Prise en charge de l'hypotension sous anesthésie par développement d'un moniteur de mesure non invasive de la pression artérielle et par l'élaboration d'un modèle PK/PD de la noradrénaline
Intraoperative hypotension management using novel algorithms for noninvasive blood pressure monitoring as well as PK/PD modeling of norepinephrine
par Jona JOACHIM sous la direction de Étienne GAYAT
Thèse de doctorat en Biothérapies et biotechnologies
ED 561 Hématologie, oncogenèse et biothérapies

Soutenue le lundi 10 octobre 2022 à Université Paris Cité

Sujets
  • Hypotension artérielle
  • Modélisation PK/PD
  • Monitorage médical
  • Respirateurs médicaux

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Mots clés
Anesthésie, Hypotension, Monitorage, Intelligence artificielle, PK/PD
Resumé
L'hypotension artérielle sous anesthésie (IOH) est un phénomène fréquent. Des études récentes ont identifié l'IOH comme responsable de dommages myocardiques, d'insuffisance rénale aiguë, d'hypoperfusion cérébrale augmentant ainsi la morbi-mortalité post-opératoire. La population de patients devient de plus en plus âgée et de plus en plus fragile, or les patients les plus fragiles sont le plus exposés au risque d'IOH et sont ceux qui la tolèrent le moins bien ces épisodes. Ils sont exposés à une morbidité accrue, des défaillances d'organes et des complications post-opératoires qui peuvent avoir des séquelles à long terme dans de nombreux cas. Il a été montré dans la littérature qu'une prise en charge agressive de cette hypotension permet d'éviter un certain nombre de complications post-opératoires. En effet, les la gravité des souffrances d'organes est à la fois liée à la profondeur de l'hypotension comme à la durée d'hypotension. Un traitement avec un objectif de pression artérielle permet d'en réduire l'exposition. Les moyens thérapeutiques efficaces pour traiter cette hypotension existent, notamment avec les médicaments vasopresseurs, et la mise en oeuvre de cette prise en charge à large échelle se traduirait sans doute par un bénéfice de santé publique. Nous avons cependant identifié deux freins à l'application de cette prise en charge aujourd'hui, d'un côté un manque de monitorage et de l'autre côté des difficultés de mise en place du traitement. La gravité de l'hypotension étant dose dépendante, le monitorage joue un rôle clé. Un brassard à tension permettant une mesure discontinue semble aujourd'hui insuffisant et un monitorage continu paraît nécessaire. Il ne paraît cependant pas raisonnable de proposer systématiquement un monitorage invasif pour des patients sans pathologie sévère sous-jacente pour des chirurgie de risque faible ou intermédiaire. Par conséquent, le monitorage doit être continu et non-invasif. Nous avons mis au point, en se basant sur des mécanismes physiologiques, une série d'algorithmes permettant l'estimation en temps réel, battement par battement, de la pression artérielle moyenne en utilisant le monitorage standard préexistant, notamment la photopléthysmographie, permettant de cette manière une utilisation systématique sans surcoût. Le traitement de l'hypotension sous anesthésie est aujourd'hui largement basé sur des médicaments vasopresseurs. Parmi ceux-là, la noradrénaline diluée faiblement dosée s'est très rapidement établie comme un standard de facto sur les 5 dernières années. Cependant, l'utilisation de cette drogue n'est pas toujours aisée. En effet, il s'agit d'un médicament puissant avec une demie vie courte et une fenêtre thérapeutique étroite. L'absence de standardisation quant à l'utilisation peut exposer à des accidents d'utilisation et la grande variabilité interindividuelle rend difficile l'ajustement de la dose nécessaire. Nous avons développé un modèle pharmacocinétique/pharmacodynamique (PK/PD) permettant un calcul de dose individualisé par patient et pouvant servir de base pour une administration en objectif de concentration. L'administration de la noradrénaline en objectif de concentration est une méthode de choix pour uniformiser et simplifier les prises en charge tout en évitant des erreurs de dose et des fluctuations. L'incorporation de ces deux modèles, l'un de monitorage, l'autre de traitement pharmacologique, en boucle fermée pourrait à terme automatiser la prise en charge de l'hypotension sous anesthésie.