Une des innovations technologiques majeures de ces dernières années a été le lancement des caméras de profondeur qui peuvent être utilisées dans un large spectre d’applications, notamment pour la robotique, la vision par ordinateur, l’automatisation, etc. Ces dispositifs ont ouvert de nouvelles opportunités pour la recherche scientifique appliquée au domaine médical. Dans le cadre de cette thèse, nous évaluerons l’apport potentiel de l’utilisation du capteur de profondeur grand public « Kinect V2 » dans l’optique de répondre à des problématiques cliniques actuelles en radiothérapie ainsi qu’en réanimation. Le traitement par radiothérapie étant administré sur plusieurs séances, l'un des objectifs clés de ce traitement est le positionnement quotidien du patient dont la précision est impactée par les mouvements respiratoires. D’autre part, les mouvements de la machine ainsi que les éventuels mouvements du patient peuvent entraîner des collisions machine/machine ou machine/patient. Nous proposons un système de détection surfacique pour la gestion des mouvements inter- et intrafractions en radiothérapie externe. Celui-ci est basé sur un algorithme rigide de recalage surfacique pour estimer la position de traitement et un système de détection de collisions en temps réel pour satisfaire les conditions de sécurité durant le traitement. Les résultats obtenus sont encourageants et montrent un bon accord avec les systèmes cliniques. Coté réanimation médicale, la recherche de nouveaux dispositifs non invasifs et sans contact tend à optimiser la prise en charge des patients. La surveillance non invasive de la respiration des patients sous ventilation spontanée est capitale pour les patients instables mais aucun système de suivi à distance n’existe à ce jour. Dans ce contexte, nous proposons un système de mesure sans contact capable de calculer les paramètres ventilatoires en observant les changements morphologiques de la zone thoracique des patients. La méthode développée donne une précision de mesures cliniquement acceptable. / In recent years, one of the major technological innovations has been the introduction of depth cameras that can be used in a wide range of applications, including robotics, computer vision, automation, etc. These devices have opened up new opportunities for scientific research applied to the medical field. In this thesis, we will evaluate the potential use of the "Kinect V2" depth camera in order to respond to current clinical issues in radiotherapy and resuscitation in intensive care unit.Given that radiotherapy treatment is administered over several sessions, one of the key task is to daily reposition the patient in the same way as during the planning session.The precision of such repositioning is impacted by the respiratory motion. On the other hand, the movements of the machine as well as the possible movements of the patient can lead to machine / machine or machine /patient collisions. We propose a surface detection system for the management of inter and intra-fraction motion in external radiotherapy. This system is based on a rigid surface registration algorithm to estimate the treatment position and a real-time collision detection system to ensure patient safety during the treatment.Obtained results are encouraging and show a good agreement with available clinical systems.Concerning medical resuscitation, there is a need for new non-invasive and non-contact devices in order to optimize patient care. Non-invasive monitoring of spontaneous breathing for unstable patients is crucial in the intensive care unit. In this context, we propose a non-contact measurement system capable of calculating the parameters of patient's ventilation by observing thoracic morphological movements. The developed method gives a clinically acceptable precision. Such system is the first to solve previously described issue.

