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Abstract Background: Implantable cardioverter-defibrillator (ICD) surgery in patients with implanted left ventricular assist devices (LVAD) is associated with an increased risk of bleeding complications because of the need to ensure that these patients are adequately anticoagulated. Our study aimed to evaluate the safety of our new strategy of uninterrupted oral anticoagulation compared to heparin-bridging during the surgical interval. Methods: Between January 2009 and January 2020, 116 patients with LVAD underwent ICD surgery. Since January 2015, 60 patients were operated under continued sufficient oral anticoagulation with a vitamin k antagonist (VKA group). Fifty-six patients underwent a heparin-bridging regimen (heparin group). Demographics, perioperative data, complications, and mortality were analyzed. Results: Bleeding complications attributable to the surgical intervention occurred more often (19.6% vs. 10.0%, p = 0.142) and at a higher rate of re-exploratory surgery (14.3% vs. 5.0%, p = 0.088) in the heparin group without reaching statistical significance. Moreover, the heparin group patients' postoperative total length of stay was 10 days longer (17.8 ± 23.8 days vs. 8.3 ± 9.5 days, p = 0.007). There were no procedure-related deaths, no thromboembolic events, and no LVAD-related thrombosis. Conclusion: Our strategy of uninterrupted oral anticoagulation is safe and results in a reduction by more than half the number of days in hospital without an increase in adverse events.

La prise en charge nutritionnelle des patients lors d’une chirurgie cardiaque a fait l’objet d’un nombre limité d’études. Ainsi, les lignes directrices de l’approche ERACS (Enhanced Recovery After Cardiac Surgery) n’incluent pas de recommandations nutritionnelles qui sont appuyées par des données probantes. L’objectif du mémoire est de présenter l’évolution nutritionnelle périopératoire des patients dans un cadre de soins inspiré par l’approche ERAS et les recommandations nutritionnelles d’ESPEN (European Society for Clinical Nutrition and Metabolism). Cet objectif a été poursuivi lors d’une étude observationnelle prospective qui a inclus une collecte de données médicales, notamment l’adhésion à certaines recommandations ERACS, et nutritionnelles, soit une évaluation nutritionnelle préopératoire, l’observation des apports alimentaires postopératoires et l’adhésion aux suppléments nutritionnels oraux. L’évolution clinique de 43 patients de l’Institut de cardiologie de Montréal a été étudiée. Le taux de dénutrition préopératoire, déterminé selon l’Évaluation Globale Subjective, était de 11,6%. L’adhésion à deux recommandations ERACS prédéterminées, soit l’éducation et l’optimisation nutritionnelle préopératoire, était insuffisante pour l’ensemble de l’échantillon. Les apports alimentaires moyens du 1er au 4e jour postopératoire étaient insuffisants comparativement aux recommandations nutritionnelles d’ESPEN. Cependant, 41% des patients avaient des apports en calories et en protéines ≥70% de leurs besoins estimés. La consommation de suppléments nutritionnels oraux a permis d’optimiser les apports nutritionnels. Cette étude est, à notre connaissance, la première à décrire une prise en charge nutritionnelle préopératoire et postopératoire dans le cadre de l’approche ERACS. Les facteurs de risques pouvant expliquer les apports nutritionnels insuffisants, tels que le sexe et les antécédents médicaux, sont explorés. Des suggestions pour optimiser la prise en charge nutritionnelle des patients sont proposées, notamment l’amélioration du dépistage nutritionnel préopératoire et l’enrichissement du menu, ainsi que des pistes de recherche qui pourront être développées dans de futurs travaux. / Nutritional care of cardiac surgery patients has been scarcely studied. Currently, the ERACS (Enhanced Recovery After Cardiac Surgery) guidelines do not include high quality evidence-based nutritional recommendations. The aim of this dissertation is to present patients’ nutritional evolution in a care setting inspired by an ERACS approach and ESPEN (European Society for Clinical Nutrition and Metabolism) nutritional recommendations. This aim was pursued through an observational prospective study that included a collection of medical data, namely adherence to a number of ERACS recommendations, and nutritional information comprising preoperative nutritional status evaluation, observation of postoperative oral intakes and adherence to oral nutritional supplements. The clinical evolution of 43 Montreal Heart Institute patients was investigated. Malnutrition rates prior to surgery, as evaluated by the Subjective Global Assessment, was 11.6%. Adherence to preoperative nutritional education and optimisation, two predetermined ERACS recommendations, was insufficient for the overall sample. Mean oral intakes from postoperative day 1 to 4 were insufficient, compared to ESPEN nutritional recommendations. However, 41% of patients had calorie and protein intakes ≥ 70% of their estimated requirements. Consumption of oral nutritional supplements lead to higher nutritional intakes. To our knowledge, this study is the first to present patients’ preoperative and postoperative nutritional care within an ERACS pathway. Risk factors associated with insufficient nutritional intakes, such as sex and medical history, are discussed. Suggestions to optimize patients’ nutritional care are presented, namely improvement in preoperative nutritional screening and the addition of enriched foods to the menu, as are research topics that should be further investigated.

