Projet

Analyse digitale intégrative péri-opératoire des signaux chez les patients en défaillance cardiaque & vasculaire

Coordination

Responsable(s) coordinateur(s) du projet : Alexandre Mebazaa

Établissement coordinateur : Inserm – Délégation Régionale Paris Île-de-France Centre Nord

Mots-clés

Marqueurs cardiovasculaires biologiques et digitaux, capteurs, traitement des signaux cardiorespiratoires, imagerie par ultrasons, elastographie, Recherche clinique, rythmologie, mort subite cardiaque, modélisation, data science, apprentissage automatique

Résumé

Les complications cardiovasculaires sont fréquentes pendant et après les interventions chirurgicales. Pourtant, jusqu’à aujourd’hui, aucune recommandation des sociétés savantes n’a permis de prévenir efficacement ces complications. Elles peuvent apparaître au bloc opératoire, dans les services où les malades sont hospitalisés et/ou après le retour à domicile. Les paramètres mesurés aujourd’hui en péri-opératoire (avant, pendant et après l’intervention chirurgicale) ne permettent toujours pas d’anticiper la survenue des complications ni de les expliquer pleinement. De plus, la quasi-absence de suivi des paramètres cardiovasculaires dans les jours qui suivent l’intervention chirurgicale aussi bien durant le séjour hospitalier que lors du retour à domicile, même chez des patients connus pour leur fragilité cardiovasculaire, ne permet aucune détection ou anticipation des complications. Diip-Heart a pour but la mise en place des éléments d’un « monitorage cardiovasculaire augmenté » en péri opératoire permettant d’anticiper tous les événements graves cardiovasculaires.

Ce « monitorage augmenté » consiste en une analyse très poussée et une intégration continue des paramètres recueillis aujourd’hui au bloc opératoire dans un jumeau numérique pour identifier des nouveaux marqueurs digitaux pouvant indiquer, à tout moment, l’état précis des fonctions cardiaques, vasculaires systémiques, vasculaires cérébrales et leurs interactions. En plus de cette analyse extrêmement poussée des paramètres cardiovasculaires, certains patients porteront, plusieurs jours avant, pendant et plusieurs mois après la chirurgie un dispositif portable (type bracelet) comprenant de multiples capteurs cardiovasculaires et un accéléromètre. Ce dernier permettra de lier les nouveaux marqueurs du monitorage augmenté à ceux du dispositif et d’analyser les propriétés prédictives de complications des modifications observées dans les étages de chirurgie et au retour à domicile.

Le groupement mis en place pour réaliser le projet « Diip-Heart » comprend 5 équipes parmi les plus reconnues en France dans la recherche cardiovasculaire, ayant toutes les 5 réussi à mettre en place une recherche alliant la physiologie cardiovasculaire et une grande expertise d’analyse de données pour permettre d’améliorer la prise en charge des patients ayant une atteinte cardiaque ou vasculaire.

Une grande partie de la recherche aura lieu sur la base de données collectée par l’équipe d’anesthésie de Lariboisière qui détient les données collectées à haute fréquence de plus de 40 000 malades. Les analyses avancées vont permettre de générer un jumeau numérique hémodynamique cardiaque et vasculaire sur lequel seront testées des modifications de médicaments et de conditions de remplissage vasculaire, toutes utilisées au bloc opératoire. Ce jumeau sera enrichi par les paramètres générés par l’enregistrement continu au bloc opératoire des paramètres cérébraux.

Les complications sont présentes au bloc opératoire, mais encore plus lors du retour à domicile au moment où la surveillance est inexistante. Diip-Heart enregistrera toutes les données lors du séjour hospitalier et à domicile grâce à un dispositif portable intelligent. Chez les patients porteurs d’un implant cardiaque, on enregistrera aussi les paramètres générés en continu. L’ensemble de ces enregistrements et leurs comparaisons à l’état du patient permettra de définir des marqueurs digitaux de haut-risque de complication qui, s’ils sont précoces, peuvent permettre d’alerter l’anesthésiste et prévenir la complication. Les résultats de ces travaux, s’ils sont positifs, pourraient influer sur les recommandations européennes de chirurgie et d’anesthésie sur le bénéfice d’utiliser des systèmes « continus de monitorage augmenté » chez tous les patients fragiles, particulièrement ceux présentant des défaillances cardiaques et/ ou vasculaires.

Partenaires
Unité Tutelles
MASCOT – U 942 Inserm, Université Paris Cité, AP-HP

Université Paris 13 partenaire

Centre Inria Saclay, Eq M3DISIM, UMR 7649 Inria, École Polytechnique, CNRS
PhysMed – U1273 – UMR 8063 ESPCI, Inserm, CNRS, Université Paris Sciences & Lettres (PSL)
LTSI – U 1099 Inserm, Université Rennes

CHRU et CNRS partenaires

PARCC – U 970 Inserm, Université Paris Cité

AP-HP, HEGP et CNRS partenaires

CEA – LETI CEA Grenoble

Université de Grenoble Alpes partenaire