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Les cardiopathies congénitales (CC) représentent l’une des anomalies congénitales les plus communes. Près de la moitié des nouveau-nés atteints nécessitent une chirurgie cardiaque au cours de leur premier mois de vie, ce qui les expose à un risque accru d’atteintes cérébrales et a été associé à un développement neurologique altéré. Il est donc nécessaire de trouver des stratégies neuroprotectrices efficaces pour améliorer leur évolution neurologique. Ce mémoire décrit l’influence des doses d’agents pharmacologiques administrées en période périopératoire sur la récupération de l’EEG en postopératoire, ainsi que sur les résultats neurodéveloppementaux évalués à 12 et 24 mois. Nous avons émis l'hypothèse que l’administration de certains agents pharmacologiques de sédation, d’anesthésie et d’analgésie en période intra- et postopératoire pourrait avoir un effet bénéfique au niveau de la récupération cérébrale à court- et long-terme, soit en réduisant la discontinuité observée sur l’EEG postopératoire et/ou en améliorant la performance obtenue lors de divers tests neurodéveloppementaux standardisés. Nos résultats semblent préconiser l’administration de plus fortes doses d’opioïdes en période périopératoire pour réduire la douleur et le stress induit par la chirurgie cardiaque, ce qui serait associé avec une amélioration du pronostic neurodéveloppemental. L’administration de plus fortes doses de dexmédétomidine et de midazolam était marquée par une récupération retardée de l’activité cérébrale après la chirurgie cardiaque sans aucun impact remarquable sur les résultats neurodéveloppementaux dans notre cohorte. Similairement, les doses de kétamine n’ont eu aucun impact sur la récupération cérébrale post-opératoire ou les bilans neurodéveloppementaux. / Congenital heart disease (CHD) is one of the most common congenital defects. Almost half of neonates affected require heart surgery during their first month of life, which exposes them to an increased risk of brain damage and has been associated with impaired neurodevelopment. It is therefore important to identify effective neuroprotective strategies to improve their neurological outcomes. This thesis describes the influence of the administration of pharmacological agents during the perioperative period on postoperative EEG recovery and neurodevelopmental outcomes at 12 and 24 months. We hypothesized that the administration of certain pharmacological agents for sedation, anesthesia and analgesia given during the intra- and post-operative period could have a beneficial effect on cerebral recovery, by decreasing the postoperative EEG discontinuity and/or improving neurodevelopmental outcomes. Our results suggest that the administration of higher doses of opioids during the perioperative period could reduce the pain and stress induced by cardiac surgery and are thus associated with improved neurodevelopmental outcomes. The administration of higher doses of dexmedetomidine and midazolam was marked by a delayed recovery of brain activity after cardiac surgery without any noticeable impact on neurodevelopmental outcomes in our cohort. Similarly, the doses of ketamine had no impact on postoperative brain recovery and on their long-term development.

Les maladies valvulaires constituent une cause importante de morbidité et de mortalité. Dans les pays industrialisés, l’insuffisance mitrale et la sténose aortique sont les pathologies valvulaires les plus fréquentes et leur prévalence augmentent avec l’âge. Étant donné l’augmentation de l’espérance de vie dans ces pays, la prévalence des valvulopathies dégénératives deviendra plus importante et aura un impact non négligeable sur la santé publique. Les avancées en chirurgie cardiaque ainsi que les nouvelles percées en cardiologie interventionnelle ont modifié considérablement la prise en charge des patients avec des valvulopathies en offrant des approches minimalement invasives, surtout pour les patients à haut risque chirurgical. Dans le cadre de ce mémoire, deux études rétrospectives de cohorte ont été réalisées. La première consiste à comparer les résultats postopératoires et sur trois ans de la chirurgie conventionnelle par rapport à la procédure transcathéter MitraClip chez 259 patients avec une insuffisance mitrale ischémique sévère. La deuxième étude compare les résultats postopératoires de trois approches de remplacement de la valve aortique, soit la sternotomie, la ministernotomie et la minithoracotomie. La première étude permet de conclure que la procédure MitraClip a un taux de mortalité postopératoire et sur 3 ans inférieur à celui de la chirurgie mais qu’elle est associée à un plus haut taux de récurrence de l’insuffisance mitrale après 3 ans. La deuxième étude démontre que les deux approches minimalement invasives, la ministernotomie et la mini-thoracotomie, ont un taux équivalent de mortalité intra-hospitalier à la sternotomie. La mini-thoracotomie est associée à moins de saignement périopératoire et moins de douleur au repos que la sternotomie. En conclusion, les approches minimalement invasives offrent une excellente alternative à la chirurgie conventionnelle dans le traitement de la maladie valvulaire. Les bénéfices cliniques sont d’autant plus évidents lorsque les patients sont adéquatement