Introduction: Le délirium est fréquent chez les adultes qui récupèrent d’une chirurgie cardiaque à l'unité de soins intensifs (USI), et les familles sont de plus en plus sollicitées à participer aux soins entourant cette complication. Cette étude avait pour but de décrire la perception qu'ont les infirmières et les infirmiers de la participation des familles dans les soins entourant l’évaluation, la prévention et la gestion du délirium en période postopératoire de chirurgie cardiaque à l’USI. Méthode: Un échantillon de convenance composé de 6 infirmières et infirmiers (âge moyen 38 ans) a été recruté dans deux USI de Montréal. Après avoir obtenu leur consentement éclairé par écrit, les participantes et participants ont pris part à une entrevue individuelle semi-structurée. Les analyses descriptives ont été réalisées selon la méthode de Braun et Clarke (2006). Résultats: Cinq thèmes ont été identifiés : 1) les familles peuvent être impliquées dans les soins entourant le délirium quand les patients ont atteint une certaine stabilité, 2) la participation des familles peut être facilitée par l’entremise du transfert d'informations, 3) la contribution des familles est utile pour la détection du délirium, 4) les familles peuvent prendre des mesures concrètes lorsque le délirium survient, et 5) la participation des familles est influencée par certaines caractéristiques. Conclusions: Cette étude suggère que les infirmières et les infirmiers perçoivent assez favorablement la participation de la famille dans les soins entourant le délirium en période postopératoire de chirurgie cardiaque à l’USI, selon le niveau de préparation et les caractéristiques de celle-ci. Mots clés: Chirurgie cardiaque, délirium, perception des infirmières, participation de la famille, unité de soins intensifs. / Introduction: Delirium is common in adults recovering from cardiac surgery in the intensive care unit (ICU), and families are increasingly solicited to participate in the care surrounding this complication. The aim of this study was to describe nurses' perceptions of family involvement in care surrounding the assessment, prevention and management of delirium in the postoperative period of cardiac surgery in the ICU. Methods: A convenience sample of 6 nurses (mean age 38 years) was recruited from two Montreal ICUs. After obtaining written informed consent, participants took part in a semi-structured individual interview. Descriptive analyses were performed using the method of Braun and Clarke (2006). Results: The analysis revealed five themes directly related to nurses' perceptions of family involvement in care of the patient in delirium, namely: 1) families can be involved in delirium care once patients have achieved hemodynamic stability and neurocognitive orientation, 2) family involvement can be facilitated through information transfer, 3) family input is helpful for delirium detection, 4) families can take concrete action when delirium occurs, and 5) family involvement is influenced by certain characteristics. Conclusions: This study suggests that nurses perceive family involvement in delirium care quite favorably in the postoperative period of cardiac surgery in the ICU, depending on the level of preparation and characteristics of the family. Keywords: Cardiac surgery, delirium, nurse’s perception, family involvement, Intensive Care Unit

