Comment lire ces images
Chaque image est une tranche du thorax à la hauteur de la ceinture, vue depuis les pieds : en haut l'avant, en bas le dos, la droite du patient à gauche. Le bleu montre l'air entré depuis la fin de l'expiration.
Les images sont calculées sur un cycle moyen : toutes les respirations de l'enregistrement sont calées sur 16 instants, de la fin de l'expiration à la suivante, et les vraies mesures sont moyennées instant par instant (technique classique pour réduire le bruit). Chaque méthode a sa propre échelle de couleurs : on compare où va l'air.
Ce que mesurerait un moniteur, selon la méthode
À la fin de l'inspiration du cycle moyen. Couches : part de l'air de l'avant (1) vers le dos (4). Droite : part de l'air dans la moitié droite du patient. Centre : centre de ventilation, de 0 % (sternum) à 100 % (dos). Stabilité : ressemblance des images d'une respiration à l'autre (méthodes rapides). Il n'y a pas de vérité terrain : des méthodes d'accord ne prouvent pas qu'elles ont raison, mais un fort désaccord montre que le choix de la méthode change la mesure.
Titration de la PEEP (méthode de Costa)
Sur les 4 paliers réels de l'enfant (PEEP 20, 18, 16, 14 cmH₂O) : part du poumon collabé et surdistendu, et PEEP proposée au croisement des deux courbes, pour chaque méthode de reconstruction.
Où sont les zones collabées et surdistendues ?
Chaque pixel du poumon comparé à son meilleur palier : collabé (il a perdu plus de la moitié de sa ventilation en dessous de sa meilleure PEEP), surdistendu (au-dessus), normal. Vue depuis les pieds : avant en haut, droite du patient à gauche.
Les six méthodes au palier le plus bas (14 cmH₂O) :
Air et liquide dans la plèvre : la méthode suit-elle les volumes ?
Changement de l'impédance dans la moitié droite du thorax par rapport à la mesure de référence, quand on injecte 0 à 300 ml d'air, qu'on le retire, puis qu'on injecte 0 à 300 ml de liquide. Une bonne méthode donne un signal proportionnel au volume (corrélation proche de 1).
Les méthodes, et ce qu'il faut retenir
NOSER : reconstruction linéaire en une étape, de la même famille que celle des moniteurs. Réseau PulmoEIT : un U-Net qui corrige l'image NOSER ; il a été entraîné sur des simulations (thorax en ellipses et formes tirées de scanners), puis figé : il découvre ici de vraies mesures. EIDORS, la boîte à outils de référence en EIT : GREIT (algorithme de consensus pour le poumon), Gauss-Newton en une étape et itératif, variation totale (bords nets).
Réglages, sans simulation : GREIT et Gauss-Newton au facteur de bruit 0,5 recommandé par EIDORS ; variation totale par le principe de l'écart de Morozov (l'écart aux mesures égale le bruit mesuré d'une respiration à l'autre).
Ce que montrent ces données : les mesures d'un moniteur (côté, centre de ventilation, couches) changent de quelques points selon la méthode, et les six méthodes proposent la même PEEP chez l'enfant (14,1 à 14,8 cmH₂O) ; elles diffèrent surtout sur la part de poumon jugée collabée. Dans l'essai contrôlé chez le porc, toutes suivent les volumes d'air et de liquide (r ≥ 0,95). Le réseau, entraîné sur des simulations, est la méthode la moins d'accord avec les autres sur de vraies mesures. Sur la plupart des enregistrements, l'écart aux mesures reste bien supérieur au bruit même avec très peu de régularisation : c'est alors l'erreur de modèle (forme du thorax, position des électrodes) qui limite l'image, pas le bruit.
Limites : pas de vérité terrain chez un être vivant ; un seul patient ou animal par situation ; sens des électrodes non documenté pour deux enregistrements. Ces comparaisons montrent comment le choix de la méthode change ce qu'un réanimateur lirait, pas laquelle a raison.