sélectionnés; d’où l’importance d’une ‘Heart Team’ qui collabore pour une meilleure prise en charge des patients. / Valvular heart disease is an important cause of morbidity and mortality. In western countries, mitral regurgitation and aortic stenosis are the most frequent valvular pathologies and their prevalence increases with age. With the increase in life expectancy in these countries, the prevalence of degenerative valve disease will increase with a significant burden on healthcare systems. Advances in cardiac surgery as well as new breakthroughs in interventional cardiology have considerably modified the management of patients with valvular disease, by offering minimally invasive approaches, especially for patients at high surgical risk. In this thesis, two retrospective cohort studies were carried out. The first compares the postoperative and 3 years outcomes of mitral valve surgery vs MitraClip, a transcatheter procedure, in 259 patients with severe ischemic mitral regurgitation. The second study compares the postoperative results of two minimally invasive techniques (ministernotomy and minithoracotomy) for aortic valve replacement to conventional sternotomy. In the first study, MitraClip procedure had lower postoperative and 3-year mortality rate than surgery, but it was associated with higher recurrence rate of mitral regurgitation after 3 years. The second study showed that the two minimally invasive approaches had similar intrahospital mortality rate to sternotomy. Minithoracotomy was associated with less perioperative bleeding and less pain at rest than sternotomy. In conclusion, minimally invasive approaches offer an excellent alternative to conventional surgery in the treatment of valvular disease. The clinical benefits are more highlighted when patients are properly selected; hence the importance of a "Heart Team" that collaborates for better patient care.

À l’heure actuelle, plusieurs centres de chirurgie cardiaque ont noté une augmentation du nombre de patients âgés orientés pour une chirurgie. Les baisses majeures de la natalité et de la mortalité dans tous les groupes d’âge ont contribué au vieillissement progressif des populations des pays industrialisés. Il est bien connu que la prévalence des pathologies cardiovasculaires augmente avec l’âge et fait en sorte que ce groupe de patients âgés soit à haut risque opératoire. Trois études ont été réalisées dans le cadre de ce travail dédié aux deux types de chirurgie les plus fréquemment pratiquées pour ce groupe de population : la chirurgie de la valve aortique et la chirurgie de revascularisation coronarienne. Le substitut valvulaire aortique idéal pour une personne âgée considérée à risque opératoire élevé suscite toujours un débat. Depuis quelques années, avec les progrès technologiques en chirurgie cardiaque, les valves sans suture (V-SS) en général et la Perceval en particulier, constituent une excellente alternative à la prothèse standard chez ce sous-groupe de patients. Tout en diminuant le temps opératoire, la Perceval ne compromet ni la qualité ni la sécurité de l’acte chirurgical et elle présente des bénéfices cliniques et hémodynamiques aussi bien à court et à long terme. Pour le démontrer nous vous présentons les résultats d’une étude de cohorte regroupant 215 patients consécutifs qui a permis d’évaluer l’efficacité et la durabilité de la Perceval. Notre étude se veut l’appui qui soutiendra la place et l’apport de la Perceval dans l’arsenal thérapeutique du remplacement valvulaire aortique (RVA). Comme toutes les bioprothèses, la Perceval est soumise à un risque faible, mais constant à long terme de dégénérescence structurale et qui pourrait éventuellement nécessiter une réintervention. Pour clarifier cette problématique, nous vous présentons une étude descriptive rapportant notre expérience dans la prise en charge de la détérioration structurale de la prothèse Perceval. De plus, cette étude a permis de mettre en lumière la complémentarité parfois inattendue (dans des conditions urgentes) de ces approches thérapeutiques ( TAVI et Perceval) chez les patients à risque élevé. De nos jours, un certain pourcentage des malades orientés vers une revascularisation chirurgicale présente une pathologie coronarienne assez diffuse et complexe qui peut compromettre la revascularisation coronarienne souhaitable. A cet effet, l’endartériectomie coronarienne (EC), une ancienne technique largement utilisée auparavant, puis délaissée par la suite, mérite d’être reconsidérée chez ces patients. La troisième étude présentée dans ce mémoire rapporte les résultats d’une cohorte de 147 patients atteints de maladie coronarienne diffuse. En plus d’être sécuritaire, notre étude documente la perméabilité à court et à moyen terme d’un sous groupe de patient étudié avec un angioscanner coronaire. / Currently, several cardiac surgery centers have noted an increase in the number of elderly patients referred for surgery. The major decline in birth rates and deaths in all age groups has contributed to the gradual aging of populations in industrialized countries. It is well known that the prevalence of cardiovascular pathologies increases with age and puts this group of elderly patients at high risk for surgery. Three studies were carried out as part of this work dedicated to the two types