La réponse à l’agression est à la fois neuroendocrinienne, neurovégétative et comportementale. Elle implique particulièrement l’amygdale. Celle-ci joue en effet un rôle dans l’anxiété et la peur mais également dans la constitution d’un syndrome de stress post-traumatique (i.e. SSPT). La réponse comportementale à une situation de stress a été peu étudiée chez les patients admis dans un service de Réanimation, alors que des études indiquent qu’une réponse inadaptée de l’axe corticotrope ou du système nerveux autonome serait associée à une surmortalité ou la survenue d’une défaillance multiviscérale. Au décours de leur séjour en réanimation, les patients sont à haut risque de développer des troubles psychologiques (i.e. anxiété, dépression et SSPT) et cognitifs (i.e. affectant préférentiellement la mémoire et les fonctions exécutives) qui ont un impact majeur sur leur qualité de vie et qui seraient proportionnels à la sévérité de leur maladie aiguë et de son retentissement neuro-comportemental. L’objet de notre travail a été d’une part, de décrire quantitativement et qualitativement l’anxiété des patients admis de réanimation et d’en déterminer sa valeur pronostique ; d’autre part, d’étudier le lien entre activation amygdalienne et syndrome post-traumatique dans un modèle murin de sepsis par ligature-ponction caecale (i.e. CLP). Notre étude observationnelle a porté sur 354 patients (Age, 63 ans [49-73] ; Sexe F/H, 137/217) admis dans trois services de réanimation d’Île de France entre Janvier 2014 et Septembre 2016. L’anxiété était en médiane d’intensité modérée, selon l’échelle visuelle analogique (4 [1-6) et le questionnaire STAI (41 [31-53]). La moitié des patients rapportaient se sentir vulnérables (54%) ; considérer leur état grave (67 %) et avoir peur de mourir (45%). Une défaillance d’organe a été observée chez 157 (45%) des patients. Une valeur de STAI ≥ 40 (OR 1,69, 95%CI [1,02-2,84]) était associée à la survenue d’une défaillance d’organe après ajustement sur le score de défaillance d’organe SOFA à J1, la mise en route d’une ventilation mécanique non-invasive (OR 4,93 ; 95%CI [2,9-9,4]) et la gravité d’une pathologie préexistante selon le score Knaus (OC2,01 95%CI [1,21-3,33]) et la peur de mourir (OR 0,55 [0,33-0,92]). Celle-ci était significativement associée à un risque moindre de défaillance parmi les patients ayant une maladie aiguë sévère, définie par un score IGS-2 > 30 (58% vs. 37%). Cette étude indique que l’évaluation de l’anxiété est utile pour estimer le risque d’aggravation des patients de réanimation mais indique également que si son intensité est positivement corrélée à la survenue d’une défaillance, un défaut de perception d’un danger (tel que l’exprimerait la peur de mourir) en augmenterait le risque. Notre étude expérimentale a mis en évidence une activation précoce (i.e. à H6 de la CLP) et transitoire des neurones CAMK-II positif du noyau central de l’amygdale (CeA) et des anomalies tardives (i.e. J15 après CLP) de l’open-field test (test en libre champ) et du Fear-conditionning (test de formation de la mémoire aversive), traduisant respectivement un comportement type anxieux et une hypermémorisation de la peur, qui s’apparenterait à un SSPT. Nous avons procédé à une inhibition pharmacogénétique par transfection virale des neurones CAMKII, qui a entraîné une réduction de l’hyper-mémorisation aversive induite par le sepsis. L’enregistrement électrophysiologique intra-amygadalienne a mis en évidence une activité pro-épileptique ou épileptique chez les souris septiques. L’administration d’un antiépileptique, le levetiracetam au cours des 24 premières heures de la CLP a résulté en une diminution de la mortalité, de l’activation des neurones CAMKII du noyau central de l’amygdale et de l’hyper-mémorisation aversive induites par le sepsis. (...) / Systemic insults trigger neuroendocrine, neurovegetative and behavioural responses. Amygdala is particularly involved in anxiety and fear but also in the generation of post-traumatic stress disorder (i.e. PTSD). Amygdala is part of the limbic system and modulates the neuroendocrine and the autonomous nervous system activity. Behavioural changes to critical illness has been poorly studied in ICU-admited patients, despite studies showing that non-adapted corticotropic axis or autonomic nervous system responses correlate with a higher mortality or organ failures. During their ICU stay, patients are at high risk of developing psychological (e.g. anxiety, depression or PTSD), and cognitive alterations (e.g. memory and executive functions) with a major impact on their long-term quality of life. Such alterations intensity is correlated with the severity of critical illness. Our present work aimed, on the one hand at assessing at ICU admission patients’ anxiety and its prognostic value, and on the other hand, at characterizing the link between amygdalar activation and PTSD in a murine model of caecal ligation and puncture (i.e. CLP). 