Evaluation de l'adaptation à la ventilation non invasive chez des patients atteints d'insuffisance respiratoire chronique

• Auteur / Autrice : Roomila Naeck
• Direction : Christophe Letellier, Antoine Cuvelier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Rouen
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime ; 1967-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Troubles du sommeil

Entropie

Ventilation non invasive

Insuffisance respiratoire chronique

Syndromes des apnées du sommeil

Traitement du signal -- Techniques numériques

Chaos (théorie des systèmes)

Théories non linéaires

Systèmes dynamiques

Biomathématiques

Résumé

L’objectif est d’étudier les influences de la ventilation non invasive (VNI) sur l’organisme d’un patient atteint d’une insuffisance respiratoire chronique. A partir des signaux de polysomnographie (PSG), examen de référence permettant d’analyser les mécanismes d’interactions patient-ventilateur, l’efficacité de la VNI a pu être appréciée. 1) Etude rétrospective : des synoptiques permettant une visualisation globale des événements au cours de la nuit par la représentation simultanée des variables enregistrées lors de la PSG ont été construits. Puis, les relations entre les différents asynchronismes patient-ventilateur et les fuites non intentionnelles ont été quantifiées. Quatre types de profil ventilatoire ont été mis en évidence. 2) Etude prospective : adaptation à la VNI. Trois PSG ont été réalisées : une en ventilation spontanée (J1), une la nuit de la mise en place de la VNI (J2) et une après 15 jours de VNI (J15). Une analyse individuelle a été effectuée par l’interprétation des synoptiques, et une analyse globale a été effectuée par une approche statistique. Une entropie de Shannon, calculée à partir de diagrammes de proche-retour, a été utilisée pour estimer la qualité du sommeil. La mise en place de la VNI se traduit par une amélioration des paramètres ventilatoires, une amélioration voire une restauration du temps passé en sommeil paradoxal, et une diminution de la fragmentation du sommeil par la correction des apnées obstructives. Sous VNI, la variabilité cardiaque, estimée à partir d’une entropie de Shannon calculée sur la base d’une dynamique symbolique, diminue significativement. Peu d’effets des asynchronismes sur la qualité de la ventilation ont été notés.

The aim of this work is to study the impact that the noninvasive ventilation (NIV) has on the organism of a patient having chronic respiratory failure. To do so, two studies based on polysomnography (PSG) were carried out. 1) Retrospective study: synoptics were made which allowed us to have a global visualization of the events occuring during the night, by the simultaneous representation of the recording variables during the PSG. We were then able to quantify the connections between the various patient-ventilator asynchronisms and the non-intentional leaks. Four different patient-ventilator types of interactions could be highlighted. 2) Prospective study: how patients can adapt themselves to NIV. Three PSG were performed: one was made under spontaneous breathing (J1), one was made during the second night after NIV initiation (J2) and the third one was made 15 days later (J15). An individual analysis could then be carried out, based on the interpretation of the synoptics of each patient, and a global analysis was performed as well through a statistic approach. A Shannon entropy calculated on recurrence plot, was also used to estimate the quality of sleep. During the initiation of long-term noninvasive ventilation, ventilatory parameters (oxymetry and capnography) were improved, patients showed a progressive increase of the time spent in REM sleep and the sleep fragmentation was reduced thanks to a correction of obstructive sleep apneas. Under noninvasive ventilation, cardiac variability, estimated with a Shannon entropy based on a symbolic dynamic, was significantly reduced. Only a few effects of the asynchronisms on ventilation quality were noticed in this study.