventilation par canule nasale à haut débit
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La variation d'amplitude pour les fréquences (fNIRS) entre 1,0 et 1,25 Hz (liée à la fréquence cardiaque), entre 0,18 et 0,25 Hz (liée à la fréquence respiratoire), entre 0,08 et 0,13 Hz (liée à la fréquence myogénique, tonus sympathique), entre 0,05 et 0,07 Hz
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avant et 1 heure après le début de la ventilation par canule nasale à haut débit
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Les enquêteurs
- Chercheur principal: Alexandre Demoule, APHP
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Estimé)
Achèvement de l'étude (Estimé)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Réel)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Mots clés
Autres numéros d'identification d'étude
- APHP251258
Plan pour les données individuelles des participants (IPD)
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Description du régime IPD
Les procédures menées avec l'autorité française de protection des données (CNIL, Commission nationale de l'informatique et des libertés) ne prévoient pas la transmission de la base de données, pas plus que les documents d'information et de consentement signés par les patients.
La consultation par le comité de rédaction ou par des chercheurs intéressés des données individuelles des participants qui sous-tendent les résultats rapportés dans l'article après anonymisation peut néanmoins être envisagée, sous réserve de la détermination préalable des modalités d'une telle consultation et dans le respect de la conformité aux réglementations applicables.
Délai de partage IPD
Critères d'accès au partage IPD
Type d'informations de prise en charge du partage d'IPD
- PROTOCOLE D'ÉTUDE
- CIF
Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude
Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine
Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine
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