354 patients were included in our observational study (median age 63 [IQR 49-73], sex 137W/217M), from 3 Ile-De-France ICU between January 2014 and September 2016). Median anxiety was moderate according to both visual scale (4 [1-6]) and STAI questionnaire (43[32-53]). Half of participants declared (54%) feeling vulnerable; considered their state to be severe (67%) and feared to die (45%). One organ failure – mostly neurological, but also the need for mechanical ventilation, dialysis or vasopressive catecholamines during the first 7 days – was present in 157 (45%) patients. A STAI index ≥ 40 (OR 4.93 ; 95% CI[1.02 – 2.84]) was associated with the occurrence of an organ failure, even after adjusting for the day-1 SOFA score, the onset of a mechanical ventilation (OR 4.93, 95CI [2.9 – 9.4]), the Knaus score of prior pathologies severity (OC 2.01, 95CI [1.21 – 3.33]) and fear of death. (OR 0.55 [0.33 -0.92]). The latter significantly associating with a decreased risk of organ failure among patients with a severe acute pathology as defined by a IGS-2 >30 (58% vs. 37%). This study shows that evaluating early anxiety can prove useful in predicting patient aggravation risk in ICU, but also indicates that if its intensity positively predicts the onset of organ failures, the lack of perceived severity (lower fear of death) would also associate with an increased risk of failure. Our experimental study higlighted an early (i.e. 6H post CLP) and transitory activation of Central Amygdala (CeA) CAMK-II positive neurons, and delayed (i.e D15 post CLP) alterations in open field and fear-conditioning tests, respectively indicating an anxious behaviour and fear hypermnesia, both critical aspects of PTSD. Pharmacogenetic inhibition of CAMK-II neurons by viral transduction led to a decrease in aversive sepsis-induced hypermnesia. Administration of Levetiracetam, an antipeileptic drug, during the first 24h post-CLP led to a decrease in sepsis-induced mortality, in CAMK-II CeA neurons activation and in aversive memory. Amygdalar neuronal activation was also associated with microglial morphological alterations, partly prevented by levetiracetam, and reminiscent of alterations seen in septic shock autopsic samples. Our experimental work shows an increased activity in CAMK-II amygdalar neurons during early sepsis, potentially implicated in the onset of sepsis-induced anxiety and PTSD. this constitutes a plausible neuro-anatomical and neuro-biological background to our clinical study showing the prognostic interest of early anxiety assessment in ICU patients, as it positively correlates with both stress intensity and the misperception of danger.

Les cathéters veineux centraux (CVC) sont des dispositifs médicaux utilisés quotidiennement dans les unités de réanimation. Leur pose et leur maintenance ne sont pas sans présenter de risque pour les patients. De nombreuses études médicales ont été menées sur ce sujet ces dernières années afin de réduire les complications consécutives à l'utilisation de ces dispositifs. Cependant, ces recherches sont très majoritairement centrées sur l'étude du dispositif ou sur les risques inhérents au patient lui-même. Peu de recherches prennent en compte les risques liés à l'organisation des soins ou au fonctionnement des équipes. L'étude que nous avons menée dans deux unités de réanimation (Réanimation polyvalente du CHU de Saint Etienne et Réanimation chirurgicale de l'Hôpital Européen G. Pompidou à Paris) avait pour objectif d'identifier les risques associés au dispositif et au patient mais également de rechercher les facteurs de risque liés à la gestion même du dispositif et à l'organisation des équipes soignantes. In fine, ce travail de recherche permet d'identifier les scenarii de survenue des complications liées aux CVC, d'estimer leur évitabilité et de proposer par la suite des protocoles sécurisés de gestion de ces dispositifs. Dans ce but, nous avons développé une méthodologie combinant plusieurs types d'approche: * une approche médicale, avec une analyse des facteurs de risque liés au CVC et au patient, * une approche sociologique avec une analyse du fonctionnement organisationnel des unités à partir de l'adaptation d'une méthodologie issue des techniques de retour d'expérience (REXAO©), * une approche systémique avec une analyse des causes racines des diverses complications survenues. Un suivi des CVC a été mis en place grâce à un système de recueil de données, tout au long de l'année 2006. Ainsi, la gestion d'environ 600 CVC a pu être analysée. L'analyse des protocoles et des pratiques combinée à l'analyse multivariée réalisée à partir des données recueillies ont permis de mettre en évidence des facteurs de risque inhérents au patient et au mode de maintenance du dispositif. L'impact du mode de fonctionnement des équipes de soins a également été identifié notamment dans la genèse de complications mécaniques ainsi que dans leur délai de détection et de prise en charge.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