Introduction: Deep sternal wound infection is a rare but feared complication of median thoracotomies and is usually caused by microorganisms from the patient’s skin or mucous membranes, the external environment, or iatrogenic procedures. The most common involved pathogens are Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and gram-negative bacteria. We aimed to evaluate the microbiological spectrum of deep sternal wound infections in our institution and to establish diagnostic and treatment algorithms. Methods: We retrospectively evaluated the patients with deep sternal wound infections at our institution between March 2018 and December 2021. The inclusion criteria were the presence of deep sternal wound infection and complete sternal osteomyelitis. Eighty-seven patients could be included in the study. All patients received a radical sternectomy, with complete microbiological and histopathological analysis. Results: In 20 patients (23%) the infection was caused by S. epidermidis, in 17 patients (19.54%) by S. aureus, in 3 patients (3.45%) by Enterococcus spp., in 14 patients (16.09%) by gram-negative bacteria, while in 14 patients (16.09%) no pathogen could be identified. In 19 patients (21,84%) the infection was polymicrobial. Two patients had a superimposed Candida spp. infection. Methicillin-resistant S. epidermidis was found in 25 cases (28,74%), while methicillin-resistant S. aureus was isolated in only three cases (3,45%). The average hospital stay for monomicrobial infections was 29.93 ± 13.69 days and for polymicrobial infections was 37.47 ± 19.18 (p = 0.03). Wound swabs and tissue biopsies were routinely harvested for microbiological examination. The increasing number of biopsies was associated with the isolation of a pathogen (4.24 ± 2.22 vs. 2.18 ± 1.6, p < 0,001). Likewise, the increasing number of wound swabs was also associated with the isolation of a pathogen (4.22 ± 3.34 vs. 2.40 ± 1.45, p = 0.011). The median duration of antibiotic treatment was 24.62 (4–90) days intravenous and 23.54 (4–70) days orally. The length of antibiotic treatment for monomicrobial infections was 22.68 ± 14.27 days intravenous and 44.75 ± 25.87 days in total and for polymicrobial infections was 31.65 ± 22.29 days intravenous (p = 0.05) and 61.29 ± 41.45 in total (p = 0.07). The antibiotic treatment duration in patients with methicillin-resistant Staphylococci as well as in patients who developed an infection relapse was not significantly longer. Conclusion: S. epidermidis and S. aureus remain the main pathogen in deep sternal wound infections. The number of wound swabs and tissue biopsies correlates with accurate pathogen isolation. With radical surgical treatment, the role of prolonged antibiotic treatment remains unclear and should be evaluated in future prospective randomized studies.

The purpose of this study was to identify the strengths and weaknesses of a pre-operative health education programme provided to cardiac surgery patients at a private hospital in Gauteng. A questionnaire was used to collect data and indicated that most patients were satisfied with the pre-operative education that they received before their cardiac surgery procedure, and therefore felt well prepared for the operation. It is, however, evident that family involvement with pre-operative education was not satisfactory. This lack of family involvement is a limitation in the present programme. The study also noted that patients must be informed about visiting hours, and the intense feeling of the endotracheal tube post-operatively should be emphasised. / Health Studies / M.A. (Health Studies)

