Analyses statistiques non stationnaires et multifractales du rythme cardiaque foetal per partum pour la détection d'asphyxie – FETUSES

L’asphyxie (ou acidose) fœtale en phase d’accouchement constitue la troisième cause de mortalité néonatale et est responsable d’un tiers des encéphalites des nouveaux nés à terme. Elle résulte d’un dysfonctionnement majeur du processus d’oxygénation fœtal. Pour éviter les lésions cérébrales fœtales qu’occasionne le déficit sévère d’oxygénation, les accouchements sont pratiqués par césarienne ou au forceps. De telles interventions accroissent substantiellement les risques de lésions, risques infectieux, trauma périnatal, hémorragies et complications à long terme pour la grossesse suivante pour la mère, traumatismes céphaliques, déficience respiratoire ou mortalité pour l’enfant.
La surveillance fœtale pendant l’accouchement, qui a pour objectif principal la détection de l’acidose tout en limitant les césariennes ou interventions pratiquées à tord, constitue ainsi un enjeu de santé public majeur, ce qui justifie les efforts de recherche qui lui sont consacrés.
Elle est aujourd’hui réalisée cliniquement essentiellement sur la base de l’examen visuel, en temps-réel, par l’obstétricien, de l’enregistrement du rythme cardiaque fœtal. La décision d’intervenir est établie à partir d’un ensemble de règles établies par l’International Federation of Gynecology and Obstetrics, mais reste néanmoins dépendante de l’expérience de l’obstétricien. Cet examen permet une détection fiable de l’acidose (il s’agit d’éviter les non détections ou Faux Négatifs), au prix cependant d’un nombre élevé de fausses alarmes (Faux Positifs), conduisant à un nombre important d’interventions qui auraient pu être évitées. L’optimisation de ce compromis, Faux Négatifs vs. Faux Positifs, constitue le cœur du projet FETUSES.
L’analyse du rythme cardiaque fournit un indicateur important de l’état de santé d’un sujet et de la dynamique de son système nerveux central, et constitue ainsi un sujet de recherche majeur à l’échelle mondiale. Par exemple, le projet américain PHYSIONET concentre nombre d’efforts internationaux sur le rythme cardiaque adulte. Le projet européen STAN, auquel contribue l’équipe médicale impliquée dans FETUSES, travaille à la standardisation internationale du monitoring fœtal. Deux équipes françaises étudient la variabilité cardiaque chez les prématurés ou les animaux. Le présent projet se concentre lui particulièrement sur l’analyse du rythme cardiaque fœtal pendant la phase d’accouchement.
Le projet FETUSES repose, de manière fondamentale et cruciale, sur l’élaboration d’un programme de recherche véritablement interdisciplinaire, associant les compétences d’équipes médicales et de traitements statistiques du signal, reconnues indépendamment et chacune dans leurs domaines comme expertes mondiales. Il permettra de combiner dans un même effort de recherche une somme importante de connaissances relatives au rythme cardiaque fœtal, à l’acidose, et aux outils de traitement du signal les plus modernes. Ces interactions seront facilitées par la proximité géographique des équipes impliquées (lyonnaises), qui ont déjà entrepris d’établir un cadre de recherche commun, formalisé dans cette ANR.
Le projet FETUSES a pour objectifs le développement d’outils statistiques d’analyse du signal permettant la caractérisation du rythme cardiaque fœtal per partum et la détection fiable et robuste de l’acidose, organisés ainsi :
- Création d’une base de données d’enregistrements de rythme cardiaque fœtal per partum, de grande taille, documentée et de forte valeur clinique ;
- Développements d’algorithmes adaptatifs (i.e., pilotés par les données) pour séparer la tendance (décélérations dues aux contractions) des fluctuations (variabilité cardiaque) ;
- Développements d’algorithmes de caractérisations non stationnaire et multifractale du rythme cardiaque fœtale per partum ;
- Détection de l’acidose et validation sur la base de données, Implantations algorithmiques pour essais en situation clinique réelle.