L'utilisation de deux protocoles de décontamination comportant d'une part des antibiotiques topiques, la polymyxine E et la tobramycine en administration nasale, oropharyngée et digestive (protocole polymyxine /tobramycine), à la mupirocine nasale et la toilette cutanée à la chlorhexidine (Hibiscrub®) (protocole mupirocine / chlorhexidine) a réduit de façon significative l'ensemble des IAs chez les patients intubés, alors que chaque protocole utilisé seul s'est révélé inefficace. L'utilisation de la décontamination par le protocole mupirocine / chlorhexidine contribue à contrôler l'épidémiologie du S aureus résistant à la méticilline (SARM) en réanimation en réduisant les IAs dues à ce germe chez les patients intubés et en permettant d'obtenir un taux acceptable de décolonisation chez les patients colonisés. L'augmentation significative des infections à SARM observée sous l'effet de la décontamination par polymyxine / tobramycine seule dans une situation hautement endémique pour le S aureus résistant à la méticilline de la fin des années 90 nécessiterait d'être réévalué dans l'épidémiologie actuelle. Le dépistage systématique, les mesures d'isolement contact, et la décolonisation des porteurs de SARM par le protocole mupirocine / chlorhexidine ne se sont pas avérés utiles sur l'acquisition de SARM en réanimation (colonisation ou infection) par opposition aux mesures générales de prévention horizontale comportant en particulier le renforcement de l'hygiène des mains. Enfin, l'utilisation en routine de la décontamination multiple par polymyxine E, tobramycine plus amphotéricine B en administration oropharyngée et gastrique associée au protocole mupirocine / chlorhexidine chez les patients intubés a été associée à une importante diminution à court terme de l'ensemble des infections acquises, en particulier celles liées aux dispositifs invasifs, mais aussi celles liées à des bacilles à Gram négatif multirésistants, dans une situation de niveau modéré de multirésistance aux antibiotiques.

Le patient de réanimation est dans la plus part des cas un patient vulnérable et dépendant. Les principes fondamentaux de l’éthique sont bousculés et le réanimateur est face à des de nombreuses interrogations éthiques qui jalonnent le parcours du patient de son admission à sa sortie. Malgré une réflexion éthique formalisée guidant les décisions d’admission et de non-admission en réanimation pour les malades à haut risque de mortalité, la part laissée à la subjectivité est importante. Il n’y a pas cependant de situation figée pour laquelle un patient ne doit pas bénéficier de la réanimation. Une décision de non-admission en réanimation s'apparente à une décision de limitation thérapeutique. Ce schéma éthique s’accorde avec les principes éthiques : autonomie, bienfaisance, non malfaisance et justice distributive mais l'urgence rend souvent difficile l'analyse complète du dossier du patient.Le manque de lits de réanimation disponibles est susceptible d’influer sur la stratégie de triage soulignant l’impact de critères subjectifs dans le processus décisionnel. Ceci peut conduire à une sur-mortalité. Les études princeps réalisées sur les décisions de limitations et d’arrêt thérapeutiques (LAT) ont été à l’origine du débat sur la non-obstination déraisonnable aboutissant à terme à la promulgation de la Loi Leonetti. Ces données ont permis de corriger des dysfonctionnements éthiques lors des décisions de LAT. A la suite des questionnements récents de notre société nous avons analysé la réflexion des réanimateurs sur l’euthanasie.La réalisation de prélèvements d’organe chez des patients décédés d’arrêt cardiaque impose l’admission en réanimation de patients pour les quels les traitements n’ont plus l’objectif de les sauver, mais de préserver leurs organes pour le bien d’autrui. Ces situations soulignent les interrogations sur : la définition de la mort, l’instrumentalisation du corps, le consentement au don, l’information des proches et plus largement du public. / The critically ill patient is a vulnerable and dependent patient. The fundamental principles of ethics