Plusieurs études ont démontré que prés de deux tiers des patients subissant une chirurgie cardiaque souffrent de douleur d’intensité modérée à sévère. Ces niveaux de douleur semblent être partiellement expliqués par la présence de barrières individuelles face au soulagement de la douleur. Le savoir acquis sur les cognitions associées à la douleur ne semble pas avoir été traduit dans de nouvelles approches éducatives face à la douleur aiguë. Le but du projet doctoral était 1) de développer une intervention visant à faciliter l’autogestion de la douleur postopératoire après une chirurgie cardiaque et, 2) d’en évaluer l’acceptabilité et la faisabilité, ainsi que le potentiel d’efficacité sur le soulagement de la douleur de patients subissant une chirurgie cardiaque. Le développement de l’iintervention SOULAGE-TAVIE a inclus quatre étapes fondées sur les savoirs clinique, empirique et théorique et inspirées de plusieurs écrits méthodologiques. SOULAGE-TAVIE consiste en une session préopératoire éducative sur la gestion de la douleur post-chirurgie cardiaque d’approximativement 30 minutes sur un ordinateur, dispensée sur mesure en fonction d’un algorithme. Deux renforcements cliniques en personne sont aussi offerts en phase postopératoire. L’évaluation de l’intervention consistait en un essai clinique pilote à répartition aléatoire incluant 60 participants répartis entre le groupe expérimental (GE : SOULAGE-TAVIE) et le groupe contrôle (GC : soins usuels incluant un feuillet d’information). Les données étaient recueillies au moment de l’admission et dans les sept jours postopératoires. SOULAGE-TAVIE a été jugée comme acceptable et faisable. De plus, les participants du GE n’ont pas expérimenté une douleur de plus faible intensité mais ils ont rapporté significativement moins d’interférence de la douleur avec la toux et la respiration profonde, ont démontré moins de barrières face à la gestion de la douleur et ont consommé plus d’opiacés. Cette étude pilote procure des résultats prometteurs sur les bénéfices potentiels de cette nouvelle approche sur mesure utilisant les technologies de l’information et de la communication (TIC). L’autonomisation des personnes est cruciale et complémentaire pour soutenir le soulagement de la douleur dans le contexte actuel de soins. / Several studies have shown that many patients undergoing a cardiac surgery suffer from moderate to severe pain. These levels of pain may be explained by individual barriers toward pain relief. Knowledge acquired on pain-related cognitions has not been translated into new approaches. The aim of the doctoral project was 1) to develop an intervention to facilitate the self-management of postoperative pain after cardiac surgery and, 2) to assess its the acceptability and feasibility and to investigate its efficacy potential on pain relief in patients undergoing cardiac surgery. The development of SOULAGE-TAVIE included four steps based on clinical, empirical and theoretical knowledge and inspired by diverse methodological considerations. SOULAGE-TAVIE consists in a 30-minute computer-tailored preoperative educational session about postoperative pain management, tailored according to an algorithm. Two short reinforcements are provided in person. The evaluation of SOULAGE-TAVIE consisted in a pilot randomized controlled trial including 60 participants assigned to the experimental group (EG: SOULAGE-TAVIE) and the control group (CG: usual care including educational pamphlet). Data were collected at the time of admission and across Day 1 to 7 after surgery. The results provide preliminary support for the acceptability and feasibility of a tailored and virtual intervention. The results revealed that patients of the EG did not experience less intense pain but they reported significantly less pain interference when breathing/coughing, exhibited fewer pain-related barriers, and consumed more opioid medication. This pilot study provides promising results to support the potential benefits of this new web-tailored approach. Patient empowerment is complementary yet crucial in the current context of care and may contribute to improve pain relief.

