Le point sur la Reanimation Neuro Chirurgicale 978-2-287-68198-1 [PDF]

Zitiervorschau

La réanimation neurochirurgicale

Springer Paris Berlin Heidelberg New York Hong Kong Londres Milan Tokyo

Nicolas Bruder Patrick Ravussin Bruno Bissonnette

Avec la collaboration de l’Association de neuro-anesthésie réanimation de langue française

La réanimation neurochirurgicale

Nicolas Bruder Département d’Anesthésie-Réanimation CHU Timone 264, rue Saint-Pierre 13385 Marseille

Patrick Ravussin Département d’Anesthésiologie et Réanimation Hôpital Régional Avenue du grand Champsec 80 CH-1951 Sion (Suisse)

Bruno Bissonnette Department of Anaesthesia The Hospital for Sick Children 555 University Avenue University of Toronto Toronto, Ontario, Canada M5G 1X8

ISBN-13 : 978-2-287-68198-1 Springer Paris Berlin Heidelberg New York

© Springer-Verlag France, 2007 Imprimé en France Springer-Verlag France est membre du groupe Springer Science + Business Media

Cet ouvrage est soumis au copyright. Tous droits réservés, notamment la reproduction et la représentation, la traduction, la réimpression, l’exposé, la reproduction des illustrations et des tableaux, la transmission par voie d’enregistrement sonore ou visuel, la reproduction par microfilm ou tout autre moyen ainsi que la conservation des banques de données. La loi française sur le copyright du 9 septembre 1965 dans la version en vigueur n’autorise une reproduction intégrale ou partielle que dans certains cas, et en principe moyennant les paiements de droits. Toute représentation, reproduction, contrefaçon ou conservation dans une banque de données par quelque procédé que ce soit est sanctionnée par la loi pénale sur le copyright. L’utilisation dans cet ouvrage de désignations, dénominations commerciales, marques de fabrique, etc., même sans spécification ne signifie pas que ces termes soient libres de la législation sur les marques de fabrique et la protection des marques et qu’ils puissent être utilisés par chacun. La maison d’édition décline toute responsabilité quant à l’exactitude des indications de dosage et des modes d’emplois. Dans chaque cas il incombe à l’usager de vérifier les informations données par comparaison à la littérature existante. SPIN : 11949398

Maquette de couverture : Nadia Ouddane

Liste des auteurs Lamine ABDENNOUR Unité de Neuro-Anesthésie-Réanimation, Département d'Anesthésie-Réanimation et Université P. et M. Curie (Paris 6) Hôpital de la Pitié-Salpêtrière 47-83, Boulevard de l'hôpital 75013 Paris Jacques ALBANÈSE Département d’Anesthésie-Réanimation et Centre de Traumatologie Hôpital Nord 13915 Marseille Cedex 20 Gérard AUDIBERT Service d’Anesthésie-Réanimation Chirurgicale 29, avenue du Maréchal de-Lattre-deTassigny Case Officielle n° 34 54035 Nancy Cedex Bruno BISSONNETTE Department of Anaesthesia The Hospital for Sick Children 555 University Avenue University of Toronto Toronto, Ontario, Canada M5G 1X8 Julien BOGOUSSLAVSKY Service de Neurologie Centre Hospitalier Universitaire Vaudois CH-1011 Lausanne-CHUV (Suisse)

Nicolas BRUDER Département d’Anesthésie-Réanimation CHU Timone, 264, rue Saint-Pierre 13385 Marseille Claire CHARPENTIER Département d’Anesthésie-Réanimation Hôpital Central, CHU Nancy 54000 Nancy René CHIOLÉRO Service d'Anesthésiologie Centre Hospitalier Universitaire Vaudois CH-1011 Lausanne (Suisse) Amel DABOUSSI Département d'Anesthésie Réanimation Hôpital Purpan Place du Dr Baylac 31059 Toulouse Cedex 9 Damien DEBATISSE Service de Neurochirurgie Centre Hospitalier Universitaire Vaudois CH-1011 Lausanne (Suisse) Xavier DEBELLEIX Centre de médecine physique et de rééducation de la Tour de Gassies 33520 Bruges

Vincent BONHOMME Service Universitaire d'AnesthésieRéanimation CHR de la Citadelle 4000 Liège (Belgique)

Vincent DEGOS Unité de Neuro-Anesthésie-Réanimation, Département d’Anesthésie-Réanimation et Université P. et M. Curie (Paris 6) Hôpital de la Pitié-Salpêtrière 47-83, Boulevard de l'hôpital 75013 Paris

Michèle BONNARD-GOUGEON Neuroréanimation CHU Gabriel Montpied 63000 Clermont-Ferrand

Paul-André DESPLAND Service de Neurologie Centre Hospitalier Universitaire Vaudois CH-1011 Lausanne (Suisse)

Géry BOULARD Département d’Anesthésie et de Réanimation CHU Pellegrin 33076 Bordeaux Cedex

Philippe ECKERT Service de médecine intensive adultes Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) 1011 Lausanne (Suisse)

Laurent BEYDON Département Anesthésie-Réanimation Chirurgicale B CHU d’Angers – Hôpital Larrey 49100 Angers

Bertrand FAUVAGE Département d'Anesthésie-Réanimation 1 Hôpital Michallon, BP 217 38043 Grenoble Cedex 09

Olivier FOURCADE Anesthésie-Réanimation Hôpital Purpan Place du Dr Baylac 31059 Toulouse Cedex 9

Pol HANS Service Universitaire d'AnesthésieRéanimation CHR de la Citadelle 4000 Liège (Belgique)

Gilles FRANCONY Département d'Anesthésie-Réanimation 1 Hôpital Michallon, BP 217 38043 Grenoble Cedex 09

Romain KOCIAN Service d’Anesthésiologie Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) 1011 Lausanne (Suisse)

Colette FRANSSEN Département d'Anesthésie-Réanimation CHU de Liège 4000 Liège (Belgique) Raymond FRIOLET Département de médecine intensive Centre Hospitalier du Centre du Valais (CHCVs) Site de Sion Hôpital de Sion, case poste 510 CH-1950 Sion (Suisse) Damien GALANAUD Service de Neuroradiologie Hôpital de la Pitié-Salpêtrière et Université P. et M. Curie (Paris 6) 47-83, Boulevard de l'hôpital 75013 Paris Thomas GEERAERTS Département d’Anesthésie-Réanimation chirurgicale Centre Hospitalier Universitaire de Bicêtre et Faculté de médecine Paris Sud 78, rue du Général Leclerc 92275 Le Kremlin Bicêtre Guillaume GINDRE Neuroréanimation CHU Gabriel Montpied 63000 Clermont-Ferrand Philippe GOMIS Département Anesthésie-Réanimation CHU Hôpital Robert Debré 51092 Reims Cedex

Jean-Jacques LEMAIRE Neurochirurgie A CHU Gabriel Montpied 63000 Clermont-Ferrand Alain LÉON Département Anesthésie Réanimation CHU Hôpital Robert Debré 51092 Reims Cedex Marc LEONE Département d’Anesthésie-Réanimation et Centre de Traumatologie Hôpital Nord 13915 Marseille Cedex 20 Claire LÉPOUSE Département Anesthésie-Réanimation CHU Hôpital Robert Debré 51092 Reims Cedex Thomas LESCOT Unité de Neuro-Anesthésie-Réanimation Département d'Anesthésie-Réanimation et Université P. et M. Curie (Paris 6) Hôpital de la Pitié-Salpêtrière 47-83, Boulevard de l'hôpital 75013 Paris Thomas LIEUTAUD Département d’Anesthésie-Réanimation Hôpital Neurologique 59, Boulevard Pinel 69393 Lyon Montchot Cedex

Jean-Pierre GRAFTIEAUX Département Anesthésie-Réanimation CHU Hôpital Robert Debré 51092 Reims Cedex

Dan LONGROIS Service d’Anesthésie-Réanimation Chirurgicale Hôpital de Brabois Adultes Rue du Morvan 54511 Vandœuvre-les-Nancy Cedex

Philippe GRILLO Département d’Anesthésie-Réanimation CHU Timone 264, rue Saint-Pierre 13385 Marseille

Paul-Michel MERTES Service d’Anesthésie-Réanimation Chirurgicale 29, avenue du Maréchal de-Lattre-deTassigny

Case Officielle n° 34 54035 Nancy Cedex Anne-Marie OSWALD Réanimation Neurochirurgicale Hôpital Saint-Anne 1, rue Cabanis 75014 Paris

CH-1951 Sion (Suisse) Service d’anesthésiologie CHU Vaudois Rue du Bugnon 17 CH-1011 Lausanne (Suisse) Patrick SCHOETTKER Service d'Anesthésiologie Centre Hospitalier Universitaire Vaudois CH-1011 Lausanne (Suisse)

Olivier PAUT Département d’Anesthésie-Réanimation Pédiatrique CHU Timone-enfants 264, rue Saint-Pierre 13385 Marseille Cedex 5

Christophe SOLTNER Département Anesthésie-Réanimation Chirurgicale B CHU d’Angers – Hôpital Larrey 49100 Angers

Jean-François PAYEN Département d'Anesthésie-Réanimation 1 Hôpital Michallon, BP 217 38043 Grenoble Cedex 09

Donat-Rudolph SPAHN Service d’Anesthésiologie Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) 1011 Lausanne (Suisse)

Étienne PRALONG Service de Neurochirurgie Centre Hospitalier Universitaire Vaudois CH-1011 Lausanne (Suisse) Louis PUYBASSET Unité de Neuro-Anesthésie-Réanimation Département d'Anesthésie-Réanimation et Université P. et M. Curie (Paris 6) Hôpital de la Pitié-Salpêtrière 47-83, Boulevard de l'hôpital 75013 Paris Jean-Loup RAGGUENEAU Réanimation Neurochirurgicale Hôpital Saint-Anne 1, rue Cabanis 75014 Paris Patrick RAVUSSIN Département d’Anesthésiologie et Réanimation Hôpital Régional Avenue du grand Champsec 80

Aram TER MINASSIAN Département Anesthésie-Réanimation Chirurgicale B CHU d’Angers – Hôpital Larrey 49100 Angers Bernard VIGUÉ Département d’Anesthésie-Réanimation chirurgicale Centre Hospitalier Universitaire de Bicêtre et Faculté de médecine Paris Sud 78, rue du Général-Leclerc 92275 Le Kremlin Bicêtre Pierre VISINTINI Département d’Anesthésie-Réanimation et Centre de Traumatologie Hôpital Nord 13915 Marseille Cedex 20 Philippe VUADENS Clinique romande de réadaptation CH-1950 Sion (Suisse)

Liste des abréviations 3-HT AA ACC ACSOS ADP AQP ARM AVC BHE BHM BNP CDA CFU DID DSC DTC DVE DVE EIC EMCG EME EMNC EOA ETE EVSA FIRDA GCS GOS HBPM HC HED HIF HSA HTIC HU IP LCR LCS LOI MAV ME NOS

: triple H Therapy : acide arachidonique : arrêt circulatoire cérébral : agression cérébrale secondaire d’origine systémique : adénosine diphosphate : aquaporines : angiographie par résonance magnétique : accident vasculaire cérébral : barrière hémato-encéphalique : barrière hémoméningée : Brain Natriuretic Peptide : coefficient de diffusion apparent : Colony Forming Unit : déficit ischémique différé : débit sanguin cérébral : Doppler transcrânien : dérivation ventriculaire externe : drainage ventriculaire externe : espace interstitiel cérébral : état de mal convulsif généralisé : état de mal épileptique : état de mal non convulsif : oto-émission acoustique : événement thromboembolique : enceinte ventriculo sous-arachnoïdienne : Frontal Intermittent Rythmic Delta : score de Glasgow : Glasgow Outcome Scale : héparine de bas poids moléculaire : hémorragie cérébrale : hématome extradural : Hypoxic Inducing Factor : hémorragie sous-arachnoïdienne : hypertension intracrânienne : unités Hounsfield : index de pulsatilité : liquide céphalo-rachidien : liquide cérébro-spinal : Lactate Oxygen Index : malformation artério-veineuse : mort encéphalique : NO synthase

OC PAM PE PIC PLEDs PPC PPM PtiO2 PVC PVI RVC SIADH SjO2 SNC SSH TAAE TC TE THRT TR TVP Vd VSC

: œdème cérébral : pression artérielle moyenne : potentiel évoqué : pression intracrânienne : Periodic Lateralized Epileptiform Discharge : pression de perfusion cérébrale : pression de perfusion médullaire : pression tissulaire en oxygène : pression veineuse centrale : index pression volume : résistance vasculaire cérébrale : sécrétion inappropriée d’hormone antidiurétique : saturation veineuse jugulaire en oxygène : système nerveux central : sérum salé hypertonique : transporteur d’acides aminés excitateurs : traumatisme crânien : temps d’écho : test de réponse hyperhémique transitoire : temps de répétition : thrombose veineuse profonde : vélocité diastolique : volume sanguin cérébral

SOMMAIRE

Physiopathologie de l’agression cérébrale Métabolisme et circulation cérébrale : modifications liées à l’agression cérébrale A. Ter Minassian............................................................................................................

15

Œdème cérébral : physiopathologie et diagnostic J.-F. Payen, G. Francony et B. Fauvage..........................................................................

43

Protection cérébrale : données expérimentales P. Hans, C. Franssen et V. Bonhomme ..........................................................................

55

Agression cérébrale secondaire d’origine systémique P. Schoettker et R. Chioléro...........................................................................................

71

Surveillance Mesure de la pression intracrânienne M. Bonnard-Gougeon, G. Gindre et J.-J. Lemaire .........................................................

83

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien en réanimation neurochirurgicale A. Ter Minassian............................................................................................................

99

Surveillance du métabolisme cérébral (SjO2, PtiO2, microdialyse) G. Audibert, C. Charpentier et P.-M. Mertes .................................................................

121

Température cérébrale : physiologie et intérêt de sa surveillance T. Geeraerts et B. Vigué.................................................................................................

141

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH. EEG, potentiels évoqués (PE) D. Debatisse, E. Pralong et P.-A. Despland ...................................................................

153

Apport de l’imagerie neurologique dans la prise en charge du patient traumatisé crânien grave T. Lescot, V. Degos, D. Galanaud, L. Abdennour et L. Puybasset ..................................

179

Pathologies Hémorragie sous-arachnoïdienne en réanimation L. Beydon, C. Soltner, L. Puybasset, G. Audibert et N. Bruder.......................................

199

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques P. Vuadens et J. Bogousslavsky.....................................................................................

217

Prise en charge des accidents hémorragiques cérébraux sous anticoagulants P. Grillo, B. Vigué et N. Bruder ......................................................................................

245

Infections neuroméningées postopératoires et abcès cérébraux J.-P. Graftieaux, C. Lépouse, P. Gomis et A. Léon .........................................................

263

État de mal épileptique J.-L. Raggueneau et A.-M. Oswald................................................................................

283

Complications postopératoires en chirurgie réglée N. Bruder et P. Ravussin ................................................................................................

301

Prise en charge du traumatisé crânien isolé P. Visintini, M. Leone et J. Albanèse .............................................................................

317

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire T. Lieutaud et N. Bruder ................................................................................................

347

Thérapeutique, organisation et éthique Principes de traitement de l’hypertension intracrânienne B. Fauvage, J. Albanèse et J.-F. Payen...........................................................................

375

Catécholamines, remplissage vasculaire et cerveau O. Fourcade et A. Daboussi ...........................................................................................

395

Hypothermie thérapeutique R. Kocian, V. Bonhomme, D.R. Spahn, R. Friolet et P. Ravussin....................................

407

Prévention et traitement de la thrombose veineuse profonde en neurochirurgie N. Bruder, J.-F. Payen et G. Audibert.............................................................................

421

Spécificités de la réanimation de l’enfant O. Paut et B. Bissonnette...............................................................................................

435

Organisation de la prise en charge des patients neurochirurgicaux en réanimation Comment concilier spécialisation et polyvalence ? R. Chioléro, P. Schoettker et P. Eckert...........................................................................

451

Réanimation et mort encéphalique P.M. Mertes, D. Longrois, G. Audibert et C. Charpentier ..............................................

461

Aspects éthiques en réanimation neurochirurgicale G. Boulard, B. Vigué et X. Debelleix ..............................................................................

489

Physiopathologie de l’agression cérébrale

Métabolisme et circulation cérébrale : modifications liées à l’agression cérébrale A. Ter Minassian

Introduction L’encéphale ne représente que 2 % de la masse corporelle mais sa consommation en O2 (CMRO2 : 5 mL/min/100 g) et en glucose (CMRglu : 31 µ mol/min/100 g) est considérable et représente respectivement 20 % et 25 % de la consommation totale de l’organisme au repos. Le débit sanguin cérébral (DSC) est élevé en conséquence : 20 % du débit cardiaque au repos (1). Ce métabolisme énergétique exceptionnel est bien évidemment lié à l’incessante activité de communication intercellulaire cérébrale. Il n’est donc guère possible de traiter du problème du métabolisme énergétique cérébral sans aborder, au moins de façon succinte, celui de la transduction du signal dans le tissu cérébral. De plus, le DSC étant étroitement corrélé à la CMRglu la compréhension des phénomènes hémodynamiques cérébraux accompagnant l’agression cérébrale passe par celle de la physiopathologie du métabolisme énergétique (2). Nous centrerons cet exposé sur les deux grandes pathologies aiguës cérébrales rencontrées en réanimation : l’ischémie cérébrale et le traumatisme crânien. Ces deux pathologies sont fréquentes et, nous le verrons, bien que leurs étiologies soient différentes, elles comportent de nombreuses similitudes physiopathologiques.

Propriétés biomécaniques et hémodynamique intracrânienne Propriétés biomécaniques Au sein de la cavité ostéoméningée rigide aux capacités de compensation volumique réduites, toute pathologie hypertensive intracrânienne quelle qu’en soit

16

La réanimation neurochirurgicale

la cause, processus expansif, hématome intracérébral, hydrocéphalie, traumatisme crânien, hémorragie méningée grave (associant de façon variable troubles de l’hydraulique du liquide céphalorachidien [LCR], effet de masse intracrânien et vasospasme), peut s’accompagner d’une réduction du DSC et d’un œdème intracellulaire ischémique. Ce gonflement cellulaire va contribuer à l’augmentation supplémentaire de la PIC en un cycle d’auto-aggravation aboutissant à la diminution critique de la pression de perfusion cérébrale (PPC) qui est la différence entre la pression artérielle moyenne (PAM) et la pression intracrânienne (PIC). PPC = PAM – PIC De leur côté, les agressions cérébrales secondaires qu’elles soient d’origine systémique (hypotension, hypoxie, hypo- ou hypercapnie, fièvre, anémie excessive…) ou cérébrale (comitialité, amplification pathologique de la PIC secondaire à la vasodilatation en autorégulation) viennent se surajouter à ce cycle et contribuent à précipiter l’évolution ischémique. L’hypoxie et l’hypotension en situation d’agression cérébrale sont des déterminants majeurs des processus œdémateux. Ainsi, on sait que le traumatisme mécanique par exemple est en soi insuffisant à générer un œdème cérébral significatif. Tous les modèles expérimentaux cherchant à reproduire l’hypertension intracrânienne (HTIC) posttraumatique humaine associent un épisode d’hypotension et d’hypoxie à la lésion mécanique pour générer un œdème cérébral significatif susceptible d’augmenter la PIC (3). La tolérance volumique de la cavité cranioméningée peut être estimée par un index en coordonnée semi-logarithmique, appelé index pression-volume (PVI) PVI = ∆V/Log(Pp/P0) où ∆V est le volume additionné au LCR, P0 est la PIC à l’état de base, Pp est la PIC après addition du volume précité. Cet index indique le volume qu’il faudrait ajouter au contenu intracrânien pour multiplier par un facteur 10 la PIC. La normale de cet index est de l’ordre de 25 mL. Cela signifie en pratique que l’adjonction brutale d’un volume de 25 mL augmente la PIC de 10 mmHg (valeur physiologique de la PIC) à 100 mmHg, c’est-à-dire au niveau de la PAM. La PPC devenant nulle, on voit que l’adjonction d’un faible volume suffit à provoquer un arrêt circulatoire cérébral. Cette faible tolérance volumique de la cavité craniospinale explique notamment l’ictus de l’hémorragie méningée. La doctrine, dite de Monroe-Kelly, prévoit que au sein de la cavité craniospinale, toute augmentation de volume de l’une des trois composantes du contenu intracrânien provoque le déplacement hors de la boîte crânienne d’un volume égal d’un autre compartiment. En pratique, en dehors des phénomènes d’engagement du tissu cérébral, la compensation volumique lors de la formation d’un processus expansif intracrânien se fait essentiellement par déplacement de LCR. En effet, la circulation veineuse cérébrale se comportant comme une résistance de Starling, les veines corticales ne se collabent jamais lors de l’HTIC et le gradient entre pression veineuse corticale et pression du LCR reste constant (4). Ceci a deux conséquences :

Métabolisme et circulation cérébrale

17

– le volume sanguin veineux cérébral qui représente probablement la plus grande partie du volume sanguin cérébral (4,2 mL/100 g de tissu, soit environ 50 mL pour un encéphale de 1 300 g) reste a peu près constant lors de l’HTIC ; – la constance du gradient entre pression veineuse corticale et pression du LCR permet d’assimiler la PPC à la différence entre la PAM et la PIC (qui est par définition la pression du LCR) alors que d’un point de vue physiologique la PPC réelle est la différence entre PAM et pression veineuse corticale. La visualisation directe des vaisseaux lors de l’HTIC expérimentale montre que seules les artérioles se collabent et ce, seulement à des niveaux d’HTIC et de PPC proches du seuil d’arrêt circulatoire cérébral (5). En pratique, c’est le déplacement de LCR qui permet de tamponner les augmentations de volume tissulaire ou sanguin cérébral. En effet, la résorption de LCR est passive et dépend uniquement du gradient de pression entre la pression du LCR et la pression régnant dans le sinus veineux sagittal aux parois rigides assimilé à un compartiment extracrânien. Il s’en suit que, lors d’une augmentation pathologique de la PIC secondaire à une augmentation du VSC ou du volume tissulaire (processus œdémateux, tumeur, hématome intracrânien, attrition hémorragique…), la résorption accélérée de LCR va provoquer une décroissance exponentielle de la PIC jusqu’à normalisation pour tant que la résistance à l’écoulement ne soit pas altérée. En pathologie, cette résistance à l’écoulement est souvent augmentée soit du fait d’un obstacle anatomique sur les voies d’écoulement du LCR, soit tout simplement parce que le gonflement cérébral plaque les espaces sous-arachnoïdiens où circule le LCR contre la dure-mère réalisant ainsi un obstacle fonctionnel à l’écoulement. Dans ce cas, la PIC va se stabiliser à un niveau supérieur susceptible de compromettre la perfusion cérébrale de façon durable (6). Mais le volume de LCR mobilisable est limité. Chez l’adulte, le système ventriculaire et les espaces sous-arachnoïdiens (dont la plus grande parie est lombaire et non intracrânienne chez le sujet non atrophique) contiennent chacun de 25 à 35 mL de LCR (7). On voit donc que le volume de 25 mL représente bien un volume critique puisqu’il correspond pratiquement au volume maximal de LCR mobilisable hors du système ventriculaire.

Propriété hémodynamique intracrânienne Autorégulation cérébrale Le débit sanguin cérébral normal est d’environ 50 mL/100 g/min. Il est maintenu relativement constant dans une large plage de variation de PPC (entre 60 et 130 mmHg). En dessous et au-dessus de ces bornes, le DSC varie proportionnellement à la PPC (8). Le terme « d’autorégulation » appliqué au cerveau a été introduit par Lassen à la fin des années 1950 en analogie avec la physiologie rénale. Ce principe de stabilité du débit sanguin est commun à de

18

La réanimation neurochirurgicale

nombreuses circulations régionales : rénale, coronaire, splanchnique, rétinienne et musculocutanée. Il existe cependant une variabilité interindividuelle des limites de PPC entre lesquelles le DSC est maintenu constant. De plus, celles-ci peuvent être modifiées, en particulier par l’hypertension artérielle (9) et par l’activité sympathique (10, 11). Il faut noter que ce principe de stabilité statistique du DSC lors de modifications large de PPC est différent de l’autorégulation « physiologique » qui consiste en l’augmentation du DSC lors de l’activation cérébrale. Ce type d’autorégulation est connu depuis plus d’un siècle et ses mécanismes moléculaires commencent tout juste à être démembrés, nous y reviendrons. La régulation face aux variations de PPC est le fait des artérioles piemériennes de diamètre compris autour de 200 µ, et il existe de plus une hiérarchisation du recrutement artériolaire en fonction du niveau de PPC. Schématiquement, plus la PPC est basse plus les artérioles de petit diamètre sont recrutées (12). La vasodilatation secondaire à l’activation cérébrale est le fait des artérioles corticales de diamètre inférieur à 75 µ (11, 13). Il a été possible de quantifier les modifications de VSC induites par les variations de PPC. Expérimentalement, il a été estimé que les variations de PPC, dans les limites de l’autorégulation, produisaient une variation opposée du VSC de 0,015 mL/100 g/mmHg dans une gamme de PPC allant de 35 à 200 mmHg (14). Il est cependant probable que la relation entre le VSC et la PPC ne soit pas strictement linéaire.

Réactivité au CO2 Depuis les travaux de Wolf et Lennox (15), on sait que l’hypocapnie diminue le diamètre des vaisseaux cérébraux et qu’à l’inverse l’hypercapnie l’augmente. Ces modifications de calibre s’accompagnent de modification parallèle du DSC. Comme l’autorégulation, la réactivité vasculaire au CO2 n’est pas spécifique au lit vasculaire cérébral mais existe probablement, à un moindre degré cependant, dans tous les lits artériolaires systémiques. En effet, en dehors du lit cérébral, l’effet vasodilatateur systémique direct du CO2 est contrebalancé par la vasoconstriction sympathique qu’induit l’hypercapnie (16). Les modifications du tonus vasculaire cérébral ne sont pas dues au CO2 luimême mais aux modifications induites de la concentration en ions H+ (et donc du pH) du LCR et du milieu interstitiel. Les ions HCO3- ne diffusent pas à travers la BHE, tandis que le CO2 est librement et rapidement diffusable. La mesure des modifications du diamètre des artérioles pie-mériennes a permis de mettre en évidence un effet identique des modifications du pH péri vasculaire cérébral obtenu par des modifications de la PaCO2 ou de l’application locale de solutions acides titrées (17). Ces effets des modifications de la PaCO2 sur le

Métabolisme et circulation cérébrale

19

tonus vasculaire cérébral sont transitoires et ne durent que quelques heures du fait d’une normalisation progressive du pH du LCR. Cette normalisation du pH est attribuée à l’activité de l’anhydrase carbonique au niveau de la BHE. Cette enzyme modifie la concentration en ions HCO3- du LCR, lors des modifications chroniques de capnie (18, 19). Bien qu’il existe une certaine variabilité des résultats de la littérature (20), un accroissement de 5 % du DSC par mmHg de PaCO2 peut être retenu comme valeur moyenne physiologique de la réactivité au CO2. Les variations de PaCO2 s’accompagnent d’une variation dans le même sens du VSC estimée à 0,05 mL/100 g/mmHg de PaCO2. Enfin, la réactivité de la substance grise est supérieure à celle de la substance blanche (21, 22). Il est cependant possible que les variations de VSC induites par les variations de PaCO2 et de PPC soient plus importantes que celles rapportées dans les études estimant les variations de VSC par les seules variations du volume globulaire. En tenant compte des variations régionales de l’Ht durant les variations de capnie, il a été retrouvé une variation de VSC de 0,1 mL/100 g/mmHg de PaCO2 (23), soit deux fois supérieure à celle retrouvée par Phelps et al. (21) et Greenberg et al. (22).

Interactions réciproques capnie-autorégulation, PPC-réactivité au CO2 La PaCO2 est un important modulateur du DSC et de l’autorégulation cérébrale. Ainsi, la vasodilatation hypercapnique limite les capacités de vasodilatation supplémentaire lors d’une diminution de la PPC. À l’inverse, à la limite supérieure du plateau d’autorégulation, les vaisseaux relaxés par l’hypercapnie augmentent moins leurs résistances. Le phénomène inverse se produit lors de l’hypocapnie. En somme, l’hypercapnie déplace les limites inférieures et supérieures du plateau d’autorégulation vers les valeurs respectivement plus hautes et plus basses de PPC rendant ainsi plus étroit le plateau d’autorégulation. L’hypocapnie de son côté élargit le plateau d’autorégulation (8, 24-27). Par ailleurs, le niveau absolu de PAM modifie la réactivité au CO2. L’hypotension artérielle modérée réduit la réactivité au CO2, tandis que l’hypotension profonde l’abolit (28-30). Il a été suggéré que l’absence de vasoconstriction cérébrale en réponse à l’hypocapnie, en situation d’hypotension, était due à la prévalence du maintien de l’apport cérébral en O2 sur les mécanismes de régulation de la réactivité au CO2. La réactivité au CO2 disparaît lorsque la PPC diminue en dessous de la limite inférieure du plateau d’autorégulation (30). L’existence d’un seuil ischémique de DSC, en dessous duquel la réactivité au CO2 est abolie, a également été confirmée en clinique (31).

20

La réanimation neurochirurgicale

Contraintes biomécaniques et agression cérébrale L’encéphale, nous l’avons vu, ne représente que 2 % de la masse corporelle mais sa consommation considérable en O2 (5 mL/min/100 g) et en glucose (31 µmol/min/100 g) représente respectivement 20 % et 25 % de la consommation totale de l’organisme au repos. Le DSC est élevé en conséquence : 20 % du débit cardiaque au repos (1). À cette circulation sanguine rapide se superpose la circulation du LCR plus lente à un débit de 0,35 à 0,40 mL/min (soit 500 à 600 mL/24 h). Ainsi, en pathologie, dans l’enceinte rigide craniospinale, trois paramètres principaux vont interagir de façon dynamique et contribuer à l’élévation de la PIC : l’élastance craniospinale, la résistance à l’écoulement du LCR et le volume sanguin cérébral. Rosner et al. (32-34) ont proposé un modèle qualitatif tenant compte de la composante vasculaire de l’HTIC. Selon ce modèle, toute augmentation de la PIC et toute diminution de la PPC, qu’elle qu’en soit l’origine, sont susceptibles d’entraîner une diminution des résistances vasculaires cérébrales (RVC) en autorégulation et donc une augmentation du VSC. Cette augmentation de VSC provoque une élévation supplémentaire de la PIC en un véritable cercle vicieux, vulgarisé sous le nom de « cascade vasodilatatrice ». De façon notable, pour qu’une telle cascade vasodilatatrice se produise, il est nécessaire que l’élastance craniospinale et la résistance à l’écoulement du LCR atteignent des valeurs critiques et que le « gain » de l’autorégulation soit élevé (35-37). En pratique, les abolitions de l’autorégulation sont rares. En matière de traumatologie crânienne, si l’autorégulation est souvent altérée de façon variable, elle ne modifie pas la relation qualitative attendue entre variations de PAM et de PIC (38). Il en résulte que le phénomène hémodynamique majeur caractéristique de l’hémodynamique cérébrale en HTIC est le couplage pathologique entre variation des RVC et variation de PPC. Dans ces conditions, une diminution des RVC provoque une diminution proportionnelle de la PPC du fait de l’augmentation du VSC et de la PIC. À un degré d’altération supérieur, il est possible d’observer des effets paradoxaux. La diminution des RVC laisse alors le DSC inchangé et dans les cas les plus graves peut même diminuer le DSC. (fig. 1 et fig. 2) (39, 40). L’effet inverse peut être observé lors de l’augmentation des RVC qui peut laisser le DSC inchangé ou parfois l’augmenter transitoirement. En pathologie traumatique focale, l’hétérogénéité de la réactivité vasculaire expose à la redistribution des flux par effet de « vol » (41) et à une régulation inadaptée du débit local lors de l’activation cérébrale physiologique ou pathologique. Les contraintes biomécaniques régnant sur l’encéphale confiné dans l’enceinte ostéoméningée n’expliquent cependant pas l’ensemble des phénomènes pathologiques observés en clinique. Ainsi, au décours du traumatisme crânien, il est possible d’observer une extension des lésions œdémateuses initiales alors même que PPC et PIC sont

Métabolisme et circulation cérébrale

21

Fig. 1 – Analyse de sensibilité du rôle du gain de l’autorégulation. Les schémas décrivent l’évolution temporelle de la PIC (A) et la relation dynamique non linéaire liant la PIC au débit sanguin cérébral (VCM) (B) calculée par un modèle biomathématique durant une variation de PaCO2 (de l’hypocapnie aiguë à la normocapnie) à différents niveaux de pression artérielle moyenne (SAP) (65 mmHg : graphiques supérieurs ; 100 mmHg : graphiques au centre ; 135 mmHg : graphiques inférieurs). Les patients simulés sont caractérisés par une élévation modérée de la résistance à l’écoulement du LCR (Ro/Ro0 = 5), une diminution modérée de la compliance craniospinale (i.e., une augmentation du coefficient d’élastance : kE/kE0 = 1,3) et différentes valeurs du gain de l’autorégulation (Gaut,2/Gaut,20) des petites artères pie-mériennes (tirets : Gaut,2/Gaut,20 = 0,25 ; pointillés : Gaut,2/Gaut,20 = 0,75 ; ligne grasse continue : Gaut,2/Gaut,20 = 1 ; tirets-pointillés : Gaut,2/Gaut,20 = 1,25 ; ligne fine continue : Gaut,2/Gaut,20 = 1,5). (D’après Lodi et al. 1998.)

apparemment correctement contrôlées. De plus, il existe une cinétique particulière des syndromes hémodynamiques cérébraux. À J1 post-traumatique, il existe une corrélation entre la diminution du DSC et la profondeur du coma apprécié par le GCS. Cependant, dès J2 post-traumatique, cette corrélation disparaît tandis que le DSC tend à augmenter (42).

22

La réanimation neurochirurgicale

Fig. 2 – Analyse de sensibilité du rôle de la résistance à l’écoulement du LCR. Les schémas décrivent l’évolution temporelle de la PIC (A) et la relation dynamique non linéaire liant la PIC au débit sanguin cérébral (VCM) (B) calculée par un modèle biomathématique durant une variation de PaCO2 (de l’hypocapnie aiguë à la normocapnie) à différents niveaux de pression artérielle moyenne (SAP) (65 mmHg : graphiques supérieurs ; 100 mmHg : graphiques au centre ; 135 mmHg : graphiques inférieurs). Les patients simulés sont caractérisés par des gains normaux de l’autorégulation (Gaut,1/Gaut,10 = 1 ; Gaut,2/Gaut,20 = 1), une diminution modérée de la compliance craniospinale (i.e., une augmentation du coefficient d’élastance : kE/kE0 = 1,3) et différentes valeurs de la résistance à l’écoulement du LCR (ligne grasse continue : Ro/Ro0 = 1 ; tirets : Ro/Ro0 = 2,5 ; pointillés : Ro/Ro0 = 5 ; tirets-pointillés : Ro/Ro0 = 7,5 ; ligne fine continue : Ro/Ro0 = 10). (D’après Lodi et al. 1998.)

Cette augmentation du DSC peut être relative ou absolue : – l’augmentation relative du DSC par rapport à la consommation cérébrale en O2 (CMRO2) est largement documentée tant au décours du TC que lors de l’ischémie-reperfusion ; – l’augmentation absolue du DSC quant à elle apparaît comme un phénomène banal à la périphérie des plages de contusion cérébrale dans les régions

Métabolisme et circulation cérébrale

23

ou la récupération fonctionnelle est possible (43-45). Cette augmentation de débit est couplée à une hyperglycolyse locale (46). Il existe ainsi un paradoxe où l’hyperdébit semble à la fois lié à des processus de récupération fonctionnelle et accompagner l’extension progressive des lésions initiales. Cela soulève plusieurs interrogations, tant sur le phénomène à l’origine de l’augmentation du DSC et de la consommation cérébrale en glucose (CMRglu) dans les régions périlésionnelles, que sur la nature de l’œdème cérébral (OC) notamment post-traumatique. Il n’est cependant guère possible d’appréhender ces phénomènes pathologiques sans quelques rappels sur l’activation cérébrale physiologique.

Physiologie du métabolisme énergétique et de la transduction du signal dans le tissu cérébral Cycle glutamate-glutamine Chez l’Homme, le principal neurotransmetteur excitateur est un acide aminé : le glutamate. Sa libération par les terminaisons synaptiques exerce ses effets excitateurs sur les neurones postsynaptiques via des récepteurs spécifiques ionotropiques et métabotropiques (47). Les concentrations extracellulaires de glutamate sont en permanence finement régulées et son action excitatrice est rapidement neutralisée, essentiellement du fait de son recaptage par les prolongements astrocytaires qui couvrent la fente synaptique. Le maintien du glutamate extracellulaire à de faibles concentrations de l’ordre de 2-3 µM répond à une double nécessité d’optimisation du rapport signal-bruit lors de sa libération par les terminaisons glutamatergiques et de prévention des conséquences d’une excitation excessive. Ce recaptage se fait par un système de transporteurs d’acides aminés excitateurs (TAAE). Bien que plusieurs types spécifiques de TAAE aient pu être isolés sur les astrocytes que les neurones (48), ce sont les transporteurs astrocytaires qui assurent de façon prépondérante le recaptage du glutamate (49, 50). Ce recaptage se fait essentiellement le long d’un gradient électrochimique de Na+ de telle façon que, pour chaque molécule de glutamate transportée, trois ions Na+ pénètrent dans l’astrocyte (48, 51). Ce cotransport glutamate-Na+ est si étroit que le courant sodique ainsi généré reflète avec une grande précision temporelle l’activité synaptique excitatrice (52). Une fois recapté par les astrocytes, le glutamate est aminé sous forme de glutamine sous l’action de la glutamine-synthétase, enzyme spécifique aux astrocytes qu’on ne retrouve pas dans les neurones (53). Les ions ammoniums nécessaires à cette réaction proviennent du sang circulant mais aussi de la production mitochondriale des neurones postsynaptiques activés (54, 55). La

24

La réanimation neurochirurgicale

glutamine est alors larguée puis captée par les neurones et de nouveau stockée sous forme de glutamate dans les vésicules présynaptiques après hydrolyse sous l’action d’une glutaminase phosphate dépendante spécifique des neurones (56). L’alanine et les acides aminés branchés et notamment la leucine sont d’autres précurseurs possibles du glutamate et de la glutamine. La consommation neuronale et astrocytaire de glutamate sous forme d’acides cétoniques et l’échange de glutamine contre des acides aminés neutres au travers de l’endothélium capillaire serviraient de tampon à ce cycle et permettraient de moduler le stock relargable. La synthèse de novo de glutamate par amination d’α-cétoglutarate permet de son côté la restauration du pool (fig. 3) (1, 57). Neurone

Astrocyte

Capillaire

Fig. 3 – Principales voies métaboliques du glutamate. Dans les astrocytes : la principale source de glutamate provient du recaptage du glutamate synaptique. La modulation des concentrations intracellulaires est assurée par la synthèse de novo à partir de l’amination de l’aKT issu du cycle tricarboxylique, ou en cas d’excès par son entrée dans le cycle tricarboxylique. Le glutamate est aminé en glutamine délivrée aux neurones. PC et GS sont des enzymes spécifiques aux astrocytes. La PC assure l’entretien d’une réaction anaplérotique du cycle tricarboxylique lorsque l’αKG est soustrait du cycle pour la synthèse de glutamate. Dans les neurones : la principale source de glutamate provient de la désamination de la glutamine relarguée par les astrocytes. La Glase est spécifique des neurones. L’amination de l’αKG délivré par les astrocytes et également issu du cycle tricarboxylique des neurones assure la modulation du pool. L’Ala nécessaire au processus d’amination est délivré par les astrocytes. Le métabolisme du glutamate neuronal apparaît critiquement dépendant de l’apport astrocytaire. (AAT : aspartate aminotransférase. AcCoA : acétyl co-enzyme A. Ala : alanine. ALAT : alanine aminotransférase. αKG : α-cetoglutarate. Asp : aspartate. GDH : glutamate déhydrogénase. Glase : glutaminase. GS : glutamine synthétase. Leu : leucine. LT : leucine transaminase. OxA : oxaloacétate. PC : pyruvate carboxylase. PDH : pyruvate déshydrogénase. Pyr : pyruvate. TCA cycle : cycle tricarboxylique de Krebs). (D’après Magistretti 1999.)

Métabolisme et circulation cérébrale

25

Couplage du cycle du glutamate au cycle du glucose Nous avons vu que le recaptage astrocytaire de glutamate se faisait conjointement à une entrée de Na+. Cette entrée de Na+ active les pompes Na+ – K+ ATPase dépendante dont le métabolisme énergétique est glycolytique ; l’extrusion du Na+ échangé avec le K+ se fait donc conjointement à une production accrue de lactates. Des mouvements d’eau accompagnent les modifications des gradients ioniques : ces mouvements d’eau pourraient être à l’origine des diminutions transitoires du coefficient de diffusion apparent de l’eau (CDA), traduisant un gonflement cellulaire, observées lors de l’activation cérébrale (58). D’un point de vue énergétique, le rendement de la glycolyse anaérobie est faible et génère deux molécules d’ATP. L’une sera consommée lors de l’activation de la glutamine-synthase, la seconde par celle de la pompe Na+ – K+ ATPase dépendante. Il peut sembler paradoxal que la glycolyse de faible rendement énergétique soit préférentiellement utilisée par les astrocytes. Une explication possible est la rapidité avec laquelle cette réaction produit l’ATP nécessaire à la neutralisation du glutamate. De son côté, le lactate astrocytaire généré par ces processus régulant la neurotransmission est utilisé comme substrat énergétique par les neurones après transformation en pyruvate et incorporation dans le cycle aérobie de Krebs. Ce schéma du couplage de l’activité neuronale à l’utilisation du glucose (fig. 4) explique les pics de lactate observés en spectroscopie IRM lors de l’activation corticale physiologique (59, 60) et constitue l’une des avancées récentes dans la compréhension de la compartimentalisation fonctionnelle des métabolismes énergétiques complémentaires des astrocytes et des neurones (50, 61-63).

Découplage du métabolisme énergétique et du débit sanguin cérébral : réalité ou erreur de raisonnement ? Nous l’avons vu, le métabolisme énergétique cérébral est considérable. Rappelons-le encore une fois, la masse cérébrale ne représente que 2 % de la masse corporelle mais consomme 20 % et 25 % de l’O2 et du glucose au repos (1, 64). Le DSC est logiquement en rapport : 20 % du débit cardiaque au repos. Lors de l’activation cérébrale physiologique, le DSC augmente de 30 % alors que la CMRO2 n’augmente que de 5 % (65). Cette augmentation en apparence disproportionnée du DSC en regard de la CMRO2 a pu être qualifiée de « découplage » (65) entre ces deux paramètres. Ainsi, la saturation veineuse cérébrale est paradoxalement plus élevée lors de l’activation cérébrale et ceci est à la base de l’imagerie fonctionnelle de l’activation en IRM selon l’al-

26

La réanimation neurochirurgicale

Fig. 4 – Couplage du métabolisme énergétique au métabolisme du glutamate. Le transport astrocytaitre du glutamate se fait le long d’un gradient électrochimique de Na+ qui active les pompes NA+/K+ ATPase dépendantes dont l’énergie provient du métabolisme glycolytique. Il en résulte une production de lactate délivré aux neurones où il rentre dans le cycle tricarboxylique. Le métabolisme astrocytaire est essentiellement glycolytique alors que le métabolisme neuronal est aérobie et dépendant de l’apport en lactate astrocytaire réalisant ainsi une compartimentalisation du métabolisme énergétique. Le métabolisme énergétique aérobie s’accompagne d’une production obligatoire de radicaux libres neutralisés par le GSH. Les neurones dépendent de façon critique de l’apport de GSH astrocytaire. (D’après Haid-Aissouni et al. 2002.)

gorithme utilisant la déoxyhémoglobine comme agent de contraste paramagnétique. Il faut cependant noter que, du fait du conflit existant entre la diffusion et la convection de l’O2 (quand le DSC augmente, le temps de transit diminue et moins de temps est laissé à la diffusion), 30 % d’augmentation de DSC est nécessaire à une augmentation de 5 % de la CMRO2 (66). Il est donc impropre de parler de « découplage » DSC/CMRO2. L’augmentation de débit est en réalité adaptée à l’augmentation de la demande métabolique et la restriction du DSC pourrait avoir de graves conséquences dans les situations pathologiques d’activation cérébrale. De même, la CMRglu augmente de 50 %, ce qui apparaît disproportionné en regard de 5 % d’augmentation de la CMRO2 (67). Nous avons vu que le captage et la neutralisation du glutamate par les astrocytes s’accompagnaient d’une glycolyse accrue dont le rendement énergétique est faible. Le calcul montre là aussi que, malgré la disproportion apparente dans l’augmentation de ces deux paramètres, plus de 70 % de l’énergie produite et requise par l’activa-

Métabolisme et circulation cérébrale

27

tion cérébrale sont fournis par le métabolisme aérobie. La restriction de la disponibilité en O2 en situation d’activation pathologique pourrait, là aussi, avoir des conséquences graves sur le métabolisme énergétique cérébral.

Le NO : un neurotransmetteur et un vasodilatateur Le NO est un messager moléculaire produit de l’oxydation de la L arginine par une enzyme, la NO synthase, (NOS). Il existe plusieurs isoformes de cette dernière. dans le système nerveux central : NOS endothéliale (eNOS), NOS neuronale (nNOS) et NOS dite inductible (iNOS) (68). Cette dernière n’est normalement pas présente mais s’exprime dans les cellules microgliales (et probablement macrogliales) sous l’effet d’un stimulus immunologique (69). Cette classification reste cependant schématique, différentes formes de NOS pouvant être exprimées par une même population cellulaire. Les NOS constitutives eNOS, nNOS et aussi NOS astrocytaire (70) sont Ca++ dépendantes (71) et ne produisent de NO que lors de l’augmentation du [Ca++]i, alors que iNOS est Ca++ indépendante. Il en découle que la production régulée en petite quantité de NO par les NOS constitutives semble particulièrement adaptée à un rôle de neurotransmission, tandis que la production permanente et en grande quantité de NO par les NOS inductibles correspondrait à une fonction toxique associée aux processus inflammatoires (72, 73). Il est établi qu’au niveau cérébral la eNOS participe à la régulation du DSC en relaxant la fibre musculaire lisse endothéliale en réponse aux forces de cisaillement (74), à la stimulation des récepteurs protéine-G dépendants cholinergique, muscarinique (75) et B2 bradykinine (76) qui tous trois augmentent le [Ca++]i. Le NO formé ne se fixe pas sur un récepteur membranaire spécifique mais interagit avec un second messager du système des récepteurs protéines-G. Le NO stimule notamment la guanylyl-cyclase, augmente la concentration de GMPc et active la proteine kinase G. L’action pharmacologique vasodilatatrice de cette dernière n’est pas bien connue mais semble liée aux mouvements calciques générés par l’activation des récepteurs endoplasmiques ryanodine (77). Si le NO semble impliqué dans certaines réponses fondamentales de la microcirculation cérébrale, il est rarement indispensable de façon isolée à une activité vasomotrice donnée, qu’il s’agisse de la réactivité au CO2, de l’autorégulation métabolique ou de l’autorégulation face aux variations de pression. Il apparaît plus souvent comme un facteur permissif ou modulant le tonus de base que comme un effecteur obligatoire sauf sans doute dans le cervelet (78). Le NO est d’ailleurs préférentiellement produit dans les artérioles cérébrales de gros diamètre (79) qui sont les effecteurs de l’autorégulation pour les niveaux élevés de PA alors que les artérioles de petit diamètre sont les effecteurs de l’autorégulation métabolique et des bas niveaux de PA (80, 81). Il existe de plus des interactions complexes entre le NO, le système des prostanoïdes (dont nous

28

La réanimation neurochirurgicale

verrons qu’il occupe un rôle central dans l’autorégulation métabolique) et le facteur endothélial hyperpolarisant (EDHF) dont l’action préférentielle s’exercerait sur les artérioles de petit diamètre. L’EDHF n’est pas encore isolé avec certitude, il pourrait s’agir de radicaux libres ou des acides époxyeicosatriénoïque formés par l’action d’une cyt-P450 époxygénase sur l’acide arachidonique (fig. 5). Contrairement au NO et aux prostanoïdes, l’EDHF est nécessaire à la propagation à distance de la réaction vasomotrice au travers des connexines couplant les cellules endothéliales et musculaires lisses (82). Le lecteur intéressé par le rôle du NO dans les différentes régulations cérébrovasculaires consultera avec profit la revue exhaustive de Iadecola et Niwa (83).

Fig. 5 – Représentation schématique des principaux mécanismes responsables de la relaxation de la fibre musculaire lisse et de la vasodilatation. La production endothéliale de NO de prostanoïdes et d’acides eipoxyeicosanetrieinoique module le tonus vasculaire de base. La libération synaptique de glutamate active les métaborécepteurs astrocytaires au glutamate et génère des ondes calciques par activation des IP3r. L’activation de la PLA2 et de la COX abouti à la libération de PGE2 par les astrocytes. La PGE2 astrocytaire est le facteur couplant l’activité neuronale à la vasodilatataion artériolaire locale. (AA : acide arachidonique. Ad cycl : adenyl cyclase. AMPc : AMP cyclique. Astr : Astrocyte. Bkca : canal potassique calcium dépendant. cNOs : oxyde nitrique synthase constitutive. Cox : cyclooxygenase. Cyt P 450 : cytochrome P 450. EETs : acides eipoxyeicosanetrieinoique. End cell : celule endotheliale. EP2, EP4 : recepteurs de la prostaglandine E2. GC : guanylate cyclase Glu : glutamate. GMPc : GMP cyclique. Mglu R : metaborecepteur au glutamate. IP3 : inositol tri-phosphate. IP3r : recepteur à l’ inositol tri-phosphate. K+ ATP : : canal potassique ATP dépendant. KIR : canal potassique rectifieur entrant. Kv : canal potassique voltage dépendant. NO : oxyde nitrique. N pre, N post : bouton neuronal pre et post-synaptique. PgE2 : prostaglandine E2. PgL2 : prostaglandine L2. PLC, PLA2 : phospholipase C, phospholipase A2. PLPm : phospholipides membranaires. Pka, PKg : proteine-kinase A, proteine-kinase G. Ryr : recepteur à la ryanodine. Sarc Ret : reticulum sarcoplasmique. VDCC : canal calcique voltage dépendant. – Vm : hyperpolarisation. VSM : cellule musculaire lisse vasculaire.)

Métabolisme et circulation cérébrale

29

Mécanismes liant l’activation cérébrale à l’augmentation du débit sanguin cérébral Cela fait plus d’un siècle que le couplage entre l’activation cérébrale et l’augmentation du DSC des aires concernées à été décrite par Roy et Sherrington (84). Depuis, de nombreuses hypothèses ont été avancées sur la nature des mécanismes moléculaires liant l’activation à l’augmentation du débit et, jusque très récemment, aucune n’a pu être formellement démontrée. Nous avons vu que l’activation cérébrale principalement liée à la libération synaptique de glutamate s’accompagnait d’une hyperglycolyse astrocytaire. Les astrocytes de leur côté occupent une position intermédiaire stratégique entre les neurones et les cellules endothéliales recouvertes par les pieds astrocytaires dont la structure en rosette très particulière possède des rapports anatomiques privilégiés avec les transporteurs endothéliaux du glucose (85). Les astrocytes sont ainsi de bon candidats tant au plan anatomique que métabolique, pour être impliqués dans les mécanismes de la vasodilatation en autorégulation métabolique cérébrale (86). Récemment, la démonstration a été faite que ce sont bien les astrocytes qui contrôlent la vasodilatation en libérant localement un dérivé prostanoïde (probablement la PGE2). Le schéma serait le suivant : le glutamate libéré par les neurones dans la fente synaptique active les métaborécepteurs astrocytaires. Un train d’onde calcique provoqué par l’activation des récepteurs endoplasmique IP3 se propage vers les prolongements astrocytaires périvasculaires. L’activation calcique d’une phospholipase de type non encore identifié provoque la production d’acide arachidonique (AA) à partir du stock de phospholipides membranaires, l’action de la cyclo-oxygénase aboutit alors à la production de dérivés prostanoïdes vasodilatateurs. Ainsi, « le dialogue neurone-astrocyte est au centre du contrôle dynamique de la microcirculation cérébrale » (fig. 5) (87, 88).

Métabolisme des radicaux libres Comparativement aux autres organes, le cerveau est un producteur de grandes quantités de radicaux libres durant la phosphorylation oxydative du fait de sa forte consommation en O2 (20 % de la CMRO2) qui doit être rapportée à sa faible masse (2 %). On estime en effet que 5 % de l’O2 consommé par le cerveau sont utilisés dans des voies alternatives aboutissant à la formation de radicaux libres ou de molécules apparentées dont les interactions secondaires aboutissent à la formation de ces radicaux (89). Cette production de radicaux libres se fait physiologiquement au niveau des complexes I et II de la chaîne respiratoire mitochondriale et lors de la transformation de l’acide arachidonique en prostanoïdes sous l’action de la cyclo-oxygénase.

30

La réanimation neurochirurgicale

Les radicaux libres sont essentiellement représentés par l’anion superoxide (O--), le peroxide d’hydrogène (H2O2) et l’ion hydroxyl (OH). Il faut y ajouter le monoxyde d’azote qui, sans être à proprement parler un radical libre, forme en présence d’O-- l’anion peroxynitrite (ONOO-). Les radicaux libres induisent un stress oxydatif provoquant la peroxydation lipidique qui a pour propriété de s’auto-entretenir. Cette peroxydation aboutit à la perte graduelle de l’intégrité des membranes cellulaires, à des modifications protéiques complexes altérant les propriétés enzymatiques et à des modifications et des ruptures de l’ADN. Ces cassures de l’ADN ne sont pas nécessairement irréversibles car elles induisent la synthèse d’enzymes de réparation, fortement consommatrice d’énergie, dont notamment la poly-adényl-ribose-polymérase qui assure ainsi la stabilité génomique face au stress oxydatif permanent (90). D’une façon générale, les radicaux libres sont impliqués dans les processus physiologiques de mort cellulaire aussi bien nécrotique qu’apoptotique. Un rôle particulier semble dévolu à l’anion peroxynitrite, à la fois dans le contrôle physiologique de la respiration mitochondriale et les processus de mort cellulaire (91-93). De son côté, le métabolisme de l’AA produit des radicaux libres et entraîne une peroxidation lipidique (94, 95). À l’inverse, les radicaux libres augmentent la formation d’AA en activant la PLA2 qui provoque l’hydrolyse des phospholipides membranaires (96, 97). Enfin, il existe une grande quantité de fer dans certaines régions du cerveau (substance noire) et ce fer catalyse la formation de radicaux hydroxyls (98). La dissipation permanente des radicaux libres est ainsi essentielle au maintien de l’homéostasie du système. Cependant, comparativement au foie ou au rein, le cerveau ne possède qu’une modeste activité superoxide dismutase, catalase et glutathion peroxidase. Le glutathion (GSH) représente donc le principal dissipateur de radicaux libres du système nerveux central (99-103). Le GSH est un tripeptide formé de glutamate de cystéine et de glycine. Il est retrouvé aussi bien dans les astrocytes que les neurones bien que ces derniers en contiennent de plus faibles quantités. Sa concentration intracellulaire est régulée par un mécanisme de rétrocontrôle inhibant l’une des deux enzymes clefs de sa propre synthèse. De façon intéressante, son métabolisme et donc, nous l’avons vu, la principale ligne de défense contre le risque permanent de stress oxydatif, relèvent là aussi d’une forme de coopération métabolique entre les neurones et les astrocytes (104-106). Outre les trois peptides mentionnés, les astrocytes sont capables de synthétiser le GSH à partir d’un grand nombre d’acides aminés et de peptides tandis que la synthèse neuronale de GSH est dépendante de la disponibilité extracellulaire de cystéine. En pratique, la glycine et la cystéine nécessaires à la synthèse neuronale sont fournies par les astrocytes qui libèrent des quantités importantes de GSH dans le milieu extracellulaire (10 % du GSH intracellulaire toutes les heures). Ce GSH est clivé successivement par l’action d’une γ-glutamyl transférase ectoastrocytaire et d’une ectoenzyme neuronale pour fournir les précurseurs nécessaires. La glutamine issue du cycle glutamate-glutamine entre astrocyte et

Métabolisme et circulation cérébrale

31

neurone constitue le meilleur précurseur extracellulaire du glutamate nécessaire à la synthèse neuronale de GSH. Ainsi, les trois acides aminés nécessaires à la synthèse neuronale de GSH sont fournis aux neurones par les astrocytes. (fig. 4) Il n’est donc pas surprenant que les astrocytes aient une puissante action neuroprotectrice contre le stress oxydatif (104-107).