are rushed and the physician is faced with many ethical issues along the route of the patient from the discussion of his admission to discharge.Despite a formal ethical reflection guiding decisions of admission and non ICU admission these decisions of patients at high risk of mortality, the part left to subjectivity is important. The evolution of medical knowledge and advances in supported patients that there are no fixed position for which a patient should not receive resuscitation. A determination of non-ICU admission is similar to a decision of withholding or withdrawing therapies. This ethical scheme fits well with the ethical principles autonomy, beneficence , non-maleficence and distributive justice. The urgency makes it difficult to complete analysis of patient records because the data are not always available. The lack of available beds is likely to affect the sorting strategy highlighting the impact of subjective criteria in decision-making. This could induce excess mortality. The initial studies dedicated to withholding and withdrawing therapies have been the source of debate on the non-unreasonable obstinacy leading eventually to the enactment of the Leonetti's Law. These data were used to correct malfunctions in real ethical decisions of withholding or withdrawing. Following the recent issues of our society on euthanasia, we completed our reflection and asked if intensivists would support a law of exception euthanasia.The realization of organ harvesting in patients who died of cardiac arrest requires taking in resuscitation of patients for which treatments have more goals to save for, but to preserve their bodies for the sake of other patients. These situations highlight the questions: the definition of death, the manipulation of the body, the implicit or explicit consent and the information aspects of family and wider public.

Les patients de réanimation sont des patients à très haut risque de survenue de candidoses invasives associées à une importante mortalité. Les espèces du genre Candida sont retrouvées en troisième position des agents infectieux les plus fréquemment isolés au cours des septicémies. Le diagnostic reste difficile en raison d’une clinique aspécifique et d’une sensibilité médiocre des hémocultures. Des scores prédictifs, des biomarqueurs ou encore des PCR ont été développés de manière à améliorer le diagnostic et l’identification des patients à risque. Dans ce travail, la première partie présente les données de l’évolution de l’écologie fongique, des candidoses invasives, des prescriptions d’antifongiques et des sensibilités aux antifongiques sur une période de dix ans dans un service de réanimation. Au cours de cette période, les changements observés dans la prescription d’antifongiques n’ont pas entrainé de modifications significatives de l’écologie fongique ni d’apparition de résistances. Dans une deuxième partie, nous présentons les résultats d’une étude prospective observationnelle bicentrique réalisée chez 435 patients non neutropéniques de réanimation. L’analyse de plusieurs variables (facteurs de risque de candidose invasive, colonisation à Candida sp., dosages d’antigène mannane et d’anticorps anti-mannane) a permis l’élaboration d’un score prédictif de survenue de candidose invasive. Finalement, la dernière partie du travail présente la mise au point de PCR Candida en temps réel dans le sang ainsi qu’une évaluation de la technologie de digital PCR. / Patients in intensive care units (ICU) are at very high risk of invasive candidiasis associated with high mortality rate. Candida species are the third cause of septicemia. Clinical signs lack of specificity and blood cultures lack of sensitivity, and therefore the diagnosis remains a challenge. In order to improve the identification of patients with invasive candidiasis, predictive rules, biomarkers and PCR have been developed. The first part of this work describes the evolution over a ten years period in one ICU in Candida species distribution, susceptibility to antifungal drugs and consumption of antifungal agents. Changes in antifungal drug consumption were observed but they were not associated with significant changes in fungal ecology or with the emergence of resistant species. In a second part, we present a prospective, observational and bicentric study performed in 435 non-neutropenic patients in ICU. Several variables (risk factors of invasive candidiasis, Candida colonization, mannan antigen and anti-mannan antibodies) were analyzed and a predictive score of invasive candidiasis has been developed. Finally, the last part presents the development of Candida real-time PCR in blood, as well as the evaluation of a digital PCR.

