L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est caractérisée par une augmentation progressive des résistances vasculaires pulmonaires, conduisant à l’insuffisance cardiaque droite et au décès. Malgré les traitements spécifiques, les patients hypertendus pulmonaires conservent une pauvre qualité de vie et une intolérance à l’effort marquée. Les causes de l’intolérance à l’effort en HTAP sont multiples et demeurent mal définies, encore aujourd’hui. Le présent mémoire a pour but l’exploration des différentes causes de l’intolérance à l’effort en HTAP, notamment l’oxygénation musculaire périphérique. Notre étude a permis de mettre en lumière que l’apport en oxygène au niveau des muscles était diminué en HTAP et que cette diminution pouvait influencer la tolérance à l’effort. Finalement, nous avons réalisé une étude pilote qui a démontré que l’utilisation de la ventilation non-invasive durant l’effort n’avait pas d’impact positif sur l’oxygénation et la perfusion des muscles périphériques ni sur la tolérance à l’effort.

Cette étude a pour objectif d'évaluer l'efficacité de l'insufflation continue d'oxygène (ICO) comme stratégie de ventilation des victimes d'arrêts cardiaques tout en évaluant les perceptions et obstacles du changement de pratique. Une revue systématique a été effectuée afin de synthétiser les données de l'effet de l'ICO sur le taux de retour à la circulation spontanée (RCS) et d'autres issues cliniques lors d'arrêts cardiaques. Des 3540 articles repérés, 16 études dont 12 expérimentations animales et 4 études avec populations humaines ont été incluses. Aucune association définitive entre l'ICO et le RCS, le RCS soutenu ou la survie n'a pu être démontrée. De nouvelles études sont nécessaires pour évaluer l'effet de l'ICO sur les fonctions neurologiques et la perception de la qualité de vie des survivants d'arrêts cardiaques. Un sondage a été réalisé auprès de 244 techniciens ambulanciers paramédics de la région de la Capitale-Nationale afin d'évaluer leur perception sur les gains et obstacles à l'implantation de l'ICO comme stratégie de ventilation pour la prise en charge des arrêts cardiaques non traumatiques en milieu extrahospitalier. L'ICO a permis une approche simplifiée et plus sécuritaire pour les intervenants et les patients comparativement à la ventilation manuelle. La flexion du tube supraglottique et l'imprécision de la capnographie ont été identifiés comme obstacles. / This study aims to assess the effect of continuous flow insufflation of oxygen (CFIO) as the ventilation strategy in cardiac arrest care and to assess perceived impacts and barriers to its implementation. A systematic review was performed to synthetize the evidence on the effect of CFIO on return of spontaneous circulation (ROSC) and other clinical outcomes in cardiac arrest. Of the 3450 citations identified, 16 studies including 12 animal-model of cardiac arrest and 4 studies with human populations were included. No definitive association between CFIO and ROSC, sustained ROSC or survival could be demonstrated. Further studies should assess the effect of CFIO on neurological function and perceived quality of life of cardiac arrest survivors. A survey was carried out among 244 paramedics in "La Capitale-Nationale" region to assess their perception on gains and obstacles to the implementation of CFIO as the ventilation strategy for non-traumatic out-of-hospital cardiac arrest. The use of CFIO allows a simplified approach and was perceived as safer for the patient and the paramedic compared to manual ventilation. The bending of the supraglottic airway and the imprecision of capnography were identified as barriers.

