Optimization Problem in a Class of Linear System. Application to Multiple Drug Administration

2000 Mathematics Subject Classification: 62H15, 62P10.

Comparison of radiobiological effects induced by ultra-high and standard dose rate of x-rays on a radio-resistant cell line

Radiotherapy (RT) has recently evolved with the emergence of heavy ion radiations or new fractionation schemes of photon therapy, which modify the dose rate of treatment delivery. The aim of the present study was then to evaluate the in vitro influence of a ultra-high dose rate comparing them with standard dose rate. In this regard, a radioresistant SK-MEL-28 cell line were irradiated with x-ray in order to have a total dose of 2 and 4 Gy, at two different dose rate. The ultra-high dose rate is a specific property of the dense plasma focus (DPF) device, which has pulsed operation and thus gives short and highly energetic pulses of multiple types of rays and particles, in this case, we focused our study on the influence of X-rays. While a low dose rate is obtained with conventional X-ray tube. In this study it results that a ultra-high dose rate enhances radiosensitivity of melanoma cells while reducing the adhesion, proliferation and migration ability of cells.

Prospective Estimation of Radiation Dose and Image Quality for Optimized CT Performance

X-ray computed tomography (CT) is a non-invasive medical imaging technique that generates cross-sectional images by acquiring attenuation-based projection measurements at multiple angles. Since its first introduction in the 1970s, substantial technical improvements have led to the expanding use of CT in clinical examinations. CT has become an indispensable imaging modality for the diagnosis of a wide array of diseases in both pediatric and adult populations [1, 2]. Currently, approximately 272 million CT examinations are performed annually worldwide, with nearly 85 million of these in the United States alone [3]. Although this trend has decelerated in recent years, CT usage is still expected to increase mainly due to advanced technologies such as multi-energy [4], photon counting [5], and cone-beam CT [6].

Despite the significant clinical benefits, concerns have been raised regarding the population-based radiation dose associated with CT examinations [7]. From 1980 to 2006, the effective dose from medical diagnostic procedures rose six-fold, with CT contributing to almost half of the total dose from medical exposure [8]. For each patient, the risk associated with a single CT examination is likely to be minimal. However, the relatively large population-based radiation level has led to enormous efforts among the community to manage and optimize the CT dose.

As promoted by the international campaigns Image Gently and Image Wisely, exposure to CT radiation should be appropriate and safe [9, 10]. It is thus a responsibility to optimize the amount of radiation dose for CT examinations. The key for dose optimization is to determine the minimum amount of radiation dose that achieves the targeted image quality [11]. Based on such principle, dose optimization would significantly benefit from effective metrics to characterize radiation dose and image quality for a CT exam. Moreover, if accurate predictions of the radiation dose and image quality were possible before the initiation of the exam, it would be feasible to personalize it by adjusting the scanning parameters to achieve a desired level of image quality. The purpose of this thesis is to design and validate models to quantify patient-specific radiation dose prospectively and task-based image quality. The dual aim of the study is to implement the theoretical models into clinical practice by developing an organ-based dose monitoring system and an image-based noise addition software for protocol optimization.

More specifically, Chapter 3 aims to develop an organ dose-prediction method for CT examinations of the body under constant tube current condition. The study effectively modeled the anatomical diversity and complexity using a large number of patient models with representative age, size, and gender distribution. The dependence of organ dose coefficients on patient size and scanner models was further evaluated. Distinct from prior work, these studies use the largest number of patient models to date with representative age, weight percentile, and body mass index (BMI) range.

With effective quantification of organ dose under constant tube current condition, Chapter 4 aims to extend the organ dose prediction system to tube current modulated (TCM) CT examinations. The prediction, applied to chest and abdominopelvic exams, was achieved by combining a convolution-based estimation technique that quantifies the radiation field, a TCM scheme that emulates modulation profiles from major CT vendors, and a library of computational phantoms with representative sizes, ages, and genders. The prospective quantification model is validated by comparing the predicted organ dose with the dose estimated based on Monte Carlo simulations with TCM function explicitly modeled.