Les patients hospitalisés en réanimation présentent fréquemment des troubles neurologiques (troubles de la vigilance, troubles du sommeil, dysfonctions cognitives multiples, confusion mentale), psychologiques (anxiété, dépression, syndromes délirants), des syndromes douloureux et de l'inconfort. Ces troubles ont en commun : la problématique de leur définition et de leur reconnaissance par l'équipe de réanimation, leur expression fréquente par un comportement d'agitation, une association avec la réponse de stress post-agressive rencontrée au cours des pathologies traitées en réanimation. La physiopathologie de ces troubles est complexe, impliquant à la fois la pathologie qui a déterminé l'hospitalisation du patient en réanimation, ses antécédents médicaux, mais aussi la réanimation elle-même par les thérapeutiques invasives qui y sont utilisées, ainsi que la sédation médicamenteuse ou le coma artificiel. En outre, ces troubles peuvent être associés dans leur expression comme dans leur détermination, certain pouvant être cause ou conséquence d'un autre. L'objectif de cette thèse était de montrer qu'une prise en charge diagnostique et thérapeutique rationalisée de la douleur, des troubles neurologiques et psychologiques était associée à un meilleur pronostic du patient en réanimation. / Patients who are hospitalized in Intensive Care Units (ICU) develop frequent neurological disorders (vigilance disorders, sleep disorders, multiple cognitive disorders, delirium), psychological disorders (anxiety, depression, delusion), pain syndrom and discomfort. These disorders have jointly the problem of their definition and recognition by the ICU team, their frequent expression by an agitated behaviour, an association with the post-aggressive stress response affecting pathologies treated in the ICU setting. The physiopathology of these disorders is complex, implying both the pathology which had determined the admission of the patient to the ICU and his/her medical history, but also either the invasive therapeutics used by the intensive medicine and the administration of sedatives or therapeutic coma. Moreover, theses disorders can be associated either in their expression and their cause, some of them able to be a cause or a consequence of another. The objective of this thesis was to show that a rationalized diagnostic and therapeutic management of pain, neurological and psychological disorders was associated with a better outcome of the patient in the ICU.

Chez un patient, les muscles respiratoires sont mis au repos lors de la défaillance de la fonction respiratoire, que cette défaillance soit involontaire (maladie, accident…) ou volontaire (anesthésie générale). Le patient est alors relié à un ventilateur artificiel, machine qui se charge de le faire respirer. Il existe de très nombreux types de ventilateurs artificiels, de qualité inégale, et chaque dispositif propose de multiples réglages pour ventiler le patient : les modes ventilatoires. Ces machines et leurs modes ventilatoires sont commercialisés et utilisés quotidiennement, mais très peu ont été évalués en situation clinique et leurs performances restent à démontrer. L'interaction de ces modes ventilatoires avec les muscles respiratoires du patient est ainsi actuellement méconnue. Dans ce travail, premièrement nous avons fait un état des lieux des pratiques de la ventilation mécanique en médecine péri-opératoire (patients au bloc opératoire et réanimation) ; secondairement, nous avons évalué sur banc d'essai au laboratoire les performances techniques des ventilateurs d'anesthésie et de réanimation de dernière génération dans des conditions statiques (ventilation contrôlée dans différentes conditions de pathologies pulmonaires) et dans des conditions dynamiques (ventilation spontanée assistée dans différentes situations de sevrage ventilatoire) et établi des critères de choix d'un ventilateur ; dans une troisième partie nous avons analysé chez le patient de réanimation au cours du sevrage de la ventilation mécanique le fonctionnement et le comportement des modes ventilatoires les plus évolués (Neurally Adjusted Ventilatory Assist (NAVA), Proportionnal Adaptive Ventilation + (PAV+), Adaptative Support Ventilation (ASV), Intellivent, Noisy-PSV) en comparaison avec le mode de référence qu'est la Ventilation Spontanée en Aide Inspiratoire (Pressure Support Ventilation). Finalement, nous présentons les perspectives de recherche et bénéfices potentiels attendus issus de ces études à travers nos projets de travaux expérimentaux et cliniques. / In