La radiothérapie utilisée pour le traitement des tumeurs cancéreuses peut entraîner des lésions cutanées (radiodermites) difficiles à guérir. Il n'existe actuellement aucun traitement curatif pour la prise en charge de ces lésions extrêmement débilitantes pour les patients. Le but de mon projet de maîtrise est de mieux comprendre, grâce à un modèle préclinique, l'impact dose-dépendant des rayonnements ionisants sur la peau précocement et tardivement après la radiothérapie. Nous voulons également caractériser comment le processus de guérison de cette peau irradiée est affecté après la chirurgie et ainsi pouvoir évaluer quantitativement l'efficacité de nouveaux traitements potentiels. Nous avons mis au point des pansements biologiques composés de cellules souches extraites du tissu adipeux humain (ASC) qui sécrètent des niveaux élevés de facteurs pro-guérison. Ces tissus naturels sont produits sans biomatériaux en culture sans sérum, qui sont des caractéristiques appréciées au vu d'une application clinique. Ces pansements, appliqués aux lésions radiologiques, pourraient agir en synergie avec l'oxygénothérapie hyperbare (HBOT), dont les effets sur la guérison des plaies radiologiques sont présumés. Notre hypothèse est que dans notre modèle murin, nous pourrons recréer et caractériser les effets néfastes de l'irradiation afin d'évaluer le potentiel thérapeutique de l'application topique des pansements biologiques seule ou en combinaison avec la thérapie hyperbare. Les différentes doses d'irradiation ont entraîné des altérations cutanées modérées à graves de la peau et la cicatrisation est significativement retardée dans la peau irradiée. Nos données indiquent que l'application hebdomadaire des pansements biologiques et les sessions d'HBOT, seules ou combinées, favorisent significativement la vitesse de cicatrisation, la néoangiogenèse et réduisent significativement la fibrose cutanée de la peau irradiée. Ces travaux ont permis d'établir un modèle murin afin d'évaluer l'impact physiopathologique de l'irradiation et l'efficacité de ces traitements pour améliorer la guérison, accélérer le rétablissement et à terme redonner aux patients une meilleure qualité de vie. / Radiotherapy used to treat cancer tumors can produce skin lesions (radiodermatitis) that are difficult to heal. There is currently no curative treatment for the management of these lesions, which are extremely debilitating for patients. The goal of my master's project is to better understand, using a preclinical murine model, the dose dependent impact of ionizing radiation on the skin at early and late stages after radiotherapy. We also want to characterize how the healing process of this irradiated skin after surgery is affected and thus be able to quantitatively determine the efficacy of new treatments. We have developed biological dressings using human adipose-derived stem/stromal cells (ASCs) that secrete high levels of prohealing factors. These natural cell-based tissues are produced without exogenous biomaterials and feature an abundant human extracellular matrix. These living biological dressings, applied to radiological wounds, could work in synergy with hyperbaric oxygen therapy (HBOT), which is presumed to have benefits for radiological wound healing. Our hypothesis is that using our murine model, we will recreate and study the negative effects of irradiation in order to evaluate the therapeutic potential of topical application of biological dressings alone or in combination with hyperbaric therapy. The different doses of irradiation resulted in moderate to severe skin changes and healing was significantly delayed in the irradiated skin. Our data indicate that HBOT sessions combined with weekly application of the biological dressings significantly promoted the kinetics of healing, neoangiogenesis and significantly reduced fibrosis in the irradiated skin. This work validates the establishment of a preclinical model to evaluate the pathophysiological impact of irradiation and the effectiveness of these treatments in improving healing, accelerating recovery and ultimately giving patients a better quality of life.

Une morbidité et une mortalité néonatales élevées limitent l’efficacité du clonage somatique chez les bovins. Des malformations myoarthrosquelettiques, des anomalies ombilicales, des problèmes respiratoires et de la faiblesse ont été fréquemment observés chez les veaux clonés nouveaux-nés. Cette étude rétrospective porte sur 31 veaux clonés. Ses objectifs étaient de décrire les problèmes respiratoires rencontrés, leur évolution au cours du temps, les traitements instaurés pour soutenir la fonction respiratoire et la réponse aux traitements. Vingt-deux veaux ont souffert de problèmes respiratoires. La tachypnée, l’hypoxémie et l’hypercapnie sont les signes cliniques les plus fréquemment observés. L’analyse des gaz sanguins a été un outil essentiel dans le diagnostic et le suivi de la fonction respiratoire. La radiographie a permis une évaluation globale du poumon. L’oxygénothérapie intranasale et la ventilation mécanique ont permis de limiter la mortalité due à une insuffisance respiratoire à 18% (4/22). Cette étude a permis d’émettre des hypothèses quant à l’origine des problèmes respiratoires chez les veaux clonés. Plus d’une maladie semblent affecter les veaux clonés. La déficience en surfactant, l’hypertension pulmonaire persistante et le retard de résorption du fluide pulmonaire figurent parmi les entités pathologiques les plus probables. / High morbidity and mortality decrease the efficiency of somatic cell nuclear transfer. The main abnormalities observed in neonatal cloned calves are skeletal malformations, enlarged umbilical vessels, respiratory problems and weakness. This retrospective study involved 31 cloned calves. The objectives of this study were to describe the respiratory problems suffered by cloned calves during neonatal period, to assess their evolution, and to determine the possible causes. Secondary objectives were to describe the techniques used to assess and support respiratory function and the calves’ response. Respiratory problems affected 22 calves. Tachypnea, hypoxemia and hypercapnia were the most frequently observed signs. Arterial blood gas analyses and chest radiographs were precious to identify and assess respiratory problems. Intranasal oxygen and mechanical ventilation were efficient to limit mortality due to respiratory failure to 18% (4/22). It is plausible that more than one disease affect cloned calves. Delayed resorption of pulmonary fluid, persistent pulmonary hypertension and surfactant deficiency, or a combination of these factors, are among the most probable pathological entities.