of surgery most frequently performed for this population group: aortic valve surgery and coronary revascularization surgery. The ideal aortic valve substitute for an elderly person considered to be at high operative risk is still a subject of debate. In recent years, with technological advances in cardiac surgery, sutureless valves (V-SS) in general and the Perceval in particular have been an excellent alternative to the standard prosthesis in this subgroup of patients. While reducing operating time, Perceval does not compromise the quality or safety of the surgical procedure and it offers clinical and hemodynamic benefits both in the short and long term. To demonstrate this, we present to you the results of a cohort study involving 215 consecutive patients which made it possible to evaluate the effectiveness and durability of Perceval. Our study is intended to support the place and contribution of Perceval in the therapeutic arsenal of aortic valve replacement (AVR). Like all bioprostheses, Perceval is subject to a low, but constant long-term risk of structural degeneration which may eventually require reoperation. To clarify this problem, we present to you a descriptive study reporting our experience in the management of structural deterioration of the Perceval prosthesis. In addition, this study shed light on the sometimes unexpected complementarity (in urgent conditions) of these therapeutic approaches (TAVI and Perceval) in high-risk patients. Nowadays, a certain percentage of patients referred for surgical revascularization present a fairly diffuse and complex coronary pathology which can compromise the desirable coronary revascularization. To this end, coronary endarterectomy (CE), an old technique widely used before, then abandoned thereafter, deserves to be reconsidered in these patients. The third study presented in this thesis reports the results of a cohort of 147 patients with diffuse coronary artery disease. In addition to being safe, our study documents the short- and medium-term patency of a subgroup of patients studied with a coronary CT angiography.

L’utilisation de stratégies transfusionnelles restrictives (pas de transfusion de globules rouges si hémoglobine > 70 g/L) a été démontrée comme étant sécuritaire en aiguë et celles-ci sont maintenant largement utilisées aux soins intensifs pédiatriques (SIP). En conséquence, plus de patients quittent les SIP en étant anémiques. L’anémie chronique, plus spécifiquement l’anémie ferriprive, est associée à des issues neurodéveloppementales défavorables. Peu d’études sont disponibles pour caractériser la prévalence de l’anémie au congé des SIP. Les études présentées dans ce mémoire s’intéressent à cette question en examinant d’abord le problème de l’anémie aux SIP et son traitement (revue narrative), puis sa prévalence au congé chez tous les patients ayant survécu aux SIP sur une période de 5 ans et pour finir, la prévalence de ce problème chez les nourrissons admis pour une chirurgie cardiaque (via 2 études de cohorte rétrospectives). Nous avons démontré que 50,9% des patients survivant à un séjour aux SIP sont anémiques au congé. Cette proportion varie en fonction du type d’admission (44,8% médicale, 70,3% chirurgicale non-cardiaque et 53,3% chirurgicale cardiaque). Le fait d’être anémique à l’admission aux SIP est le facteur de risque le plus souvent associé à l’anémie au congé des SIP (rapport des cotes, RC : 14,41). Chez les nourrissons ayant subi une chirurgie cardiaque, la prévalence d’anémie au congé est de 27,7%. La proportion de patients quittant les SIP anémiques est alarmante : il est primordial de déterminer la trajectoire et l’impact de ce problème chez les patients survivant à une maladie critique. / It is now clear that restrictive transfusion strategies (no red blood cell transfusion if the hemoglobin level is > 70 g/L) are safe in acute settings. Therefore, these strategies are widely being used in Pediatric Intensive Care Unit (PICU) and as a consequence, numerous children leave the PICU anemic. Prolonged anemia, especially iron-deficiency anemia, is associated with worst neurocognitive outcomes. Data regarding the true prevalence of anemia at PICU discharge is lacking. This thesis addresses this question. Etiology and management of anemia in the PICU is explored through a narrative review. Prevalence of anemia at PICU discharge is examined through two retrospective cohort studies: the first describes the prevalence of this complication in PICU survivors over a five-year period and the second one, the prevalence of anemia in infants admitted to the PICU after cardiac surgery. Through our studies, we established that the prevalence of anemia at PICU discharge was 50.9% in PICU survivors. This proportion varied depending on the type of admission (44.8%, 70.3%, and 53.3% for medical, non-cardiac surgery, and cardiac surgery respectively). Anemia at PICU admission was the most important risk factor associated with anemia at PICU discharge (odds ratio, OR 14.41). In newborns less than 6 weeks old who underwent cardiac surgery, the prevalence of anemia at PICU discharge was 27.7%. Given the alarming proportion of PICU survivors that are anemic at discharge, it is paramount that we determined the trajectory and impact of this problem in critically ill survivors.