La circulation extracorporelle (CEC) déclenche une réaction inflammatoire systémique, un dommage d’ischémie-reperfusion (I-R) et une dysfonction de l’endothélium dans la circulation pulmonaire. L’hypertension pulmonaire (HTP) est la conséquence de cette cascade de réactions. Cette HTP augmente le travail du ventricule droit et peut causer sa dysfonction, un sevrage difficile de la CEC et une augmentation des besoins de vasopresseurs après la chirurgie cardiaque. L’administration de milrinone et d’époprosténol inhalés a démontré une réduction de la dysfonction endothéliale dans l’artère pulmonaire. Le but de ce travail est d’évaluer différents types de nébulisateur pour l’administration de la milrinone et d’évaluer l’effet du traitement préventif de la combinaison de milrinone et époprosténol inhalés sur les résultats postopératoires en chirurgie cardiaque. Deux études ont été conduites. Dans la première, trois groupes de porcelets ont été comparés : (1) groupe milrinone avec nébulisateur ultrasonique ; CEC et reperfusion précédées par 2,5 mg de milrinone inhalée, (2) goupe milrinone avec nébulisateur à simple jet ; CEC et reperfusion précédées par 2,5 mg de milrinone inhalée et (3) groupe contrôle ; CEC et reperfusion sans traitement. Durant la procédure, les paramètres hémodynamiques, biochimiques et hématologiques ont été mesurés. Après sacrifice, la relaxation endothélium dépendante de l’artère pulmonaire à l’acétylcholine et à la bradykinine a été étudiée en chambres d’organe. Nous avons noté une amélioration de la relaxation de l’endothélium à la bradykinine et à l’acétylcholine dans le groupe avec inhalation de milrinone avec le nébulisateur ultrasonique. Dans la deuxième étude, une analyse rétrospective de 60 patients à haut risque chirurgical atteints d’HTP et opérés à l’Institut de Cardiologie de Montréal à été effectuée. Deux groupes ont été comparés : (1) 40 patients ayant reçu la combinaison de milrinone et d’époprosténol inhalés avant la CEC (groupe traitement) et (2) 20 patients avec des caractéristiques préopératoires n’ayant reçu aucun traitement inhalé avant la CEC (groupe contrôle). Nous avons observé que les besoins en support pharmacologique vasoactif était réduit à 12 heures et à 24 heures postopératoires dans le groupe traitement. L’utilisation de la nébulisation ultrasonique a un impact favorable sur l’endothélium de l’artère pulmonaire après la CEC lorsque comparée à la nébulisation standard à simple jet. Le traitement préventif des patients atteints d’HTP avec la combinaison de milrinone et d’époprosténol inhalés avant la CEC est associé avec une diminution importante des besoins de support vasoactif aux soins intensifs dans les 24 premières heures après la chirurgie. / Cardiopulmonary bypass (CPB) triggers a systemic inflammatory response, an ischemia-reperfusion (I-R) injury and endothelial dysfunction in the pulmonary circulation. Pulmonary hypertension (PH) is a consequence of this insult. The latter increases right ventricle work and may cause difficult separation from cardiopulmonary bypass (CPB) and increased vasoactive requirements after cardiac surgery. Administration of inhaled milrinone or epoprostenol has been shown to reduce endothelial dysfunction in the pulmonary artery. The aim of this work is to evaluate different nebulisators for the administration of milrinone and to evaluate the effect of pre-emptive treatment with inhaled milrinone and epoprostenol on postoperative outcome in cardiac surgery. Two different studies were done. In the first, three groups of swine were compared: (1) ultrasonic nebulisator inhaled milrinone group; CPB and reperfusion preceded by 2.5 mg inhaled milrinone, (2) simple jet nebulisator inhaled milrinone group; CPB and reperfusion preceded by 2.5 mg inhaled milrinone, and (3) control group; CBP 90 minutes followed by 60 minutes of reperfusion without treatment. During the procedure, hemodynamic, biochemical and hematologic parameters were measured. After sacrifice, pulmonary arterial endothelium-dependent relaxations to acetylcholine and bradykinin were studied in organ chamber experiments. There was a greater improvement in endothelium-dependent relaxations to bradykinin and acetylcholine in the ultrasonic nebuliser inhaled milrinone group compared with the control group and the simple jet nebulisator inhaled milrinone group. In the second study, a retrospective analysis of 60 high-risk surgical patients with PH operated at the Montreal Heart Institute was conducted. Two groups were compared: (1) 40 patients received both inhaled milrinone and inhaled epoprostenol before CPB (treatment group); (2) 20 patients with equivalent preoperative data did not receive any inhaled medication before CPB during the same period (control group). Post-operative vasoactive requirement was reduced at 12 hours and 24 hours post-operatively in the treatment group. Use of ultrasonic nebulisation has a favourable impact on the pulmonary endothelial dysfunction induced by CPB when compared to the simple jet nebulisation traditionally used. Pre-emptive treatment of PH with a combination of inhaled milrinone and epoprostenol prior to CPB was associated with a significant reduction in vasoactive support in the intensive care unit during the first 24 hours after cardiac surgery.