De la physiologie à la pathologie Toxicité du glutamate et métabolisme énergétique Le statut énergétique cérébral joue un rôle déterminant dans l’excitotoxicité provoquée par l’inhibition du recaptage astrocytaire du glutamate. De façon intéressante, l’inhibition transitoire et isolée du recaptage du glutamate ne provoque pas de lésions neuronales. En revanche, l’association de cette inhibition à une altération pharmacologique du métabolisme énergétique (n’entraînant pas de lésion chez les animaux témoins) provoque des lésions neuronales marquées (108). La défaillance énergétique apparaît donc comme l’élément essentiel faisant passer de l’excitation physiologique à l’excitotoxicité pathologique. Ce point est fondamental en clinique non seulement au décours d’épisodes anoxiques ou ischémiques où la défaillance énergétique constitue l’événement pathologique initial, mais également en pathologie traumatique où les causes de la défaillance énergétique sont plus complexes. On sait en effet, en matière de traumatologie crânienne, que pour générer un œdème cérébral intracellulaire significatif il est nécessaire de potentialiser le stress mécanique par un épisode d’hypotension et d’hypoxie modéré, insuffisant en soi à générer des lésions (3). Les raisons cliniques d’un épisode anoxo-ischémique surajouté au décours d’un traumatisme violent sont multiples. Il existe cependant des processus biochimiques qui par eux-mêmes, vont contribuer à la faillite énergétique lors de la libération massive et soutenue de glutamate. Ainsi, certains acides gras libres produits en excès inhibent la pyruvate déhydrogénase enzyme limitante de l’entrée dans le cycle de Krebs (109). De son côté, l’activation calcique de la NOS constitutive augmente la production de NO et de peroxynitrites qui inhibent la respiration mitochondriale (93). Une telle altération des fonctions mitochondriales a pu être mise en évidence au décours du TC humain (110) et ces altérations des fonctions mitochondriales sont atténuées par le blocage de la libération pré-synaptique de glutamate (111). De plus, le glutamate joue un rôle central dans le contrôle de la synthèse du GSH qui constitue la principale ligne de défense du tissu cérébral contre le stress oxydatif. On sait que le glutamate astrocytaire est échangé par un système de transport contre de la cystine transformée en cystéine. Il a été démontré que

32

La réanimation neurochirurgicale

l’augmentation du glutamate extracellulaire pouvait provoquer la mort des différentes populations cellulaires cérébrales en altérant le transport de la cystine, mécanisme essentiel à la synthèse du GSH. Ainsi, à côté de la surstimulation des récepteurs, la toxicité du glutamate est largement liée au stress oxydatif et à la mort par apoptose dus à la diminution du contenu en GSH (112-119). Il existe de plus un faisceau d’arguments démontrant que la synthèse de glutathion nécessite un stock intracellulaire rapidement mobilisable de glutamate et que le glutamate est également un précurseur limitant de la synthèse de glutathion (fig. 4) (112, 113). Ainsi par exemple l’inhibition de la transformation du glutamate en glutamine permet la production soutenue de GSH en l’absence de cystine qui jusque récemment était considérée comme le précurseur limitant de la synthèse du GSH (120). Le transport intra-astrocytaire de glutamate protégerait ainsi non seulement les neurones de l’excitotoxicité mais également du stress oxydatif général.

Ratio DSC/CMRglu : un marqueur de l’agression cérébral À ces mécanismes biochimiques s’ajoutent les désordres microcirculatoires de la zone de « pénombre » autour d’un hématome, d’un foyer d’ischémie ou d’une zone d’attrition traumatique. Nous avons vu qu’il n’existe probablement pas de « découplage » de l’augmentation de DSC et des CMRO2 et CMRglu lors de l’activation cérébrale physiologique. En pathologie, la réalité d’une hyperglycolyse ne fait guère de doute dans le traumatisme crânien tant clinique qu’expérimental (121-126). Cette hyperglycolyse précoce du TCG peut être rapportée à la glycolyse astrocytaire nécessaire au rétablissement des gradients ioniques. Sa particularité est que, contrairement à l’activation physiologique, elle ne s’accompagne pas d’une augmentation du DSC mais au contraire d’une diminution de celui-ci. Il est probable que la restriction de l’augmentation de DSC lors de la libération massive de glutamate puisse limiter la disponibilité en glucose nécessaire à la production rapide d’ATP indispensable au recaptage astrocytaire du glutamate. Ce découplage entre DSC et métabolisme du glucose semble être un événement majeur de la rupture de l’homéostasie métabolique entre neurones et astrocytes qui aboutit à la faillite énergétique des populations cellulaires cérébrales et, comme les processus évoqués plus haut, à l’extension des lésions initiales. Au décours du TC, tous les types cellulaires ne sont pas également concernés par les processus œdémateux. L’analyse microscopique de tissus cérébraux contus de patients subissant une résection chirurgicale de sauvetage montre que les astrocytes sont initialement affectés (127, 128). L’œdème astrocytaire massif se voit préférentiellement entre la troisième heure et le troisième jour post-traumatique, tandis que les lésions neuronales sont plus tardives entre le troisième et onzième jour. L’œdème astrocytaire constitue donc un événement précoce qui prédispose le cerveau à des lésions neuronales surajoutées,

Métabolisme et circulation cérébrale

33

secondairement à l’altération des fonctions homéostatiques et métaboliques astrocytaires (127, 129).

Physiopathologie de la « pénombre » Un aspect particulier de la physiopathologie des lésions ischémiques est leur propension à s’étendre à partir du cœur du foyer ischémique. L’imagerie de diffusion montre qu’un infarctus croît progressivement dans la zone de pénombre. Ainsi, immédiatement après une occlusion artérielle, la zone d’œdème intracellulaire caractérisée par une diminution de CDA est incluse dans une région deux fois plus grande de déplétion en ATP. En sept heures, la zone de diminution de CDA devient superposable à la zone de déplétion en ATP et ce à DSC régional stable (130). Bien que moins étudiées, il semble en être de même des lésions traumatiques et ce, indépendamment de la réduction globale du DSC due par exemple à une HTIC majeure. La raison de cette expansion dans des aires tissulaires où le DSC est préservé est essentielle à comprendre car cette expansion est la cible de toute tentative d’intervention thérapeutique dès lors que la phénoménologie hémodynamique générale est contrôlée. En pratique, l’expansion de l’infarctus dans la zone de pénombre semble liée à l’apparition d’ondes de dépolarisation semblable à la dépression propagée corticale ou « cortical spreading depression » (SD) des Anglo-saxons. La SD est caractérisée par une onde propagée d’activité électrique de dépolarisation membranaire. Elle peut être déclenchée par de nombreuses situations tant cliniques qu’expérimentales telles qu’un traumatisme tissulaire, un épisode ischémique, une crise migraineuse, la stimulation électrique, l’application de K+ extracellulaire ou d’un inhibiteur des pompes Na+/K+ ATPase dépendantes tel que l’ouabaïne. La propagation de la SD est un processus glutamate dépendant et l’augmentation transitoire de la concentration en neurotransmetteur excitateur lors du passage de l’onde de dépolarisation a pu être mise en évidence par microdialyse (131, 132). Ces ondes s’accompagnent de courants calciques astrocytaires. Ces courants calciques, malgré quelques controverses persistantes ne sont cependant nécessaires ni à l’initiation ni à la propagation de la SD (133), mais pourraient coder dans cette situation pour la vasodilatation en autorégulation qui l’accompagne. En effet, l’onde de SD induite dans un cortex sain s’accompagne d’une augmentation très importante (de l’ordre de 200 %) du DSC régional, d’une augmentation en rapport de la CMRO2 et de la CMRglu et d’une diminution du contenu en ATP accompagnée d’une acidose transitoire (134-139). L’ensemble de ces modifications évoque une amplification des phénomènes métaboliques observés lors de l’activation physiologique, amplification à laquelle la mise en phase des unités dépolarisées participe certainement. De façon essentielle, une onde isolée de SD se propageant dans ces conditions dans un tissu sain ne s’accompagne pas de lésion histologiquement

34

La réanimation neurochirurgicale

détectable (140, 141). Il en va tout autrement lors du passage de l’onde de SD propagée dans la zone de pénombre ischémique. Dans ce cas la phase d’hyperperfusion est abolie et il existe une diminution de l’oxygénation tissulaire à chaque passage de l’onde de dépolarisation (142, 143). Les raisons pour lesquelles le DSC n’augmente pas dans la pénombre sont probablement multiples et d’importance variable selon la nature de la pathologie, ischémique ou traumatique, et selon la position sur la courbe d’élastance intracrânienne. Elles vont du couplage biomécanique pathologique entre diminution des RVC et diminution de la PPC, à l’abolition des trains d’ondes calciques codant pour la libération astrocytaire de prostanoïdes vasodilatateurs, en passant par la réduction de la circulation collatérale, la compression des capillaires cérébraux par les pieds astrocytaires œdématiés, et les perturbations microrhéologiques liées à la formation de micro-thrombi et à l’adhérence des macrophages polymorphonucléaires dans les capillaires et les veinules cérébraux (144). L’importance de la dépolarisation pathologique dans l’extension des lésions primitives ne doit pas être sous-estimée. Il existe en effet une corrélation étroite entre le volume de l’infarctus et le nombre d’épisodes de dépolarisation, chaque vague de dépolarisation augmentant le volume de l’infarctus de plus de 20 % (145-147). Il en va très probablement de même en pathologie traumatique humaine, notamment lorsqu’il existe un hématome sous-dural. L’enregistrement direct des potentiels corticaux de surface montre en effet que non seulement les épisodes de SD ne sont pas rares mais qu’ils sont au contraire fréquents dans ce contexte (148). Il est concevable à la lueur de ce que nous avons exposé de la physiologie de l’activité cérébrale que la dépolarisation neuronale en situation de bas débit sanguin dans un environnement comprenant de fortes concentrations de neurotransmetteurs excitateurs aboutisse à l’accumulation intracellulaire de Ca++, à la faillite énergétique et à l’augmentation continue du volume lésionel (149). Récemment, il a été démontré que l’endothéline était l’un des plus puissants inducteurs connus de SD. Le mécanisme suspecté est comme pour l’ouabaïne une inhibition du fonctionnement des pompes Na+/K+ ATPase dépendantes. Malgré les propriétés vasoconstrictrices de l’endothéline (150), la vague de SD ainsi induite s’acccompagne d’une augmentation du DSC (151). On sait que l’endothéline est relarguée par les astrocytes lors de la souffrance cérébrale hypoxique ou ischémique (152). De façon remarquable la coapplication d’endothéline en présence d’hémoglobine comme en présence d’un inhibiteur de la synthétase de l’oxyde nitrique déclenche une vague de SD qui s’accompagne non pas d’une augmentation mais d’une diminution importante et prolongée de DSC (153). Ainsi, la rupture de l’équilibre entre production d’endothéline et de NO participerait à l’extension ischémique lors des vagues de SD. Ceci souligne encore une fois l’importance des équilibres dynamiques nécessaires au rétablissement et au maintien de l’homéostasie au décours de l’agression cérébrale.

Métabolisme et circulation cérébrale

35

Conclusion Le métabolisme énergétique cérébral et les fonctions de transduction et de traitement du signal sont étroitement liés. Le caractère rigide de la cavité ostéoméningée compromet ce couplage par les perturbations hémodynamiques induites dès que l’inflation intracrânienne dépasse le volume critique qui est toujours modeste. Au niveau moléculaire le couplage du métabolisme énergétique aux fonctions de signalisation se traduit par un métabolisme intriqué du glutamate et du glucose. L’importance de la consommation en O2 en regard de la faible masse tissulaire rend le cerveau particulièrement vulnérable au stress oxydatif et donc particulièrement dépendant du renouvellement en glutathion. La synthèse de glutathion semble dépendante des fonctions de régulation des concentrations synaptiques de glutamate par les astrocytes. La compréhension des mécanismes de protection contre le stress oxydatif physiologique apparaît indispensable à la mise au point de stratégie de protection cérébrale en situation pathologique.

Références 1. Magistretti PJ (1999) Brain energy metabolism. In: Fundamental Neuroscience, Zigmond MJ, Bloom FE, Landis SC, Roberts JL, Squire LR (eds) Academic Press, San Diego pp 389413 2. Bergsneider M, Hovda DA, Shalmon E et al. (1997) Cerebral hyperglycolysis following severe traumatic brain injury in humans: a positron emission tomography study. J Neurosurg 86: 241-51 3. Ito J, Marmarou A, Barzo P et al. (1996) Characterization of edema by diffusion-weighted imaging in experimental traumatic brain injury. J Neurosurg 84: 97-103 4. Auer LM, Ishiyama N, Hodde KC et al. (1987) Effect of intracranial pressure on bridging veins in rats. J Neurosurg 67: 263-8 5. Auer LM, Mac Kenzie ET (1984) Physiology of the cerebral venous system. In: The cerebral venous system and its disorders. Kapp JP, Schidek HH (eds). Orlando. Grune and Stratton, pp 169-227 6. Marmarou A, Shulman K, La Morgese J (1975) Compartmental analysis of compliance and outflow resistance of the cerebrospinal fluid system. J Neurosurg 43: 523-34 7. Lyons MK, Meyer FB (1990) Cerebrospinal fluid physiology and the management of increased intracranial pressure. Mayo Clin Proc 65: 684-707 8. Paulson, OB, Strandgaard S, Edvinsson L (1990) Cerebral autoregulation. Cerebrovasc and Brain Metab Rev 2: 161-92 9. Strandgaard S, Jones JV, Mac Kenzie ET, Harper AM (1975) Upper Limit of Cerebral Blood Flow Autoregulation in Experimental Renovascular Hypertension in the Baboon. Circulation Research 37: 164-7 10. Mac Kenzie ET, Mac George AP, Graham DI et al. (1979b) Effects of increasing arterial pressure on cerebral blood flow in the baboon: Influence of the sympathetic nervous system. Pflugers Arch 378: 189-95 11. Mchedlishvili G (1980) Physiological Mechanisms Controlling Cerebral Blood Flow. Stroke 11: 240-8

36

La réanimation neurochirurgicale

12. Kohno K, Hoehn-Berlage M, Mies G et al. (1995) Relationship between diffusionweighted magnetic resonance images, cerebral blood flow and energy state in experimental brain infarction. Magn Reson Imaging 13: 73-80 13. Mchedlishvili G (1986) Arterial behavior and blood circulation in the brain. Bevan JA (ed). New York, Plenum Press 14. Grubb RL, Phelps ME, Raichle ME, Ter Pogossian MM (1973) The effects of arterial blood pressure on the regional cerebral blood volume by X ray fluorescence. Stroke 4: 3909 15. Wolff HG, Lennox WG (1930) Cerebral circulation XII. The effect on pial vessels of variations in the oxygen and carbon dioxide content of the blood. Arch Neurol Psychiatry 23: 1097-120 16. Fleishman M, Scott J, Haddy FJ (1957) Effect of pH change upon systemic large and small vessel resistance. Circ Res 5: 602-6 17. Schneider W, Wahl M, Kuschinsky W, Thurau K (1977) The use of microelectrodes for measurement of local H+ activity in the cortical subarachnoidal space of cats. Pflugers Arch 372: 103-7 18. Raichle ME, Plum F (1972) Hyperventilation and cerebral blood flow. Stroke 3: 566-75 19. Levasseur JE, Wei EP, Kontos HA, Patterson JL (1979) Responses of pial arterioles after prolonged hypercapnia and hypoxia in the awake rabbit. J Appl Physiol; 46: 89-95 20. Yonas H, Gurr D, Latchav RE et al. (1987) Xenon computed tomographic blood flow mapping. In: Cerebral blood flow. Physiologic and clinical aspects. Wood JH (ed). New York, McGraw-Hill, pp 220-45 21. Phelps ME, Grubb RL, Ter Pogossian M (1973) Correlation between PCO2 and regional cerebral blood volume by X ray fluorescence. J Appl Physiol 35: 274-80 22. Greenberg JH, Alavi A, Reivich M (1978) Local cerebral blood volume response to carbon dioxide in man. Circ Res 43: 324-31 23. Sakai F, Nakazawa K, Tazaki Y, Ishii K, Hino H, Igarashi H, Kanta T (1985) Regional cerebral blood volume and hematocrit measured in normal human volunteers by single-photon emission computed tomography. J Cereb Blood Flow Metab 5: 207-16 24. Häggendal E, Johansson B (1965) Effects of arterial carbon dioxide tension and oxygen saturation on cerebral blood flow autoregulation in dogs. Acta Physiol Scand 66 (Suppl 258): 27-53 25. Ekström Jodal B, Häggendal E, Linder LE, Nilsson NJ (1971) Cerebral blood flow autoregulation at high pressures and different levels of carbon dioxide tension in dogs. Europ Neurol 6: 6-10 26. Raichle ME, Plum F (1972) Hyperventilation and cerebral blood flow. Stroke 3: 566-75 27. Paulson OB, Olesen J, Christensen MS (1972) Restoration of autoregulation of cerebral blood flow by hypocapnia. Neurology 22: 286-93 28. Harper AM, Glass HI (1965) Effect of alterations in the arterial carbon dioxide tension on the blood flow through the cerebral cortex at normal and low arterial blood pressures. J Neurol Neurosurg Psychiat 28: 449-52 29. Auer LM (1978) Pial arterial reactions to hyper- and hypocapnia: a dynamic experimental study in cats. Eur Neurol 17: 351-62 30. Artru AA, Colley PS (1984) Cerebral blood flow responses to hypocapnia during hypotension. Stroke 15: 878-83 31. Cold GE (1989) Measurements of CO2 reactivity and barbiturate reactivity in patients with severe head injury. Acta Neurochir 98: 153-63 32. Rosner MJ, Becker DP (1987) Cerebral perfusion pressure: link between intracranial pressure and systemic circulation. Cerebral Blood Flow: Physiological and Clinical Aspects. J.H. Wood (ed). New York, McGraw-Hill, pp 425-48 33. Rosner MJ, Daughton S (1990) Cerebral perfusion pressure management in head injury. J Trauma 30: 933-41 34. Rosner MJ, Rosner SD, Johnson AH (1995) Cerebral perfusion pressure: management protocol and clinical results. J Neurosurg 83: 949-62

Métabolisme et circulation cérébrale

37

35. Ursino M, Di Giammarco P (1991) A mathematical model of the relationship between cerebral blood volume and intracranial pressure changes: The generation of plateau waves. Ann Biomed Eng 19: 15-42 36. Ursino M, Lodi CA, Rossi S et al. (1997) Intracranial pressure dynamics in patients with acute brain damage. J. Appl Physiol 84: 1-13 37. Ursino M, Lodi CA (1997) A simple mathematical model of the interaction between intracranial pressure and cerebral hemodynamics. J Appl Physiol 82(4): 1256-69 38. Ter Minassian A, Dubé L, Ursino M, Beydon (2002) Intracranial pressure and cerebral autoregulation in patients with severe traumatic brain injury. Critical Care Med 30: 161622 39. Lodi CA, Ter Minassian A, Beydon L, Ursino M (1998) Modeling cerebral autoregulation and CO2 reactivity in patients with severe head injury. Am J Physiol 274: H 1729-H 1741 40. Ursino M, Ter Minassian A, Lodi CA, Beydon L (2000) The effect of mean arterial pressure and CO2 pressure changes on cerebral hemodynamics: In vivo prediction by means of a mathematical model. Am J Physiol 279: H2439-H2455 41. Lee JH, Kelly DF, Oertel M et al. (2001) Carbon dioxide reactivity, pressure autoregulation, and metabolic suppression reactivity after head injury: a transcranial Doppler study. J Neurosurg 95: 222-32 42. Bouma GJ, Muizelaar JP, Stringer WA (1992) Ultra early evaluation of regional cerebral blood flow in severely head injured patients using xenon-enhanced computerized tomography J. Neurosurg 77: 360-8 43. Sakas DE, Bullock MR, Patterson J et al. (1995) Focal cerebral hyperhemia after focal head injury in humans: a benign phenomenon? J Neurosurg 83: 277-84 44. Kelly DF, Kordestani RK, Martin NA et al. (1996) Hyperhemia following traumatic brain injury: relationship to intracranial hypertension and outcome. J Neurosurg 85: 762-71 45. Kelly DF, Martin NA, Kordestani R et al. (1997) Cerebral blood flow as a predictor of outcome following traumatic brain injury. J Neurosurg 86: 633-41 46. Bergsneider M, Hovda DA, Shalmon E et al. (1997) Cerebral hyperglycolysis following severe traumatic brain injury in humans: a positron emission tomography study. J Neurosurg 86: 241-51 47. Fonnum F (1984) Glutamate: a neurotransmitter in mammalian brain. J Neurochem 42: 1-11 48. Danbolt NC, Chaudhry FA, Dehnes Y et al. (1998) Properties and localization of glutamate transporters. Prog Brain Res 116: 23-43 49. Bergles DE, Jahr CE (1998) Glial contribution to glutamate uptake at Shaffer collateralcommissural synapses in the hippocampus. J Neurosci 18: 7709-16 50. Pellerin l, Magistretti PJ (1994) Glutamate uptake into astrocytes stimulates aerobic glycolysis: a mechanism coupling neuronal activity to glucose utilization. Proc Natl Acad Sci USA 91: 10625-9 51. Anderson CM, Swanson RA (2000) Astrocyte glutamate transport: review of properties, regulation, and physiological functions. Glia 32: 1-14 52. Bergles DE, Jahr CE (1997) Synaptic activation of glutamate transporters in hippocampal astrocytes. Neuron 19: 1297-308 53. Norenberg MD, Martinez-Hernandez A (1979) Fine structural localization of glutamine synthetaze in astrocytes of rat brain. Brain Res 161: 303-10 54. Tsacopoulos M (2002) Metabolic signaling between neurons and glial cells: a short review. J Physiol Paris 96: 283-8 55. Marcaggi P, Coles JA (2001) Ammonium in nervous tissue: transport across cell membranes, fluxes from neurons to glial cells, and role in signaling. Prog Neurobiol 64: 157-83 56. Kvamme E, Roberg B,Torgner IA (2000) Phosphate-activated glutaminase and mitochondrial glutamina transport in the brain. Neurochem Res 25: 1407-19 57. Yukdoff M, Nissim I, Daikhin Y et al. (1993) Brain glutamate metabolism: neuronal astroglial relationships. Dev Neurosci 15: 343-50

38

La réanimation neurochirurgicale

58. Darquié A, Poline JB, Poupon C et al. (2001) Transient decrease in water diffusion observed in human occipital cortex during visual stimulation. Proc Natl Acad Sci USA 98: 9391-5 59. Frahm J, Kruger G, Merboldt KD, Kleinschmidt A (1996) Dynamic uncoupling and recoupling of perfusion and oxidative metabolism during focal brain activation in man. Magn Reson Med 35: 143-8 60. Sappey-Marinier D, Calabrese G, Fein G, Hugg JW, Biggins C, Weiner MW (1992) Effect of photic stimulation on human visual cortex lactate and phosphates using 1H and 31P magnetic resonance spectroscopy. J Cereb Blood flow Metab 12: 584-92 61. Andersen BJ, Marmarou A (1992) Functional compartmentalization of energy production in neural tissue. Bran Res 585: 190-5 62. Tsacopoulos M, Magistretti PJ (1996) Metabolic coupling between glia and neurons. J Neuroscience 16: 877-85 63. Magistretti PJ, Pellerin L, Bonvento G (2002) Neurotransmitters: metabolic and vascular effects. In: Cerebral blood flow and metabolism 2d edition. Edvinsson L, Krause D (eds), Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia, pp 162-71 64. Clarke DD, Sokoloff L (1999) Circulation and energy metabolism of the brain. In: Sigel GJ, Argranoff BW, Albers RW, Fisher SK, Uhler MD (eds). Basic neurochemistry: molecular, cellular and medical aspects. Lippincot-Raven, Philadelphia, pp 637-69 65. Fox PT, Raichle ME (1986) Focal physiologic uncoupling of cerebral blood flow and oxidative metabolism during somatosensory stimulation in human subjects. Proc Natl Acad Sci USA 83: 1140-4 66. Buxton RB, Frank LR (1997) A model for the coupling between cerebral blood flow and oxygen metabolism during neural stimulation. J Cereb Blood Flow Metab 17: 64-72 67. Fox PT, Raichle ME, Mintum MA, Dence C (1988) Nonoxidative glucose consumption during focal physiologic neural activity. Science 241: 462-4 68. Marletta MA (1994) Nitric oxyde synthase: aspects concerning structure and catalysis. Cell 78: 927-30 69. Nathan C (1995) Inducible nitric oxide synthase: regulation subserves function. Curr Top Microbio Immunol 196: 1-4 70. Feinstein DL, Galea E, Cermak J et al. (1994) Nitric oxide synthase expression in glial cells: suppression by tyrosine kinase inhibitors. J Neurochem 62: 811-4 71. Moncada S, Palmer RMJ, Higgs EA (1991) Nitric oxide: physiology, pathophysiology, and pharmacology. Pharmacol Rev 34: 109-42 72. Garthwaite J, Boulton CL (1995) Nitric oxide signaling in the central nervous system. Annu Rev Physiol 57: 683-706 73. Gross SS, Wolin MS (1995) Nitric oxide: pathophysiological mechanisms. Annu Rev Physiol 57: 737-69 74. Mashour GA, Boock RJ (1999) Effect of shear stress on nitric oxide levels of human cerebral endothelial cells cultured in an artificial capillary system. Brain Res 842: 233-8 75. Elhusseiny A, Hamel E (2000) Muscarinic but not nicotinic acetylcholine receptors mediate a nitric oxide dependent dilation in brain cortical arterioles: a possible role for the M5 receptor subtype. J Cereb Blood Flow Metab 20: 298-305 76. Mombouli JV, Vanhoutte PM (1995) Kinins and endothelial control of vascular smooth muscle. Annu Rev Pharmacol Toxicol 35: 679-705 77. Wellman GC, Nelson MT (2002) Ion channels in cerebral arteries. In: Cerebral blood flow and metabolism 2d edition, Edvinsson L, Krause D (eds), Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia, pp 71-87 78. Yang G, Iadecola C (1997) Obligatory role of NO in glutamate-dependent hyperemia evoked from cerebellar parallel fibers. Am J Physiol 272: R1155-R61 79. You J, Johnson TD, Marrelli SP, Bryan RM (1999) Functional heterogeneity of endothelial P2 purinoceptors in the cerebrovascular tree of rat. Am J Physiol 227: H893-H900 80. Kontos HA, Wei EP, Navari RM et al. (1978) Responses of cerebral arteries and arterioles to acute hypotension and hypertension. Am J Physiol, 234: H371-H383

Métabolisme et circulation cérébrale

39

81. Mchedlishvili G (1986) Arterial behavior and blood circulation in the brain. Bevan JA (ed). Plenum Press, New York 82. De Wit C (2004) Connexins pave the way for vascular communication. News Physiol Sci 19: 148-53 83. Iadecola C, Niwa K (2002) Nitric Oxide. In Cerebral blood flow and metabolism 2d edition. Edvinsson L, Krause D (eds), Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia, pp 295-310 84. Roy CS, Sherrington C (1890) On the regulation of the blood supply of the brain. J Physiol 11: 85-108 85. Kacem K, Lacombe P, Seylaz J, Bonvento G (1998) Structural organization of the perivascular astrocyte endfeet and their relationship with the endothelial glucose transporter. Glia 23: 1-10 86. Harder DR, Alkayed NJ, Lange AR et al. (1998) Functional hyperemia in the brain. Hypothesis for astrocyte-derived vasodilator metabolites. Stroke 28: 229-34 87. Zonta M, Angulo MC, Gobbo S et al. (2003) Neuron to astrocyte signaling is central to the dynamic control of brain microcirculation. Nature Neurosci 6: 43-50 88. Parri R, Crunelli V (2003) An astrocyte bridge from synapse to blood flow. Nature Neurosci 6: 5-6 89. Shoami E, Beit-Yannai E, Horowitz M, Kohen R (1997) Oxidative stress in closed-head injury: brain antioxidant capacity as an indicator of functional outcome. J Cereb Blood Flow Metab 17: 1007-19 90. Lindahl T, Satoh MS, Poirier GG, Klungland A (1995) Post-translational modification of poly (ADP-ribose) polymerase induced by DNA strand breaks. Trends Biochem Sci 20: 405-11 91. Bolanos JP, Peuchen S, Heales SJR et al. (1994) Nitric oxide mediated inhibition of the mitochondrial respiratory chain in cultured astrocytes. J Neurochem 63: 910-6 92. Mitrovic B, Ignarro LJ, Montestruque S et al. (1994) Nitric oxide as a potential pathological mechanism in demyelinisation: its differential effects on primary glial cells in vitro. Neuroscience 61: 575-85 93. Peuchen S, Bolanos JP, Heales SJR et al. (1997) Interrelationships between astrocyte function, oxidative stress and antioxidant status within the central nervous system. Prog Neurobiol 52: 261-81 94. Chan PH, Chen SF, Yu ACH (1988) Induction of intracellular superoxide radical formation by arachidonic acid and by polyinsaturated fatty acids in primary astrocytic cultures. J Neurochem 50: 1185-93 95. Chan PH, Fishman RA (1980) Transient formation of superoxide radicals in polyinsaturated fatty acid-induced brain swelling. J Neurochem 35: 1004-7 96. Chakraborti S, Gurtner GH, Michael JR (1989) Oxidant-mediated activation of phospholipase A2 in pulmonary endothelium. Am J Physiol 257: L430-7 97. Chan PH, Yurko M, Fishman RA (1982) Phospholipid degradation and cellular edema induced by free radicals in brain cortical slices. J Neurochem 38: 525-31 98. Gerlach M, Ben-Schachar D, Riederer P, Youdim MBH (1994) Altered brain metabolism of iron as a cause of neurodegenerative diseases? J Neurochem 63: 793-807 99. Cooper AJL, Kristal BS (1997) Multiple roles of glutathione in the central nervous system. Biol Chem 378: 793-802 100. Cooper AJL (1997) Glutathione in the brain: disorders of glutathione metabolism. In: Rosenberg RN, Prusiner SB, DiMauro S, Barchi RL, Kunk LM (eds). The molecular and genetic basis of neurological disease. Butterworth-Heinemann, Boston, pp 1195-230 101. Ho YS, Magnenat JL, Bronson RT, Cao J et al. (1997) Mice deficient cellular glutathione peroxydase develop normally and show no increased sensitivity to hyperoxia. J Biol Chem 272: 16644-51 102. Dringen R, Gutterer JM, Hirrlinger J (2000) Gluthatione metabolism in brain. Metabolic interaction between astrocytes and neurons in the defense against reactive oxygen species. Eur J Biochem 267: 4912-6

40

La réanimation neurochirurgicale

103. Dringen R (2000) Metabolism and functions of glutathione in brain. Prog Neurobiol 62: 649-71 104. Kirchhoff F, Dringen R, Giaume C (2001) Pathways of neuron-astrocyte interactions and their possible role in neuroprotection. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci 251: 159-69 105. Druckarch B, Schepens E, Stoof JC et al. (1998) Astrocyte enhanced neuronal survival is mediated by scavenging of extracellular reactive oxygen species. Free Rad Biol Med 25: 217-20 106. Drukarch B, Schepens E, Jongenelen CAM et al. (1997) Astrocyte mediated enhancement of neuronal survival is abolished by gluthatione deficiency. Brain Red 770: 123-30 107. Desagher S, Glowinski J, Premont J (1996) Astrocytes protect neurons from hydrogen peroxide toxicity. J Neurosci 16: 2553-62 108. Sanchez-Carbente MDR, Massieu L (1999) Transient inhibition of glutamate uptake in vivo induces neurodegeneration when energy metabolism is impaired. J Neurochem 72: 129-68 109. Tabernero A, Medina A, Sanchez-Abarca LI et al. (1999) The effect of albumin on astrocyte energy metabolism is not brought about through the control of cytosolic Ca2+ concentrations but by free fatty acid sequestration. Glia 25: 1-9 110. Verweij BH, Muizelaar JP, Vinas FC et al. (2000) Impaired cerebral mitochondrial function after traumatic brain injury in humans. J Neurosurg 93: 815-20 111. Verweij BH, Muizelaar P, Vinas FC et al. (2000) Improvement in mitochondrial dysfunction as a new surrogate efficiency measure for preclinical trials: dose-response and time-window profiles for administration of the calcium channel blocker Ziconotide in experimental brain injury. J Neurosurg 93: 829-34 112. Re DB, Boucraut J, Samuel D et al. (2003) Glutamate transport alteration triggers differentiation-state selective oxidative death of cultured astrocytes: a mechanism different from excitotoxicity depending on intracellular GSH contents. J Neurochem 85: 1159-70 113. Haid-Aissouni L, Ré DB, Nieoullon A, Kerkerian-Le Goff L (2002) Importance of astrocytic inactivation of synaptically released glutamate for cell survival in the central nervous system. Are astrocytes vulnerable to low intracellular glutamate concentrations? J Physiol Paris 96: 317-22 114. Chen CJ, Liao SL, Kuo SJ (2000) Gliotoxic action of glutamate on cultured astrocytes. J Neurochem 75: 1557-65 115. Cho Y, Bannai S (1990) Uptake of glutamate and cysteine in c-6 glioma cells and in cultured astrocytes. J Neurochem 55: 2091-7 116. Froissard P, Monrocq H, Duval D (1997) Role of gluthathione metabolism in the glutamate-induced programmed cell death of neuronal-like PC 12 cells. Eur J Pharmacol 326: 93-9 117. Han D, Sen CK, Roy S et al. (1997) Protection against glutamate-induced cytotoxicity in C6 glial cells by thiol antioxidants. Am J Physiol 273: R1771-8 118. Kato S, Negishi K, Mawatari K, Kuo HC (1992) A mechanism for glutamate toxicity in the C6 glioma cells involving inhibition of cystine uptake leading to glutathione depletion. Neuroscience 48: 903-14 119. Murphy TH, Schnaar RL, Coyle TJ (1990) Immature cortical neurons are uniquely sensitive to glutamate toxicity by inhibition of cystine uptake. Faseb J 4: 1624-33 120. Huster D, Reichenbach A, Reichelt W (2000) The glutathione content of retinal Müller (glial) cells: effect of pathological conditions. Neurochem Int 36: 461-9 121. Bergsneider M, Hovda DA, Shalmon E et al. (1997) Cerebral hyperglycolysis following severe traumatic brain injury in humans: a positron emission tomography study. J Neurosurg 86: 241-51 122. Sakas DE, Bullock MR, Patterson J et al. (1995) Focal cerebral hyperhemia after focal head injury in humans: a benign phenomenon? J Neurosurg 83: 277-84 123. Kelly DF, Kordestani RK, Martin NA et al. (1996) Hyperhemia following traumatic brain injury: relationship to intracranial hypertension and outcome. J Neurosurg 85: 762-71

Métabolisme et circulation cérébrale

41

124. Kelly DF, Martin NA, Kordestani R et al. (1997) Cerebral blood flow as a predictor of outcome following traumatic brain injury. J Neurosurg 86: 633-41 125. Yoshino A, Hovda DA, Kawamata T et al. (1991) Dynamic changes in local cerebral glucose utilization following cerebral concussion in rats: evidence of a hyper- and subsequent hypometabolic state. Brain Res 561: 106-19 126. Ginsberg MD, Zhao W, Alonso OF et al. (1997) Uncoupling of local cerebral glucose metabolism and blood flow after fluid-percussion injury in rats. Am J Physiol 272: H285968 127. Bullock R, Maxwell WL, Graham DI et al. (1991) Glial swelling following cerebral contusion: an ultrastructural study. J Neurol Neurosurg Psychiatry 54: 427-34 128. Castejon OJ (1998) Morphological astrocytic changes in complicated human brain trauma: a light and electron microscopic study. Brain injury 12: 409-27 129. Zhao X, Ahram A, Berman RF et al. (2003) Early loss of astrocytes after experimental traumatic brain injury. Glia 44: 140-52 130. Kohno K, Hoehn-Berlage M, Mies G et al. (1995) Relationship between diffusionweighted magnetic resonance images, cerebral blood flow and energy state in experimental brain infarction. Magn Reson Imaging 13: 73-80 131. Marannes R, Willems R, De-Prins E, Wauquier A (1988) Evidence for a role of the Nmethyl-D-aspartate (NMDA) receptor in cortical spreading depression in the rat. Brain Res 457: 226-40 132. Fabricius M, Jensen LH, Lauritzen M (1993) Microdialysis of interstitial amino acids during spreding depression and anoxic depolarization in rat neocortex. Brain Res 612: 619 133. Basarsky TA, Duffy SN, Andrew RD, Mav Vicar BA (1998) Imaging spreading depression and associated intracellular calcium waves in brain slices. J Neurosci 18: 7189-99 134. Hansen AJ, Quistorff B, Gjedde A (1980) Relationship between local changes in cortical blood flow and extracellular K+ during spreading depression. Acta Physiol Scand 109: 1-6 135. Dietrich WD, Feng ZC, Leistra H et al. (1994) Photothrombotic infarction triggers multiple episodes of cortical spreading depression in distant brain regions. J Cereb Blood Flow Metab 14: 20-8 136. Shinoara M, Dollinger B, Brown G et al. (1979) Cerebral glucose utilization: local changes during and after recovery from spreading cortical depression. Science 203: 188-90 137. Mayevsky A, Weiss HR (1991) Cerebral blood flow and oxygen cosumption in cortical spreading depression. J Cereb Blood Flow Metab 11: 829-36 138. Mies G, Paschen W (1984) Regional changes of blood flow, glucose, and ATP content determined on brain sections during a single passage of spreading depression in rat brain cortex. Exp Neurol 84: 249-58 139. Csiba L, Paschen W, Mies G (1985) Regional changes in tissue pH and glucose content during cortical spreading depression in rat brain. Brain Res 336: 167-70 140. Back T, Ginsberg MD, Dietrich WD, Watson BD (1996) Induction of spreading depression in the ischemic hemisphere following experimental middle cerebral artery occlusion: effect on infarct morphology. J Cereb Blood Flow Metab 16: 202-13 141. Nedergaard M, Hansen AJ (1988) Spreading depression is not associated with neuronal injury in the normal brain. Brain Res 449: 395-8 142. Back T, Kohno K, Hossmann KA (1994) Cortical negative DC deflection s following middle cerebral artery occlusion and KCL-induced spreading depression: effect on blood flow, tissue oxygenation and electroencephalogram. J Cereb Blood Flow Metab 14: 12-9 143. Iijima T, Mies G, Hossmann KA (1992) Repeated negative DC deflections in rat cortex following middle cerebral artery occlusion are abolished by MK-801. Effect on volume of ischemic injury. J Cereb Blood Flow Metab 12: 727-33 144. Belayev L, Pinard E, Nallet H et al. (2002) Albumin therapy of transient focal cerebral ischemia. In vivo analysis of dynamic microvascular responses. Stroke 33: 1077-84 145. Mies G, Iijima T, Hossman KA (1993) Correlation between peri-infarct DC shifts and ischemic neuronal damage in cerebral cortex of rat. Neuroreport 4: 709-11

42

La réanimation neurochirurgicale

146. Mies G, Kohno K, Hossmann KA (1994) Prevention of peri-infarct direct current shifts with glutamate antagonist NBQX following occlusion of the middle cerebral artery in the rat. J Cereb Blood Flow Metab 14: 802-7 147. Gyngell M, Back T, Hoehn-Berlage, Hossman KA (1994) Transient cell depolarisation after permanent middle cerebral artery occlusion: an observation by diffusion-weighted MRI and localised 1H-MRS. Magn Reson Med 31: 337-41 148. Strong A, Fabricius M, Boutelle MG et al. (2002) Spreading and synchronous depression of cortical activity in acutely injured human brain. Stroke 33: 2738-43 149. Back T, Ginsberg MD, Dietrich WD, Watson BD (1996) Induction of spreading depression in the ischemic hemisphere following experimental middle cerebral artery occlusion: effect on infarct morphology. J Cereb Blood Flow Metab 16: 202-13 150. Zimmerman M, Seifert V (1998) Endothelin and subarachnoïd hemorrhage: an overview. Neurosurgery 43: 863-75 151. Dreier JP, Kleeberg J, Petzhold G et al. (2002) Endothelin-1 potently induces Leao’s cortical spreading depression in vivo in the rat: a model for an endothelial trigger of migrainous aura? Brain 125: 102-12 152. Pluta RM, Boock RJ, Afshar JK et al. (1997) Source and cause of endothelin-1 release into cerebrospinal fluid after subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 87: 287-93 153. Petzhold GC, Einhäupl KM, Dirnagl U, Dreier JP (2003) Ischemia triggered by spreading neuronal activation is induced by endothelin-1 and hemoglobin in the subarachnoid space. Ann Neurol 54: 591-8

Œdème cérébral : physiopathologie et diagnostic J.-F. Payen, G. Francony et B. Fauvage

Introduction L’œdème cérébral (OC) est défini par l’accumulation nette d’eau et de solutés dans le secteur intracellulaire et/ou dans le secteur extracellulaire cérébral, à l’origine d’une augmentation de volume de la masse cérébrale. Il existe de nombreuses façons de classer l’OC : selon son type (cytotoxique, vasogénique, interstitiel, osmotique), sa localisation (intracellulaire ou extracellulaire), son atteinte tissulaire (substance grise ou blanche), la présence ou non d’une rupture de la barrière hémato-encéphalique (BHE), le mécanisme en cause. À l’heure actuelle, la classification proposée en 1967 par Igor Klatzo reste la plus simple et la mieux admise par tous (1, 2). Cette classification est basée sur deux types d’OC : l’œdème cytotoxique, qu’il est préférable d’appeler œdème cellulaire, est lié à une atteinte de la perméabilité membranaire de la cellule, conduisant à l’accumulation intracellulaire d’eau et d’ions (Na+, Ca++) ; l’œdème vasogénique, où l’ouverture de la BHE provoque un passage d’eau, d’électrolytes et de protéines dans le secteur interstitiel. Certains auteurs distinguent aussi l’œdème osmotique, lié à un gradient osmotique de part et d’autre de la BHE, combinant un œdème cellulaire et un œdème interstitiel pauvre en protéines (BHE intacte) (3). Les causes d’OC en clinique humaine sont très nombreuses, étant responsables soit d’un OC diffus, soit d’un OC localisé (tableau I). Dans la plupart des cas, les deux types d’OC, cellulaire et vasogénique, coexistent, avec un délai d’apparition entre 1 et 6 heures, une amplitude maximale à 24-48 heures, et une résolution spontanée entre 5 et 15 jours en l’absence de complications. Cela étant, des différences dans le mode d’apparition selon le type d’OC peuvent avoir lieu ; par exemple, l’œdème vasogénique fait suite à l’œdème cellulaire en cas de lésion ischémique complète avec reperfusion (4). L’OC post-traumatique a longtemps été considéré comme purement vasogénique en

44

La réanimation neurochirurgicale

Tableau I – Principales causes d’œdème cérébral (OC) associé (+) ou non (–) à une augmentation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique (BHE). Caractères de l’OC

Causes

Diffus

Traumatisme crânien Hémorragie sousarachnoïdienne Encéphalopathie hypertensive Méningite bactérienne (pneumocoque) Encéphalite virale (herpès) Hépatite fulminante Épuration extrarénale Mal aigu des montagnes Acidocétose diabétique Intoxication à l’eau Encéphalopathie anoxique Syndrome de Reye Accident vasculaire ischémique Tumeur primitive ou secondaire Hémorragie intracérébrale

Localisé

Perméabilité de la BHE + + + + + + + + ? – – – + + +

raison de la présence de contusions hémorragiques (BHE rompue). En fait, le type d’OC post-traumatique dépend des lésions initiales (diffuses ou focales) et de la présence ou non de facteurs secondaires aggravants (hypotension artérielle, hypoxémie, ischémie). Dans la majorité des lésions post-traumatiques, en clinique comme en expérimental, l’œdème cellulaire est prédominant (3) ; il pourrait être précédé d’un œdème vasogénique de survenue ultraprécoce (60 minutes post-traumatique) (5). Enfin, il a été clairement montré que le « brain swelling » post-traumatique n’est pas lié à un engorgement vasculaire mais correspond à un œdème cellulaire (6). Quel que soit son type, la survenue d’un OC représente une double menace pour le cerveau : une ischémie et un risque d’engagement cérébral. Un OC localisé (hématome, tumeur) peut provoquer un déplacement de structures encéphaliques à l’origine d’un engagement temporal, sous-falcoriel ou cérébelleux. Au cours de l’OC diffus, une augmentation de 1 % du contenu en eau intracérébrale équivaut à 13 mL dans un cerveau de 1 300 g ; cette augmentation est largement suffisante pour élever la pression intracrânienne (PIC) de 10 à 20 mmHg dans un cerveau à compliance réduite (index pression-volume de 20 mL). L’apparition d’une hypertension intracrânienne (HTIC) compromet alors la perfusion cérébrale et entraîne une ischémie cérébrale qui, à son tour, aggrave l’OC (7). L’OC devient alors un œdème ischémique, associant un œdème cellulaire et un œdème vasogénique. La figure 1 illustre ce que pourrait être l’évolution temporelle de l’OC post-traumatique : vasogénique puis cellulaire, et ischémique en présence d’une HTIC. Cependant, en l’absence d’ischémie secondaire à l’HTIC, l’évolution spontanée de l’OC se fait vers sa résorption, débutant à la fin de la première semaine postagression. Trois mécanismes sont possibles pour expliquer un tel phénomène : un mouvement d’eau vers le LCR sous l’influence des gradients de pression, un recaptage cellulaire actif des protéines accumulées dans le secteur interstitiel, ou une réabsorption d’eau par les capillaires (8). Le mécanisme préférentiel de drainage de l’OC

Œdème cérébral : physiopathologie et diagnostic

45

Fig. 1 – Evolution temporelle de l’œdème cérébral post-traumatique. Un œdème vasogénique (V) pourrait survenir de manière ultraprécoce, suivi d’un œdème cellulaire (C). En cas d’hypertension intracrânienne, avec ou sans facteurs systémiques d’aggravation secondaire, l’OC serait de type ischémique (OI).

serait le LCR, soit par les ventricules cérébraux, soit par les espaces sous-arachnoïdiens (9). La définition de l’œdème vasogénique dépend de l’état de la BHE. La BHE représente une authentique barrière entre le tissu cérébral et le sang afin de protéger et de réguler l’environnement cérébral. La BHE se caractérise par la présence de cellules endothéliales séparées par des jonctions serrées (7-9 Å), une lame basale continue, des pieds astrocytaires et de nombreux canaux et transporteurs transmembranaires (fig. 2). Ceci rend la BHE imperméable aux protéines, aux ions et peu perméable à l’eau (faible conductivité hydraulique). En raison de cette disposition très particulière, la régulation des mouvements d’eau de part et d’autre de la membrane capillaire cérébrale obéit à une loi de Starling modifiée, qui tient compte des gradients de pression hydrostatique (∆P), de pression oncotique (∆p) entre le capillaire et le tissu cérébral, et du gradient de pression osmotique (∆Ω) : Q = K (∆P – σ∆π – ∑∆Ω) (Eq. 1) avec Q, le débit de filtration transcapillaire, K, le coefficient de filtration de la paroi capillaire (fonction de la perméabilité capillaire et de la surface d’échange), σ le coefficient de réflexion oncotique et ∑ le coefficient de réflexion osmotique. Quand la BHE est intacte, ces deux coefficients de réflexion sont proches de 1. Le gradient de pression hydrostatique ∆P et le coefficient de filtration K sont des forces qui favorisent la sortie d’eau du capillaire, tandis que les autres forces (oncotiques et osmotiques) s’y opposent. Comme un gradient osmotique de 1 mOsm est équivalent à un gradient hydrostatique de 19 mmHg, on peut estimer la part respective de ces gradients de pression dans la régulation des mouvements d’eau en conditions physiolo-

46

La réanimation neurochirurgicale

Fig. 2 – La barrière hémato-encéphalique avec ses principaux transporteurs (cercles) et canaux (cylindres). TJ : jonctions serrées ; AQP4 : aquaporine 4. (D’après Kimelberg (2).)

giques : 10-30 mmHg pour ∆P, 25 mmHg pour ∆p, et 50 mmHg pour ∆Ω (2). La valeur négative qui en résulte est purement théorique, soulignant que le débit net d’eau de part et d’autre de la BHE est proche de 0 quand la BHE est intacte. Cet effet est lié essentiellement au gradient osmotique exercé par les ions (Na+, K+, Ca++) en solution, puisque leur pouvoir osmotique (285 mOsm/kg) est largement supérieur à celui des protéines circulantes (1 mOsm/kg). En revanche, quand la BHE est lésée, le passage transcapillaire des ions et des protéines diminue l’influence des forces osmotiques et oncotiques ; les mouvements liquidiens deviennent fonction de la pression hydrostatique et du degré de perméabilité membranaire induit par l’atteinte de la BHE.

L’œdème cellulaire Le cerveau ne se comporte pas comme un osmomètre idéal : de grandes variations de l’osmolalité plasmatique entraînent des changements beaucoup plus modestes du contenu en eau intracérébrale (10). Ceci est lié à la régulation fine et rapide du volume cellulaire sous la dépendance de pompes ioniques trans-

Œdème cérébral : physiopathologie et diagnostic

47

membranaires : cotransporteur Na+/K+/Cl-, échangeurs Na+/H+ et HCO3-/Cl-. Ainsi, la perte d’eau intracellulaire induite obligatoirement par une augmentation de l’osmolalité plasmatique est compensée en partie par une accumulation intracellulaire d’ions osmotiquement actifs. Cependant, en cas d’hyperosmolalité plasmatique prolongée, il y a une synthèse intracellulaire d’osmoles idiogéniques (sorbitol, myoinositol, taurine, alanine), pérennisant l’état d’hyperosmolarité intracellulaire et rendant toute baisse ultérieure de l’osmolalité plasmatique plus difficile à réguler (11). Il faut intégrer actuellement les aquaporines (AQP) dans les processus de régulation des mouvements transmembranaires d’eau ; ce sont des canaux spécifiques du transport de l’eau, très largement répandus dans l’organisme, fonctionnant selon le gradient osmotique pour faciliter le transport rapide des molécules d’eau (12). Dans le cerveau, le type 4 (AQP4) est particulièrement présent dans les pieds astrocytaires et aurait un rôle majeur dans le développement de l’OC : des souris transgéniques n’exprimant pas l’AQP4 ont eu un OC cellulaire nettement moins important au cours d’une intoxication à l’eau (13, 14). L’œdème cellulaire résulte d’une accumulation intracellulaire d’osmoles, avec transfert concomitant d’eau. Le volume de l’espace interstitiel peut être alors réduit. L’OC cellulaire prédomine au niveau des cellules gliales et, accessoirement, des dendrites neuronales. Cette réaction est davantage un mécanisme adaptatif visant à protéger les neurones qu’une faillite énergétique de la cellule, incapable de maintenir des gradients ioniques transmembranaires. La lésion tissulaire induit la libération et l’accumulation extracellulaire d’ions H+, de K+, d’acide arachidonique, de radicaux libres et de glutamate, pouvant générer la mort des cellules neuronales. La capacité de recaptage de ces éléments par les cellules gliales est alors stimulée, entraînant, par le jeu des cotransporteurs ioniques, une accumulation intracellulaire de Na+ et d’eau et une baisse intracellulaire de K+ (2, 15). La dépolarisation membranaire ainsi induite provoque une accumulation intracellulaire de Ca++, à l’origine d’une cascade de réactions biochimiques délétères pour la cellule.