Chaque année, environ 1 à 1,25 million d’individus subiront une chirurgie cardiaque. [1] Environ 36 000 chirurgies cardiaques sont effectuées au Canada et 8000 procédures au Québec (http://www.ccs.ca). Le vieillissement de la population aura pour conséquence que la chirurgie cardiaque sera offerte à des patients de plus en plus à risque de complications, principalement en raison d’une co-morbidité plus importante, d’un risque de maladie coronarienne plus élevée, [2] d’une réserve physiologique réduite et par conséquent un risque plus élevé de mortalité à la suite d’une chirurgie cardiaque. L’une des complications significatives à la suite d’une chirurgie cardiaque est le sevrage difficile de la circulation extracorporelle. Ce dernier inclut la période au début du sevrage de la circulation extracorporelle et s’étend jusqu’au départ du patient de la salle d’opération. Lorsque le sevrage de la circulation extracorporelle est associé à une défaillance ventriculaire droite, la mortalité sera de 44 % à 86 %. [3-7] Par conséquent le diagnostic, l’identification des facteurs de risque, la compréhension du mécanisme, la prévention et le traitement du sevrage difficile de la circulation extracorporelle seront d’une importance majeure dans la sélection et la prise en charge des patients devant subir une chirurgie cardiaque. Les hypothèses de cette thèse sont les suivantes : 1) le sevrage difficile de la circulation extracorporelle est un facteur indépendant de mortalité et de morbidité, 2) le mécanisme du sevrage difficile de la circulation extracorporelle peut être approché d’une façon systématique, 3) la milrinone administrée par inhalation représente une alternative préventive et thérapeutique chez le patient à risque d’un sevrage difficile de la circulation extracorporelle après la chirurgie cardiaque. / Every year, 1 million to 1.25 million patients worldwide undergo cardiac surgery. [1] Up to 36,000 cardiac surgeries are performed each year in Canada and close to 8000 in Quebec (http://www.ccs.ca). Because of the aging of the population, cardiac surgery will increasingly be offered to patients at a higher risk of complications. Indeed, elderly patients have increased co-morbidities, and aging is also a significant risk factor in the prevalence of coronary artery disease. [2] The consequence is a reduced physiologic reserve, hence an increased risk of mortality. These issues will have a significant impact on future healthcare costs, because our population undergoing cardiac surgery will be older and more likely to develop postoperative complications. One of the most dreaded complications in cardiac surgery is difficult separation from cardiopulmonary bypass (CPB). The definition of difficult separation from CPB includes the time period from when CPB is initiated and until the patient leaves the operating room. When separation from CPB is associated with right ventricular failure, the mortality rate will range from 44% to 86%. [3-7] Therefore the diagnosis, the preoperative prediction, the mechanism, prevention and treatment of difficult separation from CPB will be crucial in order to improve the selection and care of patients and to prevent complications for this high-risk patient population. The hypotheses of this thesis are the following: 1) difficult separation from CPB is an independent factor of morbidity and mortality, 2) the mechanism of difficult separation from CPB can be understood through a systematic approach, 3) inhaled milrinone is a preventive and therapeutic approach in the patient at risk for difficult weaning from CPB after cardiac surgery.