Une morbidité et une mortalité néonatales élevées limitent l’efficacité du clonage somatique chez les bovins. Des malformations myoarthrosquelettiques, des anomalies ombilicales, des problèmes respiratoires et de la faiblesse ont été fréquemment observés chez les veaux clonés nouveaux-nés. Cette étude rétrospective porte sur 31 veaux clonés. Ses objectifs étaient de décrire les problèmes respiratoires rencontrés, leur évolution au cours du temps, les traitements instaurés pour soutenir la fonction respiratoire et la réponse aux traitements. Vingt-deux veaux ont souffert de problèmes respiratoires. La tachypnée, l’hypoxémie et l’hypercapnie sont les signes cliniques les plus fréquemment observés. L’analyse des gaz sanguins a été un outil essentiel dans le diagnostic et le suivi de la fonction respiratoire. La radiographie a permis une évaluation globale du poumon. L’oxygénothérapie intranasale et la ventilation mécanique ont permis de limiter la mortalité due à une insuffisance respiratoire à 18% (4/22). Cette étude a permis d’émettre des hypothèses quant à l’origine des problèmes respiratoires chez les veaux clonés. Plus d’une maladie semblent affecter les veaux clonés. La déficience en surfactant, l’hypertension pulmonaire persistante et le retard de résorption du fluide pulmonaire figurent parmi les entités pathologiques les plus probables. / High morbidity and mortality decrease the efficiency of somatic cell nuclear transfer. The main abnormalities observed in neonatal cloned calves are skeletal malformations, enlarged umbilical vessels, respiratory problems and weakness. This retrospective study involved 31 cloned calves. The objectives of this study were to describe the respiratory problems suffered by cloned calves during neonatal period, to assess their evolution, and to determine the possible causes. Secondary objectives were to describe the techniques used to assess and support respiratory function and the calves’ response. Respiratory problems affected 22 calves. Tachypnea, hypoxemia and hypercapnia were the most frequently observed signs. Arterial blood gas analyses and chest radiographs were precious to identify and assess respiratory problems. Intranasal oxygen and mechanical ventilation were efficient to limit mortality due to respiratory failure to 18% (4/22). It is plausible that more than one disease affect cloned calves. Delayed resorption of pulmonary fluid, persistent pulmonary hypertension and surfactant deficiency, or a combination of these factors, are among the most probable pathological entities.

The main objective of this research program was to assess the status of clinical knowledge and evidence-based practice in the medical management of mass casualties, contaminated by exposure to a chemical weapon, during a medical evacuation, which is defined as from the incident site of a contaminated environment up-to a clean zone. First, in our published systematic review, we assessed past medical responses during a chemical attack. The lack of clinical data and intervention-related information, such as protection and decontamination capabilities, stresses not only the need to study acute or prehospital settings, but also a set of integrated competences in the contaminated environment (i.e.: protection, decontamination and clinical interventions) (Prospero registered CRD42019104473). Second, a method paper which presents an ongoing international retro-prospective observational study on the medical responses during a chemical attack has been submitted for publication. The goal of this study is to describe the acute clinical management of patients in the contaminated zone (1970-2036; US Clinical trial registered NCT05026645). Data gathering is currently ongoing with the use of a comprehensive online registry programmed by the Quebec Respiratory Health Research Network. In the third and fourth, we started the development of two technological innovations to improve the medical management of mass casualties, caused by a chemical weapon, in contaminated environments. The first is the creation of a mobile laboratory for the continuity of our work in both indoor and outdoor settings. The other is the launch of a research program, named VIMY Multi-System, which includes: (1) An electronic casualty card system integrating the United Kingdom National Early Warning System; (2) a forward-deployable telemedicine capability prototype – currently undergoing integration testing – that incorporates drone technology to monitor patients being clinically managed in a simulated chemically contaminated environment. Our fifth published paper, on the methods of oxygen conservation with an automated titration system (n= 60; US Clinical trial registered NCT02782936 and NCT02809807), showed that such an automated system may constitute a viable medical solution for interventions in a contaminated environment and also constitutes one of the possible solutions to improve therapeutic interventions. The system studied