Automatic sleep staging from ventilator signals in non-invasive ventilation

AbstractNon-invasive ventilation (NIV), a recognized treatment for chronic hypercapnic respiratory failure, is predominantly applied at night. Nevertheless, the quality of sleep is rarely evaluated due to the required technological complexity. A new technique for automatic sleep staging is here proposed for patients treated by NIV. This new technique only requires signals (airflow and hemoglobin oxygen saturation) available in domiciliary ventilators plus a photo-plethysmogram, a signal already managed by some ventilators. Consequently, electroencephalogram, electrooculogram, electromyogram, and electrocardiogram recordings are not needed. Cardiorespiratory features are extracted from the three selected signals and used as input to a Support Vector Machine (SVM) multi-class classifier. Two different types of sleep scoring were investigated: the first type was used to distinguish three stages (wake, REM sleep and nonREM sleep), and the second type was used to evaluate five stages (wake, REM sleep, N1, N2 and N3 stages). Patient-dependent and patient-independent classifiers were tested comparing the resulting hypnograms with those obtained from visual/manual scoring by a sleep specialist. An average accuracy of 91% (84%) was obtained with three-stage (five-stage) patient-dependent classifiers. With patient-independent classifiers, an average accuracy of 78% (62%) was obtained when three (five) sleep stages were scored. Also if the PPG-based and flow features are left out, a reduction of 4.5% (resp. 5%) in accuracy is observed for the three-stage (resp. five-stage) cases. Our results suggest that long-term sleep evaluation and nocturnal monitoring at home is feasible in patients treated by NIV. Our technique could even be integrated into ventilators

TRY plant trait database – enhanced coverage and open access

Plant traits - the morphological, anatomical, physiological, biochemical and phenological characteristics of plants - determine how plants respond to environmental factors, affect other trophic levels, and influence ecosystem properties and their benefits and detriments to people. Plant trait data thus represent the basis for a vast area of research spanning from evolutionary biology, community and functional ecology, to biodiversity conservation, ecosystem and landscape management, restoration, biogeography and earth system modelling. Since its foundation in 2007, the TRY database of plant traits has grown continuously. It now provides unprecedented data coverage under an open access data policy and is the main plant trait database used by the research community worldwide. Increasingly, the TRY database also supports new frontiers of trait‐based plant research, including the identification of data gaps and the subsequent mobilization or measurement of new data. To support this development, in this article we evaluate the extent of the trait data compiled in TRY and analyse emerging patterns of data coverage and representativeness. Best species coverage is achieved for categorical traits - almost complete coverage for ‘plant growth form’. However, most traits relevant for ecology and vegetation modelling are characterized by continuous intraspecific variation and trait–environmental relationships. These traits have to be measured on individual plants in their respective environment. Despite unprecedented data coverage, we observe a humbling lack of completeness and representativeness of these continuous traits in many aspects. We, therefore, conclude that reducing data gaps and biases in the TRY database remains a key challenge and requires a coordinated approach to data mobilization and trait measurements. This can only be achieved in collaboration with other initiatives

Embolies pulmonaires graves (à propos de 10 cas)