Les troubles cognitifs postopératoires sont fréquents après une chirurgie cardiaque, variant entre 26 % à 70 %. Bien que diverses hypothèses expliquent leur pathogenèse, la congestion veineuse représente une hypothèse prometteuse. Des études ont associé le délirium à des signes échographiques de congestion veineuse tels que la pulsatilité du Doppler de la veine porte et rénale. Détecter la congestion veineuse pourrait potentiellement prédire le trouble cognitif, facilitant ainsi sa gestion. Une technique prometteuse, mais peu explorée, est l’évaluation de la congestion veineuse par le Doppler de la veine fémorale. Les objectifs de ce mémoire sont : (1) synthétiser les évidences sur la relation entre le Doppler de la veine fémorale et la congestion veineuse chez les adultes ; et (2) caractériser l’existence d’une association entre les trouble cognitifs et le Doppler pulsatile de la veine fémorale après une chirurgie cardiaque. Afin d’atteindre ces objectifs, nous avons effectué une revue rapide de littérature portant sur la corrélation entre le Doppler de la veine fémorale et la congestion veineuse. De plus, nous avons complété une étude (NCT05038267) dont l’objectif secondaire était de déterminer la corrélation entre un Doppler anormal de la veine fémorale et le délirium. Les résultats ont montré une association entre la congestion veineuse et Doppler pulsatile de la veine fémorale, ainsi qu’entre les troubles cognitifs et le Doppler anormal de la veine fémorale. Toutefois, des études approfondies sont nécessaires. En conclusion, un lien entre le Doppler de la veine fémorale, la congestion veineuse, et les troubles cognitifs après une chirurgie cardiaque a été démontré. Ces observations ouvrent la voie à des recherches approfondies sur ce lien et à de potentielles applications cliniques et thérapeutiques. / Postoperative cognitive disorders are common after cardiac surgery, ranging from 26% to 70%. While various hypotheses explain their pathogenesis, venous congestion emerges as a promising hypothesis. Studies have linked delirium to ultrasound signs of venous congestion, such as pulsatility in the Doppler of the portal and renal veins. Detecting venous congestion could potentially predict cognitive disorders, thus facilitating their management. A promising yet underexplored technique is the assessment of venous congestion using the Doppler of the femoral vein. The objectives of this thesis are: (1) to synthesize evidence on the relationship between FV Doppler characteristics and venous congestion in adults; and (2) to characterize the existence of an association between cognitive disorders and pulsatility in femoral vein Doppler after cardiac surgery. To achieve these objectives, we conducted a rapid literature review focusing on the correlation between femoral vein Doppler and venous congestion. Additionally, we completed a study (NCT05038267) with the secondary objective of determining the correlation between abnormal femoral vein Doppler and delirium. The results showed an association between venous congestion and pulsatility in the FV Doppler, as well as between cognitive disorders and abnormal FV Doppler. However, in-depth studies are needed. In conclusion a connection has been demonstrated between femoral vein Doppler, venous congestion, and cognitive disorders after cardiac surgery. These findings open the way for in-depth research on this link and potential clinical and therapeutic applications.

Le délirium est un état confusionnel aigu se manifestant entre autres par de l’agitation, de la léthargie (APA, 2013). Le délirium survient chez près de la moitié des patients subissant une chirurgie cardiaque malgré les interventions de prévention basées sur des guides de pratique clinique (Gosselt et al., 2015). Les complications associées au délirium sont importantes incluant une augmentation de la durée de séjour et un ralentissement du rétablissement (Inouye, Wastendrop & Saczynski, 2013; Saczynski et al., 2012). Cette étude portait sur le développement et l’évaluation d’une nouvelle intervention infirmière de mentorat visant à faciliter la participation d’un aidant familial dans la gestion du délirium. L’étude portait également sur la validité d’une nouvelle mesure de monitoring du délirium, l’oxymétrie cérébrale. Le but principal de cette étude pilote randomisée était d’évaluer l’acceptabilité et la faisabilité du devis et de l’intervention infirmière de mentorat, ainsi que la validité de l’oxymétrie cérébrale. Le but secondaire était d’évaluer les effets préliminaires de l’intervention. Trente dyades comprenant un patient présentant un délirium post-chirurgie cardiaque et un aidant familial ont été assignées aléatoirement au groupe contrôle recevant les soins usuels ou au groupe recevant l’intervention infirmière. L’intervention, ancrée dans une approche caring, visait à faciliter la transition des aidants dans un rôle participatif auprès de leur proche atteint de délirium ainsi qu’à favoriser le rehaussement de leur sentiment d’efficacité personnelle. L’indicateur principal d’évaluation de l’acceptabilité du devis était l’obtention du consentement d’au moins 75% des aidants approchés pour participer à l’étude. Par la suite, l’acceptabilité et la faisabilité ont été évaluées en se basant sur des critères d’évaluation des études pilotes pour le devis, par exemple, sur des données de recrutement et du domaine de l’évaluation d’interventions infirmières pour l’intervention, par exemple, la satisfaction des participants. Les effets préliminaires de l’intervention pour les patients ont été mesurés au moyen d’un score de sévérité du