L’œdème vasogénique L’œdème vasogénique correspond à un filtrat du plasma à travers la BHE. Il prédomine dans la substance blanche en raison de la meilleure compliance liée à l’orientation parallèle des fibres à ce niveau. D’après l’équation de Starling modifiée (Eq. 1), on peut distinguer deux grands mécanismes à l’origine de l’œdème vasogénique, qui sont étroitement liés : une augmentation du gradient de pression hydrostatique (origine mécanique) et une augmentation de la perméabilité membranaire (origine biochimique). Ces mécanismes ont été détaillés récemment (16). L’encéphalopathie hypertensive est la traduction clinique d’une rupture de la BHE par augmentation excessive du gradient de pression hydrostatique. Ainsi, l’élévation de la pression artérielle moyenne

48

La réanimation neurochirurgicale

(PAM) au-delà de 170 mmHg entraîne une distension passive des parois artériolaires sur vaisseaux isolés (17) : la limite supérieure de l’autorégulation cérébrale est dépassée, et toute augmentation de la PAM est source d’une extravasation d’eau et de solutés dans le tissu cérébral. Il est connu depuis longtemps qu’un gradient excessif de pression hydrostatique est un élément majeur dans l’apparition d’un œdème vasogénique dans la zone de pénombre entourant le territoire ischémié : un œdème vasogénique apparaît précocement si la PAM est augmentée de 40-50 mmHg par rapport à sa valeur initiale (18, 19). Au cours du traumatisme crânien, la séquence hypoperfusion initiale-hyperhémie secondaire a été bien décrite (20). Le rôle joué par le gradient de pression hydrostatique dans la survenue ou la majoration de l’œdème vasogénique est alors à la base de conceptions très différentes dans le choix d’une pression de perfusion cérébrale (PPC) optimale chez un patient traumatisé. Selon la théorie de Rosner, le maintien d’une PPC au-dessus de la limite inférieure de l’autorégulation (PPC supérieure à 70 mmHg) évite la cascade vasodilatatrice, source d’aggravation de la PIC (21). Cette théorie suppose que l’autorégulation cérébrale reste intacte, et le plateau d’autorégulation réduit avec la limite inférieure de la courbe déviée vers la droite. Inversement, le concept de Lund s’appuie sur l’équation de Starling afin de réduire au maximum le débit de filtration transcapillaire (22). Dans ce cas, le niveau de PPC est plus bas (PPC 50-60 mmHg). Ce concept suppose que l’autorégulation cérébrale est altérée au cours du traumatisme crânien, et que la BHE est perméable après traumatisme crânien. En l’absence d’essais comparatifs, il est difficile d’adopter une attitude définitive en clinique humaine. Il semble cependant prudent de maintenir des valeurs de PPC de 60-70 mmHg pour la plupart des patients traumatisés crâniens (23). Au rôle joué par le gradient de pression hydrostatique s’associe de manière très étroite celui d’une perméabilité membranaire accrue. Sous l’influence de médiateurs chimiques, les propriétés mécaniques de la BHE sont altérées. Schématiquement, deux mécanismes peuvent être mis en cause : une réaction inflammatoire locale et une atteinte de l’intégrité physique de la BHE. Au cours du traumatisme, de l’ischémie et des processus infectieux, il y a très précocement une réaction inflammatoire locale, avec libération par les cellules endothéliales de nombreux médiateurs chimiques : histamine, acide arachidonique, radicaux libres, NO, bradykinine. De tous ces médiateurs, la bradykinine est le candidat le plus intéressant, répondant à certains critères : une capacité d’augmenter la perméabilité de la BHE, des propriétés vasodilatatrices, le pouvoir d’induire un œdème vasogénique, une concentration élevée dans le secteur interstitiel après lésion tissulaire, un effet œdémateux inhibé par l’emploi d’antagonistes (24). La bradykinine est libérée après activation du système kinine-kallicréine et se lie spécifiquement à son récepteur, BK2, présent sur les cellules endothéliales, les neurones et les astrocytes. Ceci explique l’intérêt suscité par l’emploi des antagonistes de ce récepteur dans le traitement de l’OC (25, 26). Cependant, la bradykinine, qui a une demi-vie très brève (30 secondes), serait libérée dans les minutes qui suivent la lésion

Œdème cérébral : physiopathologie et diagnostic

49

tissulaire. Ceci pourrait expliquer l’absence d’effet d’un antagoniste BK2 administré 30 et 60 minutes après création d’un œdème vasogénique (27). Par la suite, une amplification de cette réaction inflammatoire initiale est possible, avec la mise en jeu par les cellules endothéliales d’une activation en cascade de médiateurs pro-inflammatoires, en particulier des cytokines (Il-1, Il-6, Il-8, TNF) et des molécules solubles d’adhésion leucocytaire (ICAM-1) (28). Ceci permet le développement d’une extravasation leucocytaire et macrophagique qui, à son tour, prolonge le phénomène inflammatoire. Ainsi, la production d’ICAM-1 soluble et d’Il-6 dans le LCR de patients traumatisés est notablement élevée dans les trois premiers jours post-traumatiques, au prorata de la sévérité de l’atteinte de la BHE (29). Tout cela témoigne d’une fragilisation secondaire de la BHE, pouvant être à son tour source d’œdème vasogénique. L’intégrité physique de la BHE peut être altérée, de manière transitoire ou permanente. On sait depuis longtemps que l’élévation brutale de l’osmolarité plasmatique par mannitol (0,5-1,5 g/kg administré en intracarotidien ou intravertébral en 30 secondes) provoque une ouverture transitoire de la BHE (30). La durée d’ouverture de la BHE est comprise entre 4 et 40 minutes chez l’Homme, selon les études (31, 32). Ces propriétés ne doivent pas restreindre l’usage du mannitol dans le traitement de l’HTIC, les conditions d’emploi étant très différentes. Par ailleurs, il est clair qu’une destruction permanente de la BHE peut faire suite à un traumatisme, à une ischémie, à un processus tumoral. Parmi les facteurs en cause, il faut citer les métalloprotéinases, enzymes protéolytiques capables de dégrader la lame basale continue. Trois heures après une ischémie transitoire (ischémie/reperfusion), ces substances sont retrouvées en quantité importante dans la zone lésée, avec, de manière conjointe, une augmentation de la perméabilité membranaire (33). De manière différée dans le temps, la prolifération de néovaisseaux dotés d’une BHE absente ou partiellement rompue augmente le risque de développement d’un œdème vasogénique. Quatre jours après une ischémie transitoire (5 min), il y a néovascularisation autour de la zone de nécrose et développement parallèle d’un œdème vasogénique (34). Parmi les facteurs mis en cause, figure la stimulation de la synthèse du facteur de croissance endothélial (VEGF), induite par l’hypoxie de la nécrose tumorale ou de la zone ischémiée (35). Bien que beaucoup de zones d’ombre persistent, il est probable que ces différents mécanismes impliqués dans l’œdème vasogénique se mettent en place selon certaines étapes : – probablement dans les minutes qui suivent l’agression tissulaire, il y aurait activation d’une réaction inflammatoire non cellulaire (bradykinine, NO, histamine, prostaglandines). Ceci pourrait expliquer l’augmentation très précoce de la perméabilité de la BHE observée par imagerie RMN dans un modèle de traumatisme crânien qui ne s’accompagne pas d’hypertension artérielle immédiate (36) ; – dans les heures suivantes, il y aurait hyperhémie réactionnelle avec perte de l’autorégulation dans la zone lésée, d’où le rôle du gradient de pression

50

La réanimation neurochirurgicale

hydrostatique. De manière concomitante, il y aurait induction de la destruction de la BHE par les métalloprotéinases ; – les jours suivants, il y aurait activation d’une réaction inflammatoire cellulaire et d’une prolifération vasculaire. Ceci pourrait rendre compte d’un œdème vasogénique retardé, décrit après ischémie globale (4). En conclusion, l’œdème cellulaire et l’œdème vasogénique relèvent de nombreux mécanismes, souvent intriqués. L’exemple type est l’OC post-traumatique qui peut être vasogénique pendant les premières minutes (poussée hypertensive, réaction inflammatoire) avant d’être cellulaire. L’ensemble des mécanismes à l’origine de l’OC post-traumatique est illustré par la figure 3.

Fig. 3 – Mécanismes possibles à l’origine de l’OC post-traumatique.

Œdème cérébral : physiopathologie et diagnostic

51

Diagnostic de l’œdème cérébral Dans les études expérimentales, le diagnostic d’OC repose habituellement sur la mesure du contenu en eau intracérébrale (poids sec/poids frais, gravité spécifique) et sur le passage transmembranaire du bleu Evans et/ou de l’albumine marquée à l’iode 125 pour déterminer l’état de la BHE. En clinique humaine, le diagnostic d’OC repose d’abord sur des aspects visibles en tomodensitométrie (TDM) : effacement des sillons corticaux et des espaces sous-arachnoïdiens de la base, réduction de taille des ventricules cérébraux, hypodensité globale du parenchyme avec perte de la différenciation normale entre les substances grise et blanche. Cependant, le diagnostic d’OC par TDM est difficile à établir au début de la réaction œdémateuse, la distinction entre un œdème péri-lésionnel et une zone d’ischémie est souvent délicate en l’absence d’injection d’iode, et la nature exacte de l’œdème n’est pas déterminée par la TDM. La technique de choix pour le diagnostic de l’OC reste l’imagerie RMN, soit par imagerie de diffusion de l’eau, soit après injection intravasculaire d’un agent de contraste (gadolinium) à la recherche d’une rupture de la BHE. Le coefficient de diffusion apparent (CDA) est un paramètre largement exploité pour détecter précocement l’apparition de l’OC postischémique ou post-traumatique, à un stade où la TDM est négative (37, 38). Sa valeur (mm2/sec) est calculée pixel par pixel d’après une série d’images pondérée en diffusion ; la valeur du CDA est élevée en cas d’œdème vasogénique et diminuée en cas d’œdème cellulaire, sans qu’on ait une explication claire sur ce phénomène. Sur un modèle de traumatisme crânien, il a été montré une évolution biphasique du CDA : d’abord élevé pendant les soixante premières minutes post-traumatiques, avec en parallèle une prise d’eau (œdème vasogénique), puis abaissé pendant la semaine suivante (œdème cellulaire) (5). Ces données doivent être confirmées, mais elles illustrent l’intérêt de la méthode. Chez des patients victimes d’un traumatisme crânien, la majorité des lésions sont associées à un œdème cellulaire (baisse du CDA) quand l’imagerie de diffusion est réalisée avant la quarante-huitième heure post-traumatique (39). Les autres méthodes d’imagerie par RMN permettent une analyse globale de l’OC, en rapportant la variation d’intensité du signal à une image de référence (imagerie pondérée T1 et T2), ou en estimant le contenu en eau intracérébrale (imagerie quantitative T1) (6). Cependant, l’accessibilité de l’outil RMN pour des patients en état hémodynamique ou neurologique instable est un frein réel à sa plus large utilisation.

Conclusion Les types d’OC (œdème cellulaire et œdème vasogénique) coexistent dans la plupart des causes d’OC, selon un ordre chronologique qui peut être différent selon la lésion intiale. L’œdème cellulaire prédomine au cours de l’OC post-

52

La réanimation neurochirurgicale

traumatique. L’œdème cellulaire implique les pompes ioniques transmembranaires et les aquaporines. Une augmentation du gradient de pression hydrostatique et une augmentation de la perméabilité de la BHE sont les deux grands mécanismes à l’origine de l’œdème vasogénique. La connaissance de la physiopathologie de l’OC doit éviter de le majorer au cours de la phase thérapeutique.

Références 1. Klatzo I (1967) Presidental address. Neuropathological aspects of brain edema. J Neuropathol Exp Neurol 26: 1-14 2. Kimelberg HK (2004) Water homeostasis in the brain: basic concepts. Neuroscience 129: 851-60 3. Unterberg AW, Stover J, Kress B, Kiening KL (2004) Edema and brain trauma. Neuroscience 129: 1019-27 4. Gotoh O, Asano T, Koide T, Takakura K (1985) Ischemic brain edema following occlusion of the middle cerebral artery in the rat. I: The time courses of the brain water, sodium and potassium contents and blood-brain barrier permeability to 125I-albumin. Stroke 16: 1019 5. Barzo P, Marmarou A, Fatouros P et al. (1997) Contribution of vasogenic and cellular edema to traumatic brain swelling measured by diffusion-weighted imaging. J Neurosurg 87: 9007 6. Marmarou A, Fatouros PP, Barzo P et al. (2000) Contribution of edema and cerebral blood volume to traumatic brain swelling in head-injured patients. J Neurosurg 93: 183-93 7. Frei HJ, Wallenfang T, Poll W et al. (1973) Regional cerebral blood flow and regional metabolism in cold induced oedema. Acta Neurochir 29: 15-28 8. Marmarou A (1994) Traumatic brain edema: an overview. Acta Neurochir Suppl 60: 421-4 9. Reulen HJ, Tsuyumu M, Tack A et al. (1978) Clearance of edema fluid into cerebrospinal fluid. A mechanism for resolution of vasogenic brain edema. J Neurosurg 48: 754-64 10. Cserr HF, DePasquale M, Patlak CS (1987) Regulation of brain water and electrolytes during acute hyperosmolality in rats. Am J Physiol 253: F522-9 11. McManus ML, Churchwell KB, Strange K (1995) Regulation of cell volume in health and disease. N Engl J Med 333: 1260-6 12. Venero JL, Vizuete ML, Machado A, Cano J (2001) Aquaporins in the central nervous system. Prog Neurobiol 63: 321-36 13. Manley GT, Fujimura M, Ma T et al. (2000) Aquaporin-4 deletion in mice reduces brain edema after acute water intoxication and ischemic stroke. Nat Med 6: 159-63 14. Manley GT, Binder DK, Papadopoulos MC, Verkman AS (2004) New insights into water transport and edema in the central nervous system from phenotype analysis of aquaporin-4 null mice. Neuroscience 129: 983-91 15. Kimelberg HK (1995) Current concepts of brain edema. Review of laboratory investigations. J Neurosurg 83: 1051-9 16. Payen JF, Fauvage B, Falcon D, Lavagne P (2003) Œdème cérébral par lésion de la barrière hématoencéphalique : mécanismes et diagnostic. Ann Fr Anesth Reanim 22: 220-5 17. MacKenzie ET, Strandgaard S, Graham DI et al. (1976) Effects of acutely induced hypertension in cats on pial arteriolar caliber, local cerebral blood flow, and the blood-brain barrier. Circ Res 39: 33-41 18. Kogure K, Busto R, Scheinberg P (1981) The role of hydrostatic pressure in ischemic brain edema. Ann Neurol 9: 273-82

Œdème cérébral : physiopathologie et diagnostic

53

19. Hosomi N, Mizushige K, Kitadai M et al. (1999) Induced hypertension treatment to improve cerebral ischemic injury after transient forebrain ischemia. Brain Res 835: 188-9. 20. Bouma GJ, Muizelaar JP (1992) Cerebral blood flow, cerebral blood volume, and cerebrovascular reactivity after severe head injury. J Neurotrauma 9 Suppl 1: S333-48 21. Rosner MJ, Rosner SD, Johnson AH (1995) Cerebral perfusion pressure: management protocol and clinical results. J Neurosurg 83: 949-62 22. Eker C, Asgeirsson B, Grande PO et al. (1998) Improved outcome after severe head injury with a new therapy based on principles for brain volume regulation and preserved microcirculation. Crit Care Med 26: 1881-6 23. Robertson CS (2001) Management of cerebral perfusion pressure after traumatic brain injury. Anesthesiology 95: 1513-7 24. Schilling L, Wahl M (1999) Mediators of cerebral edema. Adv Exp Med Biol 474: 123-41 25. Marmarou A, Nichols J, Burgess J et al. (1999) Effects of the bradykinin antagonist Bradycor (deltibant, CP-1027) in severe traumatic brain injury: results of a multi-center, randomized, placebo-controlled trial. American Brain Injury Consortium Study Group. J Neurotrauma 16: 431-44 26. Pruneau D, Chorny I, Benkovitz V et al. (1999) Effect of LF 16-0687MS, a new nonpeptide bradykinin B2 receptor antagonist, in a rat model of closed head trauma. J Neurotrauma 16: 1057-65 27. Plesnila N, Schulz J, Stoffel M et al. (2001) Role of bradykinin B2 receptors in the formation of vasogenic brain edema in rats. J Neurotrauma 18: 1049-58 28. Stanimirovic D, Satoh K (2000) Inflammatory mediators of cerebral endothelium: a role in ischemic brain inflammation. Brain Pathol 10: 113-26 29. Pleines UE, Stover JF, Kossmann T et al. (1998) Soluble ICAM-1 in CSF coincides with the extent of cerebral damage in patients with severe traumatic brain injury. J Neurotrauma 15: 399-409 30. Rapoport SI (1988) Osmotic opening of the blood-brain barrier. Ann Neurol 24: 677-84 31. Zunkeler B, Carson RE, Olson J et al. (1996) Quantification and pharmacokinetics of blood-brain barrier disruption in humans. J Neurosurg 85: 1056-65 32. Siegal T, Rubinstein R, Bokstein F et al. (2000) In vivo assessment of the window of barrier opening after osmotic blood- brain barrier disruption in humans. J Neurosurg 92: 599-605 33. Fujimura M, Gasche Y, Morita-Fujimura Y et al. (1999) Early appearance of activated matrix metalloproteinase-9 and blood-brain barrier disruption in mice after focal cerebral ischemia and reperfusion. Brain Res 842: 92-100 34. Kataoka Y, Cui Y, Yamada H et al. (2000) Neovascularization with blood-brain barrier breakdown in delayed neuronal death. Biochem Biophys Res Commun 273: 637-41 35. Pichiule P, Chavez JC, Xu K, LaManna JC (1999) Vascular endothelial growth factor upregulation in transient global ischemia induced by cardiac arrest and resuscitation in rat brain. Brain Res Mol Brain Res 74: 83-90 36. Barzo P, Marmarou A, Fatouros P, Hayasaki K, Corwin F (1997) Biphasic pathophysiological response of vasogenic and cellular edema in traumatic brain swelling. Acta Neurochir Suppl 70: 119-22 37. Lescot T, Carpentier A, Galanaud D, Puybasset L (2005) IRM cérébrale en neurotraumatologie. Ann Fr Anesth Reanim 24: 516-21 38. Pasco-Papon A, Darabi D, Mas-Caradec MC et al. (2005) Apports de l'IRM conventionnelle et de l'IRM de diffusion a la phase aiguë du traumatisme cranien grave. Ann Fr Anesth Reanim 24: 510-5 39. Huisman TA, Sorensen AG, Hergan K et al. (2003) Diffusion-weighted imaging for the evaluation of diffuse axonal injury in closed head injury. J Comput Assist Tomogr 27: 5-11

Protection cérébrale : données expérimentales P. Hans, C. Franssen et V. Bonhomme

Introduction Le concept de protection cérébrale fait référence à toute mesure pharmacologique ou non pharmacologique, qui, instaurée avant ou concomitamment à une agression hypoxique ou ischémique, entraîne une amélioration significative de la fonction neurologique. La protection cérébrale reste encore aujourd’hui un formidable défit. En effet, en ce début du troisième millénaire, les médecins confrontés aux patients à risque d’hypoxie ou d’ischémie s’interrogent toujours pour savoir dans quelle mesure cet objectif doit être considéré comme un rêve impossible ou une réalité naissante. Deux raisons essentielles sont à l’origine de cette étonnante perplexité. La première réside dans la connaissance de cette pathologie, qui est un préalable indispensable à l’instauration d’une thérapeutique efficace, préventive et curative. Or, l’ischémie cérébrale déclenche une cascade extrêmement complexe de réactions physiopathologiques et entraîne une multitude de réactions biochimiques, inflammatoires et géniques dont la finalité reste imparfaitement comprise. La seconde raison est liée au fait qu’une thérapeutique bénéfique au plan expérimental ne peut être transposée de manière systématique à une situation clinique. En d’autres termes, en dépit des avancées indéniables de la recherche fondamentale et de l’expérimentation animale, les mesures de protection cérébrale qui ont fait leur preuve en clinique humaine restent encore à ce jour très limitées. La connaissance des données fondamentales et des études expérimentales s’impose cependant en préambule avant toute évocation de la protection cérébrale chez l’homme. Dans cette optique, ce chapitre a pour ambition de décrire les bases physiopathologiques de l’ischémie cérébrale et de discuter les données expérimentales de la protection cérébrale dans une dialectique profitable au

56

La réanimation neurochirurgicale

clinicien, à l’exception de l’hypothermie qui sera traitée par ailleurs de manière spécifique.

Physiopathologie de l’ischémie Tout déficit énergétique au niveau cellulaire entraîne une déplétion immédiate des réserves en ATP, la formation d’hypoxanthine, et une acidose lactique qui résulte de la glycolyse anaérobie. Le déficit en ATP et le dysfonctionnement de la Na/K ATPase provoquent une dépolarisation membranaire et une libération excessive de neurotransmetteurs excitateurs que sont le glutamate et l’aspartate, au niveau présynaptique. Il en résulte une activation des canaux calciques et sodiques voltage dépendants ainsi qu’une activation des récepteurs du glutamate (NMDA et AMPA), responsables d’un influx intracellulaire de Na+ et de Ca++. L’augmentation intracellulaire de Na+ provoque un œdème et une lyse cellulaire. Le Ca++ active les lipoperoxydases, les protéases et les phospholipases qui entraînent une dégénérescence membranaire et une destruction protéique conduisant à la mort cellulaire. La mort neuronale d’origine hypoxique ou ischémique peut se présenter sous deux formes : la nécrose et l’apoptose (fig. 1). La nécrose survient immédiatement après l’ischémie. Elle résulte d’un déficit énergétique sévère et se caractérise par une perte de l’intégrité membranaire. Elle se traduit par un

Fig. 1 – Voies métaboliques conduisant à la mort neuronale pouvant être la cible de mesures de protection.

Protection cérébrale : données expérimentales

57

gonflement puis une lyse cellulaire osmotique et s’accompagne d’une réaction inflammatoire importante. Le TNF-α et l’interleukine 1 jouent un rôle prépondérant dans la réaction inflammatoire après une agression cérébrale ; ils entraînent la libération de composants pro- et anti-inflammatoires, et de facteurs de croissance. L’apoptose est d’apparition plus tardive que la nécrose et constitue l’expression morphologique de la mort cellulaire programmée. Elle se caractérise par le respect de l’intégrité membranaire, une accumulation de chromatine résultant de la fragmentation du DNA nucléaire, une réduction du volume cellulaire, et finalement l’apparition de vésicules membranaires que sont les corps apoptotiques. Il s’agit d’un phénomène retardé qui fait suite à une ischémie modérée, et « énergie-dépendant » dans la mesure où il requiert une synthèse protéique de novo. La lésion mitochondriale joue un rôle déterminant dans la physiopathologie de la nécrose et de l’apoptose. Elle participe à la nécrose cellulaire en étant le siège de l’accumulation excessive de calcium et la cible des espèces activées de l’oxygène et de l’azote générées au cours de l’ischémie et de la reperfusion. Elle peut également initier la voie intrinsèque de l’apoptose en libérant des protéines pro-apoptotiques telles que le cytochrome C et la pro-caspase 9 dans le cytosol, à partir de médiateurs tels que le Ca++, les espèces activées de l’oxygène, la céramide et certaines protéines. La libération de cytochrome C traduit ainsi un déséquilibre de la balance entre facteurs pro- et anti-apoptotiques. Les caspases activées sont les véritables effecteurs du phénomène d’apoptose. L’activation de la procaspase 9 entraîne in fine une activation des caspases 3, 6 et 7 responsables d’un clivage enzymatique des protéines cellulaires. L’apoptose peut aussi être déclenchée par des signaux extracellulaires qui résultent d’interactions spécifiques entre certains ligands et récepteurs. Cette voie extrinsèque implique l’activation des caspases 8 et 10 qui activent ensuite les caspases 3, 6 et 7. Enfin, il existe également une voie non mitochondriale de l’apoptose qui peut être activée dans certaines conditions.

Stratégies de protection Au fil des années, une meilleure compréhension de l’ischémie cérébrale et de la cascade de réactions biochimiques qu’elle déclenche a conduit à l’élaboration de différentes stratégies de protection, pharmacologiques et non pharmacologiques : hypothermie, modulateurs des pompes ioniques, antagonistes des acides aminés excitateurs, bloqueurs calciques, piégeurs d’espèces activées de l’oxygène et de l’azote et agents antioxydants, anti-inflammatoires, antineutrophiles et antiplaquettes, facteur de croissance, et plus récemment thérapie génique. Bon nombre de ces stratégies ont montré une certaine efficacité sur des systèmes de cultures cellulaires ou dans des modèles expérimentaux d’ischémie

58

La réanimation neurochirurgicale

focale ou globale chez l’animal, sans pour autant légitimer l’extrapolation de ces résultats en clinique humaine.

Homéostasie de la glycémie, pression artérielle et température L’hyperglycémie est reconnue comme un facteur d’évolution défavorable dans les modèles expérimentaux d’ischémie cérébrale, chez les patients victimes d’infarctus cérébral (1) et chez les patients hospitalisés en soins intensifs (2). Sur des cultures d’hippocampe, des taux élevés de glucose, et non de lactate, associés à l’acidose, majorent la lésion neuronale par un mécanisme indépendant des récepteurs au glutamate (3). Chez l’animal hyperglycémique, la lésion neuronale postischémique a été corrélée davantage avec les taux plasmatiques de corticostérone qu’avec ceux de glucose (4). Les données de la littérature plaident en faveur du contrôle de la glycémie dans la prévention de l’aggravation des lésions ischémiques. L’hypertension artérielle pour améliorer l’évolution neurologique en cas de vasospasme après hémorragie sous-arachnoïdienne n’a pas fait l’objet d’études contrôlées. En revanche, l’hypotension artérielle aggrave l’évolution après traumatisme crânien (5) et clampage d’anévrisme cérébral (6). L’hyperthermie entraîne une déplétion en ATP, augmente l’influx intracellulaire de Ca++ et aggrave le devenir neurologique (7, 8). À l’inverse, l’hypothermie préserve l’ATP, réduit l’influx de Ca++ et améliore la récupération électrophysiologique posthypoxique. En dehors de la chirurgie cardiovasculaire (9), les études cliniques récentes ne valident pas l’hypothermie modérée comme moyen efficace de protection cérébrale (10). Aujourd’hui, le concept de contrôle assisté de la température chez les patients hospitalisés, qui vise à maintenir la température à une valeur de 36 °C, fait l’objet d’investigations cliniques (11). L’intérêt de l’hypothermie comme mesure de protection cérébrale est discuté dans un autre chapitre.

Modifications de la balance énergétique cérébrale En présence d’un déséquilibre de la balance énergétique cérébrale, la réduction de la consommation d’énergie apparaît comme une mesure logique de protection. Cette réduction peut intéresser le seul métabolisme d’activation et consister dans l’abolition de l’activité électrique cérébrale par certains agents pharmacologiques comme les barbituriques, de manière à préserver l’énergie disponible pour assurer le métabolisme de base et maintenir l’intégrité cellulaire. Elle peut aussi intéresser à la fois le métabolisme d’activation et le métabolisme de base et est alors obtenue par l’hypothermie et, dans une certaine mesure, par la lidocaïne. Lorsque la consommation cérébrale de glucose est réduite de manière équivalente par l’hypothermie, les barbituriques

Protection cérébrale : données expérimentales

59

et l’isoflurane, le délai d’apparition de la dépolarisation corticale postischémique est significativement plus long en cas d’hypothermie (12). Chez l’animal, les barbituriques ont un effet protecteur cérébral en cas d’ischémie focale mais cet effet ne requiert pas l’abolition de l’activité électroencéphalographique (13). La réduction du métabolisme cérébral ne constitue donc pas un mécanisme déterminant de la protection cérébrale. La lidocaïne à fortes doses diminue le métabolisme d’activation et le métabolisme de base. Elle possède également d’autres propriétés intéressantes et son effet neuroprotecteur sera discuté plus loin. Il est également possible de stimuler le métabolisme énergétique cérébral par des voies alternatives à l’oxydation du glucose. En effet, l’inhibition postischémique de la pyruvate déshydrogénase limite l’apport énergétique au niveau de la chaîne mitochondriale de transport d’électrons et entrave la phosphorylation oxydative. L’administration d’acétyl-carnitine permet de court-circuiter cette étape et de stimuler le métabolisme aérobie en réduisant la production cérébrale de lactate (14).

Prévention de la nécrose ischémique/hypoxique La prévention de la nécrose peut s’exercer par l’inhibition des différentes réactions de la cascade ischémique. Les principaux mécanismes impliquent le blocage des canaux sodiques, l’inhibition de la libération des neurotransmetteurs excitateurs et le blocage de leurs récepteurs NMDA, AMPA et kaïnate, l’inhibition de l’influx calcique, le piégeage des radicaux libres et l’inhibition des peroxydations lipidiques, et enfin le blocage de la réaction inflammatoire associée à la nécrose.

Blocage des canaux sodiques L’influx cellulaire de sodium est la première étape de la cascade ischémique et constitue à ce titre une cible potentielle et privilégiée de neuroprotection. Sa réduction par blocage des canaux sodiques voltage dépendants diminue l’activité des récepteurs NMDA dans les cultures d’hippocampe où la phosphorylation oxydative et la glycolyse ont été bloquées (15). Le blocage des canaux sodiques peut être obtenu avec la lidocaïne, les barbituriques, le riluzole, et d’autres agents pharmacologiques. À faibles concentrations, la lidocaïne améliore la récupération posthypoxique des cellules d’hippocampe en diminuant l’afflux intracellulaire de Na et la dépolarisation (16). Elle protège les neurones soumis à un stress ischémique (17). Chez l’Homme, deux études ont montré un bénéfice de la lidocaïne sur les tests neuropsychologiques après chirurgie cardiaque (18, 19). Une étude récente n’a pas retrouvé ce bénéfice et a mis en évidence un effet délétère de la lidocaïne chez les patients diabétiques (20).

60

La réanimation neurochirurgicale

Réduction de l’excitotoxicité (glutamate) La libération de glutamate peut être inhibée par les agents anesthésiques volatils, les bloqueurs du récepteur A1 de l’adénosine, les alpha2 agonistes, l’hypothermie, les inhibiteurs des canaux sodiques, la lamotrigine, les barbituriques, l’étomidate, et le propofol. Ce dernier permettrait de restaurer l’activité du transport cellulaire du glutamate (21, 22). La toxicité du glutamate sur les neurones en cultures est aussi inhibée par certaines statines (23). Les antagonistes des récepteurs NMDA sont de type compétitif ou non compétitif. Parmi les antagonistes non compétitifs figurent la dizocilpine (MK801), la phencyclidine, la rémacémide, le dextrométorphan, la kétamine et d’autres molécules. Le site glycine du récepteur NMDA est bloqué par le kynurenate tandis que le magnésium bloque l’entrée cellulaire de calcium et de sodium au niveau du même récepteur par un mécanisme voltage dépendant. Plusieurs antagonistes des récepteurs NMDA ont fait l’objet d’essais cliniques et ont été abandonnés en raison d’une mauvaise pénétration cérébrale, d’effets secondaires importants ou d’intolérance (24). La kétamine est un antagoniste non compétitif potentiellement neurotoxique. Le S(+) énantiomère de la kétamine semble plus intéressant que la kétamine elle-même (25). L’effet neuroprotecteur du magnésium est très controversé. Un effet neuroprotecteur a été rapporté dans différents modèles traumatiques ou ischémiques chez l’animal et cet effet est encore présent lorsque le magnésium est administré après l’agression (26, 27). Un déficit en magnésium exacerbe la lésion neurologique traumatique alors qu’une charge en magnésium la réduit (28). Cette efficacité relève de différents mécanismes physiologiques impliqués dans l’ischémie cérébrale : antagonisme de la libération de glutamate, blocage des récepteurs NMDA, antagonisme calcique et maintien du débit sanguin cérébral. Selon certains auteurs, le magnésium administré à des doses ≤ 3 mmoles/L réduit la taille de l’infarctus cérébral chez le rat sans entraîner d’effet cardiodépresseur (29, 30). Pour d’autres, il ne diminue pas le volume de l’infarctus après ischémie cérébrale focale chez le même animal (31). Chez les patients victimes d’accident vasculaire, des essais préliminaires ont rapporté un effet bénéfique du magnésium sur la mortalité et la récupération fonctionnelle (32). Ceci n’a pas été confirmé par une étude récente dans la même pathologie, qui a démontré que le magnésium n’a pas d’effet neuroprotecteur et peut augmenter la mortalité (33). Le xénon est un gaz anesthésique et un inhibiteur de récepteurs NMDA qui possède des propriétés neuroprotectrices dans des modèles animaux de traumatisme et d’ischémie (34, 35, 36). Il est en cours d’investigation chez l’Homme. Les anesthésiques volatils (isoflurane, sévoflurane et desflurane) possèdent un effet neuroprotecteur in vitro, et in vivo dans des modèles expérimentaux (37, 38). La réduction de l’excitotoxicité glutamatergique qu’ils entraînent peut en partie expliquer cet effet bénéfique. Il a également été démontré in vitro que la stimulation des récepteurs GABA A et B, notamment par les anesthésiques volatils, protège les cultures cellulaires placées en condition d’hypoxie (39, 40).

Protection cérébrale : données expérimentales

61

Les récepteurs AMPA sont bloqués de manière spécifique par le NBQX. Cet agent exerce un effet protecteur neuronal sans modification des échanges calciques et sodiques postischémiques au niveau cellulaire (41, 42).

Blocage des canaux calciques L’influx cellulaire de calcium peut être réduit par des agents comme le propofol, la kétamine, le magnésium, les anesthésiques volatils, et par l’hypothermie, mais il est surtout inhibé spécifiquement par les bloqueurs des canaux calciques tels que la nimodipine et la nicardipine. Au plan expérimental, l’effet protecteur de ces agents est également controversé. Des méta-analyses suggèrent que la nimodipine améliore l’évolution des patients victimes d’une hémorragie sous-arachnoïdienne mais sans entraîner une réduction significative de la mortalité (43). Les études cliniques n’ont pas montré d’effet bénéfique de la nimodipine administrée chez les patients victimes d’un accident ischémique cérébral (44).

Piégeage des radicaux libres et inhibition des peroxydations lipidiques Les espèces activées de l’oxygène et de l’azote sont principalement générées au cours de la réoxygénation. Elles participent à la fois à la mort cellulaire nécrotique en détruisant les lipides et les protéines, et à l’apoptose en favorisant la libération de cytochrome C. Il est possible de piéger ces espèces activées ou d’inhiber leurs effets avec différents agents tels que la superoxyde dismutase, le mannitol, le tirilazad, le propofol, et les œstrogènes. La superoxyde dismutase diminue la perte neuronale dans le traumatisme expérimental chez le rat (45). Chez l’animal femelle, la surexpression de cette enzyme entraîne une neuroprotection régionale spécifique après ischémie cérébrale globale (46). Un traitement associant le mannitol et la nimodipine réduit la mort cellulaire programmée et l’ischémie cérébrale focale chez le rat (47). Le tirilazad est un inhibiteur des peroxydations lipidiques mais les essais cliniques pratiqués avec cette molécule chez les patients victimes d’hémorragie sous-arachnoïdienne ne se sont pas révélés convaincants (48). Cet agent serait en définitive peu efficace (49) et susceptible d’aggraver la mortalité et la morbidité après infarctus cérébral (50). Le propofol possède des propriétés antioxydantes et inhibe les peroxydations lipidiques (51). Il protège les macrophages de souris de la mort cellulaire et de l’apoptose induites par l’oxyde nitrique (52). Chez le rat, il réduit le volume d’infarctus cérébral provoqué par injection d’endothéline, un puissant vasoconstricteur. Il diminue la lésion cérébrale après ischémie-reperfusion et améliore le pronostic fonctionnel (53, 54). Il n’a cependant pas d’effet protecteur démontré en clinique. L’albumine et l’acide ursodéoxycholique ont également des propriétés antioxydantes et stabilisatrices membranaires. Les œstrogènes pourraient exercer un effet neuroprotecteur par inhibition des

62

La réanimation neurochirurgicale

peroxydations lipidiques indépendamment des récepteurs œstrogéniques ERα et ERβ (55).

Modulation de la réaction inflammatoire La réaction inflammatoire associée à la mort neuronale peut être inhibée par l’hypothermie, des agents anti-inflammatoires tels que l’aspirine et les inhibiteurs de la COX2, et enfin des agents comme le propofol qui agissent spécifiquement sur d’autres vecteurs de l’inflammation comme la NO synthase inductible et le peroxynitrite (51, 56, 57). Chez le lapin, l’administration de bloqueurs de l’adhésion leucocytaire et de piégeurs de radicaux libres dans les cinq minutes qui suivent un accident hémorragique cérébral diminue l’hémorragie et l’infarctus (58). D’autres agents comme la dexmédétomidine, la cyclosporine A, les antagonistes de la substance P, le dexanabinol, etc. présentent un intérêt potentiel dans le domaine de la neuroprotection et peuvent affecter différentes étapes de la cascade postischémique, mais ils sont le plus souvent mentionnés dans des rapports anecdotiques.

Prévention de l’apoptose L’apoptose postischémique est le résultat d’un déséquilibre de la balance entre des signaux de vie et de mort cellulaire qui interagissent avec certains récepteurs, et de facteurs pro-et anti-apoptotiques. Ce déséquilibre aboutit à une voie commune qui consiste en l’activation des caspases 3, 6, 7, responsables du clivage des protéines cellulaires. La stratégie de prévention de la mort apoptotique s’articule ainsi autour de trois axes principaux : le blocage des signaux de mort et l’activation des signaux de survie, la modulation de l’expression des protéines pro-et anti-apoptotiques, et l’inhibition des caspases. Les expérimentations portant sur les souris transgéniques exprimant un dysfonctionnement de certains facteurs de mort cellulaire (FasL, TRAIL) ont montré des résultats intéressants dans les ischémies focales. La réduction de ces facteurs de mort cellulaire par un agent immunosuppresseur (FK506) réduit également l’infarctus cérébral (59). À l’opposé, il est également possible de prévenir l’apoptose en favorisant l’expression des signaux de survie. L’hypoxie entraîne en effet l’expression de récepteurs cérébraux à l’érythopoïétine qui activent alors certaines kinases intracellulaires et favorisent ainsi l’expression de protéines anti-apoptotiques (Bcl) aux dépens des protéines pro-apoptotiques (Bad). Par ailleurs, il est possible d’inhiber ou de réduire la libération des facteurs apoptotiques en agissant sur les médiateurs qui facilitent leur libération comme le cytochrome C, les espèces activées de l’oxygène, etc. Par exemple, la lidocaïne réduit la zone de pénombre ischémique en bloquant les étapes de la mort cellulaire apoptotique qui impliquent la libération de cyto-

Protection cérébrale : données expérimentales

63

chrome C et l’activation des caspases (17, 60, 61, 62). Le propofol réduit également le dommage de l’ADN induit par le peroxynitrite ainsi que l’apoptose des astrocytes en cultures (57). La balance des protéines intervenant dans l’apoptose peut également être modulée par d’autres mécanismes indépendants des signaux d’amont. Ces mécanismes visent à promouvoir l’expression des protéines anti-apoptotiques (Bcl) aux dépens des protéines pro-apoptotiques (Bad et Bax). Certains sont basés sur la thérapie génique et utilisent des protéines porteuses et des vecteurs de virus qui traversent les membranes cellulaires (63, 64). Ces protéines antiapoptotiques peuvent aussi être incluses dans des liposomes (65). Enfin, la balance entre les protéines anti-et pro-apoptotiques peut être modulée par l’hypothermie (66), la dexmédétomidine et la S+ kétamine (67), et le propofol (53, 57). Le dernier mécanisme permettant de prévenir l’apoptose consiste en l’inhibition des protéases et en particulier des caspases. Les inhibiteurs synthétiques de caspases ont donné des résultats mitigés (68), ce qui s’explique à la fois par leur mauvaise pénétration cérébrale et par l’intervention d’autres protéases dans la mort cellulaire apoptotique.

Préconditionnement Préconditionnement ischémique Le préconditionnement ischémique est un état de tolérance à l’ischémie, induit par une ischémie préalable de courte durée. Ce phénomène a d’abord été observé au niveau cardiaque et ensuite rapporté pour de nombreux organes dont le système nerveux (69). L’effet bénéfique que constitue la résistance à une ischémie sévère, induite par une ischémie moins importante, est précédé d’un intervalle libre dont la durée permet de distinguer deux types de tolérance. La tolérance aiguë ou de courte durée se caractérise par un intervalle libre de quelques minutes et dure quelques heures au plus. La tolérance différée ou tardive implique un intervalle libre de plusieurs heures mais peut durer plusieurs jours. Le mécanisme du préconditionnement est complexe et comporte trois étapes. L’étape initiale est celle du signal ischémique. Elle se caractérise par la libération de médiateurs biochimiques (NMDA, NO, adénosine, espèces activées de l’oxygène) qui se fixent sur la protéine G et entraînent la production de diacylglycérol et d’inositol triphosphate. La deuxième étape, qui est la conversion intracellulaire du signal ou transduction, implique principalement l’activation de la protéine kinase C. La troisième étape est la conséquence de cette activation. Elle se traduit d’abord par l’activation ou l’ouverture de canaux potassiques au niveau de la mitochondrie, et ensuite, dans les cas de tolérance différée, par un phénomène de transcription génique. L’activation des canaux

64

La réanimation neurochirurgicale

potassiques a pour conséquence la restauration du potentiel de membrane interne, l’augmentation de la production d’ATP, la production d’espèces activées de l’oxygène qui activent la protéine kinase C, la diminution de la charge mitochondriale de calcium, et la prévention de l’apoptose. La transcription génique est médiée au niveau du noyau cellulaire par le NF-κB. Elle a pour effet la synthèse et l’expression de différentes protéines qui ont un rôle protecteur et assurent la survie cellulaire. Le phénomène de préconditionnement se caractérise par une tolérance croisée. En d’autres termes, la tolérance à l’ischémie ou à l’hypoxie peut être induite par un stimulus non ischémique ou non hypoxique. Il existe donc des inducteurs non ischémiques qui simulent le préconditionnement ischémique, ce qui ouvre des perspectives intéressantes en matière de protection cérébrale.

Préconditionnement non ischémique Un état de résistance à l’ischémie similaire à celui obtenu avec le préconditionnement ischémique peut être provoqué par différents inducteurs. Parmi ceux qui sont dépourvus d’effets délétères intrinsèques, il faut principalement retenir l’hypothermie, l’oxygénothérapie hyperbare, certains agents pharmacologiques, certains agents anesthésiques et la thérapie génique. Le préconditionnement hypothermique à 28,5 °C réduit l’infarctus cérébral chez le rat et cet effet persiste sept jours après l’ischémie focale (70). L’oxygénothérapie hyperbare pendant trois ou cinq jours diminue également l’infarctus cérébral et améliore l’évolution neurologique chez l’animal soumis à une ischémie focale (71). Les principales drogues qui peuvent induire une résistance à l’ischémie en mimant le préconditionnement ischémique sont les molécules qui augmentent l’expression de certaines protéines comme l’Hsp 70, l’érythropoïétine, les inhibiteurs de la succinate déshydrogénase, certains antibiotiques comme l’érythromycine et la kanamycine, et l’acide acétylsalicylique. Les œstrogènes, en plus de leur effet anti-apoptotique, augmentent aussi l’expression des protéines de stress dans le cerveau normal et le cerveau ischémique (72). L’érythropoïétine, outre des propriétés anti-apoptotiques (73, 74), diminue l’infarctus cérébral et améliore l’évolution neurologique lorsqu’elle est administrée pendant trois jours après un infarctus cérébral (75). Le nitropropionate, inhibiteur des phosphorylations oxydatives, augmente la tolérance des cellules d’hippocampe à l’hypoxie (76). L’érythromycine et l’acide acétylsalicylique préservent l’activité électrophysiologique des cellules d’hippocampe soumises à un stress hypoxique (77,78). Le préconditionnement par les agents anesthésiques concerne les anesthésiques volatils et les opiacés. Les anesthésiques volatils induisent la synthèse de protéines protectrices par l’activation de certains gènes (immediate early genes) et activent la forme inductible de la NO synthase. Ils favorisent également la production d’espèces radicalaires au niveau mitochondrial et, en conséquence, l’ouverture des canaux potassiques ATP dépendants et l’activation de la

Protection cérébrale : données expérimentales

65

protéine kinase C. L’halothane réduit l’infarctus cérébral en cas d’ischémie focale chez l’animal (79). L’halothane et l’isoflurane réduisent l’apoptose neuronale induite par privation en oxygène et en glucose (80). L’isoflurane réduit l’infarctus cérébral après ischémie focale (81). Le préconditionnement par la morphine et ses dérivés synthétiques a également des effets protecteurs tissulaires démontrés sur des cellules en culture et chez l’animal d’expérience. À titre d’exemple, la morphine réduit l’apoptose neuronale induite par la privation en oxygène et en glucose (82). Le mécanisme responsable de cet effet est probablement multifactoriel et implique les récepteurs morphiniques delta et kappa (83, 84). Les agents hypnotiques intraveineux n’entraînent pas de préconditionnement et n’ont pas d’effet sur les canaux potassiques de la mitochondrie (85). Le préconditionnement par la thérapie génique est basé sur le fait que certains gènes (hypoxic inducing factor HIF) ou protéines (HSP72) qui ont des propriétés neuroprotectrices et sont présents dans le cerveau normal sont surexprimés en situation d’hypoxie ou d’ischémie (86, 87). L’objectif de la thérapie génique, évoqué dans la prévention de l’apoptose, est de favoriser l’expression intracellulaire de ces protéines protectrices.

Conclusion La mort cellulaire neuronale à la suite d’une agression ischémique ou hypoxique peut revêtir deux formes distinctes que sont la nécrose et l’apoptose. Les caractéristiques, les mécanismes, les réactions biochimiques et les modifications géniques associés à ces deux processus lésionnels sont différents. Les stratégies de protection cérébrale qui sont proposées interfèrent avec l’une ou l’autre étape dans la cascade de réactions qui conduisent à la mort cellulaire. Bon nombre d’agents qualifiés de neuroprotecteurs ont un effet multifactoriel et peuvent affecter différentes étapes physiopathologiques. En outre, la résistance à l’hypoxie ou à l’ischémie induite par le préconditionnement ischémique peut être obtenue par différents agents ou techniques qui apportent un nouvel espoir dans l’avenir de la neuroprotection.

Références 1. Szczudlik A, Slowik A, Turaj W et al. (2001) Transient hyperglycemia in ischemic stroke patients. J Neurol Sci 189: 105-11 2. Van den BG, Wouters P, Weekers F et al. (2001) Intensive insulin therapy in the critically ill patients. N Engl J Med 345: 1359-67 3. Cronberg T, Rytter A, Asztely F et al. (2004) Glucose but not lactate in combination with acidosis aggravates ischemic neuronal death in vitro. Stroke 35: 753-7 4. Payne RS, Tseng MT, Schurr A (2003) The glucose paradox of cerebral ischemia: evidence for corticosterone involvement. Brain Res 971: 9-17

66

La réanimation neurochirurgicale

5. Chesnut RM, Marshall SB, Piek J et al. (1993) Early and late systemic hypotension as a frequent and fundamental source of cerebral ischemia following severe brain injury in the Traumatic Coma Data Bank. Acta Neurochir Suppl (Wien) 59: 121-5 6. Chang HS, Hongo K, Nakagawa H (2000) Adverse effects of limited hypotensive anesthesia on the outcome of patients with subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 92: 971-5 7. Amorim P, Cottrell JE, Kass IS (1999) Effect of small changes in temperature on CA1 pyramidal cells from rat hippocampal slices during hypoxia: implications about the mechanism of hypothermic protection against neuronal damage. Brain Res 844: 143-9 8. Wang J, Chambers G, Cottrell JE, Kass IS (2000) Differential fall in ATP accounts for effects of temperature on hypoxic damage in rat hippocampal slices. J Neurophysiol 83: 3462-72 9. Zierer A, Aybek T, Risteski P, Dogan S, Wimmer-Greinecker G, Moritz A (2005) Moderate hypothermia (30 degrees C) for surgery of acute type a aortic dissection. Thorac Cardiovasc Surg 53: 74-9 10. Todd MM, Hindman BJ, Clarke WR, Torner JC (2005) Mild intraoperative hypothermia during surgery for intracranial aneurysm. N Engl J Med 352: 135-45 11. Knoll T, Wimmer ML, Gumpinger F, Haberl RL (2002) The low normothermia concept-maintaining a core body temperature between 36 and 37 degrees C in acute stroke unit patients. J Neurosurg Anesthesiol 14: 304-8 12. Nakashima K, Todd MM, Warner DS (1995) The relation between cerebral metabolic rate and ischemic depolarization. A comparison of the effects of hypothermia, pentobarbital, and isoflurane. Anesthesiology 82: 1199-208 13. Schmid-Elsaesser R, Schroder M, Zausinger S et al. (1999) EEG burst suppression is not necessary for maximum barbiturate protection in transient focal cerebral ischemia in the rat. J Neurol Sci 162: 14-9 14. Rosenthal RE, Williams R, Bogaert YE et al. (1992) Prevention of postischemic canine neurological injury through potentiation of brain energy metabolism by acetyl-L-carnitine. Stroke 23: 1312-7 15. Vornov JJ, Tasker RC, Coyle JT (1994) Delayed protection by MK-801 and tetrodotoxin in a rat organotypic hippocampal culture model of ischemia. Stroke 25: 457-64 16. Fried E, Amorim P, Chambers G et al. (1995) The importance of sodium for anoxic transmission damage in rat hippocampal slices: mechanisms of protection by lidocaine. J Physiol 489 (Pt 2): 557-65 17. Lei B, Cottrell JE, Kass IS (2001) Neuroprotective effect of low-dose lidocaine in a rat model of transient focal cerebral ischemia. Anesthesiology 95: 445-51 18. Mitchell SJ, Pellett O, Gorman DF (1999) Cerebral protection by lidocaine during cardiac operations. Ann Thorac Surg 67: 1117-24 19. Wang D, Wu X, Li J et al. (2002) The effect of lidocaine on early postoperative cognitive dysfunction after coronary artery bypass surgery. Anesth Analg 95: 1134-41, table of contents 20. Mathew J et al. (2004) Lidocaine does not prevent cognitive dysfunction after cardiac surgery. Anesth Analg 98: SCA 13 21. Sitar SM, Hanifi-Moghaddam P, Gelb A, Cechetto DF, Siushansian R, Wilson JX (1999) Propofol prevents peroxide-induced inhibition of glutamate transport in cultured astrocytes. Anesthesiology 90: 1446-53 22. Velly LJ, Guillet BA, Masmejean FM et al. (2003) Neuroprotective effects of propofol in a model of ischemic cortical cell cultures: role of glutamate and its transporters. Anesthesiology 99: 368-75 23. Bosel J, Gandor F, Harms C et al. (2005) Neuroprotective effects of atorvastatin against glutamate-induced excitotoxicity in primary cortical neurones. J Neurochem 92: 1386-98 24. Doppenberg E, Choi S, Bullock R (2004) Clinical Trials in Traumatic Brain Injury: Lessons for the Future. J Neurosurg Anesthesiol 16: 87-94 25. Proescholdt M, Heimann A, Kempski O (2001) Neuroprotection of S(+) ketamine isomer in global forebrain ischemia. Brain Res 904: 245-51

Protection cérébrale : données expérimentales

67

26. Marinov MB, Harbaugh KS, Hoopes PJ et al. (1996) Neuroprotective effects of preischemia intraarterial magnesium sulfate in reversible focal cerebral ischemia. J Neurosurg 85: 117-24 27. Feldman Z, Gurevitch B, Artru AA et al. (1996) Effect of magnesium given 1 hour after head trauma on brain edema and neurological outcome. J Neurosurg 85: 131-7 28. Saatman KE, Bareyre FM, Grady MS, McIntosh TK (2001) Acute cytoskeletal alterations and cell death induced by experimental brain injury are attenuated by magnesium treatment and exacerbated by magnesium deficiency. J Neuropathol Exp Neurol 60: 183-94 29. Muir KW (2002) Magnesium in stroke treatment. Postgrad Med J 78: 641-5 30. Westermaier T, Zausinger S, Baethmann A, Schmid-Elsaesser R (2005) Dose finding study of intravenous magnesium sulphate in transient focal cerebral ischemia in rats. Acta Neurochir (Wien) 147: 525-32 31. Zhu HD, Martin R, Meloni B et al. (2004) Magnesium sulfate fails to reduce infarct volume following transient focal cerebral ischemia in rats. Neurosci Res 49: 347-53 32. Muir KW (2001) Magnesium for neuroprotection in ischaemic stroke: rationale for use and evidence of effectiveness. CNS Drugs 15: 921-30 33. Muir KW, Lees KR, Ford I, Davis S (2004) Magnesium for acute stroke (Intravenous Magnesium Efficacy in Stroke trial): randomised controlled trial. Lancet 363: 439-45 34. Wilhelm S, Ma D, Maze M, Franks NP (2002) Effects of xenon on in vitro and in vivo models of neuronal injury. Anesthesiology 96: 1485-91 35. Homi HM, Yokoo N, Ma D et al. (2003) The neuroprotective effect of xenon administration during transient middle cerebral artery occlusion in mice. Anesthesiology 99: 876-81 36. Schmidt M, Marx T, Gloggl E et al. (2005) Xenon Attenuates Cerebral Damage after Ischemia in Pigs. Anesthesiology 102: 929-36 37. Engelhard K, Werner C, Reeker W et al. (1999) Desflurane and isoflurane improve neurological outcome after incomplete cerebral ischaemia in rats. Br J Anaesth 83: 415-21 38. Do SH, Kamatchi GL, Washington JM, Zuo Z (2002) Effects of volatile anesthetics on glutamate transporter, excitatory amino acid transporter type 3: the role of protein kinase C. Anesthesiology 96: 1492-7 39. Costa C, Leone G, Saulle E et al. (2004) Coactivation of GABA(A) and GABA(B) receptor results in neuroprotection during in vitro ischemia. Stroke 35: 596-600 40. Bickler PE, Warner DS, Stratmann G, Schuyler JA (2003) Gamma-Aminobutyric acid-A receptors contribute to isoflurane neuroprotection in organotypic hippocampal cultures. Anesth Analg 97: 564-71, table of contents 41. Colbourne F, Li H, Buchan AM, Clemens JA (1999) Continuing postischemic neuronal death in CA1: influence of ischemia duration and cytoprotective doses of NBQX and SNX111 in rats. Stroke 30: 662-8 42. Martinez-Sanchez M, Striggow F, Schroder UH et al. (2004) Na(+) and Ca(2+) homeostasis pathways, cell death and protection after oxygen-glucose-deprivation in organotypic hippocampal slice cultures. Neuroscience 128: 729-40 43. Feigin VL, Rinkel GJ, Algra A et al. (1998) Calcium antagonists in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage: a systematic review. Neurology 50: 876-83 44. Horn J, de Haan RJ, Vermeulen M, Limburg M (2001) Very Early Nimodipine Use in Stroke (VENUS): a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Stroke 32: 461-5 45. Yunoki M, Kawauchi M, Ukita N et al. (2003) Effects of lecithinized superoxide dismutase on neuronal cell loss in CA3 hippocampus after traumatic brain injury in rats. Surg Neurol 59: 156-60 46. Kofler J, Hurn PD, Traystman RJ (2005) SOD1 overexpression and female sex exhibit region-specific neuroprotection after global cerebral ischemia due to cardiac arrest. J Cereb Blood Flow Metab 25: 1130-7 47. Korenkov AI, Pahnke J, Frei K et al. (2000) Treatment with nimodipine or mannitol reduces programmed cell death and infarct size following focal cerebral ischemia. Neurosurg Rev 23: 145-50 48. Lanzino G, Kassell NF, Dorsch NW et al. (1999) Double-blind, randomized, vehiclecontrolled study of high-dose tirilazad mesylate in women with aneurysmal subarachnoid

68

La réanimation neurochirurgicale

hemorrhage. Part I. A cooperative study in Europe, Australia, New Zealand, and South Africa. J Neurosurg 90: 1011-7 49. Hartung J, Cottrell JE (2000) Tirilazad and subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 92: 508 50. Bath PM, Iddenden R, Bath FJ, Orgogozo JM (2001) Tirilazad for acute ischaemic stroke. Cochrane Database Syst Rev CD002087 51. Thiry JC, Hans P, Deby-Dupont G et al. (2004) Propofol scavenges reactive oxygen species and inhibits the protein nitration induced by activated polymorphonuclear neutrophils. Eur J Pharmacol 499: 29-33 52. Chang H, Tsai SY, Chang Y et al. (2002) Therapeutic concentrations of propofol protects mouse macrophages from nitric oxide-induced cell death and apoptosis. Can J Anaesth 49: 477-80 53. Engelhard K, Werner C, Eberspacher E et al. (2004) Influence of propofol on neuronal damage and apoptotic factors after incomplete cerebral ischemia and reperfusion in rats: a long-term observation. Anesthesiology 101: 912-7 54. Bayona NA, Gelb AW, Jiang Z et al. (2004) Propofol neuroprotection in cerebral ischemia and its effects on low-molecular-weight antioxidants and skilled motor tasks. Anesthesiology 100: 1151-9 55. Perez E, Liu R, Yang SH et al. (2005) Neuroprotective effects of an estratriene analog are estrogen receptor independent in vitro and in vivo. Brain Res 1038: 216-22 56. Li FC, Chan JY, Chan SH, Chang AY (2005) Heat Shock Protein 70 (HSP70), but not HSP90, in the Rostral Ventrolateral Medulla Confers Neuroprotection Against Fatal Endotoxemia Via Augmentation of Nitric Oxide Synthase I (NOS I)/Protein Kinase G Signaling Pathway and Inhibition of NOS II/Peroxynitrite Cascade. Mol Pharmacol 68: 179-92 57. Acquaviva R, Campisi A, Murabito P et al. (2004) Propofol attenuates peroxynitritemediated DNA damage and apoptosis in cultured astrocytes: an alternative protective mechanism. Anesthesiology 101: 1363-71 58. Hu B, Liu C, Zivin JA (1999) Reduction of intracerebral hemorrhaging in a rabbit embolic stroke model. Neurology 53: 2140-5 59. Yardin C, Terro F, Lesort M et al. (1998) FK506 antagonizes apoptosis and c-jun protein expression in neuronal cultures. Neuroreport 9: 2077-80 60. Lei B, Popp S, Capuano-Waters C et al. (2002) Effects of delayed administration of low-dose lidocaine on transient focal cerebral ischemia in rats. Anesthesiology 97: 1534-40 61. Raley-Susman KM, Kass IS, Cottrell JE et al. (2001) Sodium influx blockade and hypoxic damage to CA1 pyramidal neurons in rat hippocampal slices. J Neurophysiol 86: 2715-26 62. Lei B, Popp S, Capuano-Waters C et al. (2004) Lidocaine attenuates apoptosis in the ischemic penumbra and reduces infarct size after transient focal cerebral ischemia in rats. Neuroscience 125: 691-701 63. Cao G, Pei W, Ge H et al. (2002) In Vivo Delivery of a Bcl-xL Fusion Protein Containing the TAT Protein Transduction Domain Protects against Ischemic Brain Injury and Neuronal Apoptosis. J Neurosci 22: 5423-31 64. Dietz GP, Kilic E, Bahr M (2002) Inhibition of neuronal apoptosis in vitro and in vivo using TAT-mediated protein transduction. Mol Cell Neurosci 21: 29-37 65. Cao YJ, Shibata T, Rainov NG (2002) Liposome-mediated transfer of the bcl-2 gene results in neuroprotection after in vivo transient focal cerebral ischemia in an animal model. Gene Ther 9: 415-9 66. Zhang C, Siman R, Xu YA et al. (2002) Comparison of calpain and caspase activities in the adult rat brain after transient forebrain ischemia. Neurobiol Dis 10: 289-05 67. Engelhard K, Werner C, Eberspacher E et al. (2003) The effect of the alpha 2-agonist dexmedetomidine and the N-methyl-D-aspartate antagonist S(+)-ketamine on the expression of apoptosis-regulating proteins after incomplete cerebral ischemia and reperfusion in rats. Anesth Analg 96: 524-31, table of contents

Protection cérébrale : données expérimentales

69

68. Vogel P, Putten H, Popp E et al. (2003) Improved resuscitation after cardiac arrest in rats expressing the baculovirus caspase inhibitor protein p35 in central neurons. Anesthesiology 99: 112-21 69. Kitagawa K, Matsumoto M, Tagaya M et al. (1990) 'Ischemic tolerance' phenomenon found in the brain. Brain Res 528: 21-4 70. Nishio S, Yunoki M, Chen ZF et al. (2000) Ischemic tolerance in the rat neocortex following hypothermic preconditioning. J Neurosurg 93: 845-51 71. Xiong L, Zhu Z, Dong H et al. (2000) Hyperbaric oxygen preconditioning induces neuroprotection against ischemia in transient not permanent middle cerebral artery occlusion rat model. Chin Med J (Engl) 113: 836-9 72. Lu A, Ran RQ, Clark J et al. (2002) 17-beta-estradiol induces heat shock proteins in brain arteries and potentiates ischemic heat shock protein induction in glia and neurons. J Cereb Blood Flow Metab 22: 183-95 73. Ruscher K, Freyer D, Karsch M et al. (2002) Erythropoietin is a paracrine mediator of ischemic tolerance in the brain: evidence from an in vitro model. J Neurosci 22: 10291-301 74. Sola A, Rogido M, Lee BH et al. (2005) Erythropoietin after focal cerebral ischemia activates the Janus kinase-signal transducer and activator of transcription signaling pathway and improves brain injury in postnatal day 7 rats. Pediatr Res 57: 481-7 75. Ehrenreich H, Hasselblatt M, Dembowski C et al. (2002) Erythropoietin therapy for acute stroke is both safe and beneficial. Mol Med 8: 495-505 76. Riepe MW, Esclaire F, Kasischke K et al. (1997) Increased hypoxic tolerance by chemical inhibition of oxidative phosphorylation: "chemical preconditioning". J Cereb Blood Flow Metab 17: 257-64 77. Huber R, Kasischke K, Ludolph AC, Riepe MW (1999) Increase of cellular hypoxic tolerance by erythromycin and other antibiotics. Neuroreport 10: 1543-6 78. Riepe MW, Kasischke K, Raupach A (1997) Acetylsalicylic acid increases tolerance against hypoxic and chemical hypoxia. Stroke 28: 2006-11 79. Bhardwaj A, Castro III AF, Alkayed NJ et al. (2001) Anesthetic choice of halothane versus propofol: impact on experimental perioperative stroke. Stroke 32: 1920-5 80. Wise-Faberowski L, Raizada MK, Sumners C (2001) Oxygen and glucose deprivationinduced neuronal apoptosis is attenuated by halothane and isoflurane. Anesth Analg 93: 1281-7 81. Xiong L, Zheng Y, Wu M et al. (2003) Preconditioning with isoflurane produces dosedependent neuroprotection via activation of adenosine triphosphate-regulated potassium channels after focal cerebral ischemia in rats. Anesth Analg 96: 233-7 82. Lim YJ, Zheng S, Zuo Z (2004) Morphine preconditions Purkinje cells against cell death under in vitro simulated ischemia-reperfusion conditions. Anesthesiology 100: 562-8 83. Zhang Y, Irwin MG, Wong TM (2004) Remifentanil preconditioning protects against ischemic injury in the intact rat heart. Anesthesiology 101: 918-23 84. Navapurkar VU, Skepper JN, Jones JG, Menon DK (1998) Propofol preserves the viability of isolated rat hepatocyte suspensions under an oxidant stress. Anesth Analg 87: 1152-7 85. Zaugg M, Lucchinetti E, Uecker M et al. (2003) Anaesthetics and cardiac preconditioning. Part I. Signalling and cytoprotective mechanisms. Br J Anaesth 91: 551-65 86. Bernaudin M, Tang Y, Reilly M et al. (2002) Brain genomic response following hypoxia and re-oxygenation in the neonatal rat. Identification of genes that might contribute to hypoxiainduced ischemic tolerance. J Biol Chem 277: 39728-38 87. Hoehn B, Ringer TM, Xu L et al. (2001) Overexpression of HSP72 after induction of experimental stroke protects neurons from ischemic damage. J Cereb Blood Flow Metab 21: 1303-9

Agression cérébrale secondaire d’origine systémique P. Schoettker et R. Chioléro

Introduction De nombreuses affections cérébrales conduisent à des lésions et à des troubles fonctionnels définitifs. Ces atteintes peuvent être observées lors d’affections traumatiques, infectieuses, inflammatoires ou néoplasiques. Le mécanisme commun de ces complications est l’apparition d’un déséquilibre entre l’apport et les besoins en oxygène du cerveau qui produisent des lésions ischémiques focales ou diffuses. La nature des lésions cérébrales initiales observées est largement déterminée par le type de traumatisme et sa biomécanique, le type de l’inflammation ou l’extension de la néoplasie. Le développement de lésions cérébrales secondaires suite aux lésions cérébrales initiales est une spécificité du traumatisme cérébral, il est habituellement décrit sous le terme d’agressions cérébrales secondaires d’origine systémique (ACSOS) (tableau I). Tableau I – Agressions cérébrales secondaires. Extracrâniennes ou systémiques

Intracrâniennes

Hypoxémie

Processus expansif (hématome, tumeur)

Hypotension artérielle

Hypertension intracrânienne

Hypercapnie

Vasospasme

Anémie aiguë

Convulsion

Hyperthermie

Infection

Hypertension artérielle Hyperglycémie Hypocapnie Hyponatrémie / Hypernatrémie

72

La réanimation neurochirurgicale

Des lésions secondaires sont retrouvées chez 90 % des patients décédant d’une affection cérébrale (1) ; plus de 80 % des patients avec un traumatisme crânien létal ont des lésions ischémiques à l’examen anatomopathologique (2). Le but de ce chapitre est de résumer les mécanismes des ACSOS, les causes principales et les implications thérapeutiques.