allows the maintenance of adequate oxygenation while reducing the use of oxygen in patients, making it possible to extend their treatment duration even under conditions of limited logistical resources in oxygen. The oxygen flow provided by the automated system allows a mean reduction in administered oxygen quantities of more than six-fold when decreasing the prescribed SpO2 target from 98 to 90% (5 L/min to1 L/min, p <0.001) in hospitalized patients with respiratory disorders. The comparison was conducted on the basis of conservative flow rate targets reported in the literature (2.5, 5.0, 10.0 and 15.0 l/min). When it comes to the automated correction of a hypoxemic condition in sick patients and healthy subjects wearing a gas mask, the prescribed SpO2 target resulted in maximum administered oxygen flow rates of 0.2 L/min and 2.9 L/min respectively. These results show a possible logistic and therapeutic optimization in the use of oxygen. Finally, these initial advances will be integrated as our research work progresses in order to improve clinical evidence-based practices in contaminated environments due to the use of chemical weapons. / L’objectif principal de cette recherche était d’évaluer l’état des connaissances et le savoir-faire de la pratique clinique dans la gestion d’un grand nombre de blessés, contaminés des suites d’une exposition à l’arme chimique, pendant leur évacuation médicale depuis le site de l’incident dans un environnement contaminé jusqu’à la zone propre. Premièrement, dans une revue systématique que nous avons publiée, nous avons évalué les réponses médicales passées lors d’attaques chimiques. Le manque de données cliniques et d’autres informations liées à l’intervention, tel que les capacités de protection et de décontamination, souligne non seulement la nécessité d’étudier l’environnement préhospitalier, mais aussi la gamme de compétences interdépendantes en milieu contaminé (c.-à-d. : protection, décontamination et interventions cliniques) (Prospero CRD42019104473). Deuxièmement, nous avons soumis pour publication la méthodologie d’une étude rétroprospective observationnelle internationale s’intéressant aux réponses médicales lors d’une attaque chimique. Le but consiste à décrire la gestion clinique en soins aigus des blessés dans la zone contaminée (1970-2036) (ClinicalTrials.gov NCT05026645). L’acquisition de données est en cours à l’aide d’un registre de données intégral en ligne qui a été programmé par le Réseau de recherche en santé respiratoire du Québec. En troisième et quatrième lieu, nous avons entrepris le développement de deux innovations technologiques afin d’améliorer la prise en charge médicale des patients en milieu contaminé à la suite de l’utilisation de l’arme chimique. L’un est la création d’un laboratoire mobile pour poursuivre nos travaux tant à l’intérieur qu’à l’extérieur. L’autre est la mise sur pied d’un programme de recherche, nommé VIMY Multi-Systèmes, qui inclut : (1) un système de carte de blessés électronique intégrant le système national d’alerte précoce du Royaume-Uni, (2) les premiers tests d’intégration d’un prototype d’une capacité de télémédecine de déploiement avancé, incluant la technologie du drone, pour une surveillance clinique globale des patients pris en charge en milieu contaminé chimique simulé. Notre cinquième publication, qui porte sur les méthodes de maintien de l’oxygénation par titrage automatisée (n=60 ; ClinicalTrials.gov NCT02782936 et NCT02809807), nous a permis de démontrer qu’un système automatisé peut constituer une solution médicale intéressante qui serait applicable dans les interventions en milieu contaminé et de surcroît comme une solution pour améliorer les actions thérapeutiques. Le système que nous avons étudié permet de maintenir une oxygénation adéquate tout en limitant la consommation d’oxygène des patients, prolongeant ainsi leur durée de traitement, notamment en cas de ressources en oxygène limitées. D’une part, le débit de l’oxygène fourni par le système automatisé a permis une réduction moyenne des quantités administrées de l’ordre de plus de six fois lors de la diminution de la cible de saturation en oxygène (SpO2) prescrite de 98 à 90 % (5 L/min à 1 L/min, p < 0,001) chez les patients hospitalisés atteints de maladies respiratoires. La comparaison s’est faite par rapport à des débits conservateurs rapportés dans la littérature (2,5, 5,0, 10,0 et 15,0 L/min). D’autre part, la correction automatisée d’une condition hypoxémique chez les patients malades et les sujets sains portant le masque à gaz, la cible SpO2 a engendré des débits maximaux d’oxygènes administrés de 2,5 et 2,9 L/min respectivement. Ainsi, nous avons démontré une optimalisation logistique et thérapeutique de la consommation de l’oxygène. Finalement, ces premières avancées seront intégrées au fur et à mesure de l’avancement de nos recherches afin d’améliorer le processus de soins en milieu contaminé issu de l’utilisation de l’arme chimique.