Early detection of Cheyne-Stokes breathing via ECG-derived respiration in patients with severe heart failure: a pilot study

International audienceWe present in this paper a preliminary study for detecting early pattern of Cheyne-Stokes Breathing using a single electrocardiogram signal in patients with severe heart failure. Two ECG-derived respiration signals, namely Heart-Rate and R-Wave Amplitude, are computed and jointly used to estimate different respiratory events, respiratory rate and amplitude modulation. Three patients whose respiration goes from normal to severe CSB are used to test our method. Results show good performance for the detection of breathing cycles compared with the ventilation signal and the final classification based on respiratory events, AHI, amplitude modulation reveals exact correlation with the expert

Using exoskeletons to assist medical staff during prone positioning of mechanically ventilated COVID-19 patients: a pilot study

International audienceWe conducted a pilot study to evaluate the potential and feasibility of back-support exoskeletons to help the caregivers in the Intensive Care Unit (ICU) of the University Hospital of Nancy (France) executing Prone Positioning (PP) maneuvers on patients suffering from severe COVID-19-related Acute Respiratory Distress Syndrome. After comparing four commercial exoskeletons, the Laevo passive exoskeleton was selected and used in the ICU in April 2020. The first volunteers using the Laevo reported very positive feedback and reduction of effort, confirmed by EMG and ECG analysis. Laevo has been since used to physically assist during PP in the ICU of the Hospital of Nancy, following the recrudescence of COVID-19, with an overall positive feedback

Etude des mécanismes physiopathologiques impliqués dans les apnées centrales du sommeil associées à l'insuffisance cardiaque chronique : données expérimentales animales et applications à l'Homme

During sleep, control of breathing is greatly influenced by metabolic information. Whether this chemical control of ventilation is involved in the genesis of central sleep apneas with CheyneStokes respiration in severe congestive heart patients is unknown and the subject of our work. It includes three series of experiments in animal models to clarify the mechanisms involved in the hypocapnia-induced apneas, the anatomical structures mediating such a ventilatory response and the specific effects of heart failure on the control of breathing, leading to an increased susceptibility to central apneas. More specifically a sleeping dog model was used, allowing the study of periodic breathing induced by a transient hyperventilation, with and without any acute pulmonary vascular congestion. We were interested in conditions capable of changing the apneic threshold defined as the arterial or end-expiratory partial carbon dioxide pressure below which ventilation ceases. Two mechanisms possibly involved in human pathology were investigated : 1- changes in the activity of the peripheral chemoreceptors 2- pulmonary vascular congestion. Whereas the arterial chemoreceptors are involved in the genesis of hypocapnia-induced apneas and the cardio-respiratory structures activated by a pulmonary edema facilitate the occurrence of central apneas, these mechanisms were not able to fully explain the description of the Cheyne-Stokes respiration in Humans. The relevance of these results must be evaluated in Human and the role played by the non-chemical information of the control of breathing in the genesis of central apneas must be more precisely studied.La régulation chimique de la ventilation joue un rôle important durant le sommeil. Son implication possible dans la survenue d'apnées centrales du sommeil associées à la respiration périodique de Cheyne-Stokes dans l'insuffisance cardiaque sévère est l'objet de ce travail. Il comporte trois études expérimentales chez l'animal pour préciser comment une hypocapnie peut engendrer des apnées centrales, les structures anatomiques mises en jeu et les mécanismes physiopathologiques responsables d'une facilitation des apnées centrales en cas d'insuffisance cardiaque. Une préparation canine non anesthésiée, reproduisant une ventilation périodique par hyperventilation transitoire durant le sommeil a plus particulièrement été étudiée. Nous nous sommes intéressés aux conditions pouvant entraîner une modification du seuil d'apnée : pression partielle de CO2 au dessous de laquelle la ventilation s'arrête. Deux mécanismes, possiblement mis en jeu en pathologie humaine et aboutissant à une plus grande susceptibilité aux apnées centrales ont été étudiés: 1-la modification de l'activité des chémorécepteurs artériels 2- la congestion vasculaire pulmonaire. Si les chémorécepteurs artériels sont particulièrement impliqués la genèse des apnées centrales induites par l'hypocapnie et les structures cardio-respiratoires mises en jeu lors d'un d?ème pulmonaire peuvent favoriser la constitution d'une respiration périodique chez le chien, ils ne peuvent tout expliquer. La pertinence de ces résultats doit être évaluée chez l'Homme et l'implication d'informations non chimiosensibles dans la survenue d'apnées centrales du sommeil reste à étudier

Confrontation anatomoclinique et survies comparées des tumeurs carcinoïdes typiques, atypiques et carcinomes neuroendocrines à grandes cellules, bronchopulmonaires selon la classification de l'OMS de 1999 (étude rétrospective de 49 cas nancéiens de 1989 à 2000)

NANCY1-SCD Medecine (545472101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Etude des mécanismes physiopathologiques impliqués dans les apnées centrales du sommeil associées à l'insuffisance cardiaque chronique : données expérimentales animales et applications à l'Homme