Ce travail a pour objectif de définir l'embolie pulmonaire grave, de proposer une méthode diagnostique devant une suspicion d'embolie pulmonaire grave, et de revoir les indications des agents thrombolytiques, qui constituent le traitement spécifique de ces embolies. Méthode : Dix cas d'embolies pulmonaires traitées par fibrinolyse ont été étudiés rétrospectivement et comparés aux résultats de la littérature. Les signes de gravité présents à l'admission, et les examens réalisés pour parvenir au diagnostic ont été analysés en particulier. L'efficacité des fibrinolytiques (sur des signes cliniques, biologiques, et radiologiques) et leurs complications ont été évaluées. Résultats : Les embolies pulmonaires fibrinolysées dans notre étude présentent toutes des signes de gravité sans instabilité hémodynamique, pour une obstruction artérielle pulmonaire de 40 à 60 %. L'angioscanner spiralé pulmonaire ou l'angiographie pulmonaire permettent le diagnostic dans tous les cas. Globalement il existe une amélioration clinique dans tous les cas et radiologique dans 7 cas sur 10 après traitement par rt-PA. Il n'y a pas de décès. Un épisode d'hémorragie mineure survient dans tous les cas. Il y a 20 % d'hémorragies graves. Les embolies pulmonaires graves peuvent ainsi être définies par une instabilité hémodynamique où l'existence d'un ou plusieurs des signes suivants : syncope, tachycardie >100/min, tachypnée >25/min, signes d'insuffisance cardiaque droite, hypoxémie <60 mmHg, signes droits francs à l'électrocardiogramme, signes échocardiographiques de coeur pulmonaire aigu. Devant une suspicion d'embolie pulmonaire grave le diagnostic doit être rapide et, si elle est disponible, l'échographie cardiaque est à réaliser en parallèle avec l'angioscanner spiralé, l'angiographie pulmonaire étant réservée aux cas litigieux. Le traitement thrombolytique a prouvé son efficacité dans le traitement des embolies pulmonaires massives, ses indications pourraient être élargies à toutes les embolies pulmonaires graves.ROUEN-BU Médecine-Pharmacie (765402102) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Ventilation non invasive (VNI) à long terme (Etude rétrospective sur 446 patients pris en charge par le service de pneumologie du Pr Muir et par ADIR ASSISTANCE)

Cette étude rétrospective a permis de suivre l'évolution de 446 patients bénéficiant d'une VNI à long terme sur une période de 15 ans (1997-2012).Ces patients ont bénéficié d'une prise en charge homogène puisqu'ils ont tous été suivis par le service de pneumologie et l'USIR du Pr MUIR (CH de ROUEN), pionnière dans le développement de la VNI à domicile, et par ADIR Assistance qui assure l'appareillage ainsi que le suivi médico-technique. Les informations ont été collectées grâce à la base de données que constitue le fichier de patients de l'AMR Assistance. La majorité des patients sont des hommes (61%) et plus de 30% des patients ont plus de 65 ans au début de leur prise en charge. Les étiologies les plus souvent rencontrées sont la BPCO, le syndrome obésité-hypoventilation, les maladies neuromusculaires et dans une moindre mesure la cyphoscoliose. Le nombre de patients pris en charge chaque année augmente (+30%) au cours de la période d'étude car le nombre de patients obèses et maladies neuromusculaires augmente alors que les autres étiologies paraissent stables. L'interface /a plus utilisée est le masque nasal (81%) puis le masque facial (18%) et les canules nasales (5%). Le choix de l'interface est primordial pour la tolérance de la VNI et sa poursuite à long terme. Les ventilateurs barométriques sont les plus utilisés (84%) parce qu'ils sont mieux tolérés par les patients et permettent la gestion des fuites. L'observance de la VNI est majoritairement bonne (61%) ; elle est meilleure dans le groupe restrictif (64%) que dans le groupe obstructif (56%). Les hospitalisations sont peu fréquentes, 75 % des patients sont hospitalisés au moins une fois durant leur prise en charge, la fréquence des hospitalisations étant de 0.65/an. Le risque d'hospitalisation augmente avec la durée de la prise en charge.La médiane de survie (MS) est de 6.8 ans ; la survie à 1 an est de 90% et la survie à 10 ans est de 30%.Les meilleurs résultats sont obtenus pour les étiologies obésité (0.47 hospitalisation/an, MS-8.2 ans) et cyphoscoliose (0.58 hospitalisation/an, MS-7.7 ans). Le bénéfice semble plus court, mais réel, pour les patients BPCO (0.75 hospitalisation/an, MS 6.4 ans). Ces résultats sont conformes aux données de la littérature auxquels ils ont été confrontés.ROUEN-BU Médecine-Pharmacie (765402102) / SudocSudocFranceF