Chapter 5 aims to implement the organ dose-estimation framework in clinical practice to develop an organ dose-monitoring program based on a commercial software (Dose Watch, GE Healthcare, Waukesha, WI). In the first phase of the study we focused on body CT examinations, and so the patient’s major body landmark information was extracted from the patient scout image in order to match clinical patients against a computational phantom in the library. The organ dose coefficients were estimated based on CT protocol and patient size as reported in Chapter 3. The exam CTDIvol, DLP, and TCM profiles were extracted and used to quantify the radiation field using the convolution technique proposed in Chapter 4.

With effective methods to predict and monitor organ dose, Chapters 6 aims to develop and validate improved measurement techniques for image quality assessment. Chapter 6 outlines the method that was developed to assess and predict quantum noise in clinical body CT images. Compared with previous phantom-based studies, this study accurately assessed the quantum noise in clinical images and further validated the correspondence between phantom-based measurements and the expected clinical image quality as a function of patient size and scanner attributes.

Chapter 7 aims to develop a practical strategy to generate hybrid CT images and assess the impact of dose reduction on diagnostic confidence for the diagnosis of acute pancreatitis. The general strategy is (1) to simulate synthetic CT images at multiple reduced-dose levels from clinical datasets using an image-based noise addition technique; (2) to develop quantitative and observer-based methods to validate the realism of simulated low-dose images; (3) to perform multi-reader observer studies on the low-dose image series to assess the impact of dose reduction on the diagnostic confidence for multiple diagnostic tasks; and (4) to determine the dose operating point for clinical CT examinations based on the minimum diagnostic performance to achieve protocol optimization.

Chapter 8 concludes the thesis with a summary of accomplished work and a discussion about future research.

Iterative reconstruction as a novel method of radiation dose reduction at computed tomography in patients with Crohn's disease

Prior work of our research group, that quantified the alarming levels of radiation dose to patients with Crohn’s disease from medical imaging and the notable shift towards CT imaging making these patients an at risk group, provided context for this work. CT delivers some of the highest doses of ionising radiation in diagnostic radiology. Once a medical imaging examination is deemed justified, there is an onus on the imaging team to endeavour to produce diagnostic quality CT images at the lowest possible radiation dose to that patient. The fundamental limitation with conventional CT raw data reconstruction was the inherent coupling of administered radiation dose with observed image noise – the lower the radiation dose, the noisier the image. The renaissance, rediscovery and refinement of iterative reconstruction removes this limitation allowing either an improvement in image quality without increasing radiation dose or maintenance of image quality at a lower radiation dose compared with traditional image reconstruction. This thesis is fundamentally an exercise in optimisation in clinical CT practice with the objectives of assessment of iterative reconstruction as a method for improvement of image quality in CT, exploration of the associated potential for radiation dose reduction, and development of a new split dose CT protocol with the aim of achieving and validating diagnostic quality submillisiever t CT imaging in patients with Crohn’s disease. In this study, we investigated the interplay of user-selected parameters on radiation dose and image quality in phantoms and cadavers, comparing traditional filtered back projection (FBP) with iterative reconstruction algorithms. This resulted in the development of an optimised, refined and appropriate split dose protocol for CT of the abdomen and pelvis in clinical patients with Crohn’s disease allowing contemporaneous acquisition of both modified and conventional dose CT studies. This novel algorithm was then applied to 50 patients with a suspected acute complication of known Crohn’s disease and the raw data reconstructed with FBP, adaptive statistical iterative reconstruction (ASiR) and model based iterative reconstruction (MBIR). Conventional dose CT images with FBP reconstruction were used as the reference standard with which the modified dose CT images were compared in terms of radiation dose, diagnostic findings and image quality indices. As there are multiple possible user-selected strengths of ASiR available, these were compared in terms of image quality to determine the optimal strength for this modified dose CT protocol. Modified dose CT images with MBIR were also compared with contemporaneous abdominal radiograph, where performed, in terms of diagnostic yield and radiation dose. Finally, attenuation measurements in organs, tissues, etc. with each reconstruction algorithm were compared to assess for preservation of tissue characterisation capabilities. In the phantom and cadaveric models, both forms of iterative reconstruction examined (ASiR and MBIR) were superior to FBP across a wide variety of imaging protocols, with MBIR superior to ASiR in all areas other than reconstruction speed. We established that ASiR appears to work to a target percentage noise reduction whilst MBIR works to a target residual level of absolute noise in the image. Modified dose CT images reconstructed with both ASiR and MBIR were non-inferior to conventional dose CT with FBP in terms of diagnostic findings, despite reduced subjective and objective indices of image quality. Mean dose reductions of 72.9-73.5% were achieved with the modified dose protocol with a mean effective dose of 1.26mSv. MBIR was again demonstrated superior to ASiR in terms of image quality. The overall optimal ASiR strength for the modified dose protocol used in this work is ASiR 80%, as this provides the most favourable balance of peak subjective image quality indices with less objective image noise than the corresponding conventional dose CT images reconstructed with FBP. Despite guidelines to the contrary, abdominal radiographs are still often used in the initial imaging of patients with a suspected complication of Crohn’s disease. We confirmed the superiority of modified dose CT with MBIR over abdominal radiographs at comparable doses in detection of Crohn’s disease and non-Crohn’s disease related findings. Finally, we demonstrated (in phantoms, cadavers and in vivo) that attenuation values do not change significantly across reconstruction algorithms meaning preserved tissue characterisation capabilities with iterative reconstruction. Both adaptive statistical and model based iterative reconstruction algorithms represent feasible methods of facilitating acquisition diagnostic quality CT images of the abdomen and pelvis in patients with Crohn’s disease at markedly reduced radiation doses. Our modified dose CT protocol allows dose savings of up to 73.5% compared with conventional dose CT, meaning submillisievert imaging is possible in many of these patients.