Réalisé sous la co-direction des Drs Denis Bouchard et Michel Pellerin / La sternotomie médiane est l’approche classique pour la chirurgie de la valve mitrale. Elle permet une exposition optimale, mais est associée à un traumatisme chirurgical important, car elle requiert la séparation de l’os sternal. Le présent mémoire porte sur une solution alternative à la sternotomie dans le contexte de la chirurgie mitrale : la chirurgie minimalement invasive (CMI) par minithoracotomie antérolatérale. Trois études ont été réalisées dans le cadre de ce travail. Dans un premier temps, une étude de cohorte regroupant 200 patients consécutifs a permis d’évaluer le taux de succès des réparations mitrales réalisées par minithoracotomie et d’évaluer la durabilité de ces réparations à moyen terme. Par la suite, une étude comparative a été réalisée afin d’évaluer deux méthodes de clampage aortique pour la CMI, soit l’occlusion endovasculaire avec ballon et l’occlusion transthoracique. Enfin, une étude avec analyse par score de propension (propensity score) a permis de comparer la CMI à la sternotomie en ce qui a trait à une complication fréquente en chirurgie cardiaque, l’insuffisance rénale aiguë. La première étude a permis de conclure que la CMI peut être réalisée avec un taux de réparation quasi parfait, et ce malgré la courbe d’apprentissage associée à la technique minimalement invasive. Ces réparations semblent être durables, tel que démontré par une survie sans réopération de 98.3 ± 1.2% à 5 ans. La seconde étude a permis de démontrer que l’occlusion transthoracique est plus fiable que l’occlusion endoaortique et qu’elle est associée à des temps opératoires diminués et à une plus faible incidence de complications procédurales. Enfin, la troisième étude a démontré une association significative entre la CMI et une diminution du risque d’insuffisance rénale aiguë. En conclusion, la minithoracotomie antérolatérale est une excellente alternative à la sternotomie médiane. Tout en diminuant le traumatisme chirurgical, cette approche ne compromet pas la qualité de l’acte chirurgical et présente des bénéfices cliniques. / Median sternotomy is the classic approach for mitral valve surgery. This technique allows optimal exposure but is considered invasive as it requires section of the sternal bone. This thesis discusses an alternative sternotomy : minimally invasive mitral valve surgery (MIMVS) through a right anterolateral minithoracotomy. Three studies were conducted as part of this work. First, a cohort study involving 200 consecutive patients was used to evaluate the success rate of mitral valve repairs performed by minithoracotomy and assess the midterm durability of these repairs. Second, a comparative study was conducted to evaluate two methods of aortic clamping for MIMVS, namely the endovascular balloon occlusion technique and the transthoracic occlusion approach. Finally, a propensity score analysis study was performed to compare MIMVS and sternotomy with respect to a common complication following cardiac surgery : acute renal failure. The first study demonstrated that MIMVS can be performed with a near perfect repair rate, despite the learning curve associated with the minimally invasive technique. These repairs appear to be durable, as evidenced by a freedom from reoperation rate of 98.3 ± 1.2% at 5 years. The second study demonstrated that transthoracic clamping is more reliable than endoaortic occlusion and is associated with shorter operative times and a lower incidence of procedural complications. Finally, the third study found a significant association between MIMVS and a decreased risk of postoperative acute renal failure. In conclusion, the anterolateral minithoracotomy appraoch is an excellent alternative to median sternotomy. While decreasing surgical trauma, this approach does not compromise the quality of surgery and is associated with important clinical benefits.