Prise en charge non pharmacologique de l'insuffisance respiratoire chronique obstructive grave

La bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) qui conduit à l'insuffisance respiratoire chronique est la 5ème cause de décès en Europe. Dans cette thèse, nous avons étudié : 1) la régulation du gène d'une métalloprotéinase (MMP-12) impliquée dans la physiopathologie de la BPCO ; 2) la mise au point d'un dosage ELISA de l'inter-alpha trypsine inhibiteur ; 3) la répartition des allèles de l'alpha-1 antitrypsine chez des patients atteints de bronchectasies ; 4) l'impact d'une valve économiseuse sur les paramètres objectifs de la qualité du sommeil ; 5) l'efficacité d'un système de remplissage au domicile de cylindres d'oxygène gazeux ; 6) les bénéfices de la ventilation non invasive (VNI) sur la survie au long cours ; 7) les indications d'une VNI à domicile au décours immédiat d'une insuffisance respiratoire aiguë ; 8) les avantages/limites de la capnographie transcutanée lors des réglages de la VNI ; 9) l'efficacité d'un masque à espace mort élévé pour la VNI chez les patients BPCO.ROUEN-BU Médecine-Pharmacie (765402102) / SudocPARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Mise en place du traitement par pression positive continue chez les patients pésentant un syndrome d'apnées hypopnées obstructives du sommeil par la méthode d'autotitration par PPC autopilotée à domicile

Le syndrome d'apnées hypopnées obstructives du sommeil (SAHOS) a une prévalence élevée. Cette maladie a des répercussions sociales, professionnelles et médicales qui nécessitent une prise en charge rapide et adaptée à la demande. Une fois le diagnostic établi, le traitement par pression positive continue (PPC) ne peut être débuté qu'apres la réalisation d'une titration dont le but est de fixer le niveau de pression efficace. La méthode de référence est la titration manuelle en laboratoire. Celle-ci a comme principale inconvénient sa faible disponibilité responsable de longue liste d'attente. D'autres méthodes de titration sont toutefois disponibles. La titration par machine autopilotée ou autotitration en fait partie et son efficacité a déjà été démontrée. La généralisation de l'utilisation de l'autotitration au domicile en pratique courante est toutefois relativement récente. Le but de notre étude est d'évaluer cette méthode en pratique quotidienne et de rechercher d'éventuels facteurs prédictifs de succès de la méthode. Pour cela, nous avons repris de façon rétrospective le suivi de 206 patients traités par pression positive au long cours et dont le niveau de pression efficace avait été titré par une machine autopilotée entre mai 2004 et mai 2006. Les résultats confirment l'efficacité de la méthode d'autotitration avec une observance moyenne à un an de 5h20 +/- 2h21 par nuit. Le taux de poursuite du traitement est de 83,1 % au terme du suivi. Pour la recherche de facteurs prédictifs de bonne observance, nous avons défini le succès par une observance supérieure à 4 heures par nuit au terme du suivi et par l'absence de recours à une titration manuelle. Les facteurs pronostiques de succès sont la sévérité du SAHOS, la bonne observance de la PPC autopilotée pendant la période de titration au domicile et l'absence de survenue d'effets secondaires. L'utilisation de l'autotitration en pratique courante est donc adaptée à la prise en charge du SAHOS. Elle a déjà pris une place importante dans la gestion du nombre important de patients nécessitant un traitement. Les principaux avantages de cette méthode sont sa grande disponibilité, permettant une initiation rapide du traitement, l'évaluation du niveau de pression efficace sur plusieurs nuits et à priori son faible coût par rapport à la titration en laboratoire. Cette méthode n'est toutefois pas adaptée pour l'ensemble des patients et la titration manuelle en laboratoire garde une place importante dans la prise en charge du SAHOS. Au terme du suivi, aucune différence en terme de succès n'est observée entre les patients traités par PPC fixe et ceux conservant leur autoPPC.ROUEN-BU Médecine-Pharmacie (765402102) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Place du dépistage du syndrome des apnées du sommeil avant une chirurgie bariatrique (incidence sur la prise en charge péri-opératoire)