Physiopathologie cérébrale Lors de lésion traumatique crânienne, l’impact primaire du taumatisme sur le cerveau provoque des modifications de perméabilité de la barrière hématoencéphalique, des lésions encéphaliques focales ou diffuses, des lésions axonales diffuses et des foyers d’hémorragies dans le tissu cérébral. Ces processus aboutissent, lors d’agressions sévères, à une souffrance cellulaire et sont par la suite associés à des anomalies métaboliques, à une autodestruction des cellules cérébrales avec phénomène d’aggravation en cascade. Ces lésions dites « secondaires » peuvent être d’origine intracrânienne, conséquence de désordres métaboliques et inflammatoires liés au traumatisme primaire, ou d’origine systémique lorsque la défaillance des fonctions vitales cardiorespiratoires conduit à une ischémie cérébrale. On parle alors d’agressions cérébrales secondaires d’origine systémique (ACSOS) (tableau I). Ces deux mécanismes des lésions cérébrales secondaires peuvent être étroitement liés et provoquer la « spirale infernale » qui aboutit à la mort cellulaire par des mécanismes complexes. Ceux-ci incluent l’œdème cérébral de la vasoplégie et la libération de médiateurs toxiques. Si le traumatisme est répercuté directement sur la boîte crânienne et le cerveau, il s’ensuivra des fractures et des déformations de la boîte crânienne, des contusions du cortex cérébral, des atteintes vasculaires et tissulaires sousjacentes et la formation d’hématomes avec effet de masse. Adjacentes aux zones du traumatisme, se trouvent des zones tissulaires lésées mais sans lésions morphologiques (zone de pénombre). Elles sont sensibles à des variations de l’homéostase centrale. Des perturbations modérées telles qu’œdème, ischémie ou inflammation seraient susceptibles de les aggraver pour aboutir à la mort cellulaire. La définition des ACSOS varie avec les auteurs, tant en termes de valeur seuil que de durée. L’échelle de gravité la plus complète est celle développée par l’Université d’Édimbourg (Edinburg University Secondary Insults Grade, EUSIG) (3). Les agressions cérébrales secondaires sont classées en quatorze atteintes indépendantes et selon trois niveaux de sévérité. Il s’agit d’une échelle développée pour les patients de réanimation nécessitant un monitorage complet. Elle est d’une utilité limitée pour la prise en charge précoce du patient traumatisé crânien, mais présente l’avantage d’être précise et exhaustive. Afin qu’une valeur soit considérée comme une ACSOS, le seuil doit être atteint durant au minimum cinq minutes à l’exception de l’hyperthermie dont la

Agression cérébrale secondaire d’origine systémique

73

durée doit excéder une heure. Les principaux déterminants et les valeurs critiques sont rappelées dans le tableau II. Tableau II – Échelle de gravité des agressions cérébrales secondaires d’origine systémique selon l’Université d’Edimbourg (3). Agression

Variable

Seuil

SaO2

≤ 90 %

PaO2

≤ 60 mmHg

Hypercapnie

PaCO2

≥ 45 mmHg

Hypocapnie

PaCO2

≤ 22 mmHg

Hypotension artérielle

Tension artérielle systémique

≤ 90 mmHg

Tension artérielle moyenne

≤ 70 mmHg

Hypoxémie

Hypertension artérielle Fièvre

Tension artérielle systémique

≥ 160 mmHg

Tension artérielle moyenne

≥ 110 mmHg

Consommation O2 cérébrale

38 °C

Lésions secondaires d’origine systémique Les lésions cérébrales secondaires apparaissent lors des minutes, des heures ou des jours suivant le traumatisme ou l’agression initiale, elles induisent des lésions additionnelles du système nerveux central. Le dénominateur commun des lésions secondaires est l’ischémie cérébrale, qu’elle soit globale ou focale. Si les besoins métaboliques régionaux des neurones excèdent les ressources à disposition, une ischémie cérébrale focale s’installe qui constitue l’origine principale des lésions secondaires d’origine cérébrale (2). Le patient polytraumatisé souffrant d’un traumatisme crânien produit le modèle typique de la combinaison de lésions cérébrales primaires et secondaires. Sur les lieux des accidents ou lors des phases initiales de traitement, les épisodes ischémiques sont fréquents (4) et sont suivis de phases ischémiques tardives, comme par exemple lors d’augmentations de la pression intracrânienne, d’instabilité hémodynamique ou de ventilation insuffisante ou excessive. Les causes les plus fréquentes de lésions secondaires d’origine systémique sont l’hypotension artérielle et l’hypoxie, fréquemment observées, dues en partie à des dysrégulations du système nerveux central liées au traumatisme (5) et à la perte de l’autorégulation cérébrale (6). Ces lésions se retrouvent par ailleurs lors de chaque phase de la prise en charge de ces patients (3, 5, 7-9) (tableau III). Une meilleure connaissance de la physiopathologie des agressions secondaires d’origine systémique consécutive aux traumatismes crâniens a conduit à des implications thérapeutiques et cliniques. L’ischémie peut être considérée

74

La réanimation neurochirurgicale

Tableau III – Prévalence des ACSOS au cours des différentes étapes de la réanimation du patient souffrant de traumatisme crânien. Préhospitalier Transfert Période opéTransfert Unité de réa(5) interhospitalier (7) ratoire (8) intrahospitalier (9) nimation (3) Patients (n)

774

200

53

50

124

Hypoxémie

19

15

Hypercapnie

Ø

Ø

Ø

8

39

Ø

Ø

24

Hypocapnie

Ø

Ø

Ø

Ø

32

Hypotension artérielle

35

7

32

12

73

Hypertension artérielle

Ø

Ø

Ø

20

89

Les résultats sont en pourcentages. Ø : valeur non mesurée.

comme le facteur le plus significatif dans la genèse des ACSOS suite à un traumatisme crânien (10), et induit des phénomènes inflammatoires et cytotoxiques. L’œdème joue également un rôle important dans la genèse des ACSOS, particulièrement chez l’enfant et l’adulte jeune, et peut conduire dans les cas extrêmes à la mort par engagement. À l’inverse de l’ischémie, l’œdème peut être causé par de nombreux facteurs et constitue la conséquence de nombreux processus cellulaires pathologiques. La physiopathologie commune à toutes ces lésions est l’apparition d’un cercle vicieux entre l’hypertension intracrânienne et la réduction de l’approvisionnement sanguin et en oxygène, qui favorise ainsi le développement de l’œdème.

Hypoxémie Le cerveau traumatisé est extrêmement vulnérable, peu capable de tolérer une hypoxie, même modérée. Suite au traumatisme, une phase précoce est décrite pendant laquelle le débit sanguin cérébral (DSC) est abaissé durant les premières 12-24 heures. Elle est suivie d’une phase intermédiaire pendant laquelle le DSC s’accroît au-delà des besoins en oxygène (phase d’hyperhémie) pour finalement aboutir à une phase vasospastique (11, 12). Les causes de détresses respiratoires sont multiples chez les traumatisés cérébraux. Les traitements spécifiques pour combattre l’hypoxémie incluent l’intubation endotrachéale systématique. Celle-ci a montré son utilité dans la réduction de la fréquence de l’hypoxémie, elle améliore significativement le devenir du patient traumatisé (13, 14). Les objectifs de la ventilation mécanique initiale incluent la normoxie ou même l’hyperoxie. Toute hypoxémie doit être considérée comme potentiellement dangereuse. Le maintien d’une PaO2 au moins supérieure à 60 mmHg (SpO2 > 95 %) est donc un objectif prioritaire (15).

Agression cérébrale secondaire d’origine systémique

75

Hypotension artérielle La restauration d’une hémodynamique stable constitue l’une des priorités de la prise en charge des traumatisés crâniens. L’hypotension artérielle est l’un des facteurs prédictifs de gravité les plus significatifs et doit être activement prévenue et jugulée. Si l’on considère l’ensemble des facteurs liés aux ACSOS, l’hypotension artérielle constitue l’élément le plus significatif du pronostic cérébral. (5). La pression de perfusion cérébrale (PPC) est par définition la différence entre la pression artérielle moyenne (PAM) et la pression intracrânienne (PIC). Toute lésion augmentant la PIC (hémorragie intracérébrale, œdème cérébral) ou diminuant la TAM (hypovolémie) concourt à agresser le cerveau. L’objectif de la réanimation circulatoire initiale est de maintenir une pression de perfusion cérébrale (PPC) de 70 mmHg (16, 17).

Hypercapnie et hypocapnie Les objectifs thérapeutiques en termes de capnie reposent sur une littérature abondante. Les effets de l’hyperventilation prophylactique (PaCO2 à 25 mmHg ± 2 mmHg) comparés à ceux du maintien d’une PaCO2 à 35 mmHg ± 2 mmHg ont montré une amélioration du pronostic des patients non hyperventilés (18, 19). L’hyperventilation accentuée et prolongée (PaO2 ≤ 25 mmHg) est proscrite après un traumatisme crânien grave et l’hyperventilation prophylactique modérée (PaO2 ≤ 35 mmHg) est à éviter durant les premières vingt-quatre heures, car elle compromet la perfusion cérébrale à un moment où le débit sanguin cérébral est déjà réduit (15). Ce n’est qu’en cas de signes cliniques évocateurs d’engagement ou d’hypertension intracrânienne décompensée que l’hyperventilation peut être justifiée pour un bref laps de temps. Les objectifs de la prise en charge initiale de patients souffrant d’un traumatisme cérébral sévère sont donc de maintenir une PaCO2 entre 35-40 mmHg.

Anémie En cas de traumatisme crânien grave, une augmentation du débit sanguin cérébral est présente après la réanimation initiale. Une diminution du transport d’oxygène, suite à une hémorragie ou à une anémie préexistante, peut avoir des conséquences délétères. Des valeurs d’hématocrite basses mais excédant 20 % sont bien tolérées par les patients sans traumatisme crânien, essentiellement par une amélioration de la rhéologie et une baisse de la viscosité. Lors de traumatisme crânien grave,

76

La réanimation neurochirurgicale

l’existence d’une anémie est associée à un taux de mortalité plus élevé, notamment chez les enfants atteints d’un traumatisme crânien grave (20). Le même constat a été reporté dans une analyse rétrospective de patients adultes souffrant d’un traumatisme crânien suivi d’une mort cérébrale (21). Pour un patient traumatisé crânien, un seuil minimal d’hématocrite de 30 % est recommandé, au besoin par transfusion de concentrés érythrocytaires (7).

Localisation des ACSOS au cours de la prise en charge d’un patient traumatisé crânien Préhospitalier Les ACSOS sont identifiées et connues des soignants extrahospitaliers mais sont malheureusement encore trop souvent présentes malgré une attention particulière (22-24) (tableau III). L’intubation endotrachéale permet, outre une protection des voies aériennes supérieures, une meilleure oxygénation des patients traumatisés, mais nécessite une technique rigoureuse et une surveillance spécifique. Une hyperventilation involontaire quasi systématique a été rapportée dans de nombreuses séries extrahospitalières (25, 26) et mérite une attention particulière de la part de l’équipe de prise en charge de même que l’hypotension artérielle. L’utilisation d’un capnomètre semble donc indiquée. La recherche active des agressions cérébrales d’origine systémique fait partie de la prise en charge préhospitalière afin de les minimiser. Des recommandations ont été publiées (27). Elles recommandent une attention particulière à la prévention des ACSOS.

Salle d’urgence et d’opération La réanimation initiale en salle d’urgence et d’opération s’inscrit dans la continuité de celle réalisée au stade préhospitalier. Les objectifs sont les mêmes lors des premières heures de la prise en charge : évaluer les lésions traumatiques, assurer le traitement chirurgical et la réanimation, prévenir les ACSOS. L’hypotension artérielle peropératoire est la cause de lésions cérébrales secondaires (8). Dans certaines séries, une hypotension était présente dans 32 % des cas. L’identification de ces lésions secondaires nécessite une prise en charge organisée du patient selon un ordre de priorités bien établi. Toute hypotension artérielle persistante nécessite la recherche active de la cause : c’est le plus souvent une hypovolémie par perte hémorragique. La ventilation invasive nécessite une surveillance attentive du volume courant afin d’éviter toute hyperventilation, ainsi que le contrôle régulier des gaz sanguins. L’anémie mérite également une surveillance particulière (28, 29).

Agression cérébrale secondaire d’origine systémique

77

Unité de réanimation Malgré le monitorage continu et l’intensité de la prise en charge infirmière et médicale, la salle de réanimation constitue un lieu où les ACSOS peuvent survenir (tableau III). Dans l’étude de Jones (3), une hypoxémie était présente dans 39 % des cas et l’hypotension artérielle dans 73 % des patients. Les transferts intrahospitaliers pour effectuer des examens diagnostiques ou un traitement chirurgical sont associés au risque d’agressions secondaires et nécessitent une surveillance accrue (30, 31). Des recommandations pour la prise en charge du transfert et le transport de ces patients ont été édictées par différentes sociétés savantes européennes et nord-américaines (32, 33).

Implications thérapeutiques Les priorités dans la prise en charge initiale du traumatisé crânien grave sont largement les mêmes que pour tout polytraumatisé, c’est-à-dire l’obtention de la perméabilité des voies aériennes avec une intubation si nécessaire, la protection de la colonne cervicale, l’administration généreuse d’oxygène, le contrôle de la ventilation, le maintien de la pression de perfusion cérébrale ainsi que le contrôle de l’hémorragie. Si l’équipe soignante se focalise sur ces éléments fondamentaux, la survenue des ACSOS devrait être diminuée. Les risques liés à l’hypotension sont minimisés par la recherche et le contrôle précoce de l’hémorragie, ceux de l’hypoxémie par une oxygénation maximale, ceux de l’hypercapnie par un contrôle soigneux de la ventilation et la survenue de l’anémie minimisée par l’hémostase chirurgicale et la transfusion précoce. Le traitement des agressions cérébrales secondaires d’origine systémique repose ainsi essentiellement sur l’identification précoce des facteurs étiologiques. La prévention repose sur une prise en charge respectueuse de la physiopathologie cérébrale ainsi que sur l’observation des recommandations émises par les sociétés savantes.

Conclusion La prise en charge des patients victimes de traumatismes crâniens graves implique des décisions thérapeutiques séquentielles dès la phase préhospitalière et tout au long de la chaîne des soins. Les agressions cérébrales secondaires d’origine systémique s’ajoutent rapidement aux lésions mécaniques primaires constituées lors de l’impact. Les facteurs de gravité les plus significatifs en dehors des lésions primaires sont essentiellement l’hypotension artérielle, l’hypoxémie, l’hypercapnie et l’anémie. Ils doivent être prévenus par une prise en charge précoce et agressive.

78

La réanimation neurochirurgicale

Depuis quelques années, des progrès considérables ont été réalisés dans la compréhension de la physiopathologie cérébrale post-traumatique, primaire et secondaire. Sur le plan thérapeutique, les progrès ont été plus limités, mais la publication aux États-Unis et en Europe de recommandations officielles pour la prise en charge des traumatisés crâniens constitue une avancée substantielle (15, 34). D’après ces recommandations, la qualité de la prise en charge extrahospitalière constitue un point clé de même que l’optimisation des paramètres respiratoires et circulatoires. Les ACSOS sont accessibles à des traitements simples visant à assurer la normoxie, la normocapnie et une volémie normale. La lutte active contre la survenue des lésions secondaires d’origine systémique fait partie intégrante de la prise en charge de ces patients. Le prochain progrès majeur sera sans doute la reconnaissance et le traitement précoce des lésions secondaires.

Références 1. Miller JD (1985) Head injury and brain ischaemia-implications for therapy. Br J Anaesth 57: 120-30 2. Graham DI, Ford I, Adams JH et al. (1989) Ischaemic brain damage is still common in fatal non-missile head injury. J Neurol Neurosurg Psychiatry 52: 346-50 3. Jones PA, Andrews PJ, Midgley S et al. (1994) Measuring the burden of secondary insults in head-injured patients during intensive care. J Neurosurg Anesthesiol 6: 4-14 4. Stocchetti N, Furlan A, Volta F (1996) Hypoxemia and arterial hypotension at the accident scene in head injury. J Trauma 40: 764-7 5. Chesnut RM, Marshall LF, Klauber MR et al. (1993) The role of secondary brain injury in determining outcome from severe head injury. J Trauma 34: 216-22 6. Schmidt EA, Czosnyka M, Steiner LA et al. (2003) Asymmetry of pressure autoregulation after traumatic brain injury. J Neurosurg 99: 991-8 7. Gentleman D, Jennett B (1990) Audit of transfer of unconscious head-injured patients to a neurosurgical unit. Lancet 335: 330-4 8. Pietropaoli JA, Rogers FB, Shackford SR et al. (1992) The deleterious effects of intraoperative hypotension on outcome in patients with severe head injuries. J Trauma 33: 403-7 9. Andrews PJ, Piper IR, Dearden NM, Miller JD (1990) Secondary insults during intrahospital transport of head-injured patients. Lancet 335: 327-30 10. Gennarelli TA (1993) Mechanisms of brain injury J Emerg Med (11 Suppl) 1: 5-11 11. Martin NA, Patwardhan RV, Alexander MJ et al. (1997) Characterization of cerebral hemodynamic phases following severe head trauma: hypoperfusion, hyperemia, and vasospasm. J Neurosurg 87: 9-19 12. Kelly DF, Martin NA, Kordestani R et al. (1997) Cerebral blood flow as a predictor of outcome following traumatic brain injury. J Neurosurg 86: 633-41 13. Gentleman D (1992) Causes and effects of systemic complications among severely head injured patients transferred to a neurosurgical unit. Int Surg 77: 297-302 14. Winchell RJ, Hoyt DB (1997) Endotracheal intubation in the field improves survival in patients with severe head injury. Trauma Research and Education Foundation of San Diego. Arch Surg 132: 592-7 15. ANAES (1999) Recommandations pour la prise en charge des traumatisés crâniens à la phase précoce. Ann Fr Anesth Reanim 18: 36-46 16. Rosner MJ, Rosner SD, Johnson AH (1995) Cerebral perfusion pressure: management protocol and clinical results. J Neurosurg 83: 949-62

Agression cérébrale secondaire d’origine systémique

79

17. Chan KH, Dearden NM, Miller JD et al. (1993) Multimodality monitoring as a guide to treatment of intracranial hypertension after severe brain injury. Neurosurgery 32: 547-52 18. Muizelaar JP, Marmarou A, Ward JD et al. (1991) Adverse effects of prolonged hyperventilation in patients with severe head injury: a randomized clinical trial. J Neurosurg 75: 731-9 19. Fortune JB, Feustel PJ, Graca L et al. (1995) Effect of hyperventilation, mannitol, and ventriculostomy drainage on cerebral blood flow after head injury. J Trauma 39: 1091-7 20. Marescal C, Adnet P, Bello N et al. (1998) Agressions cérébrales secondaires d'origine systémique chez les enfants traumatisés craniocérébraux graves. Ann Fr Anesth Reanim 17: 234-9 21. Sanchez-Olmedo JI, Flores-Cordero JM, Rincon-Ferrari MD et al. (2005) Brain death after severe traumatic brain injury: the role of systemic secondary brain insults. Transplant Proc 37: 1990-2 22. Tentillier E, Dupont M, Thicoipe M et al. (2004) Description d'un protocole de prise en charge préhospitalière du traumatisé crânien grave. Ann Fr Anesth Reanim 23: 109-15 23. Moeschler O, Boulard G, Ravussin P (1995) Concept d'agression cérébrale secondaire d'origine systémique (ACSOS). Ann Fr Anesth Reanim 14: 114-21 24. Carrel M, Moeschler O, Ravussin P et al. (1994) Médicalisation préhospitalière héliportée et agressions cérébrales secondaires d'origine systémique chez les traumatisés craniocérébraux graves . Ann Fr Anesth Reanim 13: 326-35 25. Lal D, Weiland S, Newton M et al. (2003) Prehospital hyperventilation after brain injury: a prospective analysis of prehospital and early hospital hyperventilation of the brain-injured patient. Prehospital Disaster Med 18: 20-3 26. Thomas SH, Orf J, Wedel SK, Conn AK (2002) Hyperventilation in traumatic brain injury patients: inconsistency between consensus guidelines and clinical practice. J Trauma 52: 4752 27. Gabriel EJ, Ghajar J, Jagoda A et al. (2002) Guidelines for prehospital management of traumatic brain injury. J Neurotrauma 19: 111-74 28. Latronico N, Chieregato A, Rasulo F et al. (2005) An Italian survey of severe head trauma management during extracranial surgery. Eur J Anaesthesiol 22: 227-32 29. Stocchetti N, Longhi L, Magnoni S et al. (1999) [Cranial trauma and multiple trauma: from the street to the operating room]. Minerva Anestesiol 65: 353-6 30. Bekar A, Ipekoglu Z, Tureyen K et al. (1998) Secondary insults during intrahospital transport of neurosurgical intensive care patients. Neurosurg Rev 21: 98-101 31. Dunn LT (1997) Secondary insults during the interhospital transfer of head-injured patients: an audit of transfers in the Mersey Region. Injury 28: 427-31 32. Maas AI, Dearden M, Teasdale GM et al. (1997) EBIC-guidelines for management of severe head injury in adults. European Brain Injury Consortium. Acta Neurochir (Wien) 139: 28694 33. Marion DW, Spiegel TP (2000) Changes in the management of severe traumatic brain injury: 1991-1997. Crit Care Med 28: 16-8 34. Bullock R, Chesnut RM, Clifton G et al. (1996) Guidelines for the management of severe head injury. Brain Trauma Foundation. Eur J Emerg Med 3: 109-27

Mesure de la pression intracrânienne M. Bonnard-Gougeon, G. Gindre et J.-J. Lemaire

Introduction En 1897, la technique de mesure de la pression du liquide cérébro-spinal (LCS) par ponction lombaire est décrite par Quincke. Elle est alors considérée comme une mesure indirecte de la pression intracrânienne (PIC). La surveillance directe devient possible grâce aux capteurs. C’est ainsi qu’en 1950 Janny donne les premiers résultats cliniques (1), étendus et complétés par Lundberg en 1960 (2). Les facteurs influençant la PIC sont à la fois physiologiques (position relative de la tête par rapport au corps, facteurs métaboliques, pression sanguine) et pathologiques (œdème cérébral, volume des lésions, troubles de la circulation du LCS, modifications du volume sanguin et des pressions artérielle et veineuse). Chez l’adulte, les variations fréquentes et brutales de ces paramètres au sein de l’enceinte crânienne rigide font de la PIC l’élément essentiel du monitorage multimodal de neuroréanimation. Cette mesure permet d’évaluer des éléments de la biomécanique intracrânienne et une partie de l’hémodynamique cérébrale. L’élévation de la PIC ou hypertension intracrânienne (HTIC) est associée à une importante mortalité et à un mauvais pronostic lors de lésions expansives ou de traumatisme crânien grave. La mesure de PIC n’est pas seulement utilisée dans le but de diagnostiquer et de traiter une HTIC mais, couplée à la pression artérielle moyenne (PAM), elle permet d’optimiser la pression de perfusion cérébrale (PPC), et ainsi de limiter l’apparition de lésions ischémiques secondaires. Bien que son utilisation ne soit toujours pas scientifiquement validée par des études randomisées, la mesure de la PIC reste pour la plupart des équipes le paramètre principal de la surveillance du traumatisé crânien grave, et devient indispensable dans les autres pathologies neurologiques ou neurochirurgicales susceptibles d’en affecter la valeur (3, 4).

84

La réanimation neurochirurgicale

Pression intracrânienne et ses composants Enceintes anatomiques et pression intracrânienne Chez l’adulte, l’enceinte crânienne est souvent considérée comme rigide et close bien qu’elle communique avec un important secteur intrarachidien offrant physiologiquement une possibilité d’expansion. La PIC physiologique d’un adulte en décubitus strict est inférieure ou égale à 15 mmHg mais sa valeur peut osciller jusqu’à 20 mmHg (5). Dans ces conditions, elle est identique tout le long de l’axe cérébro-spinal. Chez le nourrisson, elle oscille entre 2 mmHg et 4 mmHg (6). Liée à la pression atmosphérique, elle fluctue avec les rythmes cardiaques et respiratoires ainsi qu’avec des rythmes de l’arbre vasculaire ou ondes lentes, sous contrôle neurovégétatif (7). La cavité crânienne est divisée par la tente du cervelet en un compartiment supratentoriel, luimême séparé en deux dans un plan sagittal par la faux du cerveau, et un compartiment sous-tentoriel. Ce dernier communique avec le canal rachidien par le foramen magnum. L’enceinte qui contient le LCS est appelée enceinte ventriculo sous-arachnoïdienne (EVSA). Son volume physiologique est de l’ordre de 140 mL. L’enceinte durale craniorachidienne est composée de trois secteurs volumiques : le parenchyme cérébral (70 % à 80 %), l’EVSA (5 % à 20 %) et le volume sanguin cérébral (VSC) (5 % à 15 %).

Relation pressions-volumes intracrâniens Le principe de Monroe-Kellie (8) donne comme constante la somme des trois volumes du contenu intracrânien : Volcérébral + VolEVSA + Volsanguin = constante. Toute addition volumique extrinsèque, ou simplement le changement de volume d’au moins l’un des trois, entraînent une augmentation de la PIC en l’absence d’une réduction réciproque ou équivalente d’au moins l’un des autres compartiments. Ainsi le cerveau, structure viscoélastique, est lentement compressible par modification des secteurs intra- et extracellulaires et le VSC peut se modifier très rapidement par le jeu de la vasomotricité cérébrale. Le volume du LCS est fonction de l’équilibre entre la production et la résorption, physiologiquement d’environ 0,35 mL/min, et du volume de l’EVSA. Ce dernier peut être modifié par expansion du secteur rachidien au dépens de l’espace extradural. Lors d’HTIC, ces mécanismes compensateurs sont dépassés par des modifications pathologiques de volume (tumeur, hématome, œdème, hydrocéphalie, vasoplégie). Des compressions vasculaires intraparenchymateuses et des déplacements des structures cérébrales entre les différents compartiments, à l’origine d’engagements, deviennent source d’ischémie (5). Les structures supratentorielles se déplacent sous la faux du cerveau et par l’orifice tentoriel vers la fosse postérieure ; les structures infratentorielles se

Mesure de la pression intracrânienne

85

déplacent vers le haut par l’orifice tentoriel, ou descendent à travers le foramen magnum. L’efficacité des systèmes tampons de compensation volumique peut être évaluée de plusieurs façons. Ainsi, l’étude de la circulation résorption du LCS faite par injection de LCS artificiel (ou son équivalent proche : NaCl à 0,9 %) en perfusion continue ou après un bolus (de 1 mL à 4 mL), permet le calcul de la résistance à l’écoulement, normalement inférieure à 12 mmHg/mL/min. La compliance de l’EVSA, témoin de sa capacité de distensibilité, s’évalue en étudiant la relation pression/volume. Le calcul de l’index pression volume (PVI) est la méthode la plus courante d’évaluation de la compliance. Il se définit comme le volume de liquide nécessaire pour augmenter la pression par un facteur 10, PVI = ∆V/Log10 (P2/P1) ; il est supérieur à 25 mL chez l’adulte et à 10 mL chez l’enfant. Le réservoir spinal du LCS étant plus petit chez l’enfant, l’effet compensateur en est diminué. À moins de dix-huit mois, les fontanelles sont ouvertes et peuvent se disjoindre si l’augmentation du volume intracrânien est lente et progressive. En revanche, l’absence d’extensibilité de la dure-mère empêche la compensation d’une augmentation brutale de volume (9). La relation pression/volume générale suit une courbe de type exponentielle, décrite par Langfitt (8), dont la pente, faible dans la zone physiologique, s’accentue très rapidement lorsque s’installe une HTIC traduisant un dépassement des systèmes compensateurs.

Liquides intracrâniens et variations de pression Le parenchyme cérébral est composé des secteurs intracellulaire et interstitiel. La barrière hémato-encéphalique (BHE) sépare le secteur interstitiel du compartiment sanguin. Les mouvements hydroéléctrolytiques au niveau de la BHE, du fait des jonctions étanches entre les cellules endothéliales, répondent aux lois de l’osmose. Lors de l’altération de la BHE, ces mouvements obéissent à la pression hydrostatique, le libre passage des protéines et des électrolytes annule les gradients osmotiques et oncotiques. Le volume de l’espace interstitiel cérébral (EIC) est déterminé uniquement par le gradient osmotique transmembranaire. Les variations brutales de volume sont limitées par la présence d’osmoles actives dites protectrices (électrolytes, acides aminés, polyols, triéthylamine). Leur efficacité est cependant limitée si le trouble est d’installation rapide (10, 11). Le LCS, ultrafiltrat plasmatique, est principalement sécrété dans les ventricules par les plexus choroïdes. La production de LCS, constante pour les valeurs physiologiques de PIC, est diminuée dans un contexte d’HTIC. La PIC est directement proportionnelle aux capacités de sécrétion, de circulation et de résorption du LCS. Cette dernière est fonction du gradient transvillositaire entre la PIC et la pression veineuse des sinus crâniens et des veines périradiculaires, principaux sièges des villosités. La résorption passive du LCS s’effectue dès lors que la PIC est supérieure à la pression veineuse périvillositaire. Des

86

La réanimation neurochirurgicale

gradients de pression dans l’EVSA s’instaurent lorsqu’il existe un trouble de la circulation du LCS avec obstacle en amont des villosités (12).

Relation débit sanguin cérébral et PIC Les mécanismes de régulation du volume sanguin cérébral sont indirectement liés au débit sanguin cérébral (DSC) et à la vasomotricité cérébrale. La pression sanguine des artères intracrâniennes est proche de la pression artérielle systémique (en décubitus strict et en ne tenant pas compte du gradient le long de l’arbre vasculaire) estimée par la pression artérielle moyenne (PAM). La pression veineuse centrale (PVC) reflète la pression des sinus veineux intraduraux (avec les mêmes restrictions que pour la pression artérielle) aux parois fibreuses et peu compressibles, relativement protégés des variations de PIC. Les veines extraparenchymateuses, ou veines ponts, traversent l’espace sous-arachnoïdien baigné par le LCS, où elles sont sous la dépendance de la PIC. La PPC correspond à : pression artérielle (Pa) d’entrée – pression veineuse de sortie (Pv). Par simplification, en clinique, la formule suivante est utilisée : PPC ≅ PAM – Pression IntraCrânienne (PIC), car on estime que Pv est ≅ à la PIC et que la PA périphérique reflète la Pa cérébrale (sous certaines conditions, voir supra).

Dynamique de la PIC La PIC doit être envisagée dans un sens dynamique, c'est-à-dire en tenant compte de ses variations spontanées et adaptatives. Il s’agit principalement des ondes de PIC et de la dynamique de l’autorégulation. Les ondes sont liées au secteur vasculaire, soit directement comme le pouls (onde de pouls) et les ondes lentes, soit indirectement par les gros vaisseaux intrathoraciques soumis aux variations de pression lors des mouvements respiratoires (onde respiratoire). Les ondes lentes sont représentées par les ondes B oscillants entre 5 mHz et 50 mHz (0,5 à 3 ondes/min), les ondes Infra B (IB, les plus lentes) dont les ondes en plateau sont les plus classiques et les ondes Ultra B (UB, les plus rapides) (13). Elles sont provoquées par des modifications rythmiques de la vasomotricité, sous l’influence du système neurovégétatif contrôlant le secteur systémique pour les B et IB et sous l’influence du métabolisme local des vaisseaux intraparenchymateux pour les UB (7, 14). Les ondes IB sont toujours considérées comme pathologiques alors que les ondes B et UB sont rencontrées physiologiquement. L’apparition d’ondes en plateau en situation de gradients de pression intracrâniens (cas le plus fréquent) signe un risque d’engagement. Le sommeil, en particulier paradoxal, provoque des oscillations cycliques selon ses phases. Toutes les situations susceptibles de modifier la ventilation ou le rythme cardiaque sous dépendance mécanique ou neurovégétative peuvent modifier la PIC comme la toux, le rire, l’éveil, la peur, ou la perception d’un

Mesure de la pression intracrânienne

87

bruit. Les manœuvres de réanimation (ventilation, intubation, pose de cathéter) provoquent des ondes vasomotrices qui retentissent sur la PIC. L’autorégulation débit-perfusion adapte les résistances vasculaires en fonction des variations de la pression de perfusion (dans la gamme physiologique). L’autorégulation statique, la plus classique, agit en quelques minutes. Elle est mise en jeu en situation artificielle lors de tests thérapeutiques (par exemple en augmentant la PAM) et lors d’HTIC où elle est rapidement dépassée. L’autorégulation dynamique correspond aux mécanismes adaptatifs rapides (de l’ordre de la seconde) en situation physiologique pour chaque variation cyclique de pression (pouls, respiration) ou artificiellement lors de tests dits dynamiques (par exemple par compression ou décompression brutale de vaisseaux) (fig. 1).

Fig. 1 – Secteurs intracrâniens. Ondes de PIC.

88

La réanimation neurochirurgicale

Techniques de mesure de la pression intracrânienne L’immense majorité des techniques de mesure de la PIC font appel, en clinique, à des procédés invasifs qui utilisent des transducteurs, permettant de transformer des variations de pression en variations électriques (effet piézoélectrique en particulier). La force appliquée sur le capteur le déforme, ce qui modifie sa résistance électrique de manière inversement proportionnelle. Les variations de résistance sont détectées grâce à un système type « pont de Wheatstone », ou réseau de résistances en parallèle, jouant le rôle d’amplificateur. Les spécificités communément admises pour un capteur de PIC sont : une sensibilité de – 40 mmHg à + 100 mmHg, une précision de +/– 2 mmHg entre 0 et 20 mmHg, une erreur inférieure à 10 % entre 20 mmHg et 100 mmHg et une stabilité dans le temps (dérive minime). L’ensemble du système implanté doit être responsable d’une faible morbidité (saignement, traumatisme encéphalique, infection) et avoir un coût raisonnable (15). Les sites d’implantation des capteurs sont multiples, extra-dural, sous-dural, intraparenchymateux, intraventriculaire ou lombaire.

Systèmes externes à transmission liquidienne Le cathéter intraventriculaire est la méthode de référence pour mesurer la PIC. Il est siliconé, multifenêtré et se place dans la corne ventriculaire frontale. C’est la technique de mesure la plus simple, elle est précise et permet un drainage thérapeutique de LCS, si survient une HTIC (16). Les principaux défauts de cette technique sont le risque de colonisation bactérienne, la mise en place parfois difficile en cas de petits ventricules et lors de dégâts cérébraux importants, la fuite ou l’obstruction du cathéter. Il est préférable de le mettre en place au bloc opératoire dans des conditions d’asepsie rigoureuse et par une équipe entraînée. La calibration peut se faire sans retrait du drain. Le niveau du zéro de référence intervient dans l’interprétation des valeurs de la PIC et, bien qu’il n’existe aucun consensus, la plupart des équipes admettent comme zéro le milieu d’une ligne joignant le conduit auditif externe à la partie externe du rebord orbitaire. Les cathéters sous-duraux ou sous-arachnoïdiens, peu utilisés, simples à insérer, épargnent le parenchyme et entraînent un taux d’infection faible mais sont moins fiables et peuvent s’obstruer partiellement ou totalement, ce qui induit un amortissement des mesures et une sous-estimation de la PIC. Le cathéter à double courant possède un système de transmission liquide spécifique (indépendant du canal drainant le LCS), ce qui diminue les problèmes d’amortissement car le « capteur » est dans la cavité ventriculaire, en permettant une recalibration in vivo (17). Il existe en version épidurale, sousdurale, intraventriculaire (avec la possibilité de drainage du LCS), et intraparenchymateuse.

Mesure de la pression intracrânienne

89

Systèmes à capteurs internes Ils utilisent des transducteurs par miroir déformable avec fibre optique ou par système piézo-électrique. Ils sont directement placés dans l’EVSA ou le plus souvent dans le parenchyme cérébral. Dans ce dernier cas, ils peuvent être mis en place dans l’unité de soins intensifs, par une équipe entraînée, respectant une parfaite asepsie. Le capteur extradural assimilable à un capteur interne comporte une jauge de contrainte placée directement à la surface de la duremère. Il peut aussi s’agir d’une simple chambre de pression où la dure-mère fait office de membrane transductrice (type De Rougemont). Ils n’entraînent pas d’effraction durale, ce qui limite les risques traumatiques et septiques, mais ils sont aujourd’hui peu utilisés car peu fiables (précision, dérive). Le capteur à fibre optique coiffe l’extrémité d’un cathéter à fibre optique et peut être placé dans le parenchyme ou dans le ventricule (avec les contraintes particulières de pose liée à l’abord ventriculaire). Il est muni d’un diaphragme flexible réfléchissant. La fibre optique achemine la lumière vers le capteur ainsi que la lumière réfléchie par le diaphragme (18). Le changement d’intensité de la lumière réfléchie est lié directement aux contraintes appliquées au capteur (déformation de la surface réfléchissante) et est interprété en termes de changement de pression. Il existe une corrélation étroite entre la mesure intraventriculaire et la mesure intraparenchymateuse par fibre optique (19). La limite principale de cette technique est la dérive progressive (20). La calibration in vivo est impossible, ce qui impose théoriquement le remplacement du capteur si la durée de la mesure dépasse cinq jours. Le capteur piézo-électrique utilise une jauge de contrainte avec piézo-résistance intégrée. Les variations infimes de résistance sont directement liées à la contrainte appliquée au capteur à travers un diaphragme en silicone. Le changement de résistance est reflété par le changement de voltage, converti en unité de pression. La mesure précisément corrélée à la pression intraventriculaire obtenue par drainage est soumise à une dérive minime. Ce capteur permet une mesure intraparenchymateuse ou intra ventriculaire (21).

Autres méthodes de mesure En marge des méthodes utilisant des transducteurs, se développent des procédés non invasifs permettant d’approcher des mesures de variations de PIC en s’affranchissant de la morbidité liée à l’implantation intracrânienne de capteur ou cathéter. Toutes ces techniques sont actuellement à un stade expérimental. Elles présentent un intérêt en association avec une mesure absolue, au moins intermittente, de la PIC. L’impédancemétrie tympanique a pour principe la détection de variations de tension de la membrane tympanique reflétant des variations de PIC. C’est une mesure peu précise de la PIC. La mesure du flux transcutané par laser Doppler repose sur le principe d’une

90

La réanimation neurochirurgicale

corrélation inverse entre la PIC et le flux sous-cutané au niveau du scalp. Cette technique permet une approche des variations relatives de PIC. L’ophtalmo dynamométrie repose sur la mesure des variations de diamètre de la veine centrale de la rétine (dont la pression est corrélée avec la PIC du fait de son trajet intracrânien). Elle permet d’obtenir une mesure approchée de la PIC, lorsqu’elle est comparée à des variations provoquées de la pression intraoculaire. L’étude des variations des oto-émissions acoustiques (EOA) est une technique au principe différent. Elle utilise l’analyse spectrale des vibrations spontanées émises par l’oreille interne après stimulation. Les variations du spectre émis sont corrélées aux variations de pression intracrânienne. La précision imparfaite et le nombre important de sujets aux EOA non décelables (50 %) limitent son application (22). Le Doppler transencéphalique, développé récemment, permet de détecter les variations de vitesse de transmissions d’ultrasons à travers l’encéphale (23). Ces variations de célérités sont liées aux variations de pression régnant dans la boite crânienne. La corrélation entre la courbe de pression obtenue par cette technique et celle obtenue par mesure invasive est correcte, cependant elle ne permet qu’une estimation relative de la PIC. Avec le Doppler transcrânien, la comparaison des flux dans les compartiments intracrânien et extracrânien de l’artère centrale de la rétine permettrait également une approche de la mesure de la PIC.

Lieu de mesure de la pression intracrânienne Compte tenu des différences de pression existant à l’intérieur de l’enceinte craniorachidienne, il est recommandé de mesurer la pression à proximité de la lésion (24) (fig. 2).

Fig. 2 – Mesure de la PIC.

Mesure de la pression intracrânienne

91

Analyse de la pression intracrânienne La mesure de la PIC nécessite souvent d’être complétée par une analyse pour être interprétée. Soumise aux nombreuses oscillations physiologiques ou pathologiques, elle est labile. En première approximation clinique, même pour une mesure ponctuelle, dite instantanée, seule une valeur moyenne doit être prise en compte car de nombreux facteurs peuvent être confondants dès lors que l’on doit prendre une décision thérapeutique ou diagnostique.

Mesure ponctuelle La PIC instantanée peut être mesurée à partir de capteurs (par mesures intermittentes et après exclusion transitoire de la tubulure de drainage en cas de dérivation externe concomitante) ou plus directement à l’occasion d’une simple ponction lombaire (après élimination de risques d’engagement) en mesurant la hauteur de la colonne d’eau remontant dans un simple cathéter (1 cm H2O = 0,735 mmHg ; 1 Pascal = 0,0075 mmHg). La durée de la mesure doit être d’au moins trois minutes pour minimiser le risque d’interprétation erronée d’une valeur relevée fortuitement au sommet d’une onde B physiologique. Le patient doit être calme, en décubitus strict, en normoventilation, ne pas parler et ne pas subir de pression abdominale. Aucun médicament susceptible d’influencer la PIC ne doit être utilisé, si une anesthésie est réalisée.

Enregistrements lents ou de longue durée Il s’agit de la mesure en continue de la PIC et des signaux liés (PAM, PPC calculée). Les contraintes seront différentes selon l’objectif. Si l’on veut interpréter les ondes lentes B ou IB, il faut que l’échantillonnage du signal (en pratique celui affiché sur le moniteur) soit supérieur ou égal à 0,5 échantillon par seconde. La chaîne en amont du moniteur (transducteur, moniteur intermédiaire éventuel) et celle en aval (enregistrement numérique) doivent être adaptées à cette contrainte (le taux d’échantillonnage de chaque élément ne doit pas descendre au dessous de 0,5 échs/s). Si l’intérêt ne porte que sur les variations de la PIC moyenne, un échantillonnage à 1 point/min semble un bon compromis (les ondes IB sont visibles).

Enregistrement et analyse dynamique Il s’agit de l’analyse de l’onde pouls, de l’onde respiratoire et de l’autorégulation dynamique. Bien que la première soit de peu d’intérêt pratique, et que les autres relèvent de la recherche, leur réalisation doit faire appel à un environne-

92

La réanimation neurochirurgicale

ment spécifique adapté à la fréquence de l’onde étudiée : la fréquence de résonance du capteur doit être valide et l’échantillonnage doit être suffisant pour la numérisation du signal (en pratique ≅ 100 échs/s pour le pouls). L’analyse concomitante du signal Doppler (test d’autorégulation dynamique) relève des mêmes contraintes.

Analyse des informations liées à la pression intracrânienne Le minimum d’analyse de la PIC est un calcul de valeur moyenne. Pour les enregistrements longs, l’information peut être condensée sous la forme de tendance ou d’histogramme. La tendance offre une représentation en fonction du temps après rééchantillonnage lent permettant de visualiser une longue période de temps. L’histogramme offre une représentation de la distribution des pressions (par gammes) pour une période de temps définie. Les deux perdent tout ou partie de l’information dynamique mais peuvent permettre d’anticiper l’évolution de la situation clinique et renseignent sur l’efficacité des traitements. Pour faire un diagnostic d’HTIC, sans évaluation des ondes, l’histogramme est probablement plus approprié. La prise de décision en temps réel, pour modifier un traitement de l’HTIC ou la PPC, s’appuie sur une lecture simple des courbes en tenant compte ou pas de la présence d’ondes lentes selon la configuration matérielle utilisée. En pratique, la constatation d’une onde IB signe une HTIC avec ses risques d’engagement (surtout lors de plateau) et d’importantes ondes B (pics de pression pathologiques ou occurrence spontanée élevée) traduisent une HTIC patente ou latente.

Indications de la mesure de pression intracrânienne Chez le traumatisé crânien grave La corrélation entre une PIC élevée et un pronostic défavorable a été démontrée par de nombreux auteurs (25). Bien que les risques liés à la mise en place d’un capteur de mesure de pression soient faibles, il convient de réserver cette technique aux patients susceptibles de développer une HTIC. Les objectifs principaux sont de guider la thérapeutique en limitant l’utilisation abusive de traitements agressifs et de contrôler les modifications de PIC susceptibles d’entraîner engagements et altération de la perfusion cérébrale. Dans tous les cas, la surveillance de la PIC doit être couplée à celle de la PAM avec calcul de la PPC. Le monitorage de la PIC est depuis longtemps, pour la plupart des équipes, une intervention à faible risque et à haut rendement avec un coût raisonnable. Son utilisation est recommandée : lorsque le score de Glasgow est inférieur à 8 et la TDM anormale, lorsque la TDM est normale et qu’il existe deux des critères suivants : âge supérieur à 40 ans, déficit moteur uni- ou bila-

Mesure de la pression intracrânienne

93

téral, épisodes de pression artérielle systolique inférieurs à 90 mmHg. L’indication doit être discutée au cas par cas chez les patients de moins de 40 ans dont le score de Glasgow est inférieur à 8, la TDM normale et l’état hémodynamique stable (26). Dix à 20 % des traumatisés crâniens modérés (score de Glasgow de 9 à 12) étant susceptibles de s’aggraver, la mesure de la PIC peut être alors proposée s’il existe des lésions intracrâniennes avec effet de masse. Une PIC normale chez des patients porteurs de lésions focales (hématomes ou contusions) avec risques d’engagements ne doit pas retarder l’acte chirurgical (27). La mesure de la PIC par voie ventriculaire est préférable si la taille des ventricules le permet, et si un drainage thérapeutique de LCS est nécessaire. Un capteur miniature placé dans un cathéter intraventriculaire apporte les mêmes avantages pour un coût plus élevé. Sinon un capteur intraparenchymateux sera mis en place.

Hémorragies sous-arachnoïdiennes par rupture anévrismale

La rupture ou la fissuration vasculaire entraîne l’irruption brutale de sang artériel dans les espaces sous-arachnoïdiens, parfois dans le parenchyme cérébral ou dans le système ventriculaire. Un œdème cérébral peut se constituer secondairement, lié à une diminution du DSC (28). L’hémorragie sous-arachnoïdienne de grade clinique élevé s’accompagne de façon quasi constante d’une HTIC. L’augmentation de la résistance à l’écoulement ainsi que l’obstruction des voies de circulation et de résorption du LCS favorisent l’hydrocéphalie aiguë qui complique 20 % des hémorragies méningées tous grades de Hunt et Hess confondus (29). Le diagnostic précoce de l’hydrocéphalie n’est pas toujours évident et l’HTIC peut apparaître une à trois heures avant la dilatation ventriculaire (30). Ultérieurement, la mesure de PIC permet d’optimiser la PPC lors de l’apparition d’un vasospasme. La surveillance de la PIC, indispensable, est proposée préférentiellement par le biais d’une dérivation ventriculaire externe (DVE) dont l’intérêt supplémentaire est de permettre le drainage thérapeutique du LCS. Elle sera utilisée avec une contre-pression de 15 cm d’eau au-dessus du zéro afin de limiter le risque de rupture anévrismale. Une fois l’anévrisme traité, ce niveau peut être abaissé. La mise en place de la DVE doit être très précoce, avant le traitement de l’anévrisme, compte tenu de l’utilisation d’héparine lors de la procédure d’embolisation. Pour certains auteurs, la mesure de la PIC pourrait guider la prise en charge de l’anévrisme. Ainsi, ce dernier ne serait pas traité chez les patients présentant une HTIC non médicalement contrôlée. En effet 64 % de bons résultats sont retrouvés chez les patients de grade IV ayant subi une intervention chirurgicale après contrôle de la PIC entraînant une amélioration clinique (31).

94

La réanimation neurochirurgicale

Autres situations cliniques Dans l’hépatite fulminante, le développement d’une HTIC est un facteur de mauvais pronostic. Si les paramètres de la coagulation le permettent, la surveillance de la PIC et l’optimisation de la perfusion cérébrale aident au traitement des patients et à une sélection pour la transplantation hépatique (32). Dans les hydrocéphalies tardives ou chroniques, conséquences d’une HSA, la surveillance de la PIC avec enregistrements des tendances, associée au calcul de l’index bi-caudé sur la TDM peut être une aide au sevrage de la DVE et à la décision de pose d’un shunt. La mesure de PIC peut également aider au diagnostic et à la compréhension de certaines hydrocéphalies communicantes (33). Des tests dynamiques d’étude de la compliance de l’EVSA et de la circulation/résorption du LCS peuvent contribuer à l’orientation du traitement. Dans les processus expansifs intracrâniens, la mesure de PIC est devenue inutile en préopératoire depuis l’utilisation systématique de l’imagerie (TDM et IRM) et l’efficacité de la corticothérapie sur les signes cliniques. En revanche, en postopératoire, dans le cas de certaines tumeurs d’exérèse difficile avec possible constitution secondaire d’hématomes, ou de tumeurs très œdématogènes (gliomes malins, certains méningiomes, métastases), la mesure de PIC peut aider à la surveillance du réveil, et favorisera la rapidité d’une réintervention éventuelle. En effet, 20 % des patients seraient dans ce contexte susceptibles de développer une HTIC (34). Chez l’enfant, dans certaines craniosténoses (syndromes de Crouzon, ou Pfeiffer) la mesure de PIC permet de définir le retentissement fonctionnel, le moment de l’intervention et la surveillance postopératoire (35). Dans d’autres processus à haut risque d’HTIC, neurologiques, infectieux, viraux, inflammatoires, dans les états de mal épileptiques, et dans certaines hypertensions intracrâniennes aiguës bénignes, cette mesure peut être aussi utile.