La circulation extracorporelle (CEC) est une technique utilisée en chirurgie cardiaque effectuée des milliers de fois chaque jour à travers le monde. L’instabilité hémodynamique associée au sevrage de la CEC difficile constitue la principale cause de mortalité en chirurgie cardiaque et l’hypertension pulmonaire (HP) a été identifiée comme un des facteurs de risque les plus importants. Récemment, une hypothèse a été émise suggérant que l'administration prophylactique (avant la CEC) de la milrinone par inhalation puisse avoir un effet préventif et faciliter le sevrage de la CEC chez les patients atteints d’HP. Toutefois, cette indication et voie d'administration pour la milrinone n'ont pas encore été approuvées par les organismes réglementaires. Jusqu'à présent, la recherche clinique sur la milrinone inhalée s’est principalement concentrée sur l’efficacité hémodynamique et l'innocuité chez les patients cardiaques, bien qu’aucun biomarqueur n’ait encore été établi. La dose la plus appropriée pour l’administration par nébulisation n'a pas été déterminée, de même que la caractérisation des profils pharmacocinétiques (PK) et pharmacodynamiques (PD) suite à l'inhalation. L'objectif de notre recherche consistait à caractériser la relation exposition-réponse de la milrinone inhalée administrée chez les patients subissant une chirurgie cardiaque sous CEC. Une méthode analytique par chromatographie liquide à haute performance couplée à un détecteur ultraviolet (HPLC-UV) a été optimisée et validée pour le dosage de la milrinone plasmatique suite à l’inhalation et s’est avérée sensible et précise. La limite de quantification (LLOQ) était de 1.25 ng/ml avec des valeurs de précision intra- et inter-dosage moyennes (CV%) <8%. Des patients souffrant d’HP pour lesquels une chirurgie cardiaque sous CEC était prévue ont d’abord été recrutés pour une étude pilote (n=12) et, par la suite, pour une étude à plus grande échelle (n=28) où la milrinone (5 mg) était administrée par inhalation pré-CEC. Dans l'étude pilote, nous avons comparé l'exposition systémique de la milrinone peu après son administration avec un nébuliseur pneumatique ou un nébuliseur à tamis vibrant. L’efficacité des nébuliseurs en termes de dose émise et dose inhalée a également été déterminée in vitro. Dans l'étude à plus grande échelle conduite en utilisant exclusivement le nébuliseur à tamis vibrant, la dose inhalée in vivo a été estimée et le profil pharmacocinétique de la milrinone inhalée a été pleinement caractérisé aux niveaux plasmatique et urinaire. Le ratio de la pression artérielle moyenne sur la pression artérielle pulmonaire moyenne (PAm/PAPm) a été choisi comme biomarqueur PD. La relation exposition-réponse de la milrinone a été caractérisée pendant la période d'inhalation en étudiant la relation entre l'aire sous la courbe de l’effet (ASCE) et l’aire sous la courbe des concentrations plasmatiques (ASC) de chacun des patients. Enfin, le ratio PAm/PAPm a été exploré comme un prédicteur potentiel de sortie de CEC difficile dans un modèle de régression logistique. Les expériences in vitro ont démontré que les doses émises étaient similaires pour les nébuliseurs pneumatique (64%) et à tamis vibrant (68%). Cependant, la dose inhalée était 2-3 fois supérieure (46% vs 17%) avec le nébuliseur à tamis vibrant, et ce, en accord avec les concentrations plasmatiques. Chez les patients, en raison des variations au niveau des facteurs liés au circuit et au ventilateur causant une plus grande dose expirée, la dose inhalée a été estimée inférieure (30%) et cela a été confirmé après récupération de la dose de milrinone dans l'urine 24 h (26%). Les concentrations plasmatiques maximales (Cmax: 41-189 ng/ml) et l'ampleur de la réponse maximale ΔRmax-R0 (0-65%) ont été observées à la fin de l'inhalation (10-30 min). Les données obtenues suite aux analyses PK sont en accord avec les données publiées pour la milrinone intraveineuse. Après la période d'inhalation, les ASCE individuelles étaient directement reliées aux ASC (P=0.045). Enfin, notre biomarqueur PD ainsi que la durée de CEC ont été identifiés comme des prédicteurs significatifs de la sortie de CEC difficile. La comparaison des