délirium, du nombre de complications, de la durée du séjour et du rétablissement psychofonctionnel. Auprès des aidants, des scores d’anxiété et d’efficacité personnelle ont été obtenus. Afin de tester la validité de la nouvelle mesure, les valeurs d’oxymétrie cérébrale ont été comparées à des scores de trois échelles d’évaluation du délirium validées. L’indicateur principal d’acceptabilité du devis, a été atteint avec un taux de consentement chez les aidants de 76,9 %. Cependant, le recrutement s’est avéré un grand défi, principalement parce que la prévalence des délirium détectés fut moindre qu’anticipée. L'intervention était acceptable et réalisable, comme en témoigne la participation des aidants familiaux. Les résultats de sévérité du délirium se sont avérés similaires dans les deux groupes, tout comme ceux relatifs aux complications. Les autres mesures de résultats ont présenté une tendance favorisant le groupe intervention dont une durée d’hospitalisation plus courte ainsi qu’un niveau d’anxiété moindre et d’un niveau sentiment d’efficacité personnelle plus élevé chez les aidants. Un effet statistiquement significatif de l’intervention favorisant le groupe intervention a été observé sur le rétablissement psychofonctionnel (p = 0,01). Une relation statistiquement significative entre les valeurs d’oxymétrie cérébrale et la présence et la sévérité du délirium a été observée (p ≤ 0,001). Cette étude contribue à l’avancement des connaissances par la démonstration de l’acceptabilité et la faisabilité d’une intervention pour rehausser la gestion du délirium par un mentorat des aidants familiaux. Une autre contribution réside dans les résultats prometteurs quant à la validité de l’oxymétrie cérébrale comme nouvelle mesure de monitoring du délirium qui pourra rehausser la détection et la gestion du délirium. / Delirium is an acute confusional state accompanied by agitation or lethargy (APA, 2013). Despite the prevention strategies based on clinical practice guidelines, nearly half of the patients undergoing a cardiac surgery will present delirium (Gosselt et al., 2015). Complications of delirium are important and include increased length of stay in addition to a slower recovery (Inouye, Wastendrop & Saczynski, 2013; Saczynski et al., 2012). This study focused, on a new nursing intervention aiming to facilitate participation from a family caregiver in the management of delirium. The study also focused on the validity of a new measure to monitor delirium, cerebral oximetry, a non-invasive measure potentially able to indicate the presence and severity of the delirium. The primary objective of the randomized pilot study was to assess the acceptability and feasibility of the design and nursing interventions, and the validity of cerebral oximetry to monitor delirium. The secondary objective was to assess the preliminary efficacy of the intervention. Thirty dyads including a patient who had post-cardiac surgery delirium and a family caregiver were randomly assigned to either the control group receiving the usual care or a group receiving the experimental nursing interventions. The intervention, rooted in a caring approach, aimed to facilitate family caregivers’ transition to an involved role in delirium management in addition to promoting the enhancement of their self-efficacy. The primary indicator to assess the acceptability of the design was the consent of at least 75 % of family caregivers who were approached to participate in the study. Afterwards, the acceptability and feasibility was were evaluated based on criteria in the field of pilot studies for the study design, for example, on recruitment data, and on criteria in the field of evaluation of nursing interventions for the intervention, for example, the satisfaction of the caregivers . The preliminary effects of the intervention of the patients were measured using a score reflecting delirium severity, the amount of postoperative complications as well as the length of hospital stay and patient’s psycho-functional recovery. Scores for anxiety and self-efficacy were also obtained from the caregivers. In order to test the validity of the new measure of delirium, cerebral oximetry values were compared to scores on three validated delirium rating scales. The primary indicator of the acceptability estimate was achieved with a 76.9 % consent rate among caregivers. However, recruitment has sown itself to be a great challenge, mainly because the number of eligible patients was less than anticipated. The experimental intervention was acceptable and feasible, as evidenced by the participation of the caregivers. Results on delirium severity and complications were similar in the two groups. Results favoring the intervention groups included shorter length of stay and less anxiety along with the added feeling of greater personal effectiveness among caregivers. In addition, a statistically significant effect of the intervention was observed on the psycho-functional recovery favoring the intervention group. (p=0.01). A statistically significant relationship between cerebral oximetry and occurrence and severity of delirium was observed (p ≤ 0.001), supporting the potential of this measure in monitoring the delirium. This study contributes to the advancements of knowledge through the demonstration of the acceptability and feasibility of an intervention to enhance the management of delirium by mentoring caregivers. Another contribution lies in the promising results on the validity of cerebral oximetry as a new monitoring measure of delirium, which has the potential of enhancing delirium detection and management.