Complications liées à la mesure de la pression intracrânienne Infection Principal risque de la DVE pour la majorité des auteurs, elle se définit par une culture positive du LCS, associée à l’hypoglycorachie et à la pléiocytose caractéristiques d’une méningite. L’incidence varie dans les études rétrospectives entre 0 et 22 %, avec une moyenne de 10 %. Une hémorragie intraventriculaire, une PIC supérieure à 20 mmHg, une craniotomie concomitante, une fracture de la base avec fuite de LCS, une méningite préexistante, augmentent le risque des ventriculites sur DVE. Une infection systémique, l’âge et l’état

Mesure de la pression intracrânienne

95

clinique du patient jouent également un rôle favorisant. Le rôle de la durée d’utilisation de la DVE reste une notion controversée, mais il semblerait que le risque maximum se situe dans les dix premiers jours. Lorsque la durée d’utilisation est supérieure à cinq jours, le changement systématique n’apparaît pas licite s’il n’y a pas colonisation. Le lieu de pose, réanimation ou bloc opératoire, ne semble pas modifier le risque infectieux. En revanche, il convient de détecter rapidement après retrait du cathéter la fuite de LCS, source d’infection, et ce, même plusieurs jours après l’ablation de la DVE. Aucune étude ne permet de conclure à l’intérêt d’une antibioprophylaxie lors de la pose ou du maintien du système (36). Ces complications sont diminuées par une asepsie rigoureuse, une fréquence limitée des ouvertures des lignes de drainage, l’utilisation de systèmes clos avec deux robinets et une grande vigilance dans la surveillance qui doit faire l’objet d’un protocole écrit. Les prélèvements bactériologiques doivent être guidés par la clinique (37, 38). En ce qui concerne les capteurs intraparenchymateux, le taux d’infections est estimé à 2,1 % (39).

Complications hémorragiques Le taux d’hématomes intracérébraux induit par la mesure de PIC est inférieur à 4 % si les troubles de l’hémostase sont corrigés avant la pose du capteur (40). Les troubles sévères de la coagulation sont une contre-indication à la pose d’un capteur intracrânien.

Complications mécaniques Les malpositions, dysfonctionnements, obstructions, déconnections, collapsus ventriculaires n’induisent pas de morbidité à long terme, mais peuvent entraîner des erreurs de mesures de la PIC, et une augmentation des coûts liée aux changements de capteurs. Ces complications sont rares si l’équipe est entraînée à la pose et à la maintenance des systèmes.

Pression intracrânienne et multimonitorage : quel avenir ? La mesure de la PIC doit être couplée avec d’autres paramètres pour être efficacement interprétée, du moins dans les situations les plus complexes et aussi les plus fréquentes en neuroréanimation. Au-delà du calcul direct de la PPC, l’analyse des données de la PIC est utile en parallèle avec d’autres moyens devenus, ou en voie de devenir, d’utilisation courante comme le Doppler transcrânien, la mesure des pressions partielles, intraparenchymateuse, la

96

La réanimation neurochirurgicale

microdialyse et l’imagerie cérébrale tomodensitométrique en résonance magnétique nucléaire ou en tomographie par émission de positons. Ainsi, par exemple, la simple évaluation de l’autorégulation (statique ou dynamique) ou du retentissement d’un mécanisme physiopathologique ou d’un traitement peut être réalisée plus facilement et surtout plus objectivement. Il est important d’associer ces différentes modalités d’informations pour mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques et ainsi optimiser les traitements (la « targeted therapy » définie par Miller (41) est plus que toujours d’actualité), tout en s’ouvrant sur de nouvelles solutions. La mesure non invasive de la PIC ne supplantera la mesure invasive que si des solutions techniques améliorent la fiabilité de la mesure. Elles sont encore du domaine de la recherche et doivent contraindre le praticien à une meilleure maîtrise des données « invasives ». Force est de constater qu’en dépit des informations fournies, la difficulté de réduire efficacement mortalité et morbidité en situation critique de souffrance cérébrale (avec ou sans HTIC) continue à faire désespérer certains et favorise la sous-utilisation du monitorage invasif comme le montrent des enquêtes récentes (42). Comme toujours, il existe un décalage entre les moyens et les objectifs qui freine la mise en application des consensus les plus rationnels et l’évolution des pratiques thérapeutiques et diagnostiques. Néanmoins, l’évolution technologique nous conduit vers un environnement de soins de plus en plus sophistiqué pour les patients gravement atteints. L’intégration des systèmes simplifie la gestion de nombreuses situations qui ont été banalisées grâce aux progrès médicaux.

Conclusion Les techniques invasives, en particulier le cathétérisme ventriculaire, restent les méthodes de référence pour la mesure de la PIC. Les microcapteurs implantables s’accompagnent d’une morbidité inférieure pour une fiabilité et une précision équivalentes. Les méthodes non invasives, toujours en cours d’expérimentation, permettront une indication plus large de cette mesure indispensable pour l’orientation thérapeutique en cas de pathologie intracrânienne. Les indications de mesure de la PIC sont en grande partie consensuelles mais sa mise en application reste encore en retrait. Ceci semble plutôt le fait des contraintes organisationnelles médico-économiques et d’une insuffisance de l’évaluation des pratiques (en termes de soin et de recherche) que celui des systèmes de mesure.

Références 1. Janny P (1950) La pression intracrânienne chez l’homme. Méthode d’enregistrement. Etude de ses variations et de ses rapports avec les signes cliniques et ophtalmologiques. Thèse

Mesure de la pression intracrânienne

97

2. Lundberg N (1960) Continuous recording and control of ventricular fluid pressure in neurosurgical practice. Acta Psychol. Neurol. Scand. [Suppl] 36: 149 3. Picard P, Waleck P, Bonnard-Gougeon M et al. (1997) Monitorage de la pression intracrânienne en France, Belgique et Suisse francophones. Enquête rétrospective et prospective. Ann. Fr. Anesth. Réanim. 16: 420-8 4. Sahjpaul R, Girotti M (2000) Intracranial pressure monitoring in severe traumatic brain injury. Results of a canadian survey. Can. J. Neurol. Sci. 27: 143-7 5. Irthum B, Lemaire JJ (1999) Hypertension intracrânienne. E.M.C. Neurologie 17-035-N10, 8p 6. Welch K (1980) The intracranial pressure in infants. J Neurosurg. 52: 693-9 7. Lemaire JJ, Khalil T, Cervenansky F et al. (2002) Slow Pressure Waves in the Cranial Enclosure. Acta Neurochir. (Wien) 144: 243–54 8. Langfitt TW, Weinstein JD, Kassell NF (1965). Cerebral vasomotor paralysis produced by intracranial hypertension. Neurology 15: 622-41 9. Marmarou A, Maset AL, Ward JD et al. (1987) Contribution of CSF and vascular factors to elevation of ICP in severely head-injured patients. J.Neurosurg 66: 883-90 10. Boulard G (2001) Sodium, osmolarité plasmatique et volume cérébral. Ann Fr Anesth Réanim 20: 196-202 11. Ravussin P, Favre JB, Archer DB et al. (1995) Remplissage liquidien et osmolalité chez le patient neurochirurgical. In Ravussin P, Boulard G, Bissonnette B, Cotrell J (eds). Protection cérébrale. Masson, Paris, pp 98-111 12. Bissonnette B, Ravussin P (1997) Biomécanique et hypertension intracrânienne. Ann Fr Anesth Réanim 16: 389-93 13. Lemaire JJ, Boire JY, Chazal J, Irthum B (1994) A computer software for frequential analysis of slow intracranial pressure waves. Comput Meth Programs Biomed 42: 1-14 14. Nicolet J, Gillard T, Gindre G et al. (2005). Modifications of spontaneous cerebral blood flood oscillations during cardiopulmonary bypass. Acta Neurochir, Suppl 95: 337-9 15. Ravi R, Morgan RJ (2003) Intracranial pressure monitoring. Curr Anaesth Crit Care 14: 229-35 16. Pottecher T, Joseph PM, Launoy A, Calon B (1997) Techniques de mesure de la pression intracrânienne. Ann Fr Anesth Reanim 16: 405-9 17. Yau YH, Piper IR, Clutton RE, Whittle IR (2000) Experimental evaluation of the Spiegelberg intracranial pressure and intracranial compliance monitor. Technical note. J Neurosurg 93: 1072-7 18. Munch E, Wiegel R, Schmiedek P, Schurer L (1998) The Camino intracranial pressure device in clinical practice: reliability, handling caracteristics and complications. Acta Neurochir (Wien) 14: 1113-9 19. Czosnyka M, Czosnyka Z, Pickard JD (1996) Laboratory testing of three intracranial pressure microtransducers: technical report. Neurosurgery 38: 219-24 20. Macmillian CS, Wild JM, Andrews PJ et al. (1999) Accurary of a miniature intracranial pressure monitor, its function during magnetic resonnance scanning, and assessment of image artifact generation. Neurosurgery 45: 188-92 21. Stendel R, Heidenreich J, Schilling A et al. (2003) Clinical evaluation of a new intracranial pressure monitoring device. Acta Neurochir 145: 185-93 22. Buki B, Avan P, Lemaire JJ et al. (1996) Otoacoustic emissions: a new tool for monitoring intracranial pressure changes through stapes displacements. Hearing Resarch 94: 125-9 23. Ragauskas A, Daubaris G, Ragaisis V, Petkus V (2003) Implementation of non-invasive brain physiological concept. Medical Ingineering and Physics 25: 667-78 24. Gambardella G, D’Avella D, Tomasello F (1992) Monitoring of brain tissue pressure with a fiberoptic device. Neurosurgery 5: 918-22 25. The Brain Trauma Foundation. The American Association of Neurological Surgeons. The Joint Section on Neurotrauma and Critical Care (2000) Indications for intracranial pressure monitoring. J Neurotrauma 17: 479-91

98

La réanimation neurochirurgicale

26. SFAR-ANAES. (1999) Prise en charge des traumatisés crâniens graves à la phase précoce. Recommandations pour la pratique clinique. Ann Fr Anesth Réanim 18: 15-22 27. Melon E (1997) Indications du monitorage de la pression intracrânienne. Ann Fr Anesth Réanim16: 415-9 28. Claassen J, Carhuapoma JR, Kreiter KT et al. (2002) Global cerebral edema after subarachnoid hemorrhage: frequency, predictors, and impact on outcome. Stroke 33: 1225-32 29. Terminassian A (2004) Monitorage hémodynamique et métabolique cérébral en neurochirurgie. In: Ravussin P (ed) Le patient neuro-chirurgical. Springer Verlag, France, pp 82-96 30. Mehta V, Holness RO, Connolly K et al. (1996) Acute hydrocephalus following aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Can. J Neurol Sci 23: 40-5 31. Rossi S, Buzzi F, Paparalla A et al. (1998) complications and safety associated with ICP monitoring: a study of 542 patients. Acta Neurochir (Wien) 71: 91-3 32. Tofteng F, Larsen FS (2004) Management of patients with fulminant hepatic failure and brain edema. Metab Brain Dis 19: 207-14 33. Lemaire JJ, Chazal J (1990). Exploration de la dynamique du LCR. Étude manométrique dans l'hydrocéphalie chronique de l'adulte. In: Bret P et Chazal J (eds) Neurochirurgie 1: 100-6 34. Ravussin P, Wilder-Smith OHG (2000) Anesthésie pour masse intracrânienne ; Chapitre 4. Spécificités anesthésiques selon les spécialités chirurgicales. In: Dalens B (ed), Traité d’anesthésie générale. Arnette, Paris, pp 1-21 35. Tamburrini G, Di Rocco C, Velardi F, Santini P (2004) Prolonged intracranial pressure monitoring in non-traumatic neurosurgical diseases. Med Sci Monit10: 53-63 36. Rebuck JA, Murry KR, Rhoney DH et al. (2000) Infection related to intracranial pressure monitors in adults: analysis of risk factors and antibiotic prophylaxis. J Neurol Neurosurg Psychiatry 69: 381-4 37. Korinek AM (1999) Risque infectieux des dérivations ventriculaires externes. Ann Fr Anesth Réanim18: 554-7 38. Lozier AP, Sciacca RR, Romagnolli MF, Connolly ES (2002) Ventriculostomy-related infections: a critical review of the literature. Neurosurgery 51: 170-82 39. Shapiro S, Bowman R, Callahan J et al. (1996) The fiberoptic intraparenchymal cerebral pressure monitor in 244 patients. Surg Neurol 45: 278-82 40. Melon E (1995) Mesure de la pression intracrânienne. In: Gadjos P, Loh L (eds) Réanimation et Neurologie. Arnette, Paris, pp 53-74 41. Miller JD (1987) ICP monitoring – Current status and future directions. Acta Neurochir (Wien) 85: 80-6 42. Pierrot M, François V, Ter Minassian A et al. (2003). Enquête sur l’impact des recommandations pour la pratique clinique (RPC) « Prise en charge des traumatisés crâniens graves à la phase précoce ». Ann Fr Anesth Réanim 22: 12-7

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien en réanimation neurochirurgicale A. Ter Minassian

Aspects méthodologiques C'est en 1981 que Rune Aaslid a apporté la démonstration qu'il était possible de recueillir un signal Doppler au travers de la barrière osseuse de la boîte crânienne (1). Historiquement, il était généralement considéré que les ultrasons ne pouvaient être utilisés dans cette application, les ruptures d'impédance successives dissipant l'énergie de l'onde émise. Cet obstacle théorique a été surmonté grâce à deux caractéristiques du Doppler transcrânien (DTC) : – l'atténuation du signal Doppler étant proportionnelle au carré de la fréquence, l'onde émise du DTC est à basse fréquence : 2 MHz ; – les DTC sont de forte puissance 100 mW/cm2, 90 % de l'énergie émise étant dissipée sous forme de chaleur au travers des différentes interfaces. Cependant malgré ces particularités, la barrière osseuse ne peut être franchie qu'au travers de « fenêtres » anatomiques particulières où l'os est particulièrement mince et peu stratifié ou au travers des fenêtres transophtalmique et transforaminale. Ainsi, chez 10 % de la population, l'insonation transcrânienne est impossible. Le DTC est un Doppler pulsé permettant ainsi une certaine définition spatiale. Le corollaire qui en découle est qu'il est limité dans l'estimation des hautes vitesses, et ce de façon croissante avec la profondeur de l'échantillonnage selon le principe découlant du théorème de Nyquist. La variable analysée est le gradient entre la fréquence émise et rétro-diffusée lié à la vitesse de déplacement des éléments réflecteurs, c’est-à-dire les éléments figurés du sang (hématies principalement), selon l'équation de von Doppler : ∆F = 2F0v cos .τ/ c. Ainsi pour une onde émise à 2 MHz, + 1 KHz de ∆F correspond à une vitesse de déplacement de 39 cm/s vers l'examinateur. La vitesse mesurée ne

100 La réanimation neurochirurgicale

peut être assimilée à la vitesse réelle que lorsque l'angle d'insonation par rapport au vecteur de déplacement tend vers 0 et donc cos τ vers 1. Ainsi un angle τ égal à 60° provoque une erreur de 50 % dans la mesure, un angle τ égal à 30° provoque une erreur de 13,5 % dans la mesure, un angle τ égal à 10° provoque une erreur de 2 % dans la mesure. La conclusion pratique importante qui en découle est qu'en matière de Doppler seules les hautes vélocités sont vraies : l'opérateur doit toujours rester critique vis-à-vis des basses vélocités et se demander s'il n'est pas possible d'optimiser l'angle d'insonation de l'axe vasculaire examiné. Enfin, lors de la réalisation pratique de l'examen on gardera à l'esprit que l'oreille humaine est un excellent fréquence-mètre dans la bande 0-20 KHz qui est précisément la bande de fréquence analysée en DTC. C'est à l'oreille plus que par l'analyse de la représentation graphique du signal sonore qu'on procédera au manœuvres d'optimisation de la position de la sonde en recherchant le signal le plus aigu et de plus forte puissance. Le DTC en réanimation est un examen effectué à l'aveugle sans échographie associée, ces derniers appareils étant beaucoup plus onéreux et généralement réservés aux services d'exploration fonctionnelles. L'identification formelle des artères intracrâniennes repose ainsi sur cinq critères : – la fenêtre acoustique utilisée et la direction de la sonde ; – le sens de déplacement des éléments réflecteurs ; – l'angulation de la sonde ; – la profondeur d'échantillonnage ; – la modification du signal aux tests de compression carotidiens cervicaux. Ces tests de compression ne doivent être réalisés qu'en l'absence de pathologie athéromateuse emboligène ou de dissection artérielle.

Examen normal Les vélocités Doppler sont habituellement exprimées en cm/s. Les appareils affichent la vitesse systolique, diastolique et moyenne. Cette vitesse moyenne (Vm) est la moyenne temporelle des pics de vélocité au cours d’un cycle cardiaque. La vitesse diastolique est également importante à prendre en compte car c’est la valeur la plus rapidement perturbée lorsque la pression de perfusion cérébrale (PPC) est compromise. Des valeurs normales pour les vitesses ont été établies (tableau I). Mais de nombreux facteurs physiologiques qui modifient le DSC modifient également les vitesses. Celles-ci sont donc à interpréter en fonction du contexte clinique : – les vélocités varient avec l’âge. La vitesse dans l’ACM est basse chez le nouveau-né (24 cm/s) mais augmente rapidement en quelques jours. Les vélocités augmentent ensuite lentement pour atteindre 100 cm/s entre 4 et 6 ans.

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien 101

Tableau I – Vitesses circulatoires et index de pulsatilité : valeurs normales chez l’adulte. Artère

Profondeur (mm)

Moyenne

Diastolique Systolique

IR

IP

ACM

40-55

62 ± 12

45 ± 10

90 ± 16

0,4-0,7

0,90 ± 0,24

ACA

60-75

50 ± 13

35 ± 10

71 ± 18

0,83 ± 0,17

ACP

55-80

37 ± 10

26 ± 7

53 ± 11

0,88 ± 0,20

TB

85-100

39 ± 9

31 ± 9

52 ± 9

ACM : artère cérébrale moyenne ; ACA : artère cérébrale antérieure ; ACP : artère cérébrale postérieure ; TB : Tronc basilaire ; IR : index de résistance ; IP : index de pulsatilité Tableau II – Vitesses circulatoires cérébrales et profondeur d’insonation (valeurs moyennes) en fonction de l’âge. Âge

ACM

ACI

ACA

TB

Vm (cm/s) 0-10 jours 11-90 jours 3-12 mois 1-3 ans 3-10 ans 10-18 ans

24 42 74 85 94 81

25 43 67 81 93 79

19 33 50 55 71 56

51 58 46

Vd (cm/s) 0-10 jours 11-90 jours 3-12 mois 1-3 ans 3-10 ans 10-18 ans

12 24 46 65 72 60

12 24 40 58 68 59

10 19 33 40 48 46

35 44 36

Profondeur (mm) 0-3 mois 3-12 mois 1-3 ans 3-6 ans 6-18 ans

25 30 35-45 40-45 45-50

40-50 45-55 50-55

55-65 60-65 60-70

50-60 55-70 60-80

Vm : vitesse moyenne ; Vd : vitesse diastolique ; ACM : artère cérébrale moyenne ; ACI : artère carotide interne ; ACA : artère cérébrale antérieure ; TB : tronc basilaire. D’après (2).

Par la suite, les vitesses diminuent progressivement avec l’âge d’environ 1 cm/s par an (tableau II) (2) ; – l’hémodilution augmente les vitesses circulatoires. Il existe une relation inverse entre la valeur de l’hématocrite et les vitesses. Chez des patients sous anesthésie, cette augmentation est de 2 % lorsque l’hématocrite diminue de 1 % (3) ; – la PaCO2 et la PaO2 sont les principaux facteurs qui modifient les vitesses. La variation est comprise entre 2 et 4 % par mmHg pour la PaCO2 lorsque la réactivité est intacte. En d’autres termes, la vélocité sylvienne varie entre 60 %

102 La réanimation neurochirurgicale

et 150 % de sa valeur de référence lorsque la PaCO2 varie de 20 à 60 mmHg. Pour la PaO2, les vitesses augmentent de manière exponentielle en dessous de 60 mmHg (4).

Artère cérébrale moyenne (ACM) C'est l'artère qui assure près de 80 % du débit sanguin hémisphérique. La fenêtre temporale est utilisée typiquement à une profondeur comprise entre 40 mm et 55 mm. Le flux se dirige vers la sonde (flux antérograde). L'artère dans son segment proximal forme un angle proche de 90° avec l'écaille temporale, ce qui signifie que la vitesse mesurée est très proche de la vitesse réelle (cosinus de l’angle d’insonation proche de 1). Le flux de l'ACM s'amortit à la compression carotidienne homolatérale sans disparaître, pour autant que le polygone de Willis soit fonctionnel. Au lever de la compression, il est observé une accélération transitoire correspondant à un hyperdébit grossièrement proportionnel à l'efficacité de l'autorégulation (fig. 1). Enfin l'ACM est normalement insensible à la compression controlatérale.

Fig.1 – Test de réponse hyperhémique transitoire (THR). Lors de la levée de la compression carotidienne homolatérale, on observe une réponse hyperhémique transitoire, liée à la vasodilatation cérébrale qui s’installe lors de la compression. Cette réponse est normale et témoigne de la persistance d’une autorégulation cérébrale. La valeur calculée est le THR ratio (THRR) qui est le rapport de la vitesse systolique après la levée de la compression sur la vitesse avant compression. La valeur normale est supérieure à 1,10.

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien 103

Artère cérébrale antérieure (ACA) La fenêtre temporale est utilisée. La profondeur d’insonation est située entre 60 et 75 mm. Le flux fuit l'examinateur (variation négative de fréquence) et l’angulation est souvent plus importante (antérieure) par rapport à l'ACM. Lorsqu’il existe une artère communicante antérieure fonctionnelle, il existe une accélération à la compression carotidienne controlatérale et une inversion du flux à la compression homolatérale (fig. 2).

Fig. 2 – Enregistrement bi-sonde en fenêtres temporales des artères cérébrales antérieures droite et gauche En haut : noter le flux rétrograde (négatif sous la ligne de base) la profondeur d'échantillonnage (68 mm) la vitesse circulatoire généralement plus basse que celle de l'artère cérébrale moyenne et l' inversion du flux à la compression homolatérale. En bas : forte accélération du flux à la compression controlatérale témoignant d’une artère communicante antérieure fonctionnelle.

Le segment post-communicant de l'ACA (artère péricalleuse) n'est pas accessible au DTC car l'axe artériel forme un angle de 90° par rapport à l'axe de tir ultrasonore (cos τ = 0).

Artère cérébrale postérieure (ACP) L’insonation dans ses segments pré- et postcommunicant est possible par la fenêtre temporale. L’angulation est légèrement postérieure pour le segment

104 La réanimation neurochirurgicale

précommunicant entre 60 et 75 mm de profondeur et le flux est antérograde. Le signal est souvent associé au signal veineux de la veine basilaire de Rosenthal. Il existe une accélération à la compression carotidienne homolatérale lorsqu’il existe une artère communicante postérieure. Le flux est insensible à la compression controlatérale. Une façon élégante d'identifier l'ACP chez le sujet conscient consiste à lui demander d'ouvrir et de fermer les yeux alternativement. Le flux de l'ACP qui vascularise les aires visuelles augmente d'environ 30 % à l'ouverture des yeux avec un décalage temporel d'environ trois secondes correspondant à la constante de temps de l'aurorégulation métabolique (fig. 3).

Artère basilaire (AB) L’examen est souvent plus difficile à réaliser en réanimation. La fenêtre est foraminale, en pratique environ 2 travers de doigts en dessous de la palpation de

Fig. 3 – Enregistrement bi-sonde en fenêtres temporales des artères cérébrales postérieures dans leurs segments précommuniquants. Fluctuation sinusoidale des flux bilatéraux lors de la fermeture-ouverture des yeux.

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien 105

l’écaille occipitale. Le flux est rétrograde entre 70 et 90 mm de profondeur. En deçà de 80 mm de profondeur, il est fréquent d’insonoriser une artère vertébrale au lieu de l’artère basilaire.

Artère carotide intracrânienne (ACI) En fenêtre temporale, l’artère est trouvée dans la continuité de l’ACM, à environ 60 mm de profondeur. Le signal est interrompu par la compression carotidienne homolatérale. En fenêtre transophtalmique, l’artère ophtalmique et les segments infra- et supraclinoïdien de l’ACI sont accessibles. Par voie transophtalmique, il est nécessaire de réduire la puissance d'émission à moins de 30 % de la puissance nominale et de ne pas prolonger l'examen afin d'éviter les lésions oculaires par ultrasons.

Artère carotide interne cervicale (ACIC) L'examen des carotides internes cervicales est le complément indispensable de tout examen DTC. Il se fait au mieux avec une sonde de 4 MHz en Doppler continu, le plus haut possible sous la mandibule. La difficulté, en l’absence d’échographie, est de distinguer la carotide interne d’une branche de la carotide externe. Cette dernière a toujours un indice de pulsatilité (IP) élevé. En pratique, un IP supérieur à 1,2 correspond rarement à l’ACI et doit faire poursuivre la recherche.

Interprétation et applications du Doppler transcrânien L'interprétation du DTC se fait essentiellement à partir de deux variables issues du sonogramme : les vitesses (moyenne et diastolique) et l’indice de pulsatilité IP = V syst – V diast/Vm (Vsyst = vitesse systolique maximum ; Vdiastolique = vitesse diastolique maximum). L’interprétation d’une variation des vitesses repose sur le raisonnement suivant : – à diamètre artériel constant, les variations des vitesses sont proportionnelles aux variations de débit ; – à débit constant, les variations de vitesse sont proportionnelles aux variations de diamètre artériel.

106 La réanimation neurochirurgicale

Les limites de la méthode sont implicites et tiennent au fait que le principe d'invariance du débit ou du diamètre artériel n'est pas toujours respecté, loin s'en faut. L'index IP permet de s'affranchir de l'erreur d'angulation (cos τ se retrouve en facteur du numérateur et du dénominateur de l'équation de IP). La normale de cet index est comprise entre 0,5 et 1,1. De façon notable, le lit vasculaire cérébral est l'un des moins résistifs de l'organisme et en conséquence la modulation d'amplitude du flux sanguin y est particulièrement faible. L'index IP est influencé par de nombreux facteurs : il augmente avec la pression intracrânienne et la diminution de la PPC (donc de la PAM), mais il est également influencé de façon majeure par l'état des résistances vasculaires cérébrales qui elles-mêmes varient très fortement avec le pH du LCR (environ 4 % de variations de DSC par mmHg de variation de capnie à pression de perfusion constante). Il est de plus influencé par la fréquence cardiaque : la bradycardie augmente l’IP, la tachycardie le diminue (en cas de bradycardie, plus de temps est laissé à la relaxation diastolique et la Vdiast diminue). L'interprétation de l’IP doit tenir compte de ces facteurs confondants qui doivent être impérativement contrôlés notamment lorsqu'on cherche à objectiver une hypertension intracrânienne. En outre, il a été montré que, contrairement à la mesure des vitesses, la reproductibilité de la mesure de l’IP était mauvaise (5). Cet index doit donc être interprété de manière qualitative plus que quantitative.

Hypertension intracrânienne (HTIC), arrêt circulatoire cérébral Modifications du signal Doppler transcrânien au cours de l’arrêt circulatoire cérébral L’arrêt circulatoire cérébral (ACC) au cours de la mort encéphalique est dû à l’effondrement de la pression de perfusion cérébrale (PPC) qui résulte d’une hypertension intracrânienne (HTIC). Lors de l’élévation de la pression intracrânienne à pression artérielle constante, la vitesse diastolique des artères du polygone de Willis diminue progressivement, alors que la vitesse systolique est peu affectée. Cette augmentation de la pulsatilité des artères du polygone est probablement due à la modification de l’élastance artérielle à pression transmurale décroissante. À ce stade, des mesures thérapeutiques appropriées suffisent à rétablir un profil de vélocimétrie normal. L’arrêt circulatoire diastolique se produit lorsque la pression intracrânienne (PIC) devient égale à la pression artérielle diastolique. Lorsque la PIC devient égale à la pression artérielle moyenne (PAM), et donc la PPC nulle, le sonogramme transcrânien ne disparaît pas mais l’absence de flux moyen prend un aspect caractéristique de

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien 107

flux oscillant, composé d’un flux systolique antérograde persistant, suivi d’un flux diastolique rétrograde. Cette oscillation de la colonne sanguine correspond à un arrêt circulatoire absolu au niveau de la microcirculation alors que le polygone de Willis n’est pas encore collabé ou thrombosé. Plus tardivement, il est possible d’observer de brefs pics protosystoliques de faible amplitude. Cet aspect précède la disparition de tout signal lorsque l’ensemble du lit artériel est collabé (6, 7). Il existe une corrélation étroite entre l’aspect du sonogramme et le niveau de l’arrêt circulatoire angiographique. Un flux oscillant correspond à un arrêt circulatoire supraclinoïdien, les brefs pics protosystoliques à un arrêt intrapétreux et l’absence de signal à un arrêt de la colonne de contraste au niveau de la carotide cervicale. Ducrocq et al. retrouvent une corrélation moins nette. Cependant les conditions techniques de l’angiographie réalisée par voie veineuse ainsi que le délai de trois heures entre les deux examens expliquaient probablement cette discordance (8-10). Deux aspects sont donc caractéristiques de l’arrêt circulatoire : – un flux oscillant, antérograde en systole rétrograde en diastole (fig. 4) ; – des pics protosystoliques de faible amplitude. L’absence de flux par Doppler transcrânien n’est pas un critère d’arrêt circulatoire cérébral. L’absence de signal peut être due à une table osseuse épaisse et stratifiée ne présentant aucune « fenêtre » acoustique. L’arrêt circulatoire cérébral ponctuel n’est pas non plus synonyme de mort encéphalique. En effet, le monitoring continu par DTC permet de mettre en évidence des arrêts circulatoires réversibles, de brève durée, accompagnés de récupération des fonctions cérébrales. En dehors des arrêts circulatoires transitoires contemporains du saignement de l’hémorragie méningée, il a été rapporté en pédiatrie deux cas réversibles de flux oscillant caractéristique d’ACC, accompagnés d’une

Fig. 4 En A : flux oscillant systolo-diastolique sur l'artère cérébrale moyenne au cours de l'arrêt circulatoire cérébral ; En B : magnification au cours d'un cycle cardiaque, la somme des aires sous les courbes est nulle indiquant l'absence de flux antérograde.

108 La réanimation neurochirurgicale

récupération sans séquelles dans un cas et d’un handicap sévère dans l’autre (11). Bien qu’anecdotiques, ces observations indiquent que, dans certaines circonstances, le traitement rapide et adapté de l’HTIC peut s’accompagner d’une récupération fonctionnelle, et ce même lorsque le patient est pris en charge en ACC au Doppler. À l’inverse, dans certaines circonstances, après arrêt circulatoire ou bas débit extrême par HTIC ayant abouti à l’état de mort encéphalique, des mesures de réanimation à visée hémodynamique cérébrale (dérivation ventriculaire externe, osmothérapie, hypertension artérielle induite, volet décompressif ) peuvent aboutir au rétablissement transitoire ou à la persistance d’un flux diastolique sur une ou plusieurs artères intracrâniennes (8, 12, 13). D’autre part, l’ACC supratentoriel ne s’accompagne pas nécessairement d’un arrêt circulatoire au niveau de la fosse postérieure. Ainsi, l’activité du tronc cérébral peut rester préservée en présence d’un ACC supratentoriel. Il est parfois possible d’observer des flux oscillants, en l’absence de souffrance cérébrale dans des circonstances telles que l’insuffisance aortique, la contre-pulsion diastolique et d’une façon plus générale chez les enfants atteints de cardiopathie. Le reflux ne concerne qu’une partie de la diastole et l’aire sous la courbe du flux diastolique reste inférieure à celle du flux systolique : en moyenne, le flux reste positif.

Fig. 5 – Estimation semi-quantitative de la PIC chez un traumatisé crânien grave en salle de déchocage. PAS 160 mmHg, PAD 100 mmHg, la disparition de tout flux diastolique chez ce patient en HTA et hypocapnie modérée (33 mmHg) indique que la PIC est environ de 100 mmHg. Notez que le patient n'est pas en arrêt circulatoire cérébral car il persiste un flux net systolique antérograde.

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien 109

Dans les recommandations de l’académie de neurologie américaine, le Doppler transcrânien fait partie des examens optionnels réalisables pour confirmer la mort encéphalique. En termes de sensibilité, il figure en troisième place, après l’angiographie et l’EEG, mais avant la scintigraphie et les potentiels évoqués somesthésiques (9, 14, 15). La fédération mondiale de neurologie, voulant promouvoir le DTC comme moyen diagnostique d’ACC, a proposé un consensus sur les critères de jugement positif. Cette approche est différente de la nôtre car, en France, l’examen Doppler n’a pas de valeur réglementaire. Il est cependant possible de s’en inspirer dans un souci de bonnes pratiques principalement pour accélérer la mise en route des moyens diagnostiques réglementaires, ou au contraire pour infirmer l’arrêt circulatoire chez des patients ayant des critères cliniques évocateurs sous barbituriques à forte dose ou en hypothermie. Ceci pourrait permettre de raccourcir le délai entre la mort encéphalique et le prélèvement d’organes et contribuer ainsi à la viabilité des organes prélevés et transplantés. Les critères d’arrêt circulatoire cérébral sont : – les flux oscillants ou pics systoliques bilatéraux sur les carotides internes ou les ACM par voie transcrânienne. En cas de flux oscillants, les aires sous la courbe des flux antérograde et rétrograde au cours du cycle cardiaque doivent être égales. Les pics systoliques doivent avoir lieu en protosystole, être d’une durée inférieure à 200 ms, et de vitesse maximale < 50 cm/s ; – la confirmation du diagnostic établi par voie transcrânienne par l’enregistrement extracrânien bilatéral des carotides communes et internes ainsi que des artères vertébrales. La persistance d’un faible flux diastolique sur les carotides communes n’infirme pas le diagnostic lorsque tous les autres éléments sont réunis ; – l’absence de signal transcrânien ne constitue pas un argument d’ACC du fait de la possibilité d’une mauvaise transmission acoustique. La disparition du signal d’un flux intracrânien au cours de deux examens successifs peut être acceptée comme une preuve d’ACC Doppler si elle est accompagnée des modifications caractéristiques extracrâniennes. Un arrêt circulatoire Doppler de brève durée lors d’un épisode d’HTIC aiguë est parfaitement réversible et peut être compatible avec une récupération fonctionnelle pour autant que les mesures thérapeutiques appropriées soient prises. De même, l’abolition des flux diastoliques n’est pas synonyme d’arrêt circulatoire et ne fait que traduire une HTIC qui devra être rapidement traitée. La constatation d’un arrêt circulatoire Doppler des deux ACM et du TB sous la forme d’un flux oscillant systolodiastolique ou de pics protosystoliques de faible amplitude est toujours prédictive d’EME. Lorsque seuls les signaux des ACM sont analysés, l’arrêt circulatoire Doppler pendant 30 minutes a la même valeur prédictive.

110 La réanimation neurochirurgicale

Hypertension intracrânienne (HTIC) En traumatologie, le DTC est un bon examen de « débrouillage » en salle de déchocage et peut permettre de prendre rapidement des mesures thérapeutiques pendant le transfert du patient au bloc opératoire pour évacuation d'un hématome intracrânien et monitorage de la PIC. En aucun cas le DTC ne se substitue au monitorage de la PIC. L'examen DTC peut en effet être normal en présence d'une HTIC majeure. C'est notamment le cas lors de l'hypercapnie mais aussi au cours du séjour en réanimation lors de la normalisation de la capnie après un épisode d'hyperventilation de quelques heures, où lorsque la pression de perfusion cérébrale (PPC) est maintenue par une hypertension artérielle. La figure 5 illustre la façon dont il est possible d'estimer grossièrement la PIC en urgence à partir du sonogramme. L'HTIC est également une complication constante au décours de l'hémorragie sous arachnoïdienne compliquée d'un hématome intracrânien. Le problème posé est alors de savoir s'il faut aller au bloc opératoire immédiatement pour l'évacuation d'hématome et le traitement chirurgical de l'anévrysme, ou s'il est encore possible de temporiser et de réaliser une angiographie cérébrale et une embolisation première. En dehors de la présence d'un hématome intracrânien, l'HTIC est une complication fréquente de l'HSA grave, justifiant la dérivation ventriculaire externe (DVE) ou le monitorage de la PIC dès qu’une HTIC est suspectée (16, 17). En présence d'un système ventriculaire de taille normale ou modérément dilaté, le DTC constitue un argument supplémentaire pour poser sans délai l'indication de DVE. Le DTC peut cependant être pris en défaut au décours de l'hydrocéphalie et ce, particulièrement, lorsque l'hydrocéphalie est sub-aiguë ou chronique notamment chez le sujet âgé. En effet, dans ce contexte, une HTIC modérée même compensée par une hypertension artérielle n'est pas nécessairement bien tolérée, et il existe d'autre part un continuum entre hydrocéphalie à pression élevée et à pression normale due à des modifications progressives des propriétés visco-élastiques du tissu cérébral. L'absence de signes d'HTIC au Doppler, n'exclue donc pas le diagnostic et encore moins une hydrocéphalie ou l'indication de shunt reste avant tout clinique.

Vasospasme, sténoses intracrâniennes L'une des premières applications du DTC a été le dépistage du vasospasme de l'HSA. Le vasospasme diminuant le diamètre artériel, la vitesse circulatoire augmente tant que le débit reste préservé. Mais une augmentation de la vitesse peut être liée aussi bien à une réduction du diamètre artériel qu'à une augmentation de débit. Les situations intriquées ne sont pas rares au décours de l'HSA

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien 111

notamment lors de l'hypertension artérielle thérapeutique où l'altération de l'autorégulation induit une augmentation du DSC régional (18) ou au décours de l'angioplastie transluminale ou l'augmentation des vélocités peut aussi bien traduire un spasme résiduel qu'un hyperdébit accompagnant la reperfusion (19). Afin de différencier l’hyperdébit du vasospasme, Lindegaard et al. ont proposé d'analyser systématiquement la vitesse circulatoire au niveau de la CIC et de calculer le ratio entre VCM et VCIC (20, 21). En cas d'hyperdébit, les vitesses carotidienne et sylvienne augmentent dans les mêmes proportions tandis qu'en cas de vasospasme seule la vitesse sylvienne augmente. La normale de l'index proposé par Lindegaard (IL) est de 1,7 ± 0.4. Un IL supérieur à trois prédit un vasospasme avec une sensibilité et une spécificité de près de 90 %. Le DTC n’est réellement fiable pour la détection du vasospasme que pour l’artère cérébrale moyenne avec une sensibilité de l’ordre de 67 % et une spécificité de 99 % (22). Le manque de sensibilité est lié aux spasmes distaux qui ne sont pas diagnostiqués par le DTC ou aux patients chez lesquels le signal est difficile à obtenir. Pour les autres artères, la spécificité et la sensibilité du DTC sont beaucoup moins bonnes. Pour l’artère cérébrale antérieure par exemple, la sensibilité est de 42 % et la spécificité de 76 % en moyenne. Il a été proposé des critères DTC de sévérité de vasospasme. Des VCM < 120 cm/s et un IL < 3 sont considérés comme normaux. Des VCM > 200 cm/s et un index IL > 6 sont associés à un vasospame sévère (20, 21) (fig. 6). Cependant la question que se pose le clinicien n'est pas de savoir si le vasospasme est sévère ou non, mais s'il existe un risque accru pour le patient de déficit ischémique différé (DID), afin de prendre des mesures thérapeutiques préventives appropriées. Si le seuil de VCM > 200 cm/s est retenu, le DTC est de peu de recours puisque la sensibilité et la spécificité de la méthode en termes de prédiction de DID est de l'ordre de 50 %. Certains patients auront des vélocités > 200 cm/s sans développer de DID tandis que d'autres présenteront un DID alors que VCM < 200 cm/s. De plus, lorsque le débit diminue lors d’un vasospasme très sévère, les vitesses peuvent être normales. Pour contourner cet obstacle méthodologique, il a été proposé de mesurer quotidiennement les vélocités. Une augmentation quotidienne de 50 cm/s est prédictive de DID avec une sensibilité et une spécificité d'environ 60 % (23, 24). Le DTC paraît donc être plutôt un examen de dépistage, demandant une confirmation angiographique, qu’un examen diagnostique. D'autres index de gravité ont été proposés, essentiellement fondés sur la notion de réserve hémodynamique cérébrale. En effet le vasospasme entraîne une chute de la pression de perfusion d'aval initialement compensée par une vasodilatation en autorégulation. En pratique, si malgré le vasospasme il persiste une réserve en vasodilatation, le vasospasme peut être considéré comme non critique. Il est possible de tester cette réserve de deux façons : soit par un test de réactivité au CO2, soit par un test d'autorégulation et les deux méthodes ont été proposées dans cette indication. La façon la plus simple de procéder à un test d'autorégulation de façon semi-quantitative consiste à comprimer la carotide cervicale pendant quelques secondes et d'apprécier la

112 La réanimation neurochirurgicale

Fig. 6 – Hémorragie sous-arachnoïdienne grade III de Fisher. Évolution Doppler lors d’un vasospasme sévère. En haut : à J1, la vitesse dans l’artère cérébrale moyenne (ACM) est de 81 cm/s la vitesse dans la carotide interne (CIC) de 41 cm/s, l'index de Lindegaard < 2. En bas : à J10, la vitesse dans l’ACM est de 221 cm/s, la vitesse dans la CIC de 31 cm/s, l'index de Lindegaard > 7. Notez l'augmentation de la pulsatilité en carotide cervicale traduisant l'obstacle d'aval et l'aspect filiforme de la carotide terminale de M1 et de A1.

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien 113

réponse hyperhémique transitoire au lever de la compression (25-28) (voir fig. 1). L'avénement des scanners multibarettes permettant de faire des cartographies de DSC absolu devrait permettre la popularisation de l'index de vasospasme proposé par Jakobsen et al. Cet index est le ratio de VCM par le DSC régional mesuré par ces auteurs par la méthode du Xe131. La possibilité de calculer cet index par une méthode moins contaminante que le Xenon radioactif et l'analyse des paramètres mesurés en scanner de perfusion devraient déboucher sur des études précisant l’intérêt de la méthode pour prédir le DID. Le vasospasme est également fréquent au décours du traumatisme crânien grave, notamment lorsqu'il existe une importante HSA post-traumatique (2931). L'association d'une HTIC à la chute de la pression trans-sténotique est alors particulièrement délétère et peut rapidement être la cause d'infarctus massif.

Dissection carotidienne Le dépistage des dissections carotidiennes ne relève généralement pas du DTC, mais plutôt, a partir de signes cliniques évocateurs, de l'échographie et des investigations morphologiques par TDM et IRM. Cependant, dans un contexte ou l'attention est focalisée sur un traumatisme crânien grave et ou l’examen clinique est peu contributif, le diagnostic de dissection carotidienne post-traumatique est parfois méconnu ou fait avec retard (32). Dans cette situation, le DTC peut permettre de suspecter le diagnostic et faire rapidement pratiquer l'examen morphologique de confirmation qui pourra déboucher sur une décision difficile, à savoir un traitement anticoagulant chez un patient traumatisé crânien. La sémiologie Doppler d'une dissection hémodynamiquement significative est caractéristique et associe de façon variable plusieurs signes (fig. 7) : – une asymétrie de l'index de pulsatilité intracrânien. L’IP est diminué du côté de la dissection du fait de la vasodilatation en autorégulation ; – une augmentation de la vitesse sur l’ACA controlatérale ; – une inversion du flux de l’ACA homolatérale ; – une augmentation de la pulsatilité et une diminution des vélocités au niveau cervical traduisant l'obstacle d'aval. Il est parfois possible d'observer une augmentation des vélocités de la carotide interne cervicale ou intracrânienne correspondant à la dissection elle-même ; – des signaux transitoires de haute intensité (HITS) correspondant au passage d'embols intracrâniens.

114 La réanimation neurochirurgicale

Fig. 7 – Dissection carotidienne post-traumatique. Les vitesses sont similaires sur les deux artères cérébrales moyennes (ACM) et les deux carotides internes cervicales (CIC). Les sonogrammes diffèrent uniquement par leur pulsatilité. Diminution de la pulsatilité de l'ACM droite, importante augmentation correspondante de la pulsatilité en carotidien interne cervical droit traduisant l'obstacle d'aval. Le plus souvent, on observe une asymétrie des vitesses dans l’artère cérébrale moyenne.

Malformation artério-veineuse (MAV) et autres pathologies Les MAV réalisent une communication précoce anormale entre le lit artériolaire et veineux responsable d'un shunt intracrânien. La sémiologie Doppler des MAV associe donc des signes directs sur les axes alimentant la MAV à des signes indirects traduisant l'effet de vol sur les autres axes. Les signes directs traduisent l'hyperdébit et associent une augmentation des vélocités et une diminution de l’IP avec un IL < 3. Les signes indirects sont variables et peuvent comprendre une inversion de l'ACA homolatérale à la MAV, une augmentation des vélocités sur l'ACA controlatérale et l'ACP précommunicante homolatérale, une diminution des vélocités et une augmentation de la pulsatilité sur les axes non porteurs secondaires à l'effet de vol, des comportement paradoxaux aux tests de compression dus à l'exacerbation de ce même effet de vol tels que la diminution de la VCM du côté non porteur lors de la compression controlatérale.

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien 115

Les MAV sont responsables d'hypertension intracrânienne d'origine veineuse parfois très importante (50-60 mmHg) responsable de malaises orthostatiques avec arrêt circulatoire diastolique et exposent à des complications majeures : hématome intracrânien et thrombophlébite cérébrale qui peuvent venir modifier leur sémiologie Doppler. Il existe enfin des situations complexes qui peuvent faire penser à l’existence de MAV. C'est le cas des vascularites qui associent à divers degrés hyperdébit et vasospasme. Dans ces situations, si l'interprétation du DTC est rendue difficile, l'angiographie cérébrale corrigera le diagnostic.

Monitorage Doppler Des systèmes de contention et des systèmes multicanaux permettent le monitorage en continu des deux ACM. La bonne corrélation retrouvée entre les variations des vitesses de l’ACM et les variations de débit carotidien normalisé au cours des variations de pression artérielle et de capnie permettent l'utilisation du DTC pour la réalisation de tests d'autorégulation et de réactivité au CO2 (33-38). L'application la plus commune en réanimation est l'estimation de la « réserve vasomotrice » c'est-à-dire des capacités de vasodilatation ou de vasoconstriction notamment au décours du vasospasme. Les variations des vitesses lors des épreuves d’autorégulation étant faibles, l’utilisation d’un casque de monitorage permettant de fixer les sondes est importante pour obtenir une précision suffisante. Il existe différentes techniques d’évaluation de la réactivité vasculaire cérébrale grâce au DTC : évaluation de l’autorégulation cérébrale lors des modifications de PPC (épreuves statique ou dynamique), réponse hyperhémique transitoire après compression carotidienne (THRT), réactivité au CO2.

Évaluation de l’autorégulation cérébrale Statique La méthode consiste à mesurer la vitesse dans l’ACM à deux niveaux de pression artérielle. Celle-ci est augmentée par un vasopresseur n’ayant pas d’action sur le débit sanguin cérébral, la néosynéphrine. Un équivalent des résistances vasculaires cérébrales (RVC) est calculé à chaque niveau de pression par la formule RVC = PAM/VCC. On calcule ensuite l’index d’autorégulation qui est le pourcentage de variation des RVC rapporté au pourcentage de variation de la PAM. Si l’autorégulation est parfaite, la PAM et les RVC varient dans les mêmes proportions, la VCC reste constante et la valeur de l’index est 1. S’il n’y a aucune autorégulation, la valeur de l’index est nulle. On considère qu’une

116 La réanimation neurochirurgicale

valeur supérieure à 0,7 est dans les limites de la normale et qu’une valeur inférieure à 0,4 témoigne d’une autorégulation sévèrement altérée. Les limites de cette méthode sont liées à l’utilisation d’un agent vasopresseur, au temps nécessaire pour réaliser la mesure qui nécessite une stabilisation de la pression artérielle, et à l’évaluation dans une plage limitée de pression artérielle. Dynamique Ces tests consistent à évaluer les modifications des VCC après une diminution brutale de la pression artérielle. La méthode des brassards de cuisse est la plus connue. Elle consiste à gonfler puis à dégonfler rapidement des brassards autour des cuisses, ce qui provoque une chute transitoire mais brutale de pression artérielle. Normalement, la VCC diminue lors de l’hypotension mais se normalise plus rapidement que la pression artérielle du fait de l’autorégulation. Si l’autorégulation est abolie, la VCC suit passivement la pression artérielle. Un index d’autorégulation est calculé en fonction d’un algorithme basé sur la prédiction de la vitesse de récupération. La variabilité de cette technique est importante et elle est peu adaptée aux patients de réanimation. En outre, il a été montré qu’il existait une bonne corrélation entre autorégulation statique et dynamique (39). Réponse hyperhémique transitoire (THRT) Ce test est actuellement très utilisé du fait de sa facilité de réalisation. La VCC de l’ACM est mesurée en continu. Une compression carotidienne du même côté est pratiquée, d’une durée de 10 secondes. Ceci provoque une vasodilatation distale dans le territoire de l’ACM en raison de la diminution de la pression artérielle locale, si l’autorégulation est intacte. À l’arrêt de la compression, il apparaît une augmentation transitoire de la VCC. L’index calculé est le

Fig. 8 – Test de réactivité au CO2. Lors de la diminution progressive de la PaCO2 par hyperventilation, on observe une diminution progressive de la vitesse circulatoire. Lorsqu’un nouvel état stable est obtenu, on peut calculer la réactivité au CO2 qui est la variation des vitesses (en pourcentage) divisée par la différence de PaCO2 entre les 2 états. La valeur normale est comprise entre 3 % et 5 % par mmHg de variation de la PaCO2. Sur le test, on voit le retour rapide à la vitesse initiale lors de l’arrêt de l’hyperventilation.

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien 117

rapport entre la VCC après compression et la VCC avant compression (voir fig. 1). Une valeur supérieure à 1,10 est considérée comme normale. Cette méthode est reproductible et a été validée chez le sujet sain. Ses inconvénients sont le risque lié à la compression carotidienne chez les sujets athéromateux, une mesure semi-quantitative (une valeur égale à 1,3 ne signifie pas forcément une meilleure autorégulation qu’une valeur de 1,2), l’absence de validation réelle chez les patients ayant une atteinte cérébrale. Par ailleurs, la signification du test en termes thérapeutique et pronostique n’est pas claire. Réactivité au CO2 Ce test consiste à mesurer la variation des VCC en réponse à une variation de la PaCO2. Les niveaux de PaCO2 doivent être suffisamment stables pour éviter des fluctuations importantes de la mesure. D’autre part, la mesure doit être moyennée sur une période suffisamment longue (de l’ordre de la minute) pour limiter l’effet des variations spontanées des VCC. La réactivité au CO2 est calculée comme le pourcentage de variation des vitesses par mmHg de PaCO2 (fig. 8). Cette méthode est reproductible mais n’est pas toujours corrélée à l’autorégulation en pression.

Détection d’emboles Les emboles passant dans la circulation cérébrale apparaissent sous la forme de signaux de haute intensité (HITS) et sont perçus à l’oreille comme un craquement bref. Il n’est pas possible de distinguer les emboles gazeux, fibrino-cruoriques ou graisseux. Bien qu’il existe des systèmes d’analyse automatique permettant de compter les micro-emboles, une analyse du signal a posteriori est indispensable car ces systèmes d’analyse ne sont pas capables de différencier un artefact d’un embole. Le compte d’emboles a surtout été utilisé en chirurgie cardiaque et en chirurgie carotidienne. En chirurgie carotidienne, le nombre de microemboles détectés dans la période postopératoire a été relié au risque d’ischémie cérébrale secondaire (36). Cette technique est également utilisée pour détecter un foramen ovale perméable grâce à l’injection périphérique d’un soluté colloïde agité afin de contenir des microbulles. L’apparition de HITS dans l’artère sylvienne témoigne d’un shunt droit-gauche. La technique peut être sensibilisée par une manœuvre de Valsalva réalisée cinq secondes après l’injection du soluté. Cette technique a une sensibilité et une spécificité pratiquement équivalente à celle de l’échographie cardiaque transœsophagienne. Mais elle ne permet bien sûr pas de quantifier l’importance du shunt ni sa localisation (40-41).

118 La réanimation neurochirurgicale

Conclusion Bien que les techniques d'imagerie permettent désormais d'avoir accès au DSC régional, le DTC reste un excellent examen de débrouillage en salle de déchocage ou en réanimation. Facile d'emploi, peu onéreux et d'apprentissage rapide il permet de dépister des situations critiques et de prendre des mesures thérapeutiques rapides. Cette technique nécessite cependant un jugement critique dans un grand nombre de situations et présente de nombreuses limitations indissociables de la méthode. Dans l'état actuel des connaissances, il ne peut et il ne doit en aucun cas se substituer au monitorage de la PIC. Couplé au monitorage multimodal, la confrontation des données du DTC à un modèle d'hémodynamique et d'hydrodynamique du liquide cérébrospinal permet d'avoir accès à des paramètres difficilement accessibles en pratique clinique et de prédire l'apparition d'ondes en plateau d'HTIC (42, 43). Il permet également de suivre les modifications du signal en réponse à une thérapeutique et ainsi de confirmer ou d’infirmer la pertinence des traitements. Ce monitorage, initialement développé pour la recherche du vasospasme cérébral est donc devenu un élément incontournable de la surveillance de la circulation cérébrale chez les patients cérébrolésés.