L'obésité, définie par un indice de masse corporelle supérieur (IMC) à 30 kg/m2, est devenue un problème de santé publique. En France 15 % de la population est obèse et 1,1 % est porteuse d'une obésité massive. Le retentissement médico-économique est important en termes d'arrêts maladies, de comorbidités et de mortalité induites. La chirurgie bariatrique est le traitement qui s'est révélé être le plus efficace sur la perte de poids notable et durable. Elle est indiquée par la Haute Autorité de Santé pour un IMC supérieur à 40 kg/m2 ou à 35 kg/m2 en cas de comorbidités associées. La pratique de la chirurgie bariatrique pose la question du bénéfice-risque intégrant la prise en charge des comorbidités. Le syndrome des apnées hypopnées obstructives du sommeil (SAROS), dont le premier facteur de risque est l'obésité, doit être recherché et pris en charge avant la chirurgie au risque d'augmenter les complications péri-opératoires. En revanche il n'existe pas de consensus national ou international quand aux moyens de dépistage et de diagnostic du SAHOS, qu'il s'agisse des scores cliniques ou du type d'exploration polygraphique. Objectifs de l'étude : Nous avons étudié la prévalence du SAHOS dans la population bariatrique du CHU de Rouen. Puis nous avons recherché des facteurs prédictifs cliniques, gazométriques et fonctionnels respiratoires du SAHOS sévère. Enfin nous avons étudié les répercussions de la perte de poids consécutive de la chirurgie bariatrique sur le SAHOS. Méthodes : Dans cette étude monocentrique rétrospective de cohorte, nous avons réalisé un score d'Epworth, des mesures morphométriques, une impédancemétrie et une polygraphie ventilatoire chez les patients qui ont consulté de mai 2009 à mai 2010 en pneumologie pour le bilan préopératoire d'une chirurgie bariatrique. Nous avons ensuite suivi les patients pendant 18 mois. Résultats : 198 patients ont été inclus dans l'étude. Les patients avaient en moyenne 37 ans, un IMC de 45 kg/m2, une obésité de type androïde et 92 % étaient des femmes. Les explorations fonctionnelles respiratoires et les gaz du sang étaient majoritairement normaux. Le score d'Epworth moyen était de 6/24 et 55 % des polygraphies ventilatoires étaient anormales. Dans 14,6 % des cas un SAHOS sévère a été retrouvé dont 89 % nouvellement diagnostiqué. Nous avons développé un score clinique, le score EPAIS, prédictif du SAHOS sévère basé sur le sexe masculin, le périmètre ombilical > 133 cm, l'âge > 37 ans, le score d'Epworth > 10/24, l'iMC > 47 kg/m2. Un score > 2/5 était prédictif d'un SAHOS sévère (sensibilité - 84%; spécificité = 71%). A 7 mois de la chirurgie, 81 % des patients porteurs d'un SAHOS ventilé ont pu être désappareillé. La perte d'excès de poids était alors de 49 % et l'index apnées hypopnées (IAH) médian de 4/h. Discussion et conclusion: La recherche d'un SAHOS est indispensable avant une chirurgie bariatrique. Un score clinique EPAIS > 2/5 pourrait permettre de détecter les patients à haut risque de SAHOS sévère et de sursoir à l'oxymétrie nocturne. La polygraphie ventilatoire reste nécessaire en cas de score [PAIS > 2/5 ou d'oxymétrie nocturne pathologique. La perte de poids induite par la chirurgie bariatrique est associée à une réduction significative de l'IAH et permet de guérir dans la majorité des cas un SAHOS sévère 6 mois après la chirurgie.ROUEN-BU Médecine-Pharmacie (765402102) / SudocSudocFranceF

LATE-BREAKING ABSTRACT: A parametric procedure to compare domiciliary ventilator performances

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Realistic human muscle pressure for driving a mechanical lung

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