Effet préventif de la milrinone inhalée chez les patients avec hypertension pulmonaire subissant une chirurgie cardiaque sous circulation extracorporelle : une approche pharmacométrique

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.

Characterizing bupropion metabolism, pharmacokinetics and drug-drug interaction liability

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-06

Novel pharmacogenomic markers of irinotecan-induced severe toxicity in metastatic colorectal cancer patients

L’irinotécan est un agent de chimiothérapie largement utilisé pour le traitement de tumeurs solides, particulièrement pour le cancer colorectal métastatique (mCRC). Fréquemment, le traitement par l’irinotécan conduit à la neutropénie et la diarrhée, des effets secondaires sévères qui peuvent limiter la poursuite du traitement et la qualité de vie des patients. Plusieurs études pharmacogénomiques ont évalué les risques associés à la chimiothérapie à base d’irinotécan, en particulier en lien avec le gène UGT1A, alors que peu d’études ont examiné l’impact des gènes codant pour des transporteurs. Par exemple, le marqueur UGT1A1*28 a été associé à une augmentation de 2 fois du risque de neutropénie, mais ce marqueur ne permet pas de prédire la toxicité gastrointestinale ou l’issue clinique. L’objectif de cette étude était de découvrir de nouveaux marqueurs génétiques associés au risque de toxicité induite par l’irinotécan, en utilisant une stratégie d’haplotype/SNP-étiquette permettant de maximiser la couverture des loci génétiques ciblés. Nous avons analysé les associations génétiques des loci UGT1 et sept gènes codants pour des transporteurs ABC impliqués dans la pharmacocinétique de l’irinotécan, soient ABCB1, ABCC1, ABCC2, ABCC5, ABCG1, ABCG2 ainsi que SLCO1B1. Les profils de 167 patients canadiens atteints de mCRC sous traitement FOLFIRI (à base d’irinotécan) ont été examinés et les marqueurs significatifs ont par la suite été validés dans une cohorte indépendante de 250 patients italiens. Nous avons découvert dans la région intergénique en aval du gène UGT1, un nouveau marqueur (rs11563250G) associé à un moindre risque de neutropénie sévère (rapport des cotes (RC)=0.21; p=0.043 chez les canadiens, RC=0.27; p=0.036 chez les italiens, et RC=0.31 p=0.001 pour les deux cohortes combinées). De plus, le RC est demeuré significatif après correction pour multiples comparaisons (p=0.041). Par ailleurs, pour l’haplotype défini par les marqueurs rs11563250G et UGT1A1*1 (rs8175347 TA6), le RC était de 0.17 (p=0.0004). Un test génétique évaluant ces marqueurs permettrait d’identifier les patients susceptibles de bénéficier d’une augmentation de dose d’irinotécan. En revanche, une autre combinaison de marqueurs, ABCC5 rs3749438 et rs10937158 (T–C), a prédit un risque plus faible de diarrhée sévère dans les deux cohortes (RC = 0.43; p=0.001). La coexistence des marqueurs ABCG1 rs225440T et ABCC5 rs2292997A a prédit un risque accru de neutropénie (RC=5.93; p=0.0002), alors qu’une prédiction encore plus significative a été obtenue lorsque ces marqueurs sont combinés au marqueur de risque bien établi UGT1A1*28 rs8175347 (RC=7.68; p<0.0001). Enfin, les porteurs de l’allèle de protection UGT1 rs11563250G en absence d’allèles de risque, ont montré une incidence réduite de neutropénie sévère (8.2% vs. 34.0%; p<0.0001). Nous concluons que ces nouveaux marqueurs génétiques prédictifs pourraient permettre d’améliorer l’évaluation du risque de toxicité et personnaliser le traitement à base d’irinotécan pour les patients atteints du cancer colorectal métastatique.