Références 1. Aaslid R, Markwalder T, Nornes H (1982) Noninvasive transcranial Doppler ultrasound recording of flow velocity in basal cerebral arteries. J Neurosurg 57: 769-74 2. Fischer AQ, Truemper E (1993) Transcranial Doppler applications in the neonate and child, Transcranial Doppler ultrasonography. Edited by Babikian V, Wechsler LR, St Louis, Mosby pp 282-302 3. Bruder N, Cohen B, Pellissier D, Francois G (1998) The effect of hemodilution on cerebral blood flow velocity in anesthetized patients. Anesth Analg 86: 320-4 4. Cigada M, Marzorati S, Tredici S, Iapichino G (2000) Cerebral CO2 vasoreactivity evaluation by transcranial Doppler ultrasound technique: a standardized methodology. Intensive Care Med 26: 729-32 5. Richards HK, Czosnyka M, Whitehouse H, Pickard JD (1998) Increase in transcranial Doppler pulsatility index does not indicate the lower limit of cerebral autoregulation. Acta Neurochir Suppl 71: 229-32 6. Hassler W, Steinmetz H, Pirschel J (1989) Transcranial Doppler study of intracranial circulatory arrest. J Neurosurg 71: 195-201 7. Hassler W, Steinmetz H, Gawlowski J (1988) Transcranial Doppler ultrasonography in raised intracranial pressure and in intracranial circulatory arrest. J Neurosurg 68: 745-51 8. Ducrocq X, Braun M, Debouverie M et al. (1998) Brain death and transcranial Doppler: experience in 130 cases of brain dead patients. J Neurol Sci 160: 41-6 9. Ducrocq X, Hassler W, Moritake K et al. (1998) Consensus opinion on diagnosis of cerebral circulatory arrest using Doppler-sonography: Task Force Group on cerebral death of the Neurosonology Research Group of the World Federation of Neurology. J Neurol Sci 159: 145-50 10. Ducrocq X, Pincemaille B, Braun M et al. (1992) Intérêt du Doppler transcrânien chez les patients suspects de mort cérébrale. Ann Fr Anesth Reanim 11: 415-23

Surveillance de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien 119

11. Chiu NC, Shen EY, Lee BS (1994) Reversal of diastolic cerebral blood flow in infants without brain death. Pediatr Neurol 11: 337-40 12. de Freitas GR, Lima MA, Andre C (2003) Complex spinal reflexes during transcranial Doppler ultrasound examination for the confirmation of brain death. Acta Neurol Scand 108: 170-3 13. Dosemeci L, Dora B, Yilmaz M et al. (2004) Utility of transcranial doppler ultrasonography for confirmatory diagnosis of brain death: two sides of the coin. Transplantation 77: 71-5 14. (1995) Practice parameters for determining brain death in adults (summary statement). The Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology. Neurology 45: 1012-4 15. Wijdicks EF (1995) Determining brain death in adults. Neurology 45: 1003-11 16. Ter Minassian A, Proust F, Berre J et al. (2005) Facteurs de gravité de l'hémorragie sousarachnoïdienne : hypertension intracrânienne, hydrocéphalie. Ann Fr Anesth Reanim 24: 723-8 17. Bellner J, Romner B, Reinstrup P et al. (2004) Transcranial Doppler sonography pulsatility index (PI) reflects intracranial pressure (ICP). Surg Neurol 62: 45-51; discussion 51 18. Manno E, Gress D, Schwamm L et al. (1998) Effects of induced hypertension on transcranial Doppler ultrasound velocities in patients after subarachnoid hemorrhage. Stroke 29: 422-8 19. Giller CA, Purdy P, Giller A et al. (1995) Elevated transcranial Doppler ultrasound velocities following therapeutic arterial dilation. Stroke 26: 123-7 20. Lindegaard KF, Nornes H, Bakke SJ et al. (1988) Cerebral vasospasm after subarachnoid haemorrhage investigated by means of transcranial Doppler ultrasound. Acta Neurochir Suppl (Wien) 42: 81-4 21. Lindegaard K (1999) The role of transcranial Doppler in the management of patients with subarachnoid haemorrhage-a review. Acta Neurochir Suppl (Wien) 72: 59-71 22. Berre J, Gabrillargues J, Audibert G et al. (2005) Hemorragies meningees graves: prevention, diagnostic et traitement du vasospasme. Ann Fr Anesth Reanim 24: 761-74 23. Grosset D, Straiton J, du TM, Bullock R (1992) Prediction of symptomatic vasospasm after subarachnoid hemorrhage by rapidly increasing transcranial Doppler velocity and cerebral blood flow changes. Stroke 23: 674-9 24. Grosset D, Straiton J, McDonald I et al. (1993) Use of transcranial Doppler sonography to predict development of a delayed ischemic deficit after subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 78: 183-7 25. Lam J, Smielewski P, Czosnyka M et al. (2000) Predicting delayed ischemic deficits after aneurysmal subarachnoid hemorrhage using a transient hyperemic response test of cerebral autoregulation. Neurosurgery 47: 819-25; discussions 25-6 26. Ratsep T, Asser T (2001) Cerebral hemodynamic impairment after aneurysmal subarachnoid hemorrhage as evaluated using transcranial doppler ultrasonography: relationship to delayed cerebral ischemia and clinical outcome. J Neurosurg 95: 393-401 27. Tibble RK, Girling KJ, Mahajan RP (2001) A comparison of the transient hyperemic response test and the static autoregulation test to assess graded impairment in cerebral autoregulation during propofol, desflurane, and nitrous oxide anesthesia. Anesth Analg 93: 171-6 28. Giller CA (1991) A bedside test for cerebral autoregulation using transcranial Doppler ultrasound. Acta Neurochir (Wien) 108: 7-14 29. Martin N, Doberstein C, Zane C et al. (1992) Posttraumatic cerebral arterial spasm: transcranial Doppler ultrasound, cerebral blood flow, and angiographic findings. J Neurosurg 77: 575-83 30. Lee J, Martin N, Alsina G et al. (1997) Hemodynamically significant cerebral vasospasm and outcome after head injury: a prospective study. J Neurosurg 87: 221-33 31. Oertel M, Boscardin WJ, Obrist WD et al. (2005) Posttraumatic vasospasm: the epidemiology, severity, and time course of an underestimated phenomenon: a prospective study performed in 299 patients. J Neurosurg 103: 812-24

120 La réanimation neurochirurgicale

32. Terminassian A, Bonnet F, Guerrini P et al. (1992) Lésion carotidienne traumatique : intérêt d'un dépistage Doppler chez les traumatisés craniofaciaux. Ann Fr Anesth Reanim 11: 598600 33. Schmidt E, Czosnyka M, Gooskens I et al. (2001) Preliminary experience of the estimation of cerebral perfusion pressure using transcranial Doppler ultrasonography. J Neurol Neurosurg Psychiatry 70: 198-204 34. Newell D, Aaslid R, Stooss R et al. (1997) Evaluation of hemodynamic responses in head injury patients with transcranial Doppler monitoring. Acta Neurochir (Wien) 139: 804-17 35. Lang EW, Lagopoulos J, Griffith J et al. (2003) Noninvasive cerebrovascular autoregulation assessment in traumatic brain injury: validation and utility. J Neurotrauma 20: 69-75 36. Lennard N, Smith JL, Hayes P et al. (1999) Transcranial Doppler directed dextran therapy in the prevention of carotid thrombosis: three hour monitoring is as effective as six hours. Eur J Vasc Endovasc Surg 17: 301-5 37. Czosnyka M, Smielewski P, Czosnyka Z et al. (2003) Continuous assessment of cerebral autoregulation: clinical and laboratory experience. Acta Neurochir Suppl 86: 581-5 38. Czosnyka M, Smielewski P, Kirkpatrick P et al. (1998) Continuous monitoring of cerebrovascular pressure-reactivity in head injury. Acta Neurochir Suppl (Wien) 71: 74-7 39. Tiecks FP, Lam AM, Aaslid R, Newell DW (1995) Comparison of static and dynamic cerebral autoregulation measurements. Stroke 26: 1014-9 40. Uzuner N, Horner S, Pichler G et al. (2004) Right-to-left shunt assessed by contrast transcranial Doppler sonography: new insights. J Ultrasound Med 23: 1475-82 41. Angeli S, Del Sette M, Beelke M et al. (2001) Transcranial Doppler in the diagnosis of cardiac patent foramen ovale. Neurol Sci 22: 353-6 42. Ursino M, Ter Minassian A, Lodi CA, Beydon L (2000) Cerebral hemodynamics during arterial and CO(2) pressure changes: in vivo prediction by a mathematical model. Am J Physiol Heart Circ Physiol 279: H2439-55 43. Lodi CA, Ter Minassian A, Beydon L, Ursino M (1998) Modeling cerebral autoregulation and CO2 reactivity in patients with severe head injury. Am J Physiol 274 H1729-41

Surveillance du métabolisme cérébral (SjO2, PtiO2, microdialyse) G. Audibert, C. Charpentier et P.-M. Mertes

En cas d’agression cérébrale aiguë, la réanimation s’appuie sur le monitorage de la pression intracrânienne (PIC) et l’étude de la circulation cérébrale par Doppler transcrânien. La principale limite de ces méthodes est l’absence d’informations métaboliques qui, seules, permettent d’apprécier l’adéquation de l’apport en oxygène à la demande cérébrale. La première approche de cette difficulté a été le développement de la mesure de la saturation jugulaire en oxygène. Pour la surveillance continue, cette solution ne s’est pas imposée compte tenu de contraintes techniques non actuellement résolues. Ceci a permis le développement d’autres techniques de monitorage dont deux connaissent aujourd’hui une diffusion clinique importante : la mesure de la pression tissulaire en oxygène et la microdialyse cérébrale.

Saturation veineuse jugulaire en oxygène La saturation veineuse jugulaire en oxygène (SjO2) est mesurée dans le sang veineux du golfe de la veine jugulaire qui correspond au sang veineux cérébral.

Bases physiologiques Il existe un couplage physiologique entre le débit sanguin cérébral (DSC) et le métabolisme cérébral qui est exprimé par l’équation de Fick appliquée au cerveau : CMRO2 = DSC x DajO2

(1)

où CMRO2 représente la consommation cérébrale en oxygène et DajO2 la différence artério-jugulaire en oxygène. Chez le sujet sain, le DSC est compris entre 36 et 57 mL/min/100 g et la CMRO2 entre 2,5 et 3,7 mL/min/100 g (1).

122 La réanimation neurochirurgicale

La DajO2 est mesurée par la différence des contenus artériels et veineux en oxygène, soit : DajO2 = (SaO2 – SjO2) x Hb x 1,34 + (PaO2 – PjO2) x 0,003

(2)

Soit en rapprochant (1) et (2) et en négligeant le terme lié à l’oxygène dissous : SjO2 = SaO2 – CMRO2/(DSC x Hb x 1,34)

(3)

Avec Hb : concentration en hémoglobine en g/dL. Il importe de souligner immédiatement les limites du concept : – la SjO2 reflète une balance entre les apports et la CMRO2. Le premier mécanisme d’adaptation d’une baisse du transport en oxygène sera une augmentation du débit. Après échec de ce mécanisme, une augmentation de l’extraction en oxygène compense une insuffisance d’apports, correspondant à une baisse de SjO2. Ce n’est qu’après dépassement de ce mécanisme compensateur qu’apparaît une ischémie cérébrale. À un degré supplémentaire de souffrance cérébrale, la CMRO2 s’effondre et la SjO2 va, au contraire, s’élever, les valeurs extrêmes étant atteintes au cours de la mort encéphalique (CMRO2 nulle) ; – les mesures de saturation jugulaire ne sont qu’un reflet global de l’oxygénation cérébrale. Une ischémie focale peut coexister avec des valeurs normales d’oxymétrie jugulaire. Dans le calcul de la DajO2 interviennent directement des facteurs extracérébraux : SaO2 et concentration en hémoglobine. Lorsque le métabolisme cérébral n’est pas modifié, alors la DajO2 fournit une estimation du DSC avec lequel elle est reliée par la relation hyperbolique (1) ci-dessus (fig. 1). Pour une

Fig. 1 – Modélisation mathématique de la relation entre le débit sanguin cérébral (DSC) et la différence artériojugulaire en oxygène (DajO2), pour des valeurs variables de consommation cérébrale en oxygène (CMRO2). Pour chaque paramètre est représenté un intervalle de normalité d’après des mesures effectuées chez 31 volontaires sains (d’après référence 1), les deux courbes en gras figurant les limites de normalité de la CMRO2.

Surveillance du métabolisme cérébral 123

concentration en hémoglobine à 10 g/dL, la DajO2 varie entre 3,6 et 6,7 mL d’O2/100 mL (soit 1,5-2,75 µmol d’O2/100 mL). La DajO2 s’élève en cas d’hypoxémie, d’augmentation du métabolisme et de baisse du DSC. Une valeur de 9 mL O2/100 mL est considérée comme un seuil d’ischémie cérébrale correspondant à la capacité d’extraction maximale du cerveau. La SjO2 ne dépend pas directement de l’hémoglobine mais peut subir son influence, elle varie dans le même sens que le DSC mais sa relation au DSC est complexe (voir équation 3). Il est habituellement considéré que ses valeurs normales sont comprises entre 55 et 75 %. De 40 à 55 %, on parle d’hypoperfusion cérébrale compensée (par l’augmentation de l’extraction). En deçà de 40 %, il s’agit d’une ischémie cérébrale absolue. Cependant, la valeur exacte des bornes de ces intervalles demeure l’objet de discussions et une limite inférieure à 50 %, voire à 46 %, a été récemment proposée chez le sujet éveillé (2). De plus, la valeur de SjO2 doit être interprétée en fonction de la température. En effet, quand la température s’abaisse, l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène augmente, avec déplacement à gauche de la courbe de dissociation de l’hémoglobine. En l’absence de variation du DSC et de la CMRO2, une valeur de SjO2 à 50 %, pour une température centrale de 37 °C, passe à 60 % lorsque celle-ci est abaissée à 34 °C (3). Quand la CMRO2 augmente (fièvre, comitialité), la SjO2 peut s’abaisser. Si la CMRO2 est constante, une SjO2 basse suggère une hypoperfusion cérébrale alors qu’une SjO2 élevée indique soit une hyperhémie cérébrale soit un infarctus cérébral (« perfusion de luxe »). La SjO2 permet aussi le calcul de l’extraction cérébrale en oxygène (CEO2) : CEO2 = (SaO2 – SjO2)/ SaO2. Les valeurs normales de CEO2 sont comprises entre 24 et 42 % (4). L’interprétation de la SjO2 peut être aidée par le dosage des lactates dans le sang jugulaire qui permet le calcul de la différence artériojugulaire en lactates (DajL), qui doit être interprétée à partir du lactate oxygen index (LOI) : LOI = – DajL/DajO2 (5).

Technique de mesure Le sang veineux cérébral est drainé vers le système des sinus cérébraux qui convergent vers les golfes jugulaires de la base du crâne. Le sang provenant des deux hémisphères se mélange dans les sinus, le sang veineux jugulaire ne représente donc pas l’hémisphère cérébral homolatéral. Le plus souvent, la veine jugulaire droite est dominante et draine la majeure partie du sang venant des hémisphères cérébraux. Le sang veineux de la fosse postérieure se draine plutôt vers la veine jugulaire gauche. En aval du golfe de la veine jugulaire se jettent des veines d’origine extracrâniennes. Pour éviter une contamination, l’extrémité du cathéter de mesure de la SjO2 doit bien être placé dans le golfe de la jugulaire. La bonne position du cathéter doit être vérifiée par un cliché radiographique. En cas de lésion cérébrale focale, il est recommandé de mesurer la SjO2 du côté homolatéral à la lésion. En cas de lésions diffuses, le cathéter est inséré à droite. Néanmoins, une relation entre côté de la lésion et côté de la

124 La réanimation neurochirurgicale

désaturation jugulaire n’est pas toujours retrouvée (6). Cependant, en l’absence de pathologie unilatérale, la différence de SjO2 entre les deux jugulaires est minime. La technique de mesure fait appel soit à un cathéter simple placé de façon rétrograde dans la veine jugulaire interne et nécessitant des prélèvements itératifs, soit à des fibres optiques. Seules ces dernières permettent une surveillance continue mais les artéfacts sont très nombreux et la validité de la mesure requiert des recalibrations fréquentes et une confirmation des résultats par une mesure des gaz du sang artériel et veineux jugulaire avant d’entreprendre une modification thérapeutique. En cas de mesures intermittentes, le prélèvement doit être réalisé à vitesse lente, faute de quoi des valeurs élevées de SjO2 peuvent être observées par contamination de l’échantillon par du sang en provenance de territoires extracérébraux. Les complications du cathétérisme jugulaire rétrograde sont limitées. L’incidence des ponctions carotidiennes varie entre 1 et 4,5 % (7). Dans un collectif de 44 patients, bénéficiant d’un monitorage continu de SjO2 par une sonde de taille 4F insérée pendant une durée médiane de trois jours, un contrôle par échographie-Doppler était effectué chez 20 patients. Chez 8 d’entre eux (40 %), était noté la présence de thrombi non obstructifs. Ces patients étaient tous asymptomatiques (8).

Utilisation pratique La SjO2 comme monitorage La mesure de la SjO2 permet de détecter, au lit du patient, la survenue d’épisodes d’ischémie cérébrale globale, dont bon nombre seraient accessibles à une adaptation thérapeutique simple (9) (tableau I). En cas d’hypertension intracrânienne (HIC) aiguë, l’élévation de SjO2 est plus fréquente que son abaissement, en particulier en cas d’augmentation simultanée de la pression artérielle moyenne ; cette élévation est reliée à une perte de l’autorégulation Tableau I – Interprétation des variations de saturation jugulaire (SjO2). SjO2 < 50-55 % (CMRO2 > apport en O2) Causes extracérébrales : – anémie ; – hypoxémie. Causes cérébrales : – DSC insuffisant : • hypocapnie ; • hypertension intracrânienne. – métabolisme augmenté : • fièvre ; • comitialité.

SjO2 > 75 % (CMRO2 < apport en O2) – hyperémie – infarctus cérébral – mort encéphalique

Surveillance du métabolisme cérébral 125

cérébrale (10, 11). Dans cette situation d’HIC aiguë, la valeur de SjO2 permet d’orienter le choix thérapeutique. En cas de SjO2 > 75 %, la présence d’une hyperhémie doit être vérifiée, par exemple par Doppler transcrânien. La mesure de vitesses élevées correspond à une hyperhémie ; dans ce cas, l’emploi de barbiturique ou d’hyperventilation est préconisé alors que l’osmothérapie paraît un meilleur choix en cas de SjO2 basse (7). La baisse de SjO2 peut être en rapport avec une hyperventilation, qui induit une vasoconstriction cérébrale (12, 13). A contrario, toute utilisation de l’hyperventilation doit s’appuyer sur le monitorage de la SjO2. Le plus grand défenseur de ce concept est Julio Cruz qui argue qu’une hyperhémie cérébrale (SjO2 > 75 %) étant fréquente chez les patients avec traumatisme crânien grave (TCG), ceux-ci bénéficient d’une stratégie d’hyperventilation (14). Cette opinion ne fait pas l’unanimité (15). L’utilisation très précoce de la SjO2 pourrait permettre d’ajuster la réanimation et de limiter les risques d’ischémie cérébrale quand on ne peut disposer rapidement d’un monitorage de la PIC (16). La SjO2 peut permettre d’évaluer le retentissement des médicaments sur la circulation cérébrale. Ainsi, la SjO2 est plus basse au cours d’une anesthésie par propofol par rapport à une anesthésie par sévoflurane (propofol : 55 ± 8 % vs sévoflurane 71 ± 10 %, p < 0,05) (17).

SjO2 comme marqueur pronostique Dans de larges séries, les épisodes de désaturation sont moins fréquents que les épisodes de saturation > 75 % (18). Dans une série rétrospective de 450 patients avec TCG, une SjO2 supérieure à 75 % était relevée chez 19,1 % des patients alors qu’elle était inférieure à 55 % chez seulement 4,9 % d’entre eux. Ces deux situations pathologiques partageaient le même mauvais pronostic (74 % de mauvaise évolution neurologique) (19). Chez 75 patients avec TCG, bénéficiant d’une optimisation de PPC, une mauvaise évolution neurologique à douze mois était associée à un allongement du temps passé avec une SjO2 > 75 % (20). De même, dans une récente cohorte de 229 patients avec TCG, on relevait 17,6 % d’épisodes de SjO2 > 75 % contre seulement 4,6 % de désaturation jugulaire (SjO2 < 55 %) (18). Chez les patients avec un bon résultat neurologique à six mois, était notée une DajO2 significativement plus élevée (soit une SjO2 significativement plus basse). L’explication avancée était que désaturation ne veut pas dire lésion cérébrale irréversible mais au contraire capacité conservée du cerveau à augmenter son extraction en oxygène (18). Plusieurs études ont suggéré une corrélation entre les épisodes de désaturation jugulaire et un devenir péjoratif (21, 22). Dans un groupe de 116 patients avec TCG, 46 (soit 40 %) présentaient un épisode de SjO2 < 50 % pendant 10 minutes. Dans ce groupe était notée une mauvaise évolution neurologique dans 90 % (plusieurs épisodes de désaturation) et 74 % (un épisode unique) des cas, différant significativement de 55 % des cas dans le groupe sans désatura-

126 La réanimation neurochirurgicale

tion. Dans une autre étude, avec un effectif plus limité de 50 patients et une désaturation jugulaire définie par une SjO2 < 60 %, la même relation était retrouvée (23). Enfin, dans un collectif de 184 patients, la durée des épisodes de désaturation jugulaire (SjO2 < 50 %) était prise en compte. Celle-ci influençait le devenir neurologique à six mois mesuré par la Glasgow Outcome Scale (GOS) (22).

Pression tissulaire cérébrale en oxygène La pression tissulaire en oxygène (PtiO2) reflète l’apport en oxygène dans le milieu interstitiel. Elle augmente lorsque la PaO2 augmente mais aussi lorsque le débit sanguin cérébral local augmente. Inversement, en réponse à la vasoconstriction consécutive à une hyperventilation, la PtiO2 s’abaisse (13). La PtiO2 est globalement corrélée à la PPC avec une zone de plateau mesurée entre 40 et 75 mmHg (24) ou entre 70 et 90 mmHg de PPC (25). Le comportement de la PtiO2 en réponse aux variations de PPC est donc très voisin de celui du débit sanguin cérébral, ce qui suggère un lien étroit entre celui-ci et la PtiO2.

Principes La mesure de la PtiO2 peut faire appel à deux techniques différentes. Soit il s’agit d’une électrode polarographique de Clark (les molécules d’oxygène diffusent à travers une membrane dans une solution électrolytique, la réaction chimique entraînant l’apparition d’un courant électrique), soit il s’agit d’une technique de fluorescence (le détecteur change de couleur selon la quantité d’oxygène présente dans le milieu, l’information est transmise par fibre optique). Plusieurs produits ont été commercialisés : les sondes Licox® (Integra Neurosciences) et Paratrend® (Codman) utilisent la première technique, la sonde Neurotrend™ (Codman) la seconde. La sonde Paratrend® était initialement conçue pour la mesure en continu des gaz du sang artériel, la sonde Neurotrend™ est une version améliorée de la précédente, calibrée pour une gamme de pressions partielles en oxygène plus faibles. Actuellement, seule la sonde Licox® est disponible en France. Les valeurs fournies par Paratrend® sont plus élevées que celles de Licox® (26). La sonde, d’un diamètre de 0,5 mm, est placée dans le parenchyme cérébral par l’intermédiaire d’un boulon vissé dans la boîte crânienne, qui peut être multilumières pour permettre l’insertion simultanée d’autres sondes (capteur de PIC ou sonde de microdialyse). Pour la sonde Licox®, la mesure doit être corrigée en fonction de la température centrale ou mieux cérébrale. L’insertion du cathéter est susceptible d’endommager légèrement le tissu cérébral. Les lésions sont très localisées mais il peut parfois se produire des microhémorragies près de l’extrémité de la sonde, qui sont susceptibles d’altérer la

Surveillance du métabolisme cérébral 127

qualité de la mesure. Celles-ci peuvent être trop petites pour être diagnostiquées au scanner et il est plutôt recommandé de tester la réponse de la sonde à une augmentation transitoire de FiO2. Dans une série de 118 sondes Licox® implantées chez 101 patients, 2 hématomes étaient détectés (1,7 %), aucune infection ne se produisait pour une durée moyenne de monitorage de 6,7 jours et les mesures étaient interprétables deux heures après l’insertion des sondes (27). Dans une série de 101 patients avec TCG, monitorés par une sonde Licox® implantée dans le lobe frontal supposé intact, la valeur moyenne de PtiO2 se situait entre 25 et 30 mmHg (écart-type : 10 mmHg). Les valeurs observées étaient plus basses au cours des 24 premières heures, pour atteindre un plateau à partir de la 36e heure (28). La définition d’un seuil d’ischémie cérébrale mesuré par cette technique est un objectif essentiel avant de proposer d’éventuels algorithmes thérapeutiques. Une hypoxie locale (PtiO2 < 10 mmHg pendant plus de 30 minutes) est de mauvais pronostic (pour la mortalité à 6 mois, odds ratio : 3,8 ; intervalle de confiance 95 % : 1,6-8,4) (28). Une hypoxie cérébrale plus sévère (PtiO2 < 6 mmHg) a également été associée à une probabilité accrue de décès (29). D’autres auteurs, au contraire, proposent une valeur minimale de PtiO2 de 15 mmHg comme seuil de déclenchement thérapeutique (26). La zone d’insertion du cathéter fait l’objet de débats. Certaines équipes proposent l’implantation du cathéter en zone macroscopiquement saine (lobe frontal) (28). La PtiO2 serait alors un indice global d’oxygénation cérébrale au même titre que la saturation jugulaire en oxygène. D’autres suggèrent d’implanter le cathéter dans une zone particulièrement vulnérable à l’ischémie mais susceptible de récupération, comme la périphérie des contusions (30). La manœuvre est alors techniquement beaucoup plus délicate et doit être confiée à un praticien expérimenté.

Applications cliniques de la mesure de la PtiO2 L’essentiel des données concernant la PtiO2 a été obtenu chez des patients avec TCG. Il s’agit le plus souvent d’études observationnelles où les valeurs de PtiO2 ont été corrélées avec le pronostic. La détection d’une hypoxie tissulaire cérébrale est, en général, corrélée à une augmentation de mortalité et d’évolution défavorable (29, 28). L’hypoxie tissulaire doit être interprétée en fonction d’une valeur limite inférieure (cf. supra) mais aussi du temps passé au-dessous de cette limite. Chez plus de la moitié des patients avec TCG, la PtiO2 est abaissée au cours des premières vingt-quatre heures. Ceci est probablement à relier à la baisse de débit sanguin cérébral rapportée chez ces patients dans les premières heures d’un TC grave. La PtiO2 peut servir d’indice pour tester l’hémodynamique cérébrale. Chez des traumatisés crâniens graves, l’augmentation de ventilation-minute de 20 % pendant 15 minutes abaisse la PtiO2 : un index de réactivité au CO2 peut alors

128 La réanimation neurochirurgicale

être défini (31). La réactivité au CO2 est initialement basse, augmente avec le temps et au cinquième jour, les patients avec la plus forte réactivité au CO2 sont ceux qui ont l’évolution la plus défavorable. En réponse à une élévation de la FiO2, des augmentations de PtiO2 sont le plus souvent observées. L’importance de cette augmentation caractérise la réactivité à l’oxygène de la PtiO2. Cette réactivité est en général très basse au cours des vingt-quatre premières heures d’un TCG. Par la suite, les patients dont la PtiO2 a la plus forte réactivité à l’oxygène sont ceux qui ont un mauvais pronostic à six mois, cette forte réactivité reflétant probablement une perte d’autorégulation cérébrale (32). Néanmoins, l’observation de cette amélioration de l’oxygène tissulaire cérébrale par la simple augmentation de FiO2 a suggéré une possibilité thérapeutique. Chez 25 à 30 % des patients avec TCG, il existe un abaissement de la PtiO2 corrélé à une baisse de débit sanguin cérébral (33). Dans une série prospective de 12 patients avec TCG, la ventilation à FiO21 pendant 6 heures entraînait une augmentation de PtiO2 de 359 %. Ceci était contemporain d’une baisse du lactate tissulaire de 40 %, l’ensemble étant interprété comme une amélioration du métabolisme cérébral (34). Cette conception est cependant contestée. Chez huit patients, la même manœuvre aboutissait à la même augmentation de PtiO2 mais la baisse du lactate tissulaire était accompagnée d’une baisse du pyruvate avec un rapport lactate/pyruvate inchangé. Les auteurs concluaient que l’hyperoxie pouvait diminuer le taux de lactate après TCG mais sans pour autant modifier le potentiel redox cellulaire ni augmenter le métabolisme aérobie et contestaient donc l’intérêt thérapeutique de cette manœuvre (35). Il convient de souligner que ces patients avaient des rapports lactate/pyruvate normaux avant l’augmentation de FiO2, les cellules n’étant donc pas en dette d’oxygène.

Microdialyse cérébrale La microdialyse est une technique de dosage de substances chimiques présentes dans le tissu interstitiel de nombreux organes (tissu sous-cutané, muscle, poumon, myocarde…). La première application de cette méthode au cerveau humain a été rapportée en 1990. Initialement utilisée dans l’épilepsie, elle est rapidement devenue un outil d’exploration clinique en réanimation neurologique, dans le domaine du TCG (36) et de l’hémorragie sous-arachnoïdienne (37).

Technique Principes La microdialyse permet d’échantillonner le liquide extracellulaire d’un organe donné. Toutes les molécules solubles dans le liquide interstitiel, dès lors qu’elles

Surveillance du métabolisme cérébral 129

diffusent à travers la membrane de dialyse, peuvent être extraites. L’application la plus évidente est le simple dosages des substrats présents dans le liquide extra-cellulaire (cas le plus fréquent en neuroréanimation) mais on peut également perfuser un médicament (par la sonde microdialyse ou par voie veineuse périphérique) évoquant une réponse biochimique (par exemple la libération de neuromédiateurs). La technique repose sur un principe de dialyse conventionnel. Elle fait appel à une sonde qui comporte à son extrémité une membrane semiperméable de longueur connue (entre 10 et 30 mm) constituant la chambre de dialyse. La sonde, d’un diamètre externe de 0,5 mm, est perfusée avec un liquide, appelé perfusat, dont la composition est proche de celle du liquide extracellulaire du tissu que l’on souhaite monitorer. Les molécules présentes dans le tissu interstitiel diffusent à travers la membrane selon le gradient de concentration de part et d’autre de la membrane. Au sortir de la chambre de dialyse, le liquide de perfusion, appelé dialysat est acheminé par un capillaire au centre de la sonde vers un microtube où il est collecté. Les vitesses habituelles de perfusion varient entre 0,3 et 5 µL/min. La fréquence d’échantillonnage peut aller jusqu’à 5 minutes (notamment en peropératoire) mais elle est le plus souvent de l’ordre de 30 à 60 minutes (en particulier en réanimation). Les volumes collectés sont par conséquent compris entre une et quelques dizaines de microlitres, soit un faible volume, ce qui constitue une contrainte importante pour la technique de dosage. Le choix de la durée de recueil de l’échantillon constituera donc un compromis entre le rendement des échanges, c'est-à-dire la quantité de molécules effectivement extraite du milieu extracellulaire, et la performance de la technique de dosage utilisée, c’est-à-dire la limite de détection de cette technique. Les échantillons sont analysés soit au lit du malade (ceci autorisant un véritable monitorage métabolique) soit en différé. La composition du dialysat reflète celle du liquide interstitiel mais n’en est pas une photographie exacte. Pour la plupart des substances, l’équilibre entre le dialysat et le liquide interstitiel est incomplet. La concentration dans le dialysat dépend de la vitesse de perfusion, du diamètre des pores de la membrane, de la taille de la molécule et de ses caractéristiques physiques (hydrophilie, polarité…). La taille des pores de la membrane définit un seuil de coupure (« cut-off ») définissant la limite théorique de passage à travers la membrane. La taille des pores doit être deux à trois fois supérieure à celle de la molécule à étudier. Pour les sondes habituellement utilisées en neuroréanimation, ce seuil est de l’ordre de 20 kD mais de nouvelles sondes permettent d’atteindre 100 kD. Le rendement des échanges à travers la membrane pour une substance donnée, rendement relatif (« relative recovery »), est le rapport de sa concentration dans le dialysat sur la concentration extracellulaire réelle. Ce rendement est fortement influencé par la vitesse de perfusion : pour une membrane de 10 mm insérée dans le cerveau, il varie de 70 % à 0,3 µL/min à 30 % à 1µL/min pour glucose, lactate, pyruvate et glutamate (38).

130 La réanimation neurochirurgicale

Marqueurs biochimiques Les bases de production de l’énergie cellulaire sont rappelées dans la figure 2 (39). Les substrats les plus fréquemment dosés, dans l’exploration du métabolisme cérébral, sont le glucose, le lactate, le pyruvate, le glycérol, l’urée et le glutamate. Ces substances peuvent être dosées par des analyseurs disponibles au lit du patient (CMA 600 ou Iscus, CMA Microdialysis, Solna, Suède). Lorsque les dosages sont réalisés en différé, la stabilité des résultats a été établie sur des échantillons congelés pendant une période maximale recommandée de 3 mois à – 70 °C (40). Toutes les valeurs figurant ci-après correspondent à une vitesse de perfusion de 0,3 µL/min. Le glucose interstitiel dépend de la glycémie et reflète d’une part la perfusion d’un territoire donné, d’autre part le niveau du métabolisme cérébral. Ainsi, au cours d’un clampage vasculaire temporaire, le glucose interstitiel s’abaisse parallèlement à la pression tissulaire en oxygène dans le territoire d’aval (41). Lorsque le métabolisme cérébral s’abaisse (par exemple, lors de l’anesthésie générale), le glucose interstitiel, dont l’utilisation diminue, augmente (42). Le glutamate est un neurotransmetteur physiologique ; il est donc habituellement détectable dans les liquides extracellulaires où sa concentration varie de 2 à 10 µmol/L. En situation d’ischémie, il

Fig. 2 – Représentation schématique de l’énergétique cellulaire. [D’après (36).] PFK : phospho fructo kinase, enzyme clé de régulation de la glycolyse ; ATP : adénosine triphosphate ; ADP : adénosine diphosphate ; NADH : nicotinamide adénine dinucléotide.

http://coursdemedecine.blogspot.com/ Surveillance du métabolisme cérébral 131

est libéré massivement, les concentrations pouvant alors atteindre 600 µmol/L (43). La concentration extracellulaire cérébrale de lactate est mesurée autour de 3 mmol/L, chez le sujet sous anesthésie générale, en dehors d’une situation d’ischémie (42). En cas d’ischémie cérébrale, sa concentration augmente et une élévation importante est prédictive de mauvaise évolution (44). Cependant, le lactate peut être utilisé comme substrat par les neurones. De plus, il sert de navette métabolique pour le glucose. En effet, celui-ci passe du capillaire cérébral au pied astrocytaire. Là, il est métabolisé en lactate et excrété dans l’espace extra-cellulaire pour être capté par le neurone où il est retransformé en pyruvate pour être incorporé dans le cycle de Krebs. L’assimilation de l’élévation de lactate à une ischémie est donc réductrice. Le rapport lactate/pyruvate est considéré comme un marqueur plus fiable d’ischémie. Sa valeur est indépendante du rendement relatif de la sonde, et donc du débit de perfusion. Le seuil pathologique est habituellement fixé au-delà de 30. Mais même une augmentation du rapport lactate/pyruvate ne signifie pas ischémie. Chez 20 patients avec TCG, un rapport lactate/pyruvate supérieur à 40 était trouvé dans 25 % des mesures, mais l’incidence de l’ischémie mesurée en PET scan n’était que de 2,4 %. L’anomalie du rapport lactate/pyruvate était interprétée comme une dysfonction mitochondriale (45). Une augmentation de lactate avec un rapport lactate/pyruvate constant témoigne plutôt d’une augmentation de pyruvate, correspondant à une accélération de la glycolyse, contemporaine, par exemple, du réveil d’une anesthésie générale (42). Dans un consensus récent, le rapport lactate/pyruvate a été proposé comme le marqueur d’ischémie le plus fiable au cours de l’hémorragie sous-arachnoïdienne et du TCG (46). Le rapport glucose/lactate peut être également utilisé : son augmentation traduit également une ischémie cérébrale. Les concentrations cérébrales de glycérol sont normalement basses, entre 20 et 160 µmol/L. L’élévation de glycérol peut être en rapport soit avec une augmentation de la glycolyse, soit surtout avec une destruction des membranes cellulaires phospholipidiques. De nombreuses autres substances ont été dosées en microdialyse cérébrale, qu’il s’agisse d’acides aminés (neurotansmetteurs ou non), de peptides ou d’adénosine.

Limites de la technique La résolution spatiale de la technique est médiocre, le volume de liquide extracellulaire échantillonné étant limité à quelques millimètres cubes. Le choix du point d’implantation de la sonde est essentiel et difficile : la zone la plus intéressante semble être la zone où l’ischémie est la plus importante c'est-à-dire la zone de pénombre qui entoure les contusions au cours des traumatismes cérébraux ou celle à risque de vasospasme dans les hémorragies sous arachnoïdiennes. En pratique traumatologique, l’implantation de la sonde est réalisée à la périphérie de la lésion diagnostiquée à l’aide de l’imagerie cérébrale. Un second cathéter peut être mis en place en zone « saine », permettant de

132 La réanimation neurochirurgicale

comparer les valeurs (47, 48). Un troisième cathéter est parfois inséré dans la graisse abdominale pour interpréter les variations de certains substrats en fonction de leur valeur périphériques (notamment glucose et glycérol) (47). Pour obtenir un rendement de dialyse correct, les débits de perfusion utilisés sont souvent faibles (le plus souvent 0,3 µL/min), ce qui conduit à espacer les prélèvements (entre 30 et 60 minutes) : dans ce cas, la résolution temporelle est également faible. Le rapprochement des intervalles de prélèvement permet un monitorage peropératoire au prix d’une augmentation de la vitesse de perfusion et donc d’une diminution de rendement (41). Par ailleurs, l’interprétation des résultats présuppose l’existence d’un « état stable » au sein de la zone étudiée, permettant d’atteindre un équilibre de part et d’autre de la membrane de dialyse. En pratique, cette condition est rarement réalisée, ce qui peut rendre délicate l’interprétation des concentrations des différentes molécules présentes dans le milieu extracellulaire. En effet, celle-ci peut notamment être largement modifiée par les variations de débit sanguin qui vont changer à la fois l’apport en substrat exogène (glucose, lactate, oxygène…), mais aussi la clairance vasculaire des métabolites et des neuromédiateurs (lactate, glutamate…). Pour répondre à ce problème, un monitorage simultané de la PtiO2 constitue un indicateur indirect de la perfusion tissulaire (49). La sonde de microdialyse modifie le tissu dans lequel elle est implantée. Un temps d’équilibre d’environ deux heures est nécessaire à l’obtention de résultats fiables. Le traumatisme provoqué par la sonde, bien que minime, est suffisant pour entraîner un pic de glutamate, dont la disparition peut nécessiter jusqu’à six heures (47). La sonde va être responsable d’une prolifération gliale susceptible de créer une barrière mécanique autour de la membrane de dialyse et de modifier le rendement de la sonde au cours du temps (50). Les conséquences pratiques de ce problème ne sont pas évaluées mais des variations métaboliques significatives peuvent toujours être détectées après des implantations de plus de dix jours (51). Enfin, la technique reste onéreuse.

Intérêt de la microdialyse dans le monitorage cérébral La microdialyse pourrait constituer un outil séduisant de monitorage métabolique cérébral (52). Sur le plan clinique, elle a été surtout utilisée pour la détection d’une ischémie dans des circonstances pathologiques variées.

Infarctus sylvien malin Des observations isolées préliminaires ont montré l’existence d’une libération massive de glutamate et une élévation du rapport lactate/pyruvate dans le cerveau de patients présentant un infarctus sylvien malin (53, 54). À partir de

Surveillance du métabolisme cérébral 133

ces observations, a été émise l’hypothèse que des modifications métaboliques pourraient être mesurées dans la période d’ischémie réversible précédant l’infarctus, permettant alors l’institution d’un traitement. Dans une série de 31 patients avec une obstruction de l’artère cérébrale moyenne, 14 évoluaient vers un infarctus sylvien malin. Chez ces derniers, au cours des douzes premières heures de monitorage, la concentration en acides aminés non transmetteurs était significativement plus basse, ce qui était interprété comme le témoignage d’une dilution par l’œdème (55). Dans un autre travail, la même équipe confirmait l’apparition de modifications métaboliques prédictives de la survenue d’un infarctus malin (élévation de glutamate, du rapport lactate/pyruvate et du glycérol) mais elles n’étaient pas suffisamment précoces pour permettre un traitement efficace (volet décompressif ) (56).

Hémorragie sous-arachnoïdienne Une ischémie cérébrale consécutive à un vasospasme peut compliquer une hémorragie sous-arachnoïdienne (HSA). La détection précoce du vasospasme pourrait permettre la mise en œuvre de traitements étiologiques avant la survenue d’une ischémie irréversible (57). Dans un travail préliminaire, 10 patients avec HSA grave bénéficiaient de l’implantation d’une sonde de microdialyse. Chez les patients qui évoluaient mal, les taux d’aspartate et de glutamate étaient plus élevés. Les variations de lactate étaient peu interprétables alors que l’élévation du rapport lactate/pyruvate au-delà de 25 suivie d’un pic de glutamate apparaissait comme un marqueur spécifique d’ischémie (37). La microdialyse a été comparée aux autres techniques de diagnostic du vasospasme : par rapport au Doppler transcranien et à l’angiographie, elle a démontré une plus grande spécificité, accompagnée d’une sensibilité médiocre (58). Dans une autre série de 13 patients atteints d’HSA, les variations métaboliques étaient interprétées en fonction du débit sanguin cérébral mesuré en PET-scan. Le marqueur le mieux corrélé au débit sanguin cérébral était le glutamate mais un lactate supérieur à 4 mmol/L était le meilleur paramètre pour la détection d’une ischémie cérébrale (débit sanguin cérébral < 20 mL/min/100 g) : sensibilité 100 % et spécificité 75 %. Un rapport lactate/pyruvate supérieur à 25 était le meilleur prédicteur d’une ischémie clinique (59). Deux équipes ont souligné que les modifications métaboliques précédaient l’apparition du déficit neurologique. Dans un collectif de 97 patients, les modifications métaboliques précédaient l’apparition d’un déficit neurologique avec une sensibilité de 83 % (60). Dans une autre étude de 42 patients avec HSA, 18 (43 %) présentaient un déficit neurologique retardé. Un profil ischémique était défini par l’élévation des rapports lactate/pyruvate et lactate/glucose de 20 % suivie dans les 24 heures d’une élévation de glycérol de 20 %. Ce profil pouvait être utilisé comme test diagnostique avec une sensibilité de 94 % et une spécificité de 88 %. Le point

134 La réanimation neurochirurgicale

essentiel était que les variations métaboliques précédaient les signes cliniques de 11 heures en moyenne (extrêmes : 4-50 heures) (61).

Traumatisme crânien grave Il s’agit à ce jour de la seule indication dans laquelle la microdialyse est approuvée par la FDA aux États-Unis et a le marquage CE en Europe. Les premières publications concernent des observations isolées, décrivant des variations métaboliques en réponse à un événement clinique (36). Une étude souligne l’intérêt de la microdialyse dans la détection d’ischémie locale non diagnostiquée par la mesure de saturation jugulaire en oxygène, technique globale (62). Plusieurs équipes se sont attachées à définir un profil métabolique corrélé au devenir des patients. Ainsi, la persistance d’un glucose bas associé à une élévation du lactate et du rapport lactate/pyruvate est prédictive de mauvaise évolution (63, 44). La baisse du glucose extra-cellulaire n’est cependant pas synonyme d’ischémie. En effet, dans une étude de 30 patients, la baisse du glucose était confirmée comme un élément de mauvais pronostic mais n’était pas associée à une baisse de débit sanguin cérébral local mesuré en PET-scan (64). En revanche, le glutamate est souvent élevé en phase aiguë avec une décroissance dans les premiers jours, quelle que soit l’évolution ultérieure : c’est la persistance à des valeurs élevées ou la réascension des taux qui est péjorative. Dans une série de 80 patients où les variations de glutamate étaient étudiées, une valeur moyenne de glutamate supérieure à 20 µmol/L était notée chez 30 % des patients ; elle était corrélée à une mauvaise évolution (65). L’élévation du glycérol au-delà de 150 µmol/L semble constamment prédictive d’une mauvaise évolution alors qu’elle n’est pas du tout corrélée à la survenue d’événements cliniques, en particulier aux poussées d’hypertension intracrânienne (66). Néanmoins, ce résultat n’est pas confirmé par une étude récente ayant inclus 76 traumatisés crâniens. Les valeurs de glycérol n’avaient aucune relation avec le pronostic mais une élévation importante de glycérol était relevée lors d’épisodes d’hypoxie tissulaire sévères (PtiO2 < 10 mmHg) (67). Une évolution fatale est accompagnée par une élévation des rapports lactate/pyruvate et lactate/glucose avec libération massive de glutamate. Ce profil métabolique précède l’élévation terminale de la pression intracrânienne à condition que la sonde soit bien implantée dans l’environnement de la zone pathologique (47, 68). Les données reliant un événement clinique à une variation métabolique restent encore fragmentaires. Dans la série de 80 patients, le seul événement clinique influençant la libération de glutamate était la survenue d’une baisse de la pression de perfusion cérébrale entre 40 et 50 mmHg (65). Dans une série de 50 traumatisés crâniens traités par l’équipe de Lund, le lactate et le rapport lactate/pyruvate étaient plus élevés seulement en cas de pression de perfusion cérébrale < 50 mmHg alors que le glucose ne variait pas (69). Aucune de ces études n’a rapporté l’évolution chronologique des variables métaboliques par rapport à l’événement

Surveillance du métabolisme cérébral 135

clinique. Pour que la microdialyse devienne un outil de monitorage, il sera nécessaire de définir des seuils ou des profils pathologiques dont la sensibilité et spécificité devront être précisées.

Intérêt de la microdialyse comme évaluation de l’efficacité thérapeutique La microdialyse couplée aux autres méthodes de monitorage (pression tissulaire en oxygène (PtiO2), PIC, SjO2, Doppler transcrânien) permet une approche métabolique des effets des différentes thérapeutiques utilisées en neuroréanimation. Si de nombreux travaux ont déjà été publiés dans le domaine de la recherche expérimentale, il existe moins d’études cliniques humaines. Il s’agit pour la plupart de travaux observationnels portant sur de petits effectifs de patients.

Évaluation des effets de l’hypocapnie Les effets métaboliques de courtes périodes d’hyperventilation (30 minutes) étaient évalués chez 20 patients traumatisés crâniens graves, au cours d’une période précoce après le traumatisme (24 à 36 h après) et d’une période plus tardive (troisième ou quatrième jour). Les épisodes d’hyperventilation augmentaient de plus de 10 % (p < 0,05) les taux des marqueurs de l’ischémie tissulaire (lactate, lactate/pyruvate) ainsi que le taux de glutamate, ceci de manière plus importante lors de la période précoce. Ce travail concluait que de brèves périodes d’hyperventilation augmentaient le taux des médiateurs, susceptibles d’être responsables de lésions secondaires (70). Ces résultats ont été récemment confirmés dans un travail expérimental (71).

Évaluation des effets de l’hypothermie Plusieurs études expérimentales ont pu démonter un effet bénéfique de l’hypothermie sur le métabolisme cérébral (diminution du relargage des acides aminés excitateurs tels que l’aspartate, le glutamate ou la dopamine). Une étude décrivait les effets de l’hypothermie induite chez 6 patients avec TCG (GCS ≤ 5). Chez ces 5 patients, il existait une diminution du taux des acides aminés excitateurs (glutamate et aspartate) ainsi qu’une augmentation de la PPC et de la SjO2 lors des épisodes d’hypothermie (72). Un travail plus récent observait les effets d’une hypothermie modérée induite (34 à 36 °C) sur une cohorte de 58 patients avec TCG. Il existait une diminution significative de la PtiO2, de la PtiCO2, du relargage des acides aminés excitateurs et du métabolisme anaérobie lors des épisodes d’hypothermie. Les auteurs identifiaient une catégorie de patients ayant une hypothermie cérébrale spontanée associée à des taux plus élevés de lactate et de glutamate, et présen-

136 La réanimation neurochirurgicale

tant une évolution neurologique péjorative (73). Une autre étude s’intéressait aux effets de l’hypothermie (< 34 °C) sur le métabolisme cérébral (lactate, pyruvate, glycérol, glutamate) d’une série de 12 patients présentant un accident vasculaire cérébral ischémique malin par thrombose de l’artère sylvienne. Chez ces 12 patients, trois cathéters de microdialyse étaient placés en zone saine, en zone de pénombre et en zone ischémique. Le résultat le plus intéressant de cette étude se trouvait dans l’analyse des taux de glutamate dans les différentes zones du cerveau. Au niveau du tissu sain, les auteurs observaient un taux (taux de base) significativement inférieur en période d’hypothermie. Dans la zone de pénombre, les taux de glutamate étaient 3 à 4 fois plus importants qu’en zone saine et diminuaient jusqu’à atteindre les taux de base durant la phase d’hypothermie. Au sein du tissu ischémié, les taux de glutamate atteignaient des niveaux très élevés même pendant l’hypothermie. Les auteurs concluaient au rôle potentiellement neuroprotecteur de l’hypothermie par diminution du relargage de glutamate dans la zone de pénombre (74).

Évaluation de l’efficacité d’une intervention médicamenteuse Chez sept patients présentant une hypertension intracrânienne sévère, un coma barbiturique était instauré. Les résultats du monitorage cérébral des trois heures suivant l’intervention étaient comparés à ceux des trois heures précédentes. Le traitement entraînait une baisse de 37 % du lactate, de 59 % du glutamate et de 66 % de l’aspartate (75). Chez dix patients avec TCG, sédatés par du propofol en AIVOC, la cible plasmatique était augmentée de 2 à 4 µg/mL. La pression artérielle était maintenue par ajustement d’une perfusion de noradrénaline. Aucune modification métabolique cérébrale n’était décelable à partir de valeurs de base normales de glucose, lactate et pyruvate. Ce résultat était interprété comme le maintien du couplage débit-métabolisme par le propofol (76).

Évaluation d’interventions thérapeutiques multiples Le concept de Lund, basé sur la diminution de la pression intracrânienne (PIC) par maintien d’une pression osmotique normale et réduction de la pression hydrostatique capillaire, s’oppose au concept traditionnel basé sur le maintien d’une PPC à 70 mmHg. La microdialyse cérébrale a permis d’apporter un argument supplémentaire en faveur du concept de Lund. Dans un travail portant sur 48 patients avec TCG, le traitement selon le concept de Lund permettait la normalisation des paramètres métaboliques : réduction du lactate, du rapport lactate/pyruvate et du glutamate alors même que la PPC des 96 premières heures était < 60 mmHg pendant 30 % du temps (47). Au total, la réanimation encéphalique a longtemps été limitée par les difficultés techniques d’exploration du métabolisme cérébral au lit du malade. Les

Surveillance du métabolisme cérébral 137

techniques envisagées ci-dessus ont permis une approche multimodale de la compréhension des pathologies. Ce progrès doit désormais aboutir à l’amélioration des stratégies de prise en charge des patients.

