Le projet PASCAL obtient un important financement du ministère de la santé

L'étude vise à prédire l'apparition d'événements indésirables cérébrovasculaires après une chirurgie cardiaque avec pontage cardio-pulmonaire. Plus précisément, l'équipe de chercheurs a l'intention de :

1. évaluer l'état de l'autorégulation cérébrale pendant les différentes phases de la chirurgie cardiaque, c'est-à-dire avant l'anesthésie générale, pendant l'anesthésie et pendant le pontage cardio-pulmonaire ;
2. comparer différentes techniques de mesure de l'autorégulation cérébrale afin de déterminer celle qui présente le meilleur rapport coût-efficacité ;
3. développer un modèle prédictif du risque d'AVC postopératoire à partir de paramètres périopératoires extraits.

Le projet, dont le démarrage est prévu au printemps 2023, aura une durée estimée à trois ans. M. Bari sera soutenu par une équipe de jeunes chercheurs, tous âgés de moins de 40 ans, composée de :

• Dr Giacomo Bortolussi, Unité de chirurgie cardiaque ;
• Dr Moreno Zanardo, Unité opérationnelle de radiodiagnostic ;
• Ing Beatrice Cairo, Université de Milan, partenaire du projet.

L'étude est le produit de la collaboration multidisciplinaire de l'équipe de bio-ingénierie avec le personnel du département d'anesthésie, de réanimation et de soins intensifs postopératoires de chirurgie cardiaque, de l'unité de chirurgie cardiaque, de l'unité de radiodiagnostic et du service de psychologie clinique de l'IRCCS Policlinico San Donato.

"L'obtention de cette subvention nous permettra, au cours des trois prochaines années, d'explorer en détail et à l'aide des technologies les plus récentes les mécanismes d'autorégulation du cerveau pendant une intervention chirurgicale et la manière dont ils peuvent être utilisés pour prédire les effets indésirables", déclare l'ingénieur Vlasta Bari.

"La disponibilité de toutes les différentes expertises et unités au sein de l'IRCCS Policlinico San Donato, combinée à la possibilité de travailler en synergie avec des professionnels jeunes mais expérimentés, est l'une des forces de ce projet, qui nous aidera à réaliser les activités dans les temps et avec succès. En outre, les différents antécédents cliniques et techniques des collaborateurs impliqués favoriseront une collaboration scientifique interdisciplinaire stimulante, un terme clé pour le développement des soins de santé futurs", conclut le chercheur.

L'autorégulation cérébrale est un mécanisme physiologique nécessaire à la vie, qui maintient un débit sanguin cérébral constant malgré les éventuelles variations de la pression systémique. S'il échoue, même de façon transitoire, le patient peut être exposé à un risque accru de développer des événements cérébrovasculaires indésirables tels qu'un accident vasculaire cérébral.

Cette affection peut survenir au cours d'une chirurgie cardiaque, lorsque le patient est relié à la machine cœur-poumon pour permettre au chirurgien cardiaque de réaliser l'opération. Pendant cette phase délicate, appelée "pontage cœur-poumon", il est nécessaire de maintenir une perfusion et une autorégulation cérébrales adéquates.  Évaluer l'autorégulation cérébrale et, grâce à ce paramètre, pouvoir prédire l'apparition d'un accident vasculaire cérébral postopératoire permettrait aux médecins de mettre en place des stratégies compensatoires, avec un impact conséquent sur l'évolution du patient et les coûts pour le système de santé.

"Une percée technologique importante viendra de la comparaison de la technologie traditionnellement utilisée pour détecter le flux cérébral, le Doppler transcrânien, avec la spectroscopie proche infrarouge (NIRS), un outil beaucoup plus facile à utiliser et à détecter que le Doppler transcrânien, mais qui n'est pas encore totalement validé pour le calcul de l'autorégulation du cerveau. Si elle est vérifiée, la possibilité d'utiliser des machines basées sur la technologie NIRS apportera de nouvelles innovations dans le domaine de la chirurgie cardiaque, en facilitant le suivi du patient à 360°", explique l'ingénieur.

Il est possible de calculer des indices de l'autorégulation cérébrale et de la fonction autonome du patient au moyen de techniques d'analyse des signaux physiologiques telles que :

• l'électrocardiogramme ;
• la pression sanguine ;
• les vitesses du flux cérébral traditionnellement mesurées par des techniques Doppler transcrâniennes.

Ces signaux seront détectés de manière non invasive par les patients au cours des différentes phases de l'intervention et traités à l'aide des techniques d'analyse les plus avancées par l'équipe de bio-ingénierie du Laboratoire de modélisation des systèmes complexes, une structure faisant partie de l'IRCCS Policlinico San Donato et de l'Université de Milan, experte dans le traitement des signaux biomédicaux et dirigée, dans ce projet, par l'ingénieur Vlasta Bari.

Les patients subiront également une IRM cérébrale et des tests psycho-cognitifs pour déterminer le début de l'attaque.

La capacité de prédire l'apparition d'un AVC et de comprendre quels patients sont les plus à risque améliorera la qualité de vie des patients en termes de temps de récupération et de résultats à court et à long terme, et réduira également le risque qu'ils développent des problèmes cognitifs et des maladies neurodégénératives telles que la démence. La disponibilité d'un modèle permettant de prédire le risque d'événements indésirables pourrait grandement aider les professionnels de l'environnement de la chirurgie cardiaque, tels que les chirurgiens, les anesthésistes et les perfusionnistes, à identifier le niveau approprié de perfusion auquel maintenir chaque patient pendant l'opération afin de minimiser la survenue d'accidents vasculaires cérébraux et d'événements cérébrovasculaires indésirables en général après l'opération".