Neutrophil Chemotaxis in Multiple Chemoattractant Gradients

Chemotaxis, the phenomenon in which cells move in response to extracellular chemical gradients, plays a prominent role in the mammalian immune response. During this process, a number of chemical signals, called chemoattractants, are produced at or proximal to sites of infection and diffuse into the surrounding tissue. Immune cells sense these chemoattractants and move in the direction where their concentration is greatest, thereby locating the source of attractants and their associated targets. Leading the assault against new infections is a specialized class of leukocytes (white blood cells) known as neutrophils, which normally circulate in the bloodstream. Upon activation, these cells emigrate out of the vasculature and navigate through interstitial tissues toward target sites. There they phagocytose bacteria and release a number of proteases and reactive oxygen intermediates with antimicrobial activity. Neutrophils recruited by infected tissue in vivo are likely confronted by complex chemical environments consisting of a number of different chemoattractant species. These signals may include end target chemicals produced in the vicinity of the infectious agents, and endogenous chemicals released by local host tissues during the inflammatory response. To successfully locate their pathogenic targets within these chemically diverse and heterogeneous settings, activated neutrophils must be capable of distinguishing between the different signals and employing some sort of logic to prioritize among them. This ability to simultaneously process and interpret mulitple signals is thought to be essential for efficient navigation of the cells to target areas. In particular, aberrant cell signaling and defects in this functionality are known to contribute to medical conditions such as chronic inflammation, asthma and rheumatoid arthritis. To elucidate the biomolecular mechanisms underlying the neutrophil response to different chemoattractants, a number of efforts have been made toward understanding how cells respond to different combinations of chemicals. Most notably, recent investigations have shown that in the presence of both end target and endogenous chemoattractant variants, the cells migrate preferentially toward the former type, even in very low relative concentrations of the latter. Interestingly, however, when the cells are exposed to two different endogenous chemical species, they exhibit a combinatorial response in which distant sources are favored over proximal sources. Some additional results also suggest that cells located between two endogenous chemoattractant sources will respond to the vectorial sum of the combined gradients. In the long run, this peculiar behavior could result in oscillatory cell trajectories between the two sources. To further explore the significance of these and other observations, particularly in the context of physiological conditions, we introduce in this work a simplified phenomenological model of neutrophil chemotaxis. In particular, this model incorporates a trait commonly known as directional persistence - the tendency for migrating neutrophils to continue moving in the same direction (much like momentum) - while also accounting for the dose-response characteristics of cells to different chemical species. Simulations based on this model suggest that the efficiency of cell migration in complex chemical environments depends significantly on the degree of directional persistence. In particular, with appropriate values for this parameter, cells can improve their odds of locating end targets by drifting through a network of attractant sources in a loosely-guided fashion. This corroborates the prediction that neutrophils randomly migrate from one chemoattractant source to the next while searching for their end targets. These cells may thus use persistence as a general mechanism to avoid being trapped near sources of endogenous chemoattractants - the mathematical analogue of local maxima in a global optimization problem. Moreover, this general foraging strategy may apply to other biological processes involving multiple signals and long-range navigation.

Effet préventif de la milrinone inhalée chez les patients avec hypertension pulmonaire subissant une chirurgie cardiaque sous circulation extracorporelle : une approche pharmacométrique

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.