case of respiratory failure, the patient's respiratory muscles are put at rest. The patient is then linked to an artificial ventilator, which makes him breath. There are a huge number of artificial ventilators, of varying quality, and each device offers many different settings : the ventilatory modes. These devices and their ventilatory modes are marketed and used daily, but few of them have ever been evaluated in a clinical situation and their performances still need to be proven. Interactions between these ventilatory modes and respiratory muscles are presently unknown. In this work, we first made an inventory of mechanical ventilation in peri-operative medicine (patients in operating rooms and in intensive care units). Then, we evaluated on a bench test the technical performances of the latest generation of anesthesia and intensive care ventilators, in static conditions (controlled ventilation in different pathologic pulmonary conditions) and in dynamic conditions (assisted spontaneous breathing in different weaning situations), and we established criteria to check before choosing a ventilator. Third, we analysed the behaviour of several advanced ventilatory modes (Neurally Adjusted Ventilatory Assist (NAVA), Proportional Assist Ventilation Plus (PAV+), Adaptive Support Ventilation (ASV), Intellivent, Noisy-PSV) during ventilator weaning of intensive care patients compared to the reference weaning mode : Pressure Support Ventilation. Finally, we present research perspectives and potential benefits from our studies through our experimental and clinical project.

L’aérosolthérapie est une pratique ancienne de plusieurs siècles. Progressivement l’administration inhalée de bronchodilatateurs et de corticoïdes s’est imposé comme le traitement au long cours de référence des maladies pulmonaires obstructives. Plus récemment de nouvelles molécules, comme les antibiotiques ou les mucomodulateurs, ont été administrées avec succès par voie inhalée, particulièrement chez les patients atteints de mucoviscidose. Alors que ces succès de l’aérosolthérapie ont été obtenus chez les patients en ventilation spontanée et traités essentiellement dans le contexte ambulatoire, les données sont beaucoup plus parcellaires concernant l’aérosolthérapie chez les patients admis en réanimation et plus particulièrement ceux soumis à la ventilation artificielle. Néanmoins, l’effet physiologique des bronchodilatateurs et des corticoïdes a été documenté chez les patients soumis à la ventilation artificielle et plusieurs études expérimentales et de recherche clinique [ont] documenté la faisabilité de l’antibiothérapie inhalée chez ces patients. Cinq travaux ont été réalisés dans le cadre de la thèse, faisant appel à des méthodes de recherche expérimentale sur banc, d’expérimentation animale, de recherche clinique et épidémiologique concernant l’aérosolthérapie en réanimation. Les deux premiers travaux ont consisté en une enquête internationale par voie électronique auprès des huit cents médecins exerçant en réanimation et d’une étude prospective observationnelle durant deux semaines dans quatre-vingts services de réanimation. Les résultats principaux de ces travaux sont que l’aérosolthérapie était très fréquente en réanimation et concernait près d’un quart des patients. Les molécules administrées étaient essentiellement des bronchodilatateurs et des corticoïdes, mais l’antibiothérapie inhalée était également pratiquée. […] L’aérosolthérapie est apparue comme bien tolérée à court terme […]. Le troisième travail a consisté en une évaluation sur banc des systèmes de nébulisation pneumatique synchronisée intégrés dans quatre ventilateurs de réanimation. Les résultats principaux de ce travail sont que ces systèmes permettaient un bon contrôle du volume courant délivré au patient durant la nébulisation ; en revanche la synchronisation inspiratoire n’était pas optimale […]. Le quatrième travail a consisté en une étude clinique évaluant la pharmacocinétique sérique de l’amikacine après son administration inhalée à forte dose chez vingt-deux patients soumis à la ventilation artificielle et atteints de pneumonie nosocomiale. L’administration était réalisée à l’aide d’un système de nébulisation pneumatique innovant, adapté à la ventilation artificielle. Le résultat principal de ce travail a été que la nébulisation de 60 mg/Kg d’amikacine s’est avéré faisable chez le patient sous ventilation artificelle et que les concentrations sériques observées étaient inférieures à celles observées après perfusion