ASC et ASCE correspondantes a fourni des données préliminaires supportant une preuve de concept pour l'utilisation du ratio PAm/PAPm comme biomarqueur PD prometteur et justifie de futures études PK/PD. Nous avons pu démontrer que la variation du ratio PAm/PAPm en réponse à la milrinone inhalée contribue à la prévention de la sortie de CEC difficile. / Cardiopulmonary bypass (CPB) is a technique used during cardiac surgery performed thousands of times each day worldwide. Hemodynamic complications associated with difficult separation from CPB represent a leading cause of mortality in cardiac surgery and pulmonary hypertension (PH) was identified as one of the most important predictor and risk factor. Recently, inhaled milrinone administration prior to CPB was hypothesized to have a preventive effect and facilitate separation from CPB in patients with PH. However, this indication and route of administration have not yet been approved by regulatory agencies for milrinone. So far, research efforts on inhaled milrinone have mainly focused on evidence supporting hemodynamic efficacy and safety in cardiac patients although no biomarker has been established. The most appropriate dose for nebulization has never been determined, nor have pharmacokinetic (PK) and pharmacodynamic (PD) profiles been characterized after inhalation. The objective of the current research consisted of characterizing the exposure-response relationship for milrinone administered by inhalation in patients undergoing cardiac surgery. An improved high-performance liquid chromatography (HPLC) analytical assay using UV detection was validated for the quantification of milrinone in plasma after inhalation and proved to be sensitive and accurate. The lower limit of quantification (LLOQ) was 1.25 ng/ml with mean intra-assay and inter-assay precisions (CV%) <8%. Pulmonary hypertensive patients scheduled for cardiac surgery with CPB were first recruited for a pilot (n=12) and, subsequently, a full-scale (n=28) study where milrinone (5mg) was administered by inhalation pre-CPB. In the pilot study, milrinone early systemic exposure was investigated using a jet nebulizer or a mesh nebulizer. Nebulizers performance in terms of emitted and inhaled doses were also determined in vitro. In the full-scale study, using a mesh nebulizer exclusively, in vivo inhaled dose was estimated and milrinone definite pharmacokinetics fully characterized based on blood sampling and urine collection. Mean arterial pressure to mean pulmonary arterial pressure ratio (mAP/mPAP) was selected as the PD biomarker. Milrinone exposure-response relationship was characterized during the inhalation period by studying the relationship between individual area under the effect-time curve (AUEC) and corresponding area under the plasma concentration-time curve (AUC). Finally, the mAP/mPAP ratio, among other variables, was explored as a potential predictor of difficult separation from bypass in a multiple logistic regression model. In vitro experiments demonstrated that emitted doses were similar for the jet (64%) and the mesh (68.0%) nebulizers. However, the inhaled dose was 2-3 fold higher (46% vs 17%) after mesh nebulization, which was in agreement with plasma concentrations. In patients, due to variations in circuit-related and ventilator-related factors, the inhaled dose was estimated to be lower (30%) and this was confirmed by 24-h recovery in urine (26%). Milrinone peak plasma concentrations (Cmax: 41-189 ng/ml) and magnitude of peak response ΔRmax-R0 (0-65%) were observed at the end of inhalation (10-30 min). Data obtained from PK analysis agreed with published data for intravenous milrinone. After the inhalation period, individual AUEC were directly related to AUC (P=0.045). Finally, our PD biomarker, expressed as ΔRmax-R0, as well as CPB duration, were both identified as significant predictors of DSB. The comparison of corresponding AUC and AUEC provided preliminary evidence of a proof of concept for the use of the mAP/mPAP ratio as a promising PD biomarker and warrants future PK/PD studies. Indeed, mAP/mPAP ratio variation in response to inhaled milrinone was found to contribute in the prevention of DSB.