L'objectif principal de ce travail est d’étudier en profondeur certaines techniques biostatistiques avancées en recherche évaluative en chirurgie cardiaque adulte. Les études ont été conçues pour intégrer les concepts d'analyse de survie, analyse de régression avec “propensity score”, et analyse de coûts. Le premier manuscrit évalue la survie après la réparation chirurgicale de la dissection aigüe de l’aorte ascendante. Les analyses statistiques utilisées comprennent : analyses de survie avec régression paramétrique des phases de risque et d'autres méthodes paramétriques (exponentielle, Weibull), semi-paramétriques (Cox) ou non-paramétriques (Kaplan-Meier) ; survie comparée à une cohorte appariée pour l’âge, le sexe et la race utilisant des tables de statistiques de survie gouvernementales ; modèles de régression avec “bootstrapping” et “multinomial logit model”. L'étude a démontrée que la survie s'est améliorée sur 25 ans en lien avec des changements dans les techniques chirurgicales et d’imagerie diagnostique. Le second manuscrit est axé sur les résultats des pontages coronariens isolés chez des patients ayant des antécédents d'intervention coronarienne percutanée. Les analyses statistiques utilisées comprennent : modèles de régression avec “propensity score” ; algorithme complexe d'appariement (1:3) ; analyses statistiques appropriées pour les groupes appariés (différences standardisées, “generalized estimating equations”, modèle de Cox stratifié). L'étude a démontrée que l’intervention coronarienne percutanée subie 14 jours ou plus avant la chirurgie de pontages coronariens n'est pas associée à des résultats négatifs à court ou long terme. Le troisième manuscrit évalue les conséquences financières et les changements démographiques survenant pour un centre hospitalier universitaire suite à la mise en place d'un programme de chirurgie cardiaque satellite. Les analyses statistiques utilisées comprennent : modèles de régression multivariée “two-way” ANOVA (logistique, linéaire ou ordinale) ; “propensity score” ; analyses de coûts avec modèles paramétriques Log-Normal. Des modèles d’analyse de « survie » ont également été explorés, utilisant les «coûts» au lieu du « temps » comme variable dépendante, et ont menés à des conclusions similaires. L'étude a démontrée que, après la mise en place du programme satellite, moins de patients de faible complexité étaient référés de la région du programme satellite au centre hospitalier universitaire, avec une augmentation de la charge de travail infirmier et des coûts. / The main objective of this work is to study in depth advanced biostatistical techniques in adult cardiac surgery outcome research. The studies were designed to incorporate the concepts of survival analysis, regression analysis with propensity score, and cost analysis. The first manuscript assessed survival, and cardiovascular specific mortality, following surgical repair of acute ascending aortic dissection. The statistical analyses included survival analyses with multiphase parametric hazard regression and other parametric (exponential, Weibull), semi-parametric (Cox) or non-parametric models (Kaplan Meier), comparison with the survival of a matched cohort for age, gender and race using State lifetables, and modelization with bootstrapping and multinomial logit models. The study showed that the early and late survival following surgical repair has improved progressively over 25 years in association with noticeable changes in surgical techniques and preoperative diagnostic testing. The second manuscript focused on outcomes following isolated coronary artery bypass grafting in patients with a history of percutaneous coronary intervention. The statistical analyses included multivariable regression models with propensity score, complex matching algorithm (1:3) and appropriate statistical analyses for matched groups (standardized differences, generalized estimating equations, and survival analyses with stratified proportional hazards models). The study showed that remote prior percutaneous coronary intervention more than 14 days before coronary artery bypass grafting surgery was not associated with adverse outcomes at short or long-term follow-up. The third manuscript evaluated the financial consequences and the changes in case mix that occurred at an academic medical center subsequent to the implementation of a satellite cardiac surgery program. The statistical analyses included two-way ANOVA multivariable regression models (logistic, linear or ordinal), propensity score, and cost analyses using Log-Normal parametric models. “Survival” analyses models were also explored, using “cost” instead of “time” as the outcome of interest, and led to similar conclusions. The study showed that, after implementation of the satellite cardiac surgery program, fewer patients of lower complexity came to the academic medical center from the satellite program area, with a significant increase in nursing workload and costs.