La régulation chimique de la ventilation joue un rôle important durant le sommeil. Son implication possible dans la survenue d'apnées centrales du sommeil associées à la respiration périodique de Cheyne-Stokes dans l'insuffisance cardiaque sévère est l'objet de ce travail. Il comporte trois études expérimentales chez l'animal pour préciser comment une hypocapnie peut engendrer des apnées centrales, les structures anatomiques mises en jeu et les mécanismes physiopathologiques responsables d'une facilitation des apnées centrales en cas d'insuffisance cardiaque. Une préparation canine non anesthésiée, reproduisant une ventilation périodique par hyperventilation transitoire durant le sommeil a plus particulièrement été étudiée. Nous nous sommes intéressés aux conditions pouvant entraîner une modification du seuil d'apnée : pression partielle de CO2 au dessous de laquelle la ventilation s'arrête. Deux mécanismes, possiblement mis en jeu en pathologie humaine et aboutissant à une plus grande susceptibilité aux apnées centrales ont été étudiés: 1-la modification de l'activité des chémorécepteurs artériels 2- la congestion vasculaire pulmonaire. Si les chémorécepteurs artériels sont particulièrement impliqués la genèse des apnées centrales induites par l'hypocapnie et les structures cardio-respiratoires mises en jeu lors d'un œdème pulmonaire peuvent favoriser la constitution d'une respiration périodique chez le chien, ils ne peuvent tout expliquer. La pertinence de ces résultats doit être évaluée chez l'Homme et l'implication d'informations non chimiosensibles dans la survenue d'apnées centrales du sommeil reste à étudier.During sleep, control of breathing is greatly influenced by metabolic information. Whether this chemical control of ventilation is involved in the genesis of central sleep apneas with CheyneStokes respiration in severe congestive heart patients is unknown and the subject of our work. It includes three series of experiments in animal models to clarify the mechanisms involved in the hypocapnia-induced apneas, the anatomical structures mediating such a ventilatory response and the specific effects of heart failure on the control of breathing, leading to an increased susceptibility to central apneas. More specifically a sleeping dog model was used, allowing the study of periodic breathing induced by a transient hyperventilation, with and without any acute pulmonary vascular congestion. We were interested in conditions capable of changing the apneic threshold defined as the arterial or end-expiratory partial carbon dioxide pressure below which ventilation ceases. Two mechanisms possibly involved in human pathology were investigated : 1- changes in the activity of the peripheral chemoreceptors 2- pulmonary vascular congestion. Whereas the arterial chemoreceptors are involved in the genesis of hypocapnia-induced apneas and the cardio-respiratory structures activated by a pulmonary edema facilitate the occurrence of central apneas, these mechanisms were not able to fully explain the description of the Cheyne-Stokes respiration in Humans. The relevance of these results must be evaluated in Human and the role played by the non-chemical information of the control of breathing in the genesis of central apneas must be more precisely studied.NANCY1-SCD Medecine (545472101) / SudocSudocFranceF

Description et intérêt du suivi médical du sportif de haut niveau (étude de 29 jeunes joueurs de tennis lorrains)

Le Sportif de Haut Niveau est un patient à part dans le sens où son objectif de santé ne se limite pas au classique état de bien être global comme le décrit l OMS mais va être également de repousser les limites physiologiques de son organisme pour pouvoir améliorer ses performances tout en évitant la survenue de blessure. Il est ainsi particulièrement exposé à de nombreux problèmes de santé sur le plan physique et mental. C est ici que réside l intérêt du suivi médical obligatoire que doivent subir ces athlètes. Cet ouvrage fait donc une description du monde du Sport de Haut Niveau ainsi que du contenu et des objectifs du suivi médical régulier qu il impose, allant de l examen clinique biannuel à l échocardiographie initiale ou encore à l épreuve d effort maximal réalisée tous les quatre ans. Une étude portant sur ces bilans médicaux répétés chez des jeunes joueurs de tennis lorrains suivis pendant plusieurs années vient illustrer ces propos et révèle quelques-unes des conséquences possibles d une pratique sportive intensive sur des organismes en croissance. La description de ces conséquences potentielles fait elle-même l objet d un chapitre spécifique. Cet ouvrage offre donc une vision globale du rôle du Médecin dans le Sport de Haut Niveau, partagé entre le désir d amélioration des performances que manifeste l athlète et la gestion des risques que celui-ci fait ainsi courir pour sa santé globaleNANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocSudocFranceF

Réalité Virtuelle Immersive: Effets antalgiques et physiologiques

International audienc

Réalité Virtuelle Immersive: Effets antalgiques et physiologiques

International audienc

A signal demodulation-based method for the early detection of Cheyne-Stokes respiration

International audienceCheyne-Stokes respiration (CSR) is a sleep-disordered breathing characterized by recurrent central apneas alternating with hyperventilation exhibiting a crescendo-decrescendo pattern of tidal volume. This respiration is reported in patients with heart failure, stroke or damage in respiratory centers. It increases mortality for patients with severe heart failure as it has adverse impacts on the cardiac function. Early stage of CSR, also called periodic breathing, is often undiagnosed as it only provokes hypopneas instead of apneas, which are much more difficult to detect. This paper demonstrates the proof of concept of a new method devoted to the early detection of CSR. The proposed approach relies on a signal demodulation technique applied to ventilation signals measured on 15 patients with chronic heart failure whose respiration goes from normal to severe CSR. Based on a modulation index and its instantaneous frequency, oscillation zones are detected and classified into three categories: CSR, periodic breathing and no abnormal pattern. The modulation index is used as an efficient indicator to quantify the degree of certainty of the pathology for each patient. Results show high correlation with experts' annotations with sensitivity and specificity values of 87.1% and 89.8% respectively. A final decision leads to a classification which is confirmed by the experts' conclusions