| Analyse à base de modèles des interactions cardiorespiratoires chez l'adulte et chez le nouveau-né (Model-based analysis of cardio-respiratory interactions in adults and newborns) Guerrero, Gustavo - (2020-09-23) / Universite de Rennes 1 - Analyse à base de modèles des interactions cardiorespiratoires chez l'adulte et chez le nouveau-né
| |||
Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Hernández Rodriguez, Alfredo; Le Rolle, Virginie Discipline : Signal, image, vision Laboratoire : Laboratoire de Traitement du Signal et de l'Image Ecole Doctorale : MATHSTIC Classification : Sciences de l'ingénieur, Médecine et santé Mots-clés : Apnée, Prématuré, Identification spécifique-patient, Analyse de sensibilité
| |||
Résumé : Les mécanismes physiologiques à l’origine des épisodes d’apnée, chez l’adulte et le prématuré, ne sont pas encore entièrement élucidés. L’objectif principal de cette thèse est de proposer une approche, basée sur des modèles computationnels, afin de mieux com- prendre la réponse cardio-respiratoire aiguë à un épisode d’apnée. Un modèle original des interactions cardio-respiratoires a été proposé et adapté selon 3 versions : adulte, nouveaux-né à terme et prématuré. Les analyses de sensibilité, réalisées sur ces modèles, ont mis en en évidence l’importance de certaines grandeurs physiologiques : fraction d’oxygène inspiré, les taux métaboliques, le chemoréflexe et le volume pulmonaire. À partir de ces résultats un sous-ensemble de paramètres a été sélectionné pour réaliser la première identification spécifique-patient d’un modèle adulte pour étudier la dynamique de SaO2 pendant une apnée obstructive à partir d’une base de données clinique composée de 107 apnées obstructives réparties sur 10 patients. À par- tir des paramètres identifiés, un phénotype des patients a été obtenu, différenciant les patients présentant un risque accru d’instabilité respiratoire et de respiration périodique. Les résultats de la thèse ouvrent de nouvelles perspectives pour la prise en charge et l’optimisation de certaines thérapies (CPAP, PEEP, oxygénothérapie,...) en unités de soins intensifs néonatals et adultes. Abstract : The physiological mechanisms behind apnea episodes in adults and premature infants are not yet fully elucidated. The main objective of this thesis is to propose an approach, based on computational models, in order to better understand the acute cardio-respiratory response to an episode of apnea. An original model of cardio-respiratory interactions has been proposed and adapted in 3 versions: adult, newborn at term and preterm infant. Sensitivity analyses, performed on these models, have highlighted the importance of certain physiological variables: the fraction of inspired oxygen, metabolic rates, the chemoreflex and lung volume. From these results, a subset of parameters was selected to perform the first patient-specific identification of an adult model to study the dynamics of SaO2 during an obstructive apnea from a clinical database composed of 107 obstructive apneas distributed over 10 patients. From the parameters identified, a phenotyping of the patients was obtained, differentiating the patients with an increased risk of respiratory instability and periodic breathing. The results of the thesis open up new perspectives for the management and optimization of certain therapies (CPAP, PEEP, oxygen therapy, etc.) in neonatal and adult intensive care units. | |||