L'objectif principal de ce travail est d’étudier en profondeur certaines techniques biostatistiques avancées en recherche évaluative en chirurgie cardiaque adulte. Les études ont été conçues pour intégrer les concepts d'analyse de survie, analyse de régression avec “propensity score”, et analyse de coûts. Le premier manuscrit évalue la survie après la réparation chirurgicale de la dissection aigüe de l’aorte ascendante. Les analyses statistiques utilisées comprennent : analyses de survie avec régression paramétrique des phases de risque et d'autres méthodes paramétriques (exponentielle, Weibull), semi-paramétriques (Cox) ou non-paramétriques (Kaplan-Meier) ; survie comparée à une cohorte appariée pour l’âge, le sexe et la race utilisant des tables de statistiques de survie gouvernementales ; modèles de régression avec “bootstrapping” et “multinomial logit model”. L'étude a démontrée que la survie s'est améliorée sur 25 ans en lien avec des changements dans les techniques chirurgicales et d’imagerie diagnostique. Le second manuscrit est axé sur les résultats des pontages coronariens isolés chez des patients ayant des antécédents d'intervention coronarienne percutanée. Les analyses statistiques utilisées comprennent : modèles de régression avec “propensity score” ; algorithme complexe d'appariement (1:3) ; analyses statistiques appropriées pour les groupes appariés (différences standardisées, “generalized estimating equations”, modèle de Cox stratifié). L'étude a démontrée que l’intervention coronarienne percutanée subie 14 jours ou plus avant la chirurgie de pontages coronariens n'est pas associée à des résultats négatifs à court ou long terme. Le troisième manuscrit évalue les conséquences financières et les changements démographiques survenant pour un centre hospitalier universitaire suite à la mise en place d'un programme de chirurgie cardiaque satellite. Les analyses statistiques utilisées comprennent : modèles de régression multivariée “two-way” ANOVA (logistique, linéaire ou ordinale) ; “propensity score” ; analyses de coûts avec modèles paramétriques Log-Normal. Des modèles d’analyse de « survie » ont également été explorés, utilisant les «coûts» au lieu du « temps » comme variable dépendante, et ont menés à des conclusions similaires. L'étude a démontrée que, après la mise en place du programme satellite, moins de patients de faible complexité étaient référés de la région du programme satellite au centre hospitalier universitaire, avec une augmentation de la charge de travail infirmier et des coûts. / The main objective of this work is to study in depth advanced biostatistical techniques in adult cardiac surgery outcome research. The studies were designed to incorporate the concepts of survival analysis, regression analysis with propensity score, and cost analysis. The first manuscript assessed survival, and cardiovascular specific mortality, following surgical repair of acute ascending aortic dissection. The statistical analyses included survival analyses with multiphase parametric hazard regression and other parametric (exponential, Weibull), semi-parametric (Cox) or non-parametric models (Kaplan Meier), comparison with the survival of a matched cohort for age, gender and race using State lifetables, and modelization with bootstrapping and multinomial logit models. The study showed that the early and late survival following surgical repair has improved progressively over 25 years in association with noticeable changes in surgical techniques and preoperative diagnostic testing. The second manuscript focused on outcomes following isolated coronary artery bypass grafting in patients with a history of percutaneous coronary intervention. The statistical analyses included multivariable regression models with propensity score, complex matching algorithm (1:3) and appropriate statistical analyses for matched groups (standardized differences, generalized estimating equations, and survival analyses with stratified proportional hazards models). The study showed that remote prior percutaneous coronary intervention more than 14 days before coronary artery bypass grafting surgery was not associated with adverse outcomes at short or long-term follow-up. The third manuscript evaluated the financial consequences and the changes in case mix that occurred at an academic medical center subsequent to the implementation of a satellite cardiac surgery program. The statistical analyses included two-way ANOVA multivariable regression models (logistic, linear or ordinal), propensity score, and cost analyses using Log-Normal parametric models. “Survival” analyses models were also explored, using “cost” instead of “time” as the outcome of interest, and led to similar conclusions. The study showed that, after implementation of the satellite cardiac surgery program, fewer patients of lower complexity came to the academic medical center from the satellite program area, with a significant increase in nursing workload and costs.