intraveineuse. […] Enfin, le dernier travail a consisté en une étude animale comparant la pharmacocinétique sérique de l’amikacine après administration intraveineuse, nébulisation et aérosolisation in situ à l’extrémité de la sonde d’intubation de porcelets soumis à la ventilation artificielle avec des poumons non infectés. Le principal résultat est que l’aérosolisation in situ a permis d’administrer de grandes quantitiés d’amikacine en très peu de temps. Néanmoins, les concentrations intra-parenchymateuses étaient très hétérogènes après aérosolisation in situ et fréquemment faibles […]. / Aerosoltherapy is a centuries-old practice. Inhaled bronchodilatators and corticosteroids have become the long-term treatment of choice for obstructive lung diseases. More recently, new molecules, such as antibiotics or mucus modulators have been successfully administrated by inhalation, particularly in patients with cystic fibrosis. While the success of aerosoltherapy were obtained in patients breathing spontaneously and essentially treated in the outpatient setting, data are much scarcer concerning aerosoltherapy in patients admitted to intensive care and especially those undergoing mechanical ventilation. Nevertheless, the physiological effects of bronchodilators and corticosteroids have been documented in patients undergoing mechanical ventilation and several experimental and clinical researches documented the feasibility of inhaled antibiotic therapy in these patients. The thesis comprises five works carried out using methods of experimental bench research, animal experimentation so as clinical and epidemiological research concerning aerosoltherapy in the intensive care setting. The first two works consisted of an international electronic survey among eight hundred physicians working in intensive care and a two-week prospective cross-sectional study in eighty intensive care units. The main results of those works are that aerosoltherapy appeared very common in the intensive care unit and concerned about a quarter of all admitted patients. The molecules administrated were essentially bronchodilatators and corticosteroids, but inhaled antibiotic therapy was also practiced. Although implementation of aerosoltherapy, especially during mechanical ventilation, appeared frequently at odds with optimal practice, or even dangerous, it was well tolerated in the short term since only a hundred side effects were observed during the nine thousand aerosol administrations collected in the prospective study. The third work evaluated, in a bench model of mechanical ventilation, synchronized pneumatic nebulization systems integrated in four intensive care ventilators. The main results of this work are that these systems provided good control of the tidal volume during nebulization ; however inspiratory synchronization was not optimal since a significant proportion of nebulization occurred during expiration, due ti gas compression/decompression upstream of the nebulizer. The fourth work consisted of a clinical study evaluating serum pharmacokinetics of amikacin after high dose inhalation in twenty-two patients undergoing mechanical ventilation and suffering nosocomial pneumonia. Administration was carried out using an innovative pneumatic nebulization system adapted to mechanical ventilation. The main result of this work was that nebulization of 60 mg / kg of amikacin proved feasible in patients on mechanical ventilation and serum concentrations observed were lower than those observed after intravenous infusion. An increase in the dose and / or the yield of the nebulization system may be considered to promote greater lung deposition in order to favour improved efficacy. The presence or absence of a heated humidifier did not influence the results, thus allowing considering active humidification during prolonged nebulization within a high-dose strategy. Finally, the last work was an animal study comparing serum pharmacokinetics of amikacin after intravenous administration, nebulization and in situ aerosolisation at the end of the endotracheal tube in piglets with healthy lungs undergoing mechanical centilation. The main results are that in situ aerosolisation allowed administrating large amounts of amikacin in a very short time. Nevertheless, intra-parenchymal concentrations were very heterogeneous after in situ aerosolisation and often low, while nebulization allowed observing globally more homogeneous concentrations. Immuno-histological amikacin staining allowed observing lung deposition of amikacin at the tissue level.