Références 1. Glenn TC, Kelly DF, Boscardin WJ et al. (2003) Energy dysfunction as a predictor of outcome after moderate or severe head injury: indices of oxygen, glucose, and lactate metabolism. J Cereb Blood Flow Metab. 23: 1239-50 2. Chieregato A, Calzolari F, Trasforini G et al. (2003) Normal jugular bulb oxygen saturation. J Neurol Neurosurg Psychiatry 74: 784-6 3. Tremey B, Vigue B (2004) [Changes in blood gases with temperature: implications for clinical practice]. Ann Fr Anesth Reanim 23: 474-81 4. Cruz J (1993) Combined continuous monitoring of systemic and cerebral oxygenation in acute brain injury: preliminary observations. Crit Care Med 21: 1225-32 5. Robertson CS, Grossman RG, Goodman JC, Narayan RK (1987) The predictive value of cerebral anaerobic metabolism with cerebral infarction after head injury. J Neurosurg 67: 361-8 6. Stocchetti N, Paparella A, Bridelli F et al. (1994) Cerebral venous oxygen saturation studied with bilateral samples in the internal jugular veins. Neurosurgery 34: 38-43 ; discussion 434 7. Macmillan CS, Andrews PJ (2000) Cerebrovenous oxygen saturation monitoring: practical considerations and clinical relevance. Intensive Care Med. 26: 1028-36 8. Coplin WM, O'Keefe GE, Grady MS et al. (1997) Thrombotic, infectious, and procedural complications of the jugular bulb catheter in the intensive care unit. Neurosurgery 41: 1017 ; discussion 107-9 9. ANAES (1999) Prise en charge des traumatisés crâniens à la phase précoce. Ann Fr Anesth Reanim 18: 1-172 10. Bullock R, Stewart L, Rafferty C, Teasdale GM (1993) Continuous monitoring of jugular bulb oxygen saturation and the effect of drugs acting on cerebral metabolism. Acta Neurochir Suppl (Wien) 59: 113-8 11. Fortune JB, Feustel PJ, Weigle CG, Popp AJ (1994) Continuous measurement of jugular venous oxygen saturation in response to transient elevations of blood pressure in headinjured patients. J Neurosurg 80: 461-8 12. Sheinberg M, Kanter MJ, Robertson CS et al. (1992) Continuous monitoring of jugular venous oxygen saturation in head-injured patients. J Neurosurg 76: 212-7 13. Unterberg AW, Kiening KL, Hartl R et al. (1997) Multimodal monitoring in patients with head injury: evaluation of the effects of treatment on cerebral oxygenation. J Trauma 42: S32-7 14. Cruz J (1998) The first decade of continuous monitoring of jugular bulb oxyhemoglobinsaturation: management strategies and clinical outcome. Crit Care Med. 26: 344-51 15. Stocchetti N, Maas AI, Chieregato A, van der Plas AA (2005) Hyperventilation in head injury: a review. Chest 127: 1812-27 16. Vigue B, Ract C, Benayed M et al. (1999) Early SjvO2 monitoring in patients with severe brain trauma. Intensive Care Med 25: 445-51 17. Yoshitani K, Kawaguchi M, Iwata M et al. (2005) Comparison of changes in jugular venous bulb oxygen saturation and cerebral oxygen saturation during variations of haemoglobin concentration under propofol and sevoflurane anaesthesia. Br J Anaesth 94: 341-6 18. Stocchetti N, Canavesi K, Magnoni S et al. (2004) Arterio-jugular difference of oxygen content and outcome after head injury. Anesth Analg 99: 230-4

138 La réanimation neurochirurgicale

19. Cormio M, Valadka AB, Robertson CS (1999) Elevated jugular venous oxygen saturation after severe head injury. J Neurosurg 90: 9-15 20. Macmillan CS, Andrews PJ, Easton VJ (2001) Increased jugular bulb saturation is associated with poor outcome in traumatic brain injury. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 70: 101-4 21. Gopinath SP, Robertson CS, Contant CF et al. (1994) Jugular venous desaturation and outcome after head injury. J Neurol Neurosurg Psychiatry 57: 717-23 22. Struchen MA, Hannay HJ, Contant CF, Robertson CS (2001) The relation between acute physiological variables and outcome on the Glasgow Outcome Scale and Disability Rating Scale following severe traumatic brain injury. J Neurotrauma 18: 115-25 23. Fandino J, Stocker R, Prokop S et al. (2000) Cerebral oxygenation and systemic trauma related factors determining neurological outcome after brain injury. J Clin Neurosci. 7: 22633 24. Kiening KL, Unterberg AW, Bardt TF et al. (1996) Monitoring of cerebral oxygenation in patients with severe head injuries: brain tissue PO2 versus jugular vein oxygen saturation. J Neurosurg 85: 751-7 25. Lang EW, Czosnyka M, Mehdorn HM (2003) Tissue oxygen reactivity and cerebral autoregulation after severe traumatic brain injury. Crit Care Med 31: 267-71 26. Haitsma IK, Maas AI (2002) Advanced monitoring in the intensive care unit: brain tissue oxygen tension. Curr Opin Crit Care 8: 115-20 27. Dings J, Meixensberger J, Jager A, Roosen K (1998) Clinical experience with 118 brain tissue oxygen partial pressure catheter probes. Neurosurgery 43: 1082-95 28. van den Brink WA, van Santbrink H, Steyerberg EW et al. (2000) Brain oxygen tension in severe head injury. Neurosurgery 46: 868-76 ; discussion 876-8 29. Valadka AB, Gopinath SP, Contant CF et al. (1998) Relationship of brain tissue PO2 to outcome after severe head injury. Crit Care Med 26: 1576-81 30. Gopinath SP, Valadka AB, Uzura M, Robertson CS (1999) Comparison of jugular venous oxygen saturation and brain tissue PO2 as monitors of cerebral ischemia after head injury. Crit Care Med 27: 2337-45 31. Carmona Suazo JA, Maas AI, van den Brink WA et al. (2000) CO2 reactivity and brain oxygen pressure monitoring in severe head injury. Crit Care Med 28: 3268-74 32. van Santbrink H, Maas AI, Avezaat CJ (1996) Continuous monitoring of partial pressure of brain tissue oxygen in patients with severe head injury. Neurosurgery 38: 21-31 33. Doppenberg EM, Zauner A, Bullock R et al. (1998) Correlations between brain tissue oxygen tension, carbon dioxide tension, pH, and cerebral blood flow-a better way of monitoring the severely injured brain? Surg Neurol 49: 650-4 34. Menzel M, Doppenberg EM, Zauner A et al. (1999) Increased inspired oxygen concentration as a factor in improved brain tissue oxygenation and tissue lactate levels after severe human head injury. J Neurosurg 91: 1-10 35. Magnoni S, Ghisoni L, Locatelli M et al. (2003) Lack of improvement in cerebral metabolism after hyperoxia in severe head injury: a microdialysis study. J Neurosurg 98: 952-8 36. Persson L, Hillered L (1992) Chemical monitoring of neurosurgical intensive care patients using intracerebral microdialysis. J Neurosurg 76: 72-80 37. Persson L, Valtysson J, Enblad P et al. (1996) Neurochemical monitoring using intracerebral microdialysis in patients with subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 84: 606-16 38. Hutchinson PJ, O'Connell MT, al-Rawi PG et al. (2002) Clinical cerebral microdialysisdetermining the true extracellular concentration. Acta Neurochir Suppl 81: 359-62 39. Zauner A, Daugherty WP, Bullock MR, Warner DS (2002) Brain oxygenation and energy metabolism: part I-biological function and pathophysiology. Neurosurgery 51: 289-301; discussion 302 40. Hutchinson PJ, O'Connell MT, Al-Rawi PG et al. (2000) Clinical cerebral microdialysis: a methodological study. J Neurosurg 93: 37-43 41. Kett-White R, Hutchinson PJ, al-Rawi PG et al. (2002) Extracellular lactate/pyruvate and glutamate changes in patients during per-operative episodes of cerebral ischaemia. Acta Neurochir Suppl 81: 363-5

Surveillance du métabolisme cérébral 139

42. Reinstrup P, Stahl N, Mellergard P et al. (2000) Intracerebral microdialysis in clinical practice: baseline values for chemical markers during wakefulness, anesthesia, and neurosurgery. Neurosurgery 47: 701-9; discussion 709-10 43. Nilsson OG, Brandt L, Ungerstedt U, Saveland H (1999) Bedside detection of brain ischemia using intracerebral microdialysis: subarachnoid hemorrhage and delayed ischemic deterioration. Neurosurgery 45: 1176-84; discussion 1184-5 44. Hutchinson PJ, al-Rawi PG, O'Connell MT et al. (2000) On-line monitoring of substrate delivery and brain metabolism in head injury. Acta Neurochir Suppl 76: 431-5 45. Vespa P, Bergsneider M, Hattori N et al. (2005) Metabolic crisis without brain ischemia is common after traumatic brain injury: a combined microdialysis and positron emission tomography study. J Cereb Blood Flow Metab. 25: 763-74 46. Bellander BM, Cantais E, Enblad P et al. (2004) Consensus meeting on microdialysis in neurointensive care. Intensive Care Med 30: 2166-9. Epub 2004 Nov 10 47. Stahl N, Ungerstedt U, Nordstrom CH (2001) Brain energy metabolism during controlled reduction of cerebral perfusion pressure in severe head injuries. Intensive Care Med 27: 1215-23 48. Engstrom M, Polito A, Reinstrup P et al. (2005) Intracerebral microdialysis in severe brain trauma: the importance of catheter location. J Neurosurg 102: 460-9 49. Siaghy EM, Devaux Y, Sfaksi N et al. (2000) Consequences of inspired oxygen fraction manipulation on myocardial oxygen pressure, adenosine and lactate concentrations: a combined myocardial microdialysis and sensitive oxygen electrode study in pigs. J Mol Cell Cardiol 32: 493-504 50. Whittle IR, Glasby M, Lammie A et al. (1998) Neuropathological findings after intracerebral implantation of microdialysis catheters. Neuroreport 9: 2821-5 51. Hillered L, Persson L (1999) Theory and practice of microdialysis-prospect for future clinical use. Acta Neurochir Suppl (Wien) 75: 3-6 52. Peerdeman SM, Girbes AR, Vandertop WP (2000) Cerebral microdialysis as a new tool for neurometabolic monitoring. Intensive Care Med 26: 662-9 53. Bullock R, Zauner A, Woodward J, Young HF (1995) Massive persistent release of excitatory amino acids following human occlusive stroke. Stroke 26: 2187-9 54. Berger C, Annecke A, Aschoff A et al. (1999) Neurochemical monitoring of fatal middle cerebral artery infarction. Stroke 30: 460-3 55. Bosche B, Dohmen C, Graf R et al. (2003) Extracellular concentrations of non-transmitter amino acids in peri-infarct tissue of patients predict malignant middle cerebral artery infarction. Stroke 34: 2908-13 56. Dohmen C, Bosche B, Graf R et al. (2003) Prediction of malignant course in MCA infarction by PET and microdialysis. Stroke 34: 2152-8 57. Springborg JB, Frederiksen HJ, Eskesen V, Olsen NV (2005) Trends in monitoring patients with aneurysmal subarachnoid haemorrhage. Br J Anaesth 94: 259-70 58. Unterberg AW, Sakowitz OW, Sarrafzadeh AS et al. (2001) Role of bedside microdialysis in the diagnosis of cerebral vasospasm following aneurysmal subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 94: 740-9 59. Sarrafzadeh AS, Haux D, Ludemann L et al. (2004) Cerebral ischemia in aneurysmal subarachnoid hemorrhage: a correlative microdialysis-PET study. Stroke 35: 638-43. Epub 2004 Feb 12 60. Sarrafzadeh AS, Sakowitz OW, Kiening KL et al. (2002) Bedside microdialysis: a tool to monitor cerebral metabolism in subarachnoid hemorrhage patients? Crit Care Med 30: 1062-70 61. Skjoth-Rasmussen J, Schulz M, Kristensen SR, Bjerre P (2004) Delayed neurological deficits detected by an ischemic pattern in the extracellular cerebral metabolites in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 100: 8-15 62. Robertson CS, Gopinath SP, Uzura M et al. (1998) Metabolic changes in the brain during transient ischemia measured with microdialysis. Neurol Res 20: S91-4

140 La réanimation neurochirurgicale

63. Zauner A, Doppenberg EM, Woodward JJ et al. (1997) Continuous monitoring of cerebral substrate delivery and clearance: initial experience in 24 patients with severe acute brain injuries. Neurosurgery 41: 1082-91; discussion 1091-3 64. Vespa PM, McArthur D, O'Phelan K et al. (2003) Persistently low extracellular glucose correlates with poor outcome 6 months after human traumatic brain injury despite a lack of increased lactate: a microdialysis study. J Cereb Blood Flow Metab 23: 865-77 65. Bullock R, Zauner A, Woodward JJ et al. (1998) Factors affecting excitatory amino acid release following severe human head injury. J Neurosurg 89: 507-18 66. Peerdeman SM, Girbes AR, Polderman KH, Vandertop WP (2003) Changes in cerebral interstitial glycerol concentration in head-injured patients ; correlation with secondary events. Intensive Care Med 29: 1825-8 67. Clausen T, Alves OL, Reinert M et al. (2005) Association between elevated brain tissue glycerol levels and poor outcome following severe traumatic brain injury. J Neurosurg 103: 233-8 68. Valadka AB, Goodman JC, Gopinath SP, Uzura M, Robertson CS (1998) Comparison of brain tissue oxygen tension to microdialysis-based measures of cerebral ischemia in fatally head-injured humans. J Neurotrauma 15: 509-19 69. Nordstrom CH (2003) Assessment of critical thresholds for cerebral perfusion pressure by performing bedside monitoring of cerebral energy metabolism. Neurosurg Focus 15: E5 70. Marion DW, Puccio A, Wisniewski SR et al. (2002) Effect of hyperventilation on extracellular concentrations of glutamate, lactate, pyruvate, and local cerebral blood flow in patients with severe traumatic brain injury. Crit Care Med 30: 2619-25 71. Clausen T, Scharf A, Menzel M et al. (2004) Influence of moderate and profound hyperventilation on cerebral blood flow, oxygenation and metabolism. Brain Res 1019: 113-23 72. Yamaguchi S, Nakahara K, Miyagi T et al. (2000) Neurochemical monitoring in the management of severe head-injured patients with hypothermia. Neurol Res 22: 657-64 73. Soukup J, Zauner A, Doppenberg EM et al. (2002) Relationship between brain temperature, brain chemistry and oxygen delivery after severe human head injury: the effect of mild hypothermia. Neurol Res 24: 161-8 74. Berger C, Schabitz WR, Georgiadis D et al. (2002) Effects of hypothermia on excitatory amino acids and metabolism in stroke patients: a microdialysis study. Stroke 33: 519-24 75. Goodman JC, Valadka AB, Gopinath SP et al. (1996) Lactate and excitatory amino acids measured by microdialysis are decreased by pentobarbital coma in head-injured patients. J Neurotrauma 13: 549-56 76. Johnston AJ, Steiner LA, Chatfield DA et al. (2003) Effects of propofol on cerebral oxygenation and metabolism after head injury. Br J Anaesth 91: 781-6

Température cérébrale : physiologie et intérêt de sa surveillance T. Geeraerts et B. Vigué

Introduction De nombreuses expressions populaires relient activité intellectuelle soutenue et température du cerveau. Il est effectivement aujourd’hui démontré que la température du cerveau est en grande partie dépendante de son activité métabolique, mais également que les régulations de ces deux valeurs sont complexes et fines. Le lien entre température et métabolisme est toujours interactif. D'une part le métabolisme cellulaire cérébral est l'un des principaux déterminants de la température cérébrale, et d'autre part des modifications mineures de cette température entraînent des variations significatives du métabolisme cellulaire neuronal et donc du fonctionnement cérébral. Le contrôle de la température cérébrale est ainsi essentiel pour un fonctionnement optimal du cerveau dans toutes les situations physiologiques (de l’effort physique intense au repos complet). En pratique clinique de neuroréanimation, la surveillance continue de la température centrale chez un patient ayant subit une agression cérébrale majeure est aujourd’hui fortement recommandée (1). Il est en effet démontré que le cerveau traumatisé est extrêmement sensible et vulnérable aux variations même faibles de température. La fièvre est ainsi considérée comme une véritable agression cérébrale secondaire. La compréhension de la physiologie de la température est d’autant plus essentielle que ces fluctuations thermiques sont fréquentes en neuroréanimation. L’hyperthermie est en effet un phénomène fréquent chez les patients neurochirurgicaux et l’hypothermie thérapeutique est souvent employée chez les patients les plus graves (2). De même, le refroidissement cérébral sélectif est proposé comme outil thérapeutique pour réduire les lésions ischémiques cérébrales (3).

142 La réanimation neurochirurgicale

Physiologie de la température cérébrale La production énergétique chez l’Homme provient du métabolisme du glucose, des protéines, et des graisses. Les produits finaux de ce métabolisme aérobie sont le dioxyde de carbone (CO2) et l’eau. La production d’adénosine triphosphate (ATP), principal composant énergétique intracellulaire, s’accompagne de chaleur (fig. 1) L’énergie perdue au cours du transport d’électrons et de la phosphorylation oxydative est pour grande partie transformée en chaleur, et contribue au maintient à 37 °C de la température corporelle. Le rendement énergétique de ce processus est toutefois assez élevé, comparable à celui d’un moteur à explosion. Ainsi, la combustion du glucose et des protéines produit 4,1 kcal/kg et celle des graisses 9,3 kcal/kg. La production de chaleur par les organes dépend donc de leur métabolisme.

Fig. 1– Production de chaleur lors du métabolisme énergétique. Ce schéma est valable quelque soit le type cellulaire.

Température cérébrale : physiologie et intérêt de sa surveillance 143

Bien que le cerveau ne représente que 2 à 3 % du poids du corps humain, il participe respectivement à environ 20 % et 25 % de la consommation totale de l’organisme en oxygène et en glucose. Même au repos, son activité métabolique est très élevée. Il est alors, avec le cœur, l’organe le plus actif, et participe à la plupart de la production de chaleur. Dans le cerveau, le métabolisme est principalement aérobie : 95 % du glucose y subit un métabolisme oxydatif. Environ 40 % de l’énergie apportée par le glucose est utilisée pour produire de l’ATP, le reste (soit environ 60 %) est transformé en chaleur. Dans des conditions normales, la production intracérébrale de chaleur est balancée par sa dissipation. Contrairement à d’autres organes comme les muscles, la chaleur produite par le cerveau est difficilement dispersée du fait de sa protection par la boîte crânienne. La température du cerveau dépend donc principalement de trois facteurs : la production locale de chaleur, la température du sang qui le vascularise, et le débit sanguin cérébral. La dissipation de la chaleur produite est améliorée par des particularités anatomiques vasculaires permettant de véritables échanges thermiques.

Échangeurs thermiques

Chez les mammifères, il existe plusieurs échangeurs thermiques ayant un rôle important pour les échanges caloriques du cerveau. En premier lieu, les fosses nasales permettent un refroidissement du sang artériel grâce aux échanges entre l’air inhalé et le sang de la muqueuse nasale. Ensuite, dans le sinus caverneux où se draine la circulation nasale, il existe un second échangeur créé par la proximité importante entre le sang artériel provenant des vaisseaux du cou et le sang veineux provenant de la circulation cérébrale et nasale. Le sang veineux refroidi par l’échangeur nasal refroidit à son tour le sang artériel avant l'irrigation du cerveau (4, 5). En cas de court-circuit sur le premier échangeur thermique (fosses nasales), comme par exemple lors de ventilation mécanique avec intubation trachéale, le sang veineux des fosses nasales n’est plus refroidi par la ventilation, et le fonctionnement du second échangeur est alors compromis. Ces faits expérimentaux sont bien démontrés chez l’animal, notamment le chien, mais beaucoup moins chez l’Homme. Le premier échangeur correspondrait probablement à l’anastomose entre les veines perforantes comme la veine angulaire de l’œil (qui se draine dans le sinus caverneux) et les veines sous-cutanées du visage et de la peau du crâne. Le second échangeur correspond au sinus caverneux et aux espaces sous-arachnoïdiens (6). L’augmentation de la ventilation (hyperpnée) observée en cas d’augmentation de la température corporelle permettrait le refroidissement du cerveau par augmentation des échanges thermiques au niveau des fosses nasales.

144 La réanimation neurochirurgicale

Compartiments thermiques Chez l’Homme, on décrit deux compartiments thermiques : un central et un périphérique (7). Le compartiment central comprend des tissus fortement perfusés en toutes conditions. Les échanges thermiques sont rapides au sein de ce compartiment et, en théorie, la température y est relativement homogène. Le tronc et la tête (et donc le cerveau) constituent le compartiment central. Le compartiment périphérique est formé par des tissus où la température est inhomogène et beaucoup plus variable (membres inférieurs, mains, peau). La température de ce compartiment est en général de 2 à 4 °C moindre que celle du compartiment central, et très dépendante de la vasoconstriction de ces territoires. La température centrale est régulée principalement par un centre intégrateur situé dans l’hypothalamus (8). Les mécanismes de réponse de ce centre sont encore mal connus mais feraient probablement intervenir de nombreux neurotransmetteurs comme la noradrénaline, la dopamine, l’acétylcholine, des neuropeptides, ou encore des prostaglandines comme PGE2. La température centrale présente des variations circadiennes contrôlées par la libération de mélatonine à partir du noyau suprachiasmatique. Le centre hypothalamique régule également la température du compartiment central en réponse aux informations des thermorécepteurs (voie monosynaptique) ou à l’alimentation, aux activités locomotrices ou à la sécrétion de corticostéroïdes (voie plurisynaptique). Le seuil de réponse de ce centre peut être modifié, et comme pour les barorécepteurs, on peut observer de véritables décalages des seuils de réponse appelés « resetting ».

Fluctuations physiologiques de la température cérébrale Activité cérébrale et température Le métabolisme énergétique neuronal est principalement utilisé pour la restauration du potentiel de membrane après dépolarisation cellulaire (9). Ceci suggère une relation entre métabolisme cellulaire et activité électrique. Comme toute l’énergie utilisée pour le métabolisme neuronal est finalement transformée en chaleur, la production de chaleur par le cerveau est une caractéristique importante de l’activité métabolique cérébrale. Des descriptions anciennes retrouvent chez l’animal des modifications importantes jusqu’à 2 à 3 °C de la température cérébrale à différentes stimulations comportementales (10, 11). L’augmentation intracérébrale de la production de chaleur semble être la cause première de l’hyperthermie cérébrale observée au cours de ces stimulations chez l’animal. En effet, c’est uniquement à la suite de l’augmentation de la température cérébrale que la température artérielle augmente (12, 13). Les apports sanguins au cerveau sont donc plus froids que le cerveau lui-

Température cérébrale : physiologie et intérêt de sa surveillance 145

même chez le sujet (ou l’animal) éveillé et le gradient de température entre le cerveau et le sang artériel augmente avec l’intensité des stimulations comportementales. L’augmentation de l’activité cérébrale (et de son métabolisme) s’accompagne donc d’une augmentation de sa température. De façon concomitante, chez l’animal et chez l’Homme, on observe une augmentation du débit sanguin cérébral. L’augmentation de la température locale cérébrale résultant d’une augmentation du métabolisme local pourrait donc être interprétée comme l’une des causes d’augmentation du débit local, participant ainsi au couplage entre métabolisme et débit cérébral.

Effet de l'anesthésie générale Comme nous venons de le voir, en situation d’éveil le cerveau est plus chaud que le sang artériel. La dépression du métabolisme cérébral induite par l’anesthésie générale pourrait avoir des conséquences sur la température cérébrale. Chez le rat anesthésié au pentobarbital, à l’uréthane ou à l’alpha chloralose, la température cérébrale diminue plus rapidement que la température rectale (14). Ce phénomène conduit chez l’animal anesthésié à une égalisation des températures entre cerveau et corps. Dans ces conditions expérimentales d’anesthésie générale sur cerveau sain, le sang serait donc refroidi par le cerveau. À notre connaissance et pour des raisons éthiques évidentes, il n’existe pas de donnée humaine concernant la température cérébrale sous anesthésie générale et ventilation artificielle de patients sans pathologie intracrânienne. Ces données seraient toutefois intéressantes afin d’évaluer les conséquences de l’anesthésie générale et du court-circuit des échangeurs thermiques.

Modifications physiologiques cérébrales induites par les changements de la température Les modifications de la température cérébrale affectent de façon importante des paramètres vasculaires, nerveux et métaboliques. Ces modifications sont essentielles à comprendre car elles influencent de façon majeure l’hémodynamique cérébrale.

Métabolisme cérébral L’électrophysiologie a permis de mettre en évidence une relation entre température et activité cérébrale. On considère que le métabolisme cérébral varie linéairement de 8 % par degré de température cérébrale. Ainsi, à 28°C, le méta-

146 La réanimation neurochirurgicale

bolisme cérébral ne représenterait que 50 % de celui à 37 °C, avec une consommation en oxygène très réduite à ces niveaux de température. In vitro, la température influence les propriétés passives de la membrane neuronale, ainsi que les réponses nerveuses (post-potentiels). La transmission synaptique est donc température dépendante. L’effet de la température semble plus important sur la libération de neurotransmetteur (potentiel post-synaptique excitateur) que sur la réponse synaptique elle-même (15). Ces modifications température-dépendantes des propriétés électrophysiologiques pourraient être en relation avec des effets sur les canaux ioniques neuronaux. En effet, certains canaux calciques ou sodiques voltage-dépendants présentent une modulation de leur activité par la température (16, 17). De plus, la diffusion et la toxicité du glutamate sont accrues avec l’augmentation de la température (18). Les modifications de température cérébrale pourraient modifier la libération de neurotransmetteurs, mais également leur recapture ou leur diffusion. Dans des modèles animaux d’ischémie ou de traumatisme crânien focaux, des températures cérébrales supérieures à 39 °C sont associées à une augmentation des niveaux extracellulaires d’acides aminés excitateurs, à une rupture plus importante de la barrière hémato-encéphalique, et à une augmentation de la protéolyse du cytosquelette (19). Ainsi, l’excitotoxicité semble dépendante de la température cérébrale.

Débit sanguin cérébral Le débit sanguin cérébral varie également avec la température. Il varie en proportion avec les changements du métabolisme cérébral induit par les variations de température. Du fait du couplage physiologique entre métabolisme et débit, la baisse de la température cérébrale provoque conjointement une diminution du métabolisme et du débit. Cette baisse du débit sanguin cérébral entraîne une baisse du volume vasculaire intracérébral qui expliquerait la baisse de la pression intracrânienne observée en hypothermie.

Dioxyde de carbone, pH et oxygène La forme gazeuse du gaz carbonique (CO2), ou pression partielle en CO2 (PaCO2), dépend du coefficient de solubilité de ce gaz, lui-même dépendant de la température. Lorsque la température diminue, la quantité de forme gazeuse diminue. En d’autres termes, il y a moins de bulle dans le champagne refroidi. Par ailleurs, le métabolisme énergétique cellulaire, dont les produits finaux sont l’eau et le CO2, diminue avec la température. La production de CO2 est donc diminuée en hypothermie. Pour ces deux raisons (physique et métabolique), la PaCO2 diminue avec la température (20). De même, le pH est modifié par la température en suivant les variations de PaCO2 : l’hyper-

Température cérébrale : physiologie et intérêt de sa surveillance 147

thermie s’accompagne d’une acidose, et l’hypothermie d’une alcalose (21). Le CO2 gazeux traverse la barrière hématoencéphalique et transmet les modifications induites (alcalose en hypothermie) au milieu extracellulaire qui contrôle l’état de constriction des vaisseaux artériolaires. Ceci permet de comprendre pourquoi l’hypocapnie provoquée par l’hypothermie peut être responsable d’une vasoconstriction artériolaire et donc d’une baisse de la pression intracrânienne (22). La diminution de la PaCO2 est en partie le résultat d'une diminution de la consommation d'oxygène (O2) (22). Cette diminution de consommation pourrait laisser plus d'O2 disponible dans la circulation, situation bénéfique aux zones à hauts risques ischémiques. Cependant, cet effet d'une plus grande quantité d'oxygène disponible est contrecarré par l'augmentation d'affinité de l'hémoglobine pour l'oxygène provoqué par la baisse de température (fig. 2). Cette augmentation de l'affinité lie l'oxygène à l'hémoglobine et gène la diffusion de l'oxygène vers les tissus. On ne peut juger correctement d'un éventuel bénéfice de l'hypothermie sur la disponibilité de l'O2 qu'avec la valeur de l'oxygène gazeux (PvO2, pression partielle en oxygène dans le sang veineux directement en équilibre avec la pression tissulaire en oxygène) plutôt qu'avec la saturation veineuse en O2 (SjO2), valeur qui dépend étroitement des modifications d'affinité.

Fig. 2 – Relation entre pression partielle en oxygène (PO2) et saturation en oxygène de l'hémoglobine (SO2). L'hypothermie augmente l'affinité de l'oxygène pour l'hémoglobine. [D'après Tremey et al. (20).]

148 La réanimation neurochirurgicale

Inflammation cérébrale et barrière hématoencéphalique Chez l’animal, après un traumatisme focal (percussion liquide), la réponse inflammatoire cérébrale des zones contuses et non contuses est dépendante de la température. L’accumulation des leucocytes est augmentée avec la température (23). Ces modifications des processus inflammatoires pourraient jouer un grand rôle dans la cascade post-traumatique. Par ailleurs, la perméabilité de la barrière hématoencéphalique semble également dépendante de la température cérébrale. Une augmentation de la température cérébrale peut endommager les cellules endothéliales du cerveau ou de la moelle épinière et conduire à un passage des protéines sériques au travers de la barrière hématoencéphalique et contribuer ainsi à la formation d’œdème cérébral (24). Même si elle survient après un délai de quatre jours après le traumatisme (modèle animal de percussion liquide), l’hyperthermie cérébrale aggrave la mortalité, les lésions de la barrière hématoencéphalique et les lésions axonales (25).

Modifications de la température cérébrale en neuroréanimation Après une agression cérébrale majeure, la température cérébrale est souvent plus élevée que la température systémique et peut varier de façon indépendante de celle-ci, rendant difficile l’extrapolation de la température cérébrale à partir de températures dites « centrales ».

Traumatisme crânien grave Deux études conduites chez des patients souffrant de traumatisme crânien grave et sédatés démontrent que la température cérébrale moyenne est plus élevée d’environ 1 °C par rapport à la température rectale dans les premiers jours post-traumatiques (26, 27). Cette différence est accentuée quand les patients deviennent fébriles. En l’absence de cause infectieuse, une hypothèse à ce phénomène pourrait être le « resetting » du centre hypothalamique thermorégulateur. Des autopsies ont en effet retrouvé une fréquence importante (42 %) de lésions hypothalamiques chez les patients décédés de traumatisme crânien grave (28). Mais cette hypothèse, si elle peut expliquer l’hyperthermie des traumatisés crâniens, ne suffit pas pour comprendre l’augmentation principalement « intracérébrale » de la température. Cette élévation de la température cérébrale pourrait être en relation avec des modifications posttraumatiques du métabolisme cérébral (hyperglycolyse) (29), du débit sanguin cérébral (hyperhémie) (30) ou de la réponse inflammatoire locale (augmentation des niveaux intracérébraux d’interleukine 1 bêta) (31). Un découplage du

Température cérébrale : physiologie et intérêt de sa surveillance 149

métabolisme énergétique en cas d’agression cérébrale pourrait également participer à cette production de chaleur : la synthèse d’ATP peut en effet être court-circuitée. La chute du gradient de protons et du potentiel de membrane mitochondrial accélère la respiration cellulaire qui, n’étant plus couplée à la phosphorylation de l’adénosine diphosphate (ADP), devient un processus purement thermogénique (voir fig. 1). Par ailleurs, l’inversion du gradient cerveau/corps de la température, signifiant que la température cérébrale devient inférieure à la température « générale », est associée à un mauvais pronostic neurologique chez les traumatisés crâniens graves (32). Ce phénomène est également observé au cours d’évolution vers la mort encéphalique (33). La baisse du débit sanguin cérébral liée à l’hypertension intracrânienne, très vraisemblable dans ces deux situations, est probablement la cause de la baisse de la température cérébrale au-dessous de la température centrale. Les variations de ce gradient pourraient alors refléter la survenue d’ischémie cérébrale.

Hémorragie méningée grave Après une hémorragie sous-arachnoïdienne grave, la température cérébrale est le plus souvent supérieure à la température centrale (34). La physiopathologie est moins bien connue. Les modifications du métabolisme ou du débit sanguin cérébral sont ici moins évidentes. Une hypothèse séduisante serait le rôle potentiel des produits de dégradation de l’hème. La molécule d’hème est dégradée par l’hème oxygénase pour donner de la biliverdine, du fer, du monoxyde de carbone (CO). L’injection intraventriculaire de CO augmente de plus de 1 °C la température corporelle des rats (35). Dans cette étude animale, il n’existe malheureusement pas de données sur la température cérébrale. De la même manière que pour le traumatisme crânien, une étude prospective chez des patients admis pour hémorragie méningée spontanée grave retrouve une relation entre température cérébrale et survie des patients (34). Quand la température cérébrale mesurée est inférieure à la température corporelle (vésicale), les chances de survie des patients seraient nulles. Cette diminution de température pourrait être en rapport avec la diminution importante du débit sanguin cérébral expliquant ainsi la gravité du pronostic.

Où faut-il mesurer la température ? La température centrale peut être estimée par la mesure de la température du bas œsophage, de l’artère pulmonaire, du nasopharynx et du tympan (36). La température rectale, si elle reste fiable dans les conditions normales, est imprécise lors de perturbations thermiques importantes comme l’hypothermie thérapeutique (37). La température cérébrale est le plus souvent considérée

150 La réanimation neurochirurgicale

comme une température « centrale », et en l’absence de pathologie intracrânienne, pourrait être estimée par les températures tympanique ou œsophagienne. Ces températures, plus faciles à mesurer, sont souvent utilisées pour surveiller les modifications de température cérébrale. Cependant, comme nous l'avons vu précédemment, en cas d'agression cérébrale majeure, cette estimation peut être fausse. La mesure in situ de la température intracrânienne semble donc nécessaire. Chez l’Homme, le centre du cerveau est plus chaud que l’espace épidural (de 0,5 à 1 °C) (38). La température superficielle est toujours inférieure à la température profonde, mais elle est également plus variable. Pour ces raisons, il est recommandé d’insérer les sondes thermiques d’au moins 1,5 à 2 cm dans le parenchyme cérébral (39). D’un point de vue technique, plusieurs sondes thermiques sont actuellement commercialisées. Elles utilisent toutes la technologie du thermocouple. Certaines sont intraparenchymateuses (Neurovent-P©, Rehau, Allemagne ; Licox©, Integra Neuroscience, Royaume-Uni ; Neurotrend©, Codman & Shurrtleff, États-Unis), d’autres sont intraventriculaires (Radionics, Burlington, États-Unis). L’analyse de la littérature ne permet pas de privilégier l’une ou l’autre technique, même si la mesure intraparenchymateuse est aujourd’hui la plus utilisée (40).

Conclusion Le rôle délétère de l’hyperthermie (température systémique) est clairement établi après une agression cérébrale. La prévention de la fièvre et l’hypothermie modérée semblent donc des outils thérapeutiques importants pour limiter l’extension et la sévérité des lésions neuronales. Cependant la température cérébrale n’est le plus souvent pas mesurée, alors même que de nombreuses études démontrent qu’elle peut varier significativement de la température centrale. La température corporelle sous-estime très souvent la température cérébrale, et tout particulièrement durant les situations où le système nerveux central est singulièrement vulnérable. Une température cérébrale dissociée de la température corporelle pourrait être de mauvais pronostic. Au même titre que la pression intracrânienne, la température cérébrale devrait être surveillée en continu par une mesure in situ, et faire partie de la surveillance multimodale des patients de neuroréanimation.

Références 1. Bullock R, Chesnut RM, Clifton G et al. (1996) Guidelines for the management of severe head injury. Brain Trauma Foundation. Eur J Emerg Med 3: 109-27 2. McIntyre LA, Fergusson DA, Hebert PC et al. (2003) Prolonged therapeutic hypothermia after traumatic brain injury in adults: a systematic review. JAMA 289: 2992-9

Température cérébrale : physiologie et intérêt de sa surveillance 151

3. Callaway CW, Tadler SC, Katz LM et al. (2002) Feasibility of external cranial cooling during out-of-hospital cardiac arrest. Resuscitation 52: 159-65 4. Corrard F (1999) [Selective brain cooling]. Arch Pediatr 6: 87-92 5. Baker MA (1979) La thermorégulation du cerveau chez les mammifères. Pour la Science 21: 83-92 6. Baker MA (1979) A brain-cooling system in mammals. Sci Am 240: 130-9 7. Sessler DI (2000) Perioperative heat balance. Anesthesiology 92: 578-96 8. Saper CB, Lu J, Chou TC, Gooley J (2005) The hypothalamic integrator for circadian rhythms. Trends Neurosci 28: 152-7 9. Sokoloff L (1999) Energetics of functional activation in neural tissues. Neurochem Res 24: 321-9 10. Abrams RM, Stolwijk JA, Hammel HT, Graichen H (1965) Brain temperature and brain blood flow in unanesthetized rats. Life Sci 4: 2399-410 11. Delgado JM, Hanai T (1966) Intracerebral temperatures in free-moving cats. Am J Physiol 211: 755-69 12. Kiyatkin EA, Brown PL (2005) Brain and body temperature homeostasis during sodium pentobarbital anesthesia with and without body warming in rats. Physiol Behav 84: 563-70 13. Kiyatkin EA, Brown PL, Wise RA (2002) Brain temperature fluctuation: a reflection of functional neural activation. Eur J Neurosci 16: 164-8 14. Zhu M, Nehra D, Ackerman JH, Yablonskiy DA (2004) On the role of anesthesia on the body/brain differential in rats. J. Therm. Biol. 29: 599-603 15. Volgushev M, Vidyasagar TR, Chistiakova M, Eysel UT (2000) Synaptic transmission in the neocortex during reversible cooling. Neuroscience 98: 9-22 16. Rosen AD (1996) Temperature modulation of calcium channel function in GH3 cells. Am J Physiol 271: C863-8 17. Rosen AD (2001) Nonlinear temperature modulation of sodium channel kinetics in GH (3) cells. Biochim Biophys Acta 1511: 391-6 18. Suehiro E, Fujisawa H, Ito H et al. (1999) Brain temperature modifies glutamate neurotoxicity in vivo. J Neurotrauma 16: 285-97 19. Dietrich WD (1992) The importance of brain temperature in cerebral injury. J Neurotrauma 9 Suppl 2: S475-85 20. Tremey B, Vigue B (2004) [Changes in blood gases with temperature: implications for clinical practice]. Ann Fr Anesth Reanim 23: 474-81 21. Ream AK, Reitz BA, Silverberg G (1982) Temperature correction of PCO2 and pH in estimating acid-base status: an example of the emperor's new clothes ? Anesthesiology 56: 41-4 22. Vigue B, Ract C, Zlotine N et al. (2000) Relationship between intracranial pressure, mild hypothermia and temperature-corrected PaCO2 in patients with traumatic brain injury. Intensive Care Med 26: 722-8 23. Chatzipanteli K, Alonso OF, Kraydieh S, Dietrich WD (2000) Importance of posttraumatic hypothermia and hyperthermia on the inflammatory response after fluid percussion brain injury: biochemical and immunocytochemical studies. J Cereb Blood Flow Metab 20: 53142 24. Sharma HS, Hoopes PJ (2003) Hyperthermia induced pathophysiology of the central nervous system. Int J Hyperthermia 19: 325-54 25. Dietrich WD, Alonso O, Halley M, Busto R (1996) Delayed posttraumatic brain hyperthermia worsens outcome after fluid percussion brain injury: a light and electron microscopic study in rats. Neurosurgery 38: 533-41; discussion 41 26. Rossi S, Zanier ER, Mauri I et al. (2001) Brain temperature, body core temperature, and intracranial pressure in acute cerebral damage. J Neurol Neurosurg Psychiatry 71: 448-54 27. Rumana CS, Gopinath SP, Uzura M et al. (1998) Brain temperature exceeds systemic temperature in head-injured patients. Crit Care Med 26: 562-7 28. Crompton MR (1971) Hypothalamic lesions following closed head injury. Brain 94: 16572

152 La réanimation neurochirurgicale

29. Goodman JC, Valadka AB, Gopinath SP et al. (1999) Extracellular lactate and glucose alterations in the brain after head injury measured by microdialysis. Crit Care Med 27: 1965-73 30. Marion DW, Darby J, Yonas H (1991) Acute regional cerebral blood flow changes caused by severe head injuries. J Neurosurg 74: 407-14 31. Goss JR, Styren SD, Miller PD et al. (1995) Hypothermia attenuates the normal increase in interleukin 1 beta RNA and nerve growth factor following traumatic brain injury in the rat. J Neurotrauma 12: 159-67 32. Soukup J, Zauner A, Doppenberg EM et al. (2002) The importance of brain temperature in patients after severe head injury: relationship to intracranial pressure, cerebral perfusion pressure, cerebral blood flow, and outcome. J Neurotrauma 19: 559-71 33. Fountas KN, Kapsalaki EZ, Feltes CH et al. (2003) Disassociation between intracranial and systemic temperatures as an early sign of brain death. J Neurosurg Anesthesiol 15: 87-9 34. Otawara Y, Ogasawara K, Kubo Y et al. (2003) Brain and systemic temperature in patients with severe subarachnoid hemorrhage. Surg Neurol 60: 159-64; discussion 64 35. Steiner AA, Branco LG (2001) Carbon monoxide is the heme oxygenase product with a pyretic action: evidence for a cGMP signaling pathway. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 280: R448-57 36. Cork RC, Vaughan RW, Humphrey LS (1983) Precision and accuracy of intraoperative temperature monitoring. Anesth Analg 62: 211-4 37. Stone JG, Young WL, Smith CR et al. (1995) Do standard monitoring sites reflect true brain temperature when profound hypothermia is rapidly induced and reversed ? Anesthesiology 82: 344-51 38. Mellergard P (1995) Intracerebral temperature in neurosurgical patients: intracerebral temperature gradients and relationships to consciousness level. Surg Neurol 43: 91-5 39. Stone JG, Goodman RR, Baker KZ et al. (1997) Direct intraoperative measurement of human brain temperature. Neurosurgery 41: 20-4 40. Alessandri B, Hoelper BM, Behr R, Kempski O (2004) Accuracy and stability of temperature probes for intracranial application. J Neurosci Methods 139: 161-5

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH EEG, potentiels évoqués (PE) D. Debatisse, E. Pralong et P.-A. Despland

Préambule Nous désirons porter à l’attention du lecteur que cette revue succincte des techniques neurophysiologiques en USI-NCH n’aurait pu être effectuée sans le concours, la compétence et le soutien inconditionnel du professeur JeanMichel Guerit (1). De même, l’élaboration d’une Unité Neurochirurgicale de Neuromonitoring (UNN) depuis maintenant trois ans n’a été possible que par le désir et la volonté du professeur Jean-Guy Villemure d’intégrer au sein de son service de neurochirurgie l’ensemble des approches et outils classiquement utilisés en clinique journalière et de recherche, et ce, dans un souci de qualité des soins fournis aux patients.

Introduction Suite à l’essor des techniques d’imagerie médicale dans l’arsenal des techniques de mise au point diagnostique, étiologique et pronostique d’un patient hospitalisé dans un service de réanimation neurochirurgicale en phase aiguë ou postopératoire, l’EEG en unité de soins intensifs (USI) neurochirurgicaux semble désuet à l’aube du troisième millénaire. Pourtant, l’EEG garde sa spécificité pour trois raisons principales. Premièrement, il constitue une technique d’évaluation de la fonction du cortex cérébral en temps réel, au contraire des techniques neuroradiologiques – scanner, IRM, artériographie – dont l’approche est limitée à la structure et à l’anatomie. Deuxièmement, il s’agit d’une technique pouvant être appliquée au lit du malade, ce qui la rend appréciable en termes des risques encourus par le patient. En effet, les autres techniques d’investigations structurelles et fonctionnelles neuroradiologiques nécessitent le déplacement du patient vers les unités spécialisées, augmentant ainsi de manière significative les contraintes et risques encourus par celui-ci. Troisièmement, à l’encontre des examens neuroradiologiques, l’approche

154 La réanimation neurochirurgicale

neurophysiologique permet de répéter les acquisitions sans nette contrainte pour le patient et ce, chaque fois que le statut neurologique varie et que de nouvelles questions se posent tant sur le versant diagnostique que pronostique. L’association et la combinaison des acquisitions par EEG et PE s’avéreront dès lors utiles et nécessaires dans la mise au point diagnostique et pronostique du patient en USI (1, 2). L’EEG est ainsi un bel exemple d’une « vieille technique » qui a pu s’adapter au progrès des technologies en se positionnant à différents niveaux des processus de réflexion clinique chez le patient avec altération de l’état de conscience en phase aiguë, que ceux-ci soient de type étiologique, décisionnel ou pronostique. Il est évident que c’est l’ensemble de toutes les données cliniques, biologiques, neuro-anatomiques et fonctionnelles qui permettra, à terme et de manière précoce, d’orienter les stratégies thérapeutiques du patient. Ainsi, les techniques neurophysiologiques présentent donc comme caractéristique commune de reposer sur l’enregistrement des activités électriques du cerveau, de la moelle épinière ou du système nerveux périphérique. Ces techniques doivent dès lors être considérées comme des méthodes d’évaluation fonctionnelle du système nerveux, au même titre que l’examen clinique. Elles s’inscrivent en complément des techniques d’évaluation structurelle que sont le scanner cérébral et l’imagerie par résonance magnétique (IRM) (1).

Électroencéphalogramme (EEG) : rappel L’EEG a été découvert en 1929 par Hans Berger, de l’Université d’Iéna. L’EEG consiste à placer au niveau du scalp un certain nombre de capteurs de l’activité électrique cérébrale qui peuvent être, soit des électrodes de surface, soit des aiguilles sous-cutanées. Chaque électrode capte une activité provenant du cortex cérébral sous-jacent et est désignée en fonction de sa position sur le scalp (Frontal, Central, Temporal, Occipital, Pariétal)1. Le nombre d’électrodes utilisées varie en fonction du problème à résoudre : on peut se limiter à un nombre restreint d’électrodes (par exemple, de 4 à 8) lorsqu’il s’agit de rechercher des modifications globales de l’EEG ; en revanche, la recherche de dysfonctionnements cérébraux très focalisés peut nécessiter un nombre beaucoup plus important de canaux (par exemple, 16 à 32). En règle générale, il est rare que l’on utilise en USI davantage que 16 canaux. 1. La position de l’électrode sur le scalp est désignée au moyen d’une lettre (F, C, P, O, T) suivie d’un chiffre pair ou impair selon que l’électrode se trouve sur la partie droite ou gauche du scalp. Lorsque l’électrode se trouve sur la ligne médiane, le chiffre est remplacé par l’indice « z ». Par exemple, F4 est une électrode frontale droite, Pz désigne une électrode située sur la ligne médiane au niveau pariétal, etc. Cette nomenclature est connue sous le nom de « Système International 10-20 ». Chaque ligne du tracé EEG représente en fait la différence de potentiel entre deux électrodes (constituant ce que l’on appelle une dérivation). Par exemple, le tracé EEG recueilli au niveau d’une dérivation « F7 T3 » par exemple correspond à l’évolution de la différence de potentiel entre deux points du scalp situés en regard du cortex frontal gauche et du cortex temporal gauche, cette évolution pouvant refléter, soit une modification du potentiel au niveau de l’électrode F7, soit au niveau de l’électrode T3, soit au niveau des deux électrodes simultanément.

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 155

L’amplitude des potentiels captés de l’EEG et ECG est souvent sujette à une contamination par des artefacts (mouvements, parasites électriques de l’environnement, très fréquents en USI).

Caractéristiques de l’EEG normal (fig. 1) L’aspect de l’EEG normal – rarement observé en USI – dépend de l’état de vigilance du sujet. Chez un sujet éveillé au repos, les yeux fermés, il est dominé par une activité d’une fréquence de 8 à 12 Hz, le rythme alpha, prédominant au niveau des électrodes occipitales et disparaissant lorsque le sujet ouvre les yeux. Une activité d’une fréquence similaire peut être observée au niveau des électrodes centrales : il s’agit du rythme mu disparaissant cette fois au niveau de l’électrode controlatérale lorsque l’on demande au sujet de réaliser un mouvement répétitif de la main gauche ou de la main droite. Lorsque le sujet ouvre les yeux, lorsqu’il n’est pas dans un état de relaxation suffisante ou lorsqu’il est engagé dans une tâche cognitive, le rythme alpha disparaît et fait place à une activité peu ample, peu synchronisée et plus rapide : le rythme bêta. L’EEG normal varie en fonction de l’état de vigilance. En particulier, l’endormisse-

Fig. 1 – EEG normal montage « Banana » bipolaire, les huit premières dérivations EEG correspondent à l’hémisphère gauche et les huit suivantes à l’hémisphères droit. Acquisition en USI pouvant s’effectuer dans des conditions « difficiles » liées à l’environnement et aux artefacts.

156 La réanimation neurochirurgicale

ment physiologique s’accompagne de la disparition du rythme alpha, de l’apparition d’un rythme plus lent (5-8 Hz) – le rythme thêta – accompagné de bouffées d’activités d’une fréquence d’environ 14 Hz ou spindles et un sommeil encore plus profond est associé à la présence diffuse d’un rythme très lent : le rythme delta. Comme nous le verrons, des modifications de l’EEG sont également observées en fonction des modifications de la vigilance contemporaines du coma en fonction des cycles veille-sommeil en USI quand ils sont présents.

EEG pathologique L’EEG pathologique se caractérise, soit par la présence d’activités trop lentes ou trop rapides en fonction de l’état de vigilance, soit par la présence d’activités anormales parmi lesquelles il importe de relever les activités irritatives (pointes, pointes-ondes) caractéristiques de l’épilepsie. Ces phénomènes anormaux peuvent n’être présents que sur quelques dérivations, reflétant un dysfonctionnement focal du système nerveux, soit être présents sur l’ensemble du scalp en cas de dysfonctionnement généralisé.

Situation de l’EEG par rapport aux autres techniques d’exploration du système nerveux Les principales indications de l’EEG sont actuellement l’étude des états épileptiques, du sommeil et, de manière plus générale, de la réactivité et des fluctuations ou des altérations de la conscience et ce, en fonction du type de lésion intracérébrale ayant entraîné la réanimation neurochirurgicale. L’EEG correspond à la résultante d’activités en provenance du cortex et du tronc cérébral. Cependant, le fait que les champs électriques émis par une source électrique s’atténuent rapidement en fonction de la distance par rapport à cette source implique que ce que l’on observe au niveau de l’EEG provient essentiellement des sources les plus superficielles, à savoir le cortex cérébral.

Sémiologie de l’EEG dans les états de conscience altérés en USI neurochirurgicale Les anomalies de l’EEG habituellement rencontrées en USI peuvent être classifiées selon plusieurs critères, non mutuellement exclusifs : anomalies de rythmes ou apparition de grapho-éléments paroxystiques, anomalies diffuses ou focales, anomalies de la modulation de l’EEG dans le temps, incluant les troubles de réactivité.

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 157

Anomalies des rythmes Les anomalies des rythmes peuvent être diffuses ou focalisées, réactives ou aréactives. Elles peuvent consister en l’apparition de rythmes rapides, en anomalies de distribution de rythmes de fréquence normale, en ralentissements du tracé ou en l’absence de tout rythme.

Rythmes rapides d’origine pharmacologique Il est classique de considérer qu’un tracé noyé de rythmes bêta rapides doit faire soupçonner une imprégnation médicamenteuse toxique et/ou liée aux traitements administrés dans le cadre de la réanimation neurochirurgicale (RN). Ces activités peuvent être observées sur l’ensemble des dérivations et présentent généralement une prédominance fronto-centrale. En présence d’une imprégnation modérée, la fréquence et la topographie de ces rythmes bêta les rapprochent des spindles du stade 2 du sommeil et il est d’ailleurs probable que les mécanismes de leur genèse soient très superposables, à savoir l’apparition d’oscillations au niveau des neurones de relais thalamo-corticaux induites par un accroissement de leur innervation inhibitrice GABAergique (3). Si l’imprégnation médicamenteuse s’accroît, on note une diminution progressive de la fréquence de ces oscillations, sans modification de leur topographie. Il s’ensuit que, sur le plan fréquentiel, ces rythmes peuvent alors relever de la bande alpha, voire thêta, alors que, sur le plan topographique, ils présentent la distribution fronto-centrale caractéristique des activités d’origine médicamenteuse. Un nouvel accroissement de l’imprégnation médicamenteuse entraînera l’apparition de discontinuités de l’EEG suivies, éventuellement, d’un tracé isoélectrique par exemple si le patient est mis en « coma » médicamenteux sous propofol (4). Il semble que cette évolution biphasique de l’EEG (accélération suivie d’un ralentissement du tracé) soit très caractéristique des substances sédatives présentant des propriétés GABAergiques (benzodiazepines, barbituriques, propofol). Elle n’est pas observée pour les médicaments agissant par l’intermédiaire des récepteurs glutamatergiques (par exemple, la kétamine, qui entraîne d’emblée un ralentissement de l’EEG avec apparition de rythmes thêta de grande amplitude) ou les opiacés.

Activités lentes Les activités delta sont contemporaines de la dénervation cholinergique que celle-ci soit physiologique (au cours du sommeil lent) ou lors de pathologies, soit localisées, expliquant les foyers lents associés aux lésions focales – traumatiques, vasculaires, tumorales, infectieuses – impliquant la substance blanche sous-corticale, soit diffuses, comme c’est le cas dans les encéphalopathies métaboliques. Néanmoins, des activités très lentes, delta et sub-delta, peuvent coexister avec des bouffées fronto-centrales plus rapides (thêta, alpha, bêta) dans les imprégnations médicamenteuses associées. Il est par ailleurs essentiel

158 La réanimation neurochirurgicale

de contrôler l’influence des stimulations afin de vérifier si ces activités delta ne correspondent pas simplement à une réactivité du tracé.

Tracés de type « alpha-coma » ou « alpha-thêta » coma Les patterns EEG de type alpha (ou alpha-thêta) coma se caractérisent, d’une part, par leur prédominance antérieure et, d’autre part et surtout, par leur manque de réactivité conférant au tracé un caractère monotone, invariant au cours du temps. Il s’agit classiquement d’un pattern de mauvais pronostic, bien que certaines séries rapportent des pourcentages de récupération allant jusqu’à 15 % (5). Il est probable que la valeur pronostique du tracé de type « alphacoma » dépende largement de l’étiologie : ce pattern est le plus souvent associé aux comas postanoxiques, auquel cas il implique un pronostic particulièrement péjoratif – il s’agit d’un des trois « patterns EEG malins » signant la gravité du coma mais peut également être rencontré en présence d’imprégnations barbituriques (6) ou de lésions du tronc cérébral (7). L’association à de l’EEG et des PES permet de distinguer, au sein des patients présentant un alpha-coma, ceux qui évolueront mal de ceux qui restent susceptibles de bien évoluer (8).

EEG pauvre, microvolté et silence électrocérébral En l’absence d’œdème localisé lié à une contusion du cuir chevelu, une dépression de l’EEG focalisée sur un hémisphère ou sur une région spécifique du scalp devra faire suspecter un hématome extra- ou sous-dural (auquel cas la dépression de l’EEG est simplement liée à un accroissement de la distance ou à une augmentation de la résistance entre les sites générateurs de l’EEG et les électrodes d’enregistrement). En l’absence de sédation médicamenteuse, la pauvreté extrême du tracé ou le silence électro-cérébral doivent être interprétés en fonction de l’étiologie du coma. Dans certains cas de comas anoxiques, il doit faire poser la question de l’opportunité du maintien de la réanimation, particulièrement si l’enregistrement conjoint des PES fournit des arguments dans le même sens. Principalement dans les comas traumatiques et dans les situations associées à une HTIC, il mènera à poser la question d’un coma dépassé et d’une mort encéphalique (ME).

Décharges paroxystiques Un pattern de type « burst suppression » témoigne généralement d’une encéphalopathie post-anoxique de mauvais pronostic. Les décharges paroxystiques peuvent être ou non associées à des secousses musculaires. Par ailleurs, la présence d’éléments paroxystiques critiques, continus ou subcontinus, focaux, multifocaux ou généralisés, incitera à la mise en route d’un traitement adapté.

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 159

On rappellera à cet égard que, tout particulièrement en USI, des crises épileptiques ou des états de mal peuvent survenir en l’absence de convulsions et de signes cliniques évidents (états de mal non convulsifs : EMnC). La nature non convulsive de ces états de mal peut s’expliquer, soit par une curarisation empêchant l’activité musculaire, soit par la localisation de la crise en dehors des centres moteurs, l’inconscience du patient l’empêchant alors de décrire ou de manifester ses symptômes. La possibilité de détecter précocement les EMnC constitue certainement l’un des enjeux majeurs du neuromonitorage continu de l’EEG. Les PLEDs (ou « periodic lateralized epileptiform complex ») doivent faire soupçonner une pathologie focale sous-jacente à la lésion, d’origine vasculaire, tumorale ou infectieuse. On notera enfin les éléments triphasiques (ou complexes de Bickford) à prédominance bifrontale, survenant parfois par salves pseudo-périodiques, sans signification pronostique par eux-mêmes, très suggestifs (sans être totalement spécifiques) d’une encéphalopathie métabolique, le plus souvent hépatique pouvant être associée par exemple à un traumatisme crânien, hématome sous-dural, hémorragie sous-archnoïdienne…

Modulation temporelle de l’EEG en USI-NCH Réactivité du tracé La réactivité de l’EEG peut constituer un élément pronostic essentiel. La réactivité de l’EEG chez un patient « comateux » peut se présenter selon des aspects très divers : – dans des circonstances exceptionnelles, sous forme d’une réaction d’arrêt classique2 ; – par l’apparition de complexes K (particulièrement en réponse aux stimulations auditives) ou sous forme d’une réactivité paradoxale (apparition d’activités de la fréquence alpha – mais qui ne correspondent probablement pas au rythme alpha occipital « classique » –, probablement liée à un accroissement du niveau de vigilance provoqué par la stimulation) (2, 9-11) ; – très fréquemment, par l’apparition de bouffées d’activités lentes diffuses, de grande amplitude. Ces activités apparaissent systématiquement lors des stimulations. Elles peuvent sembler apparaître spontanément, en dehors de toute stimulation. Elles s’expliquent cependant presque toujours par la multiplicité des stimulations sonores naturellement présentes dans les USI (alarmes, cris, etc.). Chez les patients présentant un tracé discontinu d’origine médicamenteuse, il n’est pas rare que les stimulations entraînent un aplatissement du tracé si elles surviennent pendant une bouffée d’activité. Elles peuvent parfois, 2. Une réaction d’arrêt de l’alpha n’est observée que s’il existe un rythme alpha occipital relevant de mécanismes physiologiques analogues à ceux observés chez le sujet normal éveillé, situation qui, par définition, est rarissime, voire inexistante, chez les sujet comateux. Le plus souvent, les activités de la fréquence alpha observées chez le patient comateux sont des rythmes médicamenteux. Il peut s’agir également d’activités reflétant un alpha-coma. Dans le dernier cas, elles sont aréactives à l’ouverture (forcée) des yeux.

160 La réanimation neurochirurgicale

au contraire, entraîner la réapparition du tracé si elles sont appliquées pendant une période d’aplatissement.

Modulation à long terme de l’EEG Indépendamment des éventuelles variations liées au cycle veille/sommeil, la puissance totale de l’EEG oscille au cours du temps selon une période de l’ordre de 1 h 30. Ces oscillations peuvent être aisément détectées par le neuromonitorage continu en USI. Leur perte pourrait constituer un signe précoce de vasospasme secondaire chez les patients victimes d’hémorragies méningées (12).

Latéralisations Avant l’avènement des techniques structurelles non invasives, la recherche de signes de latéralisation constituait l’un des buts essentiels de l’EEG, particulièrement au stade aigu des comas. Si ceci reste vrai dans certains cas (par exemple, la recherche d’une encéphalite herpétique), il faut reconnaître que, le plus souvent, la mise en évidence d’une latéralisation ne fait que confirmer une information précédemment obtenue au moyen des techniques d’imagerie structurelle. Il n’est pas toujours évident de préciser le côté de la latéralisation, celle-ci pouvant aussi bien se marquer par la disparition de rythmes « physiologiques » que par l’apparition de rythmes anormaux3. Il n’est de même pas toujours aisé de latéraliser correctement des activités paroxystiques focalisées. On notera enfin que la découverte fortuite de signes de latéralisation ne reflète pas obligatoirement une anomalie structurelle sousjacente (par exemple, des latéralisations à bascule peuvent être observées dans les encéphalopathies métaboliques).

EEG et pathologies « vasculaires » en USI-NCH Pathologies ischémiques L’EEG montre parfois quelques anomalies lentes à caractère focal mais il est le plus souvent normal dans les accidents ischémiques transitoires, régressifs en 3. Prenons l’exemple de bouffées d’une fréquence de 4-6 Hz présentes exclusivement au niveau des dérivations centrotemporales droites. En l’absence de sédation, de telles bouffées peuvent correspondre à une dysrythmie lente signant l’existence d’une pathologie hémisphérique droite sous-jacente ; en présence d’une sédation, ces bouffées peuvent être physiologiques et c’est alors leur absence du côté gauche qui devra être considérée comme pathologique. Comme autre exemple, citons la présence unilatérale (par exemple, du côté gauche) d’activités bêta de grande amplitude qui, en l’absence de sédation, peut refléter la présence d’un rythme en brosse sus-jacent à un défect osseux du côté gauche et qui, en présence d’une sédation, peut refléter la disparition du côté droit d’un rythme rapide normalement induit par le médicament. 4. À condition qu’il persiste du cortex cérébral sous-jacent ! Rappelons en effet que les rythmes delta sont générés au sein d’un cortex cérébral ayant perdu ses afférences cholinergiques.

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 161

quelques heures. Les accidents vasculaires cérébraux peuvent être associés à des foyers lents latéralisés et focalisés sur la région ischémiée : ondes delta ou thêta polymorphes, d’autant plus marquées que la lésion est plus superficielle et proche de la convexité4. Dans les ischémies cérébrales intéressant les territoires des derniers prés (par exemple, en cas d’hypoperfusion systémique au cours d’une intervention ou même de vasospasmes), des éléments pointus ou des PLEDs peuvent se superposer aux éléments lents au niveau des dérivations pariéto-temporo-occipitales.

Hémorragies et hématomes Les altérations de l’EEG sont fréquentes dans les hémorragies cérébrales, associant des signes focaux dont la topographie dépend de la localisation lésionnelle à des signes généraux, reflétant les troubles de la conscience et de la vigilance souvent consécutifs à HTIC. Les anomalies diffuses peuvent être seules présentes lors d’hémorragies du tronc cérébral (ralentissement de l’EEG consécutif à un dysfonctionnement de la SRAA). Dans les hémorragies méningées, l’EEG est souvent caractérisé par une surcharge lente diffuse éventuellement associée à un dysfonctionnement focal (en cas de spasme ou d’hématome associé ou non à une hypertension intracrânienne). Nous avons signalé précédemment l’importance du monitorage de la variabilité de la puissance totale de l’EEG dans le monitorage des spasmes retardés (12).

EEG et traumatismes crâniens en USI-NCH Souvent, les lésions hémisphériques focales (hématomes, contusion) ont déjà été diagnostiquées au scanner, éventuellement traitées par la chirurgie et l’objectivation par l’EEG de signes de latéralisation ne fera que confirmer une information déjà disponible. Un ralentissement diffus de l’EEG peut constituer la conséquence, soit de lésions axonales diffuses, soit d’un dysfonctionnement mésencéphalique (lésion de la substance réticulée activatrice ascendante). La persistance d’alternances veille-sommeil et la présence de rythmes rapides médicamenteux constituent des éléments de pronostic favorable chez les traumatisés crâniens.

EEG et lésions expansives : tumeurs, abcès, kystes en USI-NCH Les lésions expansives sont très fréquemment associées à des anomalies de l’EEG pouvant relever de plusieurs mécanismes : compression sur les régions

162 La réanimation neurochirurgicale

voisines, œdème réactionnel, épilepsie associée, HTIC. S’il existe des troubles de vigilance ou un coma pré- ou postopératoire, l’EEG peut permettre de quantifier l’effet de la tumeur sur l’ensemble de l’encéphale et, éventuellement, d’objectiver une épilepsie ou un EMnC. Les signes focaux associés aux tumeurs dépendent de la localisation de celle-ci. Outre la présence de foyers delta focalisés et latéralisés, les tumeurs frontales et temporales peuvent entraîner l’apparition de foyers controlatéraux. Les tumeurs pariétales et, surtout, occipitales permettent parfois d’observer une asymétrie du rythme alpha. Les tumeurs profondes touchant les noyaux de la base ou la partie haute du tronc cérébral sont fréquemment associées à des activités thêta et delta monomorphes de topographie antérieure (« Frontal Intermittent Rythmic Delta Activity » ou « FIRDA »). Les tumeurs de la fosse postérieure ne mettent en évidence des anomalies EEG qu’en présence d’une HTIC associée.

Pathologies inflammatoires et infectieuses pouvant être associées en pré- ou postopératoire Dans les méningites lymphocytaires bénignes virales, l’EEG est normal ou ne montre qu’une discrète surcharge lente thêta diffuse. Les méningites bactériennes ou tuberculeuses peuvent être associées à des anomalies lentes diffuses, polymorphes, ainsi qu’à des anomalies à caractère focal. En revanche, les anomalies EEG sont toujours présentes au stade aigu des encéphalites, quelle qu’en soit leur étiologie. Elles sont caractérisées essentiellement par la présence d’ondes lentes, associées ou non à un ralentissement du rythme de fond et souvent associées à des décharges paroxystiques à caractère focal.

Encéphalopathies métaboliques pouvant être associées en préou postopératoire Les encéphalopathies métaboliques (principalement hépatiques et rénales) sont associées à un ralentissement aspécifique de l’EEG proportionnel à l’importance de la cause et pouvant aller jusqu’au stade de l’EEG isoélectrique. Dans l’encéphalopathie hépatique, les modifications de l’EEG sont utilisées comme l’un des critères à la base de la classification de Child, par ailleurs basée sur des critères cliniques et biologiques (9, 13)5. Outre ces ralentissements aspécifiques, l’EEG peut présenter des caractéristiques suggestives (sans être absolument spécifiques) du type d’encéphalopathie : éléments triphasiques dans les encéphalopathies hépatiques, éléments à front raide multifocaux dans 5. La classification de Child est basée sur la fréquence et sur l’amplitude de l’EEG (stade 1 : > 7Hz ; stade 2 : 5-7 Hz ; stade 3 : 3-5 Hz ; stade 4 : < 3Hz. L’amplitude de l’EEG croît du stade 1 au stade 3 et diminue au stade 4. Le stade 4 est subdivisé en 4a et 4b, selon que l’EEG est continu ou discontinu).

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 163

les encéphalopathies urémiques. Ceci implique que, dans les encéphalopathies métaboliques, les anomalies diffuses de l’EEG peuvent difficilement être utilisées en tant qu’argument en faveur de lésions structurelles surajoutées du système nerveux.

EEG et patient en état de « conscience altéré » Modifications de l’EEG en fonction de la profondeur du trouble de la conscience Bien que celle-ci soit relativement difficile à établir du fait de la multiplicité des facteurs potentiels d’interférence, particulièrement en USI, il existe une relation entre l’EEG et la profondeur du coma ou de l’état de non conscience modéré à grave. Celle-ci peut s’avérer essentielle pour le suivi du coma lorsque le patient est curarisé et que, dès lors, son examen clinique s’avère impossible. Quatre stades sont décrits (11, 14) : – le stade I (coma vigile) est caractérisé par un ralentissement du rythme de fond associé à la présence d’ondes lentes thêta-delta. Le tracé reste réactif ; – le stade II est caractérisé par la présence d’ondes lentes delta diffuses dans lesquelles peuvent s’imbriquer des activités plus rapides tendant à s’accentuer durant les stimulations ; – le stade III est caractérisé par une activité delta de topographie souvent antérieure, aréactive aux stimuli ; – le stade IV est celui de l’EEG isoélectrique.

Suivi des épilepsies en pré- ou postopératoire neurochirurgical L’EEG constitue une technique irremplaçable pour le suivi des épilepsies et de l’efficacité de leur traitement. Nous avons souligné précédemment l’importance de l’EEG dans l’identification des EMnC. L’accumulation et le non-traitement des EMnC semblent constituer un facteur essentiel de morbidité et de prolongation inutile de la durée d’hospitalisation en USI, soulignant l’intérêt potentiel des méthodes de monitorage continu de l’EEG (15).

Valeur pronostique de l’EEG L’EEG réalisé au stade aigu du coma ou de l’état de conscience altéré ne présente pas une sensibilité et une spécificité pronostique suffisantes et c’est la répétition des tracés en période aiguë, puis dans les jours qui suivent, qui permettra d’affiner le pronostic. L’EEG devra par ailleurs obligatoirement être

164 La réanimation neurochirurgicale

corrélé aux résultats de l’examen clinique et neuroradiologique et prendre en compte l’ensemble des médications. Dans l’ensemble, sont reconnus comme signes de pronostic favorable : – un tracé faiblement altéré avec persistance de cycles veille-sommeil, la présence de spindles, une réactivité aux stimulations simples ; – la coexistence au sein du tracé de patterns électriques différents, témoins de variations probables de vigilance ; – une réactivité franche avec modification instantanée de l’activité EEG de base (cf. par exemple les inversions de patterns rencontrées lors de tracés discontinus chez les patients sédatés). Dans l’ensemble, sont reconnus comme signes de pronostic défavorable : – les tracés EEG monomorphes monotones, sans aucune modification significative des rythmes en cours d’enregistrement (par exemple, l’alphacoma) ; – des tracés dégradés, périodiques ou pseudo-périodiques avec silence électrique intercritique (burst-suppression), les tracés particulièrement pauvres ou isoélectriques en l’absence de sédation (fig. 2) ; – généralement, les tracés non réactifs à l’ensemble des stimulations externes, même vigoureuses (à condition bien entendu que l’on exclue toute pathologie sensorielle susceptible d’interférer avec la stimulation).

Fig. 2 – Tracé « burst suppression » postanoxique non réactif aux stimulations, hautement pathologique et de pronostique « défavorable ».

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 165

Potentiels évoqués multimodaux (PE) en USI-NC Si l’EEG représente réellement l’activité électrique cérébrale, toute modification de l’activité cérébrale doit entraîner une modification de l’EEG. Les PE correspondent aux modifications de l’EEG induites par différents événements qui peuvent être, soit l’arrivée d’influx sensoriels au niveau du système nerveux, soit la préparation d’un mouvement, soit une activité cognitive.

Méthodologie d’enregistrement des PE Les PE sont obtenus selon une méthodologie similaire à celle utilisée pour l’EEG. Il suffit alors de synchroniser dans le temps les enregistrements électrophysiologiques et l’événement que l’on souhaite étudier et l’on pourra ainsi étudier le décours temporel des modifications de l’EEG, c’est-à-dire les PE, produits par cet événement (2, 8). En pratique, les choses sont plus compliquées étant donné la très faible amplitude des PE6. Il est dès lors nécessaire de recourir aux techniques de moyennage qui correspond à calculer la moyenne d’un nombre suffisant de tracés EEG synchronisés par plusieurs événements successifs (stimulations visuelle, auditive, somesthésiques…) entraînant l’annulation progressive du bruit de fond et, par conséquent, l’extraction progressive du signal recherché. Le fait de devoir recourir à la méthode de moyennage présente une conséquence importante sur le plan méthodologique, à savoir qu’un PE ne peut être obtenu qu’en réponse à un grand nombre d’événements successifs, nombre dépendant de l’amplitude du PE que l’on souhaite étudier : plus elle est faible, plus important est le nombre de tracés à moyenner. Heureusement, les PE de plus faible amplitude sont également ceux qui peuvent être obtenus au moyen de cadences de stimulation rapides, de telle sorte que l’enregistrement d’un PE ne prend généralement que 2 à 3 minutes par modalité de stimulation.

Aspect général des PE Les PE se présentent sous forme de graphiques représentant l’évolution d’un potentiel en fonction du temps. L’origine de l’axe des abscisses correspond à l’instant de survenue de l’événement de telle sorte que chaque point de la courbe peut être situé temporellement par rapport à cet événement. Ce graphique présente plusieurs pics, souvent désignés en fonction de leur polarité 6. Pour fixer les idées, un enregistrement conventionnel de l’EEG représente une activité de 100 µV d’amplitude et d’une durée de 1 seconde sous forme d’une déflexion de 1 cm de haut et de 1,5 cm de long. Un PE auditif du tronc cérébral, par exemple, ne dépasse généralement pas 0,5 µV d’amplitude et 10 ms de durée ; à l’échelle de l’EEG, il correspondrait donc à une activité sur papier d’une hauteur de 50 microns et d’une longueur de 150 microns, ce qui est inférieur à l’épaisseur même de la trace EEG.

166 La réanimation neurochirurgicale

(« N » pour négatif, « P » pour positif ) et de leur temps de latence chez le sujet normal7 et les données de l’expérimentation animale ainsi que certaines données cliniques ont permis d’associer ces pics à l’activation de structures nerveuses bien précises. On pourra ainsi déduire de l’amplitude du pic le degré d’activation de la structure correspondante, et de son temps de latence (positif ou négatif selon que le pic suit ou précède l’événement) le décours temporel de cette activation.

Principaux types de PE utilisés en USI-NCH PE sensitifs et PE moteurs PE sensitifs Les PE sensitifs mesurent les activités cérébrales suivant l’application de stimulations sensorielles (lemniscales donc suivant les cordons médullaires postérieurs) et peuvent être à leur tour subdivisés en : – PE auditifs (PEA) : divisés à leur tour en PEA de courte latence (de 1 à 10 ms) ou PEA du tronc cérébral (PEATC), permettent d’étudier successivement l’activation du nerf auditif (1,5 ms) et de la protubérance (2 à 6 ms). Les PEA de moyenne latence (PEAML) permettent l’évaluation du cortex auditif primaire (50 ms) et les PEA de longue latence (PEALL) permettent l’évaluation des aires auditives associatives ; – PE somesthésiques (PES) : en USI, généralement, ils sont obtenus par stimulation électrique transcutanée du nerf médian ou cubital au poignet. En fonction de l’endroit où sont placées les électrodes d’enregistrement, ils permettent de mesurer l’activation du nerf périphérique au niveau du point d’Erb (10 ms), l’entrée des influx dans la moelle épinière (13 ms), leur arrivée au niveau du bulbe (14 ms), l’activation du cortex pariétal primaire (20 ms), du cortex frontal (30 ms) et des aires corticales secondaires et associatives (> 30 ms) ; – PE visuels (PEV) : en USI, généralement ils sont obtenus au moyen de lunettes dont les verres sont remplacés par un réseau de diodes électroluminescentes. Ils permettent d’étudier successivement l’activation de la rétine (après environ 50 ms), du cortex occipital primaire (après environ 100 ms) et, plus tardivement, des aires corticales associatives.

PE moteurs Les PE moteurs évaluent les voies nerveuses impliquées dans la motricité (pyra7. Par exemple, une onde dénommée « N20 » correspond à une activité négative dont le temps de latence normal moyen est de 20 ms.

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 167

midales donc sur le versant médullaire cornes antérieures) et peuvent être divisés en deux catégories : – les PE prémoteurs sont obtenus en moyennant l’EEG précédant la réalisation de mouvements volontaires successifs et mesurent l’activité des aires corticales motrices et prémotrices ; – les PE moteurs sont obtenus en mesurant, au moyen d’électrodes EMG de surface, les secousses musculaires provoquées par la stimulation magnétique du cortex cérébral ou de la moelle épinière. Ils permettent d’évaluer la réactivité du cortex cérébral et le temps de transit des influx moteurs au niveau des faisceaux cortico-spinaux et des fibres motrices périphériques (par exemple dans les traumatismes médullaires).

PE exogènes et endogènes Les PE dont il vient d’être question correspondent aux PE exogènes que l’on peut définir comme ceux qui reflètent la réception cérébrale passive, obligatoire des stimulations, en l’absence de toute réaction cognitive du sujet face à ces stimuli. Les PE endogènes ou cognitifs (PEC) correspondent à la réaction active, cognitive, du cerveau face aux stimulations. On peut les considérer d’une certaine manière comme reflétant une « valeur ajoutée » aux PE exogènes par la réaction cognitive. Un des PE endogènes les plus connus est l’onde P300 apparaissant en réponse à des stimulations rares intercalées dans une séquence de stimulations fréquentes (paradigme « oddball ») (1, 2, 16-18).

Intérêt des potentiels évoqués en USI Les PE en USI sont utilisés depuis la fin des années 1970. Leur apport se situe à un triple niveau : diagnostique, pronostique et de suivi. Nous envisagerons successivement ces trois niveaux après avoir exposé les principes de notre approche séméiologique.

Séméiologie des PE L’enregistrement systématique des PE visuels (PEV), somesthésiques (PES) par stimulation des nerfs médians gauche et droit et auditifs du tronc cérébral (PEATC) devient un « standard » en USI (fig. 3). Les PE cognitifs (PEC) peuvent être également utilisés dans certaines circonstances. (1, 2, 8, 16, 1921). L’ensemble des données issues de ces enregistrements sont synthétisées sous forme de deux indices : un indice de fonctionnement global du cortex cérébral (IFGC) et un indice de conduction sous-corticale (ICSC) (20) ainsi que la mise en évidence d’éventuels signes de dysfonctionnement focal.

168 La réanimation neurochirurgicale

Fig. 3 – Principaux PE utilisés en USI : courbes normales. A. Potentiels évoqués du tronc cérébral (PEATC). B. PEA de moyenne latence (PEAML). C. PE somesthésiques (PES) stimulation nerf médian mixte avec composantes périphériques, médullaire, et cortico sous corticale contralatérale. D. PE visuels au flash (PEVf ) (1).

Indice de fonctionnement global du cortex cérébral (IFGC) L’IFGC est déterminé sur la base du PEV et des composantes corticales des PES. Il est exprimé en termes de stades (1 à 4) selon les règles détaillées dans le tableau I. En bref, les stades 1 et 2 correspondent à la conservation d’activités Tableau I – Détermination des indices de fonctionnement global du cortex cérébral (IFGC). (Adapté de Guérit, 1999.) PEV

PES

Stade 0

Normal

Normal

Stade 1

Augmentation du temps de latence du pic III, pic VII présent

N20, P24 et P27 présentes au niveau pariétal, N30 présente au niveau frontal

Stade 2

Augmentation du temps de latence du pic III, pic VII absent

N20 et P24 présentes au niveau pariétal, N30 absente au niveau frontal

Stade 3

Augmentation du temps de latence du pic III, absence d’activités plus tardives

N20 présente, absence d’activités ultérieures

Stade 4

Absence de PEV corticaux reproductibles, ERG présent

Absence d’activités corticales, P14 lemniscale présente

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 169

corticales primaires et plus tardives, le stade 3 à la seule conservation des activités corticales primaires et le stade 4 à la disparition de toutes les activités corticales (les activités sous-corticales étant présentes) (20). Dans un premier temps, les IFGC sont déterminés séparément au niveau des PEV obtenus en occipital gauche et droit et des PES obtenus par stimulation des nerfs médians gauche et droit. Cette approche nous fournit quatre valeurs, lesquelles, très souvent, ne diffèrent pas de plus d’une unité, l’existence de disparités plus marquées devant faire évoquer un dysfonctionnement focal. Dans ce cas, c’est la meilleure valeur obtenue, ou éventuellement la moyenne des deux meilleures valeurs obtenues qui est utilisée pour la détermination globale de l’IFGC. Chez le patient non curarisé, il existe une corrélation négative significative entre l’IFGC et le score de Glasgow (GCS). Les PE n’étant pas influencés par les bloquants neuromusculaires, cette démonstration renforce l’utilité de la méthode chez le patient curarisé, cliniquement non examinable.

Indice de conduction sous-corticale (ICSC) L’ICSC est déterminé sur la base du PEATC et des rapports entre composantes cervicales/sous-corticales (N13, P14) et corticales primaires (N20) des PES. Après avoir vérifié la présence de tous les pics, une évaluation quantitative est évaluée au vu des conductions auditives protubérantielles sur la base des différences entre les temps de latence des pics I et III, III et V, I et V (« interpeak latency » ou IPL) au niveau des PEATC et des conductions somesthésiques sous-corticales sur la base des différences entre les temps de latence des pics N13 (ou P14) et N20 au niveau des PES (22). Ces calculs n’ont, bien entendu, de valeur que dans la mesure où peuvent être identifiées de façon fiable les activités provenant des récepteurs périphériques. En présence de chiffres anormaux, il importe d’exclure l’influence possible des facteurs de variations physiologiques ou pathologiques non liées à une pathologie cérébrale primaire. Si l’analyse quantitative s’avère anormale, celle-ci est complétée par une analyse qualitative qui, sur la base des critères mentionnés dans le tableau II, nous permet d’exprimer les résultats en termes de dysfonctionnement bulbaire et/ou protubérantiel et/ou mésencéphalique.

Tableau II – Détermination qualitative des indices de conduction sous-corticale (ICSC). Niveau lésionnel

PES

PEALM, PEALL

PEATC

Mésencéphale

P14 normale, N20 retardée ou absente

Pathologiques

Normaux

Protubérance

P14 normale, N20 retardée ou absente

Pathologiques

Pathologiques

Bulbe

P14 pathologique, N20 retardée ou absente

Normaux

Normaux

170 La réanimation neurochirurgicale

Variations physiologiques et pathologiques des PE en USI Facteurs non pathologiques Anomalies des récepteurs sensoriels Les dysfonctionnements des récepteurs sensoriels sont fréquents dans les comas d’origine anoxique (anomalies cochléaires) (23), traumatiques (lésions cochléaires et/ou du nerf auditif associées aux fractures du rocher, traumatismes du (des) nerf(s) optiques, des nerfs périphériques ou de la moelle) ou toxométaboliques (neuropathies, atteintes rétiniennes au stade aigu des intoxications au méthanol) (24). Ces atteintes peuvent également être préexistantes à l’accident. Elles peuvent parfois rendre les PE ininterprétables.

Température corporelle L’hypothermie interfère à la fois avec les vitesses de conduction nerveuses et avec la transmission synaptique. Seul le premier facteur intervient dans les gammes de température habituellement rencontrées en USI. L’hypothermie modérée est associée à des PE ralentis mais de morphologie normale. Nous considérons que, dans un intervalle de température compris entre 30 °C et 37 °C, le temps de latence I-V des PEATC et N13-N20 des PES augmentent respectivement de 0,2 ms et de 0,6 ms pour une diminution de température corporelle de 1 °C. L’onde N20 des PES et les PEATC disparaissent autour de 20 °C et l’onde P14 des PES à une température moyenne de 17 °C (21, 25). Ces dernières températures sont nettement inférieures à celles rencontrées en USI : il s’ensuit que en pratique, la disparition des PEATC ou des PES ne peut jamais, en USI, s’expliquer exclusivement par une diminution de la température corporelle.

Médicaments Les agents sédatifs constituent un facteur d’interférence majeur. Deux raisons peuvent a priori expliquer les modifications des PE en présence de médicaments : l’apparition d’un EEG discontinu suscitant en cours de moyennage des variations du rapport signal-bruit entraînant une reproductibilité faible des PE (surtout pour les PEV) et une action directe des agents sur les générateurs des PE. Les agents très lipophiles (propofol, dérivés halogénés, thiopental) agissent sur les membranes et, par conséquent, interfèrent avec les conductions nerveuses. Elles peuvent dès lors ralentir les ICSC et, soit directement soit par l’intermédiaire de leur interférence avec les conductions sous-corticales, modifient également les IFGC.

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 171

Prise en compte de l’ensemble des facteurs de variations La multitude des facteurs présents en USI et susceptibles d’interférer avec les PE peut transformer l’interprétation des PE en la résolution d’une équation très complexe. Généralement, les difficultés surgissent moins pour l’établissement éventuel d’un diagnostic que pour l’évaluation du pronostic. D’une manière générale, pour un degré d’altération donné des IFGC et des ICSC, le pronostic est d’autant meilleur qu’un nombre important de facteurs d’interférence sont susceptibles d’expliquer les altérations observées.

Apport diagnostique des PE au stade aigu en USI-NCH Généralement, l’étiologie de l’état de non-conscience partiel ou total est « claire » pour l’équipe clinique et les PE (tout comme l’EEG) sont de peu d’utilité diagnostique, si ce n’est dans quelques situations : le diagnostic des lésions sous-corticales dans les comas d’origine indéterminée, le diagnostic différentiel entre coma et état de non-réponse psychogène, le diagnostic de la mort encéphalique (ME).

Diagnostic des lésions du tronc cérébral et troubles de la conscience d’origine indéterminée Si l’EEG est incontestablement plus performant que les PE dans l’épilepsie et pour le diagnostic des troubles métaboliques ou des intoxications médicamenteuses, les PE peuvent, au contraire de l’EEG, fournir des arguments directs en faveur d’une lésion structurelle du tronc cérébral, pouvant même parfois constituer la seule source valable d’information dans les unités ne disposant pas d’IRM. Les PE peuvent éventuellement amener à remettre en question un diagnostic à première vue évident. Il n’est pas rare que ceux-ci démontrent la présence d’une lésion structurelle du tronc cérébral chez des patients initialement considérés comme victimes d’un coma « anoxique » ; dans la mesure où les lésions primitives du tronc cérébral sont rarissimes, voire inexistantes, dans les anoxies cérébrales isolées, on se demandera alors si l’arrêt cardiorespiratoire ne constitue pas la conséquence plutôt que la cause de l’atteinte neurologique.

« Locked-in syndrome », états de non-réponse psychogène La valeur d’un EEG normal n’est plus à démontrer dans ces circonstances bien que, parfois, l’anxiété associée au syndrome de verrouillage donne lieu à un

172 La réanimation neurochirurgicale

EEG particulièrement peu volté, très désynchronisé, peu interprétable. La meilleure spécificité des PE peut alors être d’une aide précieuse, des IFGC normaux et des PEC bien conservés constituent autant d’autres arguments suggérant de remettre en question l’existence d’un coma d’origine organique (26-28). Dans les « Locked-in syndrome », la stimulation magnétique corticale peut confirmer l’absence de PE moteurs qui, jointe au caractère normal de l’EEG, constitue un autre argument en faveur d’une lésion des voies motrices descendantes (26-28).

Apport pronostique des PE au stade aigu en USI-NCH Traumatismes crâniens Altérations des PE dans les traumatismes crâniens Les traumatismes crâniens peuvent être associés à quatre patterns différents reflétant la complexité de leur physiopathologie (19, 20) : – le Pattern 1 : altérations des IFGC (qui ne dépassent cependant jamais le stade 2) associées à l’intégrité des ICSC ; – le Pattern 2 est celui des lésions mésencéphaliques : altération du temps de conduction centrale (TCC) au niveau des PES (unilatérale ou bilatérale, se marquant dans les cas les moins graves par une simple augmentation du TCC, dans les cas les plus graves par la disparition de l’onde N20), des PEATC soit normaux soit ne montrant qu’une diminution du rapport entre les amplitudes des pics I et V ; – le Pattern 3, rarement observé et toujours transitoire, est celui de l’engagement diencéphalo-mésencéphalique. Il se caractérise par l’apparition d’altérations marquées des PEATC reflétant l’atteinte protubérantielle contemporaine de la détérioration rostro-caudale consécutive à l’engagement ; – le Pattern 4 est celui de la mort cérébrale. Notons également la fréquence des altérations des PE liées à des traumatismes nerveux ou médullaires : lésions des nerfs optiques lors de fractures de l’orbite, des nerfs auditifs dans les fractures du rocher, lésions médullaires cervicales, arrachements de plexus.

Valeur pronostique des PE dans les traumatismes crâniens Le pattern 1 peut être considéré comme de pronostic favorable : associé à une évolution favorable dans 80 % et 90 % des cas selon que les IFGC correspondaient à un stade 1 ou 2 (1). Il apparaît donc qu’à stade égal, le pattern 1 des traumatismes crâniens est de pronostic meilleur que celui des anoxies céré-

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 173

brales. Ceci pourrait s’expliquer probablement par la nature différente des lésions responsables du dysfonctionnement : œdémateuses et donc potentiellement plus réversibles dans les traumatismes crâniens, cytotoxiques et, dès lors, potentiellement moins réversibles dans les anoxies. Inversement, le pattern 4 est, par définition, celui de la ME et tous les patients présentant un pattern 3 sont finalement décédés, même si le pattern 3 constitue le stade ultime de réversibilité potentielle du tableau neurophysiologique. Le pattern 2 est celui des évolutions extrêmes. Certains patients récupèrent, parfois même remarquablement compte tenu de la gravité de leur état clinique initial (GCS = 4). Parfois, cette évolution favorable peut se produire après une période de plusieurs mois d’état végétatif. En revanche, c’est également le pattern 2 qui est le plus souvent observé au stade initial chez les patients qui évoluèrent ultérieurement vers un état végétatif post-traumatique. Il est probable que deux facteurs principaux déterminent le pronostic lié au pattern 2 : le caractère fonctionnel ou lésionnel et le degré de réversibilité de l’atteinte mésencéphalique, d’une part, l’étendue et le degré de réversibilité des lésions hémisphériques axonales diffuses associées, d’autre part. Ces deux éléments, inaccessibles à la neurophysiologie clinique, ne peuvent être correctement évalués que par l’IRM. Raison pour laquelle, même si cet examen s’avère techniquement très difficile chez un patient intubé et ventilé, il est utile d’obtenir une IRM dès que possible chez les patients présentant un pattern 2.

Comparaison avec l’EEG Classiquement, on considère que la présence de bouffées d’activités rapides ou un EEG réactif constituent des éléments de pronostic favorable. Inversement, l’EEG a constitué durant plusieurs années le test neurophysiologique classique de confirmation de la mort cérébrale. Il est rare d’observer des cas où l’EEG apporterait réellement une information pronostique supplémentaire par rapport à celle fournie par les PE.

Influence du temps écoulé depuis l’accident traumatique L’évolution à long terme du traumatisé crânien dépend à la fois du type et de l’étendue des lésions initiales et de la survenue possible de lésions secondaires. Nous avons par ailleurs souligné qu’une évolution finalement favorable des patients présentant initialement un pattern 2 ne pouvait parfois être observée que plusieurs semaines, voire plusieurs mois après l’accident. À ce jour, il n’existe pas de critères précis permettant de prévoir cette récupération.

174 La réanimation neurochirurgicale

« Neuromonitorage » (EEG et PE) continu en USI Étonnamment, alors qu’aucune USI n’envisagerait aujourd’hui de travailler sans un monitorage continu de l’ECG et que tous les réanimateurs s’accordent à considérer le cerveau comme au moins aussi important que le cœur, l’introduction du neuromonitorage cérébral s’effectue beaucoup plus lentement que ne s’est effectuée celle de l’ECG. Il existe probablement deux raisons à cela. D’une part, l’amplitude des signaux EEG et PE, de l’ordre du microvolt, est nettement plus faible que celle de l’ECG, de l’ordre du millivolt. Ceci explique une sensibilité accrue de l’EEG et des PE aux artefacts électriques et la nécessité de développer des amplificateurs et des systèmes d’acquisition plus performants. D’autre part, et ceci constitue peut-être le facteur le plus important, l’EEG et les PE ne font l’objet d’aucune formation spécifique. Or, il est évident que le neurophysiologiste ne peut être disponible en USI 24 heures sur 24. L’introduction du monitorage continu devra donc passer par une éducation des réanimateurs, médecins et infirmières.

Valeur pronostique des PE dans les comas anoxiques En règle générale, seuls les IFGC ont une valeur pronostique réelle dans les comas anoxiques. Celle-ci est résumée dans la figure 4 : lorsque l’examen est

Fig. 4 – Détermination des indices de fonctionnement global du cortex cérébral (IFGC) à l’aide des PE (1).

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 175

pratiqué entre le premier et le troisième jour après l’accident, des IFGC stade 1, 2, 3 et 4 sont associés respectivement, dans notre série, à 65 %, 40 %, 10 % et 0 % d’évolutions favorables (définies comme la possibilité de reprise d’une indépendance, avec ou sans séquelles cognitives, c’est-à-dire les stades 0 et 1 du Glasgow Outcome Score – GOS). Le stade 1 est, logiquement, celui qui est associé au pronostic le plus favorable, le chiffre de 65 % correspondant à un pourcentage significativement plus important que le pourcentage global (± 40 %) d’évolutions favorables au sein de notre série de patients postanoxiques. Cependant, un taux de 65 % d’évolutions favorables implique que 35 % des patients ne se réveilleront pas, ou se réveilleront dans des conditions inacceptables, malgré des IFGC relativement peu altérés. Ceci peut s’interpréter en disant que les IFGC sont des indices en fin de compte trop résistants à l’anoxie, de sorte que même leurs altérations discrètes sont déjà incompatibles, chez de nombreux patients, avec une évolution favorable à long terme. Les PEC s’inscrivent à cet égard en complémentarité remarquable par rapport aux PE exogènes puisqu’ils occupent une position exactement inverse : incapables de fournir des éléments de pronostic péjoratif lorsqu’ils sont absents, leur présence est en revanche associée à une probabilité particulièrement importante d’une reprise de conscience avec ou sans séquelles cognitives. Le pourcentage d’évolutions favorables associé au stade 2 (40 %) correspond exactement au pourcentage d’évolutions favorables dans l’ensemble de notre série de patients postanoxiques. Ceci implique que le stade 2 ne permet virtuellement pas de se prononcer sur le plan du pronostic et que seul un contrôle d’évolution permettra éventuellement d’affiner le pronostic. Rares sont les récupérations chez les patients anoxiques présentant un stade 4. On notera que la plupart des patients ayant présenté des anoxies suffisamment sévères pour donner lieu à un Stade 4 sont toujours dépendants de leur respirateur à ce stade de leur évolution.

Comparaison avec l’EEG L’apport essentiel de l’EEG est sa capacité à détecter le pattern suppressif et les états de mal épileptiques. Par ailleurs, s’il est vrai que certains patterns EEG (ceux que l’on définit classiquement comme les « patterns malins » : tracé suppressif, silence électrocérébral, delta de faible amplitude, coma alpha ou alpha-thêta) sont effectivement de grande valeur en vue de l’affirmation d’un pronostic péjoratif, ils nous apparaissent cependant moins spécifiques, très influencés par les agents sédatifs et nous accordons dès lors davantage de valeur à l’observation d’IFGC stade 4. En particulier, la littérature suggère que, toutes étiologies confondues (anoxies, imprégnations médicamenteuses, pathologies du tronc cérébral), l’alpha-coma pourrait rester compatible avec 15 % d’évolutions favorables (5). Notre expérience va dans ce sens et démontre même que les IFGC permettent de départager efficacement les patients avec alpha-coma

176 La réanimation neurochirurgicale

(stade 4 dans le groupe d’évolution défavorable, stades 1-3 chez les patients qui évolueront favorablement) (29).

Influence du temps écoulé depuis l’accident anoxique Immédiatement ou dans les premiers jours suivant l’accident anoxique, les PE sont relativement plus performants pour annoncer « de bonnes que de mauvaises nouvelles » en termes pronostiques. Cette tendance s’inverse au fur et à mesure que le temps passe. Nous avons signalé précédemment que ce principe constituait une conséquence directe de la physiopathologie des anoxies, les altérations des IFGC résultant des effets combinés de la sidération neuronale et des destructions irréversibles. Ce principe a deux répercussions pratiques : – d’une part, la valeur pronostique et, plus généralement, l’intérêt pratique réel des PE s’estompe au profit de celui de l’examen clinique à partir du moment où nous nous situons à plus d’une semaine de l’accident anoxique car la plupart des patients anoxiques qui deviendront végétatifs présentent une tendance naturelle à l’amélioration des IFGC ; – la question de savoir si des IFGC stade 4 permettent immédiatement de se prononcer quant au pronostic défavorable ou s’il est au contraire préférable de se donner un délai d’observation d’au minimum 24 heures reste ouverte, une attitude prudente et attentiste suscitant d’ailleurs des réserves dans la littérature (30, 31) ; – en résumé, il est probable que des stades 4 peuvent être observés de façon réversible dans les suites immédiates d’accidents anoxiques. S’il ne fait aucun doute que la persistance de ces anomalies au moins 24 heures après l’accident permet de se prononcer avec certitude quant à l’absence de récupération (et, dès lors, d’enlever le respirateur), la question reste ouverte de savoir à partir de quel délai on peut se prononcer. Celui-ci varie certainement en fonction de nombreux facteurs (âge, glycémie, température) qui devront faire l’objet d’études plus précises.

Références 1. Guerit JM : (2001) L’évaluation neurophysiologique des comas, de la mort encéphalique et des états végétatifs, Solal 2. Guerit JM (1999) Medical technology assessment EEG and evoked potentials in the intensive care unit. Neurophysiol Clin 29 : 301-17 3. Steriade M, Gloor P, Llinas RR, Lopes de Silva FH, Mesulam MM (1990) Report of IFCN Committee on Basic Mechanisms. Basic mechanisms of cerebral rhythmic activities. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 76 : 481-508 4. Hermann WM, Schaerer E, Lopes da Silva W : (1986) Computer EEG analysis to describe the projection of drug effects on a functional cerebral level in humans Clinical Applications of Computer Analysis of EEG and other Neurophysiological Signals, Amsterdam : Elsevier.

Surveillance neurophysiologique en USI-NCH 177

Storm van Leeuwen A. Rémond (Eds). 5. Berkhoff M, Donati F, Bassetti C (2000) Postanoxic alpha (theta) coma : a reappraisal of its prognostic significance. Clin Neurophysiol 111 : 297-304 6. Kaplan PW, Genoud D, Ho TW, Jallon P (1999) Etiology, neurologic correlations, and prognosis in alpha coma. Clin Neurophysiol 110 : 205-13 7. Chatrian G, White L, Shaw C (1964) EEG pattern ressembling wakefulness in unresponsive decerebrate state following traumatic brainstem infarct. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology 16 : 285-89 8. Guerit JM (1998) Neuromonitoring in the operating room : why, when, and how to monitor? Electroencephalogr Clin Neurophysiol 106 : 1-21 9. Amodio P, Marchetti P, Del Piccolo F, de Tourtchaninoff M, Varghese P, Zuliani C, et al. (1999) Spectral versus visual EEG analysis in mild hepatic encephalopathy. Clin Neurophysiol 110 : 1334-44 10. Brierley JB, Graham DI (1984) Hypoxia and vascular disorders of the central nervous system., J. Hume Adams, J.A.N. Corsellis & L.W. Duchen L.W. (Eds.), Greenfield’s Neuropathology. Edited by Arnold LE pp 125-207 11. Hockaday JM, Potts F, Epstein E, Bonazzi A, Schwab RS (1965) Electroencephalographic Changes in Acute Cerebral Anoxia from Cardiac or Respiratory Arrest. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 18 : 575-86 12. Vespa PM, Nuwer MR, Juhasz C, Alexander M, Nenov V, Martin N, et al. (1997) Early detection of vasospasm after acute subarachnoid hemorrhage using continuous EEG ICU monitoring. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 103 : 607-15 13. Van der Rijt CC, Schalm SW, De Groot GH, De Vlieger M (1984) Objective measurement of hepatic encephalopathy by means of automated EEG analysis. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 57 : 423-6 14. Synek VM (1990) Value of a revised EEG coma scale for prognosis after cerebral anoxia and diffuse head injury. Clin Electroencephalogr 21 : 25-30 15. Jordan KG (1995) Neurophysiologic monitoring in the neuroscience intensive care unit. Neurol Clin 13 : 579-626 16. Guérit JM : (1998) Les potentiels évoqués. 3ème édition. Paris, Masson. 17. Fischer C, Ibanez V, Jourdan C, Grau A, Mauguière F, Artru F (1988) PE auditifs précoces (PEATC), auditifs de latence moyenne (PEALM) et somesthésiques (PES) dans le pronostic vital et fonctionnel des traumatismes crâniens graves en réanimation., Agressologie pp 129 18. Fischer C, Bognar L, Turjman F, Villanyi E, Lapras C (1994) Auditory early- and middle-latency evoked potentials in patients with quadrigeminal plate tumors. Neurosurgery 35 : 45-51 19. Guerit JM, Baele P, de Tourtchaninoff M, Soveges L, Dion R (1993) [Somatosensory evoked potentials in patients undergoing circulatory arrest under profound hypothermia]. Neurophysiol Clin 23 : 193-208 20. Guerit JM, de Tourtchaninoff M, Soveges L, Mahieu P (1993) The prognostic value of three-modality evoked potentials (TMEPs) in anoxic and traumatic comas. Neurophysiol Clin 23 : 209-26 21. Guérit JM, Meulders M (1981) Clinical application of the quantification of the relationship between body temperature and brain-stem auditory evoked potentials. Electroencephalography Clinical Neurophysiology 52. : 39-40 22. Desmedt JE, Manil J, Borenstein S, Debecker J, Lambert C, Franken L, et al. (1966) Evaluation of sensory nerve conduction from averaged cerebral evoked potentials in neuropathies. Electromyography 6 : 263-9 23. Sohmer H, Freeman S, Gafni M, Goitein K (1986) The depression of the auditory nerve-brain-stem evoked response in hypoxaemia--mechanism and site of effect. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 64 : 334-8

178 La réanimation neurochirurgicale

24. Hantson P, de Tourtchaninoff M, Simoens G, Mahieu P, Boschi A, Beguin C, et al. (1999) Evoked potentials investigation of visual dysfunction after methanol poisoning. Crit Care Med 27 : 2707-15 25. Guerit JM, Soveges L, Baele P, Dion R (1990) Median nerve somatosensory evoked potentials in profound hypothermia for ascending aorta repair. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 77 : 163-73 26. Facco E, Caputo P, Fiore D, Giron GP (1989) Sensorimotor and auditory central conduction time in locked-in syndrome. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 73 : 552-6 27. Bassetti C, Mathis J, Hess CW (1994) Multimodal electrophysiological studies including motor evoked potentials in patients with locked-in syndrome : report of six patients. J Neurol Neurosurg Psychiatry 57 : 1403-6 28. Onofrj M, Thomas A, Paci C, Scesi M, Tombari R (1997) Event related potentials recorded in patients with locked-in syndrome. J Neurol Neurosurg Psychiatry 63 : 759-64 29. Michel C, Denison S, Minne C, Guérit JM (1998) Prédiction au moyen des potentiels évoqués endogènes et exogènes de l’évolution favorable d’un coma prolongé. Neurophysiologie Clinique 28 : 343-59 30. Rothstein TL (1997) The role of evoked potentials in coma. Arch Neurol 54 : 17-8 31. Rothstein TL (2000) The role of evoked potentials in anoxic-ischemic coma and severe brain trauma. J Clin Neurophysiol 17 : 486-97

Apport de l’imagerie neurologique dans la prise en charge du patient traumatisé crânien grave T. Lescot, V. Degos, D. Galanaud, L. Abdennour et L. Puybasset

Principes de l’imagerie Scanner à rayons X La tomodensitométrie X ou scanographie est une méthode de diagnostic radiologique tomographique permettant d’obtenir des coupes transversales reconstruites à partir de la mesure du coefficient d’atténuation du faisceau de rayons X au cours de la traversée d’un segment du corps. Le coefficient d’atténuation est exprimé en unités arbitraires : unités Hounsfield (UH). Par convention, le coefficient d’atténuation de l’eau est 0 UH et celui de l’air – 1 000 UH. Le coefficient d’atténuation des composants du contenu de la boîte crânienne est compris entre 12 UH (liquide céphalo-rachidien) et 60 UH (sang) pour une valeur moyenne de 33,5 UH chez le sujet sain. L’image de la coupe d’un objet irradié par un faisceau fin de rayons X est reconstituée à partir d’un grand nombre de mesures du coefficient d’atténuation, effectuées selon diverses incidences. On recueille ainsi toutes les données, qui proviennent des volumes élémentaires de matière, grâce aux détecteurs. À l’aide d’un calculateur, on attribue aux surfaces élémentaires de l’image reconstruite à partir des données projetées sur une matrice de reconstruction une tonalité plus ou moins importante en fonction des coefficients d’atténuation.

Indications Le scanner cérébral est l’examen de choix à réaliser en première intention après un traumatisme crânien et doit systématiquement être effectué en urgence en cas de score de Glasgow inférieur à 15, de présence d’une fracture du crâne, de

180 La réanimation neurochirurgicale

crise convulsive, de signe clinique évoquant une fracture de la base du crâne, de signe neurologique de localisation, ou de céphalées persistantes (1). La grande disponibilité de cette technique, la rapidité de son acquisition, sa reproductibilité et son coût modéré expliquent la place conquise par la tomodensitométrie dans l’évaluation du patient traumatisé crânien. Le scanner cérébral permet dans ce contexte la détection d’un hématome intra- ou extraparenchymateux, d’un œdème cérébral, d’une contusion cérébrale, d’un effet de masse, d’une pneumencéphalie. Chez les patients les plus graves, sa réalisation doit être la plus rapide possible afin d’évaluer la nécessité d’une intervention chirurgicale ou d’un monitorage de la pression intracrânienne. Le développement et la diffusion récente de scanner multibarrettes offre la possibilité d’étendre le champ d’exploration aux structures osseuses (recherche d’une fracture du rachis cervical) et vasculaires (recherche d’une dissection des vaisseaux du cou ou d’une dissection intracrânienne) en un temps restreint (fig. 1). Une attention toute particulière doit être apportée aux explorations scanographiques effectuées très précocement (dans les trois premières heures suivant un traumatisme crânien grave) ; une imagerie normale à ce stade n’exclue pas la survenue ultérieure de lésions cérébrales (2) et, en particulier, la constitution retardée d’un hématome extradural après un intervalle libre de quelques heures ou l’aggravation majeure d’une contusion cérébrale.

Fig. 1 – Angioscanner des vaisseaux du cou : examen normal.

Apport de l’imagerie neurologique dans la prise en charge du patient 181

Imagerie par résonance magnétique Principes Très schématiquement, un appareil d’IRM étudie les modifications d’aimantation des noyaux d’hydrogène sous l’action conjointe de deux champs magnétiques : l’un fixe (Bo) et l’autre tournant. Le corps est constitué à 80 % d’eau et de graisse, donc d’hydrogène dont le noyau se compose d’un proton. Le proton possède une propriété quantique appelée « spin » équivalente à un mouvement de rotation sur lui-même. Au spin est associé un moment magnétique microscopique. La disposition préférentielle des moments magnétiques microscopiques dans la direction du champ magnétique principal Bo est à l’origine de l’apparition d’une aimantation ou moment magnétique macroscopique M. À l’équilibre, M est donc aligné le long du champ magnétique Bo. Dans un deuxième temps, M est déplacé hors de sa position d’équilibre par le champ tournant dont la fréquence de rotation est celle de résonance de l’hydrogène. Le champ tournant est ensuite arrêté, et M retourne le long de Bo. Ce mouvement de retour à l’équilibre est décrit par deux constantes de relaxations appelées T1 et T2. S’il existe une bobine autour de l’objet lors du retour de M à sa position d’équilibre, la rotation de M, équivalente à la rotation de l’aimant à l’intérieur d’une dynamo, entraîne l’apparition, aux bornes de la bobine, d’un courant électrique que l’on peut enregistrer. C’est le signal de précession libre qui est à la base de toute l’imagerie par résonance magnétique. Pour localiser le signal dans l’objet (et donc obtenir l’image), on utilise des gradients de champ magnétique. Le signal en IRM est faible et doit être accumulé par des stimulations répétées. Il est recueilli sur des antennes adaptées au volume à analyser. Ceci se fait au cours de séquences définies par certains paramètres en fonction de la perturbation choisie. On parle de séquence SE (écho de spin) ou EG (écho de gradient). La durée d’une séquence est variable, actuellement entre 0,5 et 15 minutes. Au cours d’une séquence, la stimulation puis la reconstruction se fait plan par plan, dans les trois directions de l’espace.

Précautions Le champ magnétique est toujours présent dans l’environnement de l’appareil d’IRM, même quand celui-ci n’acquiert pas de séquence. De ce fait, il existe un réel risque « d’effet projectile » si des objets ferromagnétiques tels qu’un obus d’oxygène, un moniteur de surveillance ou un respirateur de transport pénètrent dans la pièce dédiée à l’IRM. Aujourd’hui, plusieurs appareils non ferromagnétiques sont disponibles sur le marché dont des respirateurs d’anesthésie à circuit fermé. À défaut, un respirateur artificiel conventionnel de type SERVO 900 (essentiellement conçu en aluminium) positionné très à distance de l’appareil est utilisable. Le monitorage se fait à l’aide d’un matériel adapté

182 La réanimation neurochirurgicale

non ferromagnétique pré-installé dans la pièce. L’électrocardiogramme, la SpO2, la pression artérielle invasive ou non invasive ainsi que l’EtCO2 doivent être mesurés lors de l’examen. L’utilisation de seringues électriques (sédation, catécholamines) est possible. Celles-ci doivent alors être positionnées à distance de l’appareil d’IRM. Des rallonges de grande taille sont à prévoir avant le transport du patient. Il n’existe pas aujourd’hui de perfuseurs électriques dédiés à l’IRM. Dans l’état actuel du matériel disponible, la vitesse d’administration des drogues peut être influencée par le champ magnétique : il existe donc un risque d’instabilité hémodynamique chez les patients dépendant de la régularité de l’administration de catécholamines. Enfin, la surveillance clinique et l’accès au patient sont rendus difficiles pendant l’examen IRM, car celui-ci est positionné assez loin dans l’appareil. La présence d’instruments ferromagnétiques, de type pace-maker, pompe implantable, ou neurostimulateur, est une contre-indication formelle à la réalisation d’une IRM. Il existe un risque de déplacement, de réchauffement ou de dérèglement de l’instrument. Lorsqu’une valve cardiaque ou un clip sont présents, il est préalablement nécessaire de s’assurer de leur caractère non ferromagnétique. Les coils récents ne sont pas ferromagnétiques : leur présence ne contre-indique donc pas l’examen. La présence d’un capteur de pression intraparenchymateux est responsable d’artefact de mesure. Les valves internes de dérivation ventriculaire peuvent voir leur réglage modifié après la réalisation d’une IRM. Le plus souvent, la valve se positionne en haute pression de dérivation. Cette hypothèse doit être systématiquement évoquée devant l’apparition d’une aggravation neurologique au décours de la réalisation d’une IRM chez un patient porteur d’un tel dispositif. Il est ainsi recommandé d’effectuer un contrôle radiologique systématique du réglage de la valve de dérivation avant et après l’examen.

Séquences morphologiques Séquence T1 En écho de spin, la pondération T1 est obtenue avec un temps de répétition (TR) court et un temps d’écho (TE) court. La séquence T1 donne un contraste anatomique. La substance blanche apparaît blanche, la substance grise, grise et le LCR noir. L’œdème et les anomalies liquidiennes sont en hyposignal. C’est en séquence T1 que sont injectés les produits de contraste. Ceux-ci sont à base de chélates de gadolinium qui est une substance paramagnétique. Lorsqu’il existe une prise de contraste, on observe une augmentation du signal en séquence pondérée en T1. Séquence T2 En écho de spin, la pondération T2 est obtenue avec un TR long et un TE long. La séquence T2 donne un contraste inversé. La substance blanche est gris

Apport de l’imagerie neurologique dans la prise en charge du patient 183

foncé, la substance grise est gris clair et le LCR blanc. L’œdème apparaît en hypersignal. FLAIR Le Fluid Attenuated Inversion Recovery représente une technique d’acquisition permettant d’obtenir des images très fortement pondérées en T2, tout en supprimant le signal des liquides tels que le LCR. Cette séquence est supérieure au T2 pour détecter l’œdème cérébral et mettre en évidence des lésions situées à proximité des ventricules. T2* C’est une séquence identique au T2 mais qui tient compte des effets causés par les inhomogénéités de champ en écho de gradient. Elle permet de mettre en évidence l’hémosidérine présente après une hémorragie et ainsi d’objectiver celle-ci des mois après sa survenue alors que les autres séquences dont le FLAIR se sont normalisées. Angiographie par résonance magnétique (ARM) Ne nécessitant pas l’injection de produit de contraste, l’ARM est intéressante en traumatologie, pour infirmer ou affirmer l’existence d’une dissection vasculaire traumatique qui nécessitera un traitement anticoagulant à dose efficace.

Imagerie de diffusion Le phénomène de diffusion moléculaire correspond aux mouvements aléatoires de translation des molécules appelés mouvements browniens. Contrairement à la diffusion de l’eau dans un liquide où les molécules d’eau se déplacent de façon isotrope sans rencontrer d’obstacle, la mobilité des molécules d’eau dans les tissus biologiques est influencée par la structure tissulaire. Les différents composants tissulaires (la membrane cytoplasmique, le cytosquelette, la myéline) constituent des obstacles physiques qui entravent la mobilité des molécules d’eau. L’interaction des molécules d’eau avec les constituants tissulaires se traduit alors par une réduction du coefficient de diffusion de l’eau. L’apparition de changements de structure des tissus modifie les interactions entre les molécules d’eau et les constituants tissulaires, entraînant des variations du coefficient de diffusion. Ainsi, les modifications tissulaires engendrées par une ischémie cérébrale (tortuosité des espaces extracellulaires, gonflement cellulaire) provoquent une diminution précoce du coefficient de diffusion des molécules d’eau. Une application clinique de l’imagerie de diffusion est le diagnostic très précoce des accidents vasculaires ischémiques. Dès la quarantième minute, la zone ischémiée apparaît sous la forme d’un hypersignal comparé au reste de l’encéphale en imagerie pondérée en diffusion, ce qui correspond à une diminution du coefficient de diffusion.

184 La réanimation neurochirurgicale

Imagerie du tenseur de diffusion L’imagerie de diffusion précédemment décrite est une technique unidimensionnelle qui est fonction de l’axe du gradient de diffusion appliqué. Cependant, la diffusion des molécules d’eau correspond à un processus tridimensionnel et les valeurs de coefficient de diffusion varient en fonction de la direction des gradients. La distribution des valeurs des coefficients de diffusion de l’eau dans la substance blanche peut être modélisée par une ellipsoïde dont le grand axe représente la direction des fibres. Le tenseur de diffusion permet ainsi de caractériser pour chaque voxel l’ellipsoïde caractérisant localement la diffusion des molécules d’eau. L’organisation des fibres nerveuses myélinisées de la substance blanche de l’encéphale explique le caractère anisotrope de la distribution des molécules d’eau dans la substance blanche : les molécules d’eau se déplacent préférentiellement le long des fibres. La caractérisation de la direction principale des fibres par l’imagerie du tenseur de diffusion permet de relier les informations de diffusion obtenues voxel par voxel pour reconstruire la trajectoire tridimensionnelle des faisceaux de fibres selon un codage couleur (fig. 2). Une destruction de l’organisation des fibres conduit à une modification de l’anisotropie de diffusion des molécules d’eau et est objectivée par le tenseur de diffusion. Le tenseur de diffusion représente donc un indice de l’organisation architecturale des fibres nerveuses de la substance blanche. Cette séquence est utile dans la détection des lésions axonales diffuses hémorragiques (3) ainsi que dans le suivi des désordres architecturaux des fibres de la substance blanche après un traumatisme crânien.

Fig. 2 – Imagerie du tenseur de diffusion.

Apport de l’imagerie neurologique dans la prise en charge du patient 185

Imagerie de perfusion Cette méthode permet une approximation de la perfusion cérébrale locale. Il ne s’agit pas d’une mesure absolue du débit mais d’une mesure relative à comparer à une autre zone du cerveau.

IRM spectroscopique La spectroscopie par résonance magnétique permet une évaluation non invasive de substances biochimiques intracellulaires (fig. 3). Cette technique permet de quantifier la concentration en créatine (Cr), choline (Cho) et Nacétyl-aspartate (NAA) d’une région donnée du parenchyme (spectroscopie monovoxel) ou bien d’une section de coupe IRM (analyse multivoxel). La spectroscopie repose sur l’étude de la fréquence de résonances des spins des atomes. Pour un atome donné correspond une fréquence de résonance du spin qui est fonction de l’espèce biochimique dans lequel se trouve cet atome. Grâce à une application mathématique, on obtient le spectre des fréquences pour un atome. L’application de la spectroscopie par résonance magnétique à l’encéphale permet l’étude du spectre de résonance de l’atome d’hydrogène H1 ou de l’atome de phosphore P31. L’analyse du spectre des fréquences de résonance de l’atome d’hydrogène met en évidence un certain nombre de pics

Fig. 3 – Spectroscopie par résonance magnétique protonique.

186 La réanimation neurochirurgicale

correspondant aux molécules de N-acétyl-aspartate (NAA), de créatine (Cr) et de choline (Cho). Le ratio NAA/créatine serait un marqueur indirect de l’activité neuronale alors que le ratio choline/créatine serait un marqueur indirect de l’activité gliale.

Apport de l’imagerie dans la décision chirurgicale Dans le cadre du traumatisme crânien grave, la première question à laquelle l’imagerie précoce doit répondre est celle de l’existence d’une urgence neurochirurgicale. L’équipe médicochirurgicale doit confronter les conditions de survenue du traumatisme et l’état clinique du patient aux données du scanner. À la phase aiguë, les urgences neurochirurgicales traumatiques sont dominées par les hématomes extra- et sous-duraux avec déviation de la ligne médiane et par les embarrures ouvertes ou parfois fermées. Dans en second temps, les contusions temporales avec compression du tronc cérébral et anisocorie homolatérale, les contusions frontales avec HIC incontrôlable et l’existence d’un

Fig. 4 – Volumineuse contusion hémorragique temporale droite avant (A) et après (B) évacuation chirurgicale.

Apport de l’imagerie neurologique dans la prise en charge du patient 187

œdème massif avec hypertension intracrânienne incontrôlable peuvent faire l’objet d’un traitement chirurgical (fig. 4).

Apport de l’imagerie dans le bilan lésionnel Lésions extraparenchymateuses Hématome extradural L’hématome extradural résulte de la constitution d’une collection sanguine comprise entre la boite crânienne et la dure-mère et est le plus souvent associé à une fracture du crâne en regard. Il est la conséquence d’une lésion d’une artère ou veine méningée, plus rarement de la rupture d’un sinus veineux. Sur le scanner, sa présentation est celle d’une lentille biconvexe spontanément hyperdense, bien limitée, accompagnée d’un effet de masse sur le parenchyme adjacent. En cas de constitution très récente et/ou très rapide, son aspect peut être celui d’une collection hétérogène avec coexistence de plages hypo- et hyperdenses traduisant l’existence de sang collecté et de sang encore liquide. La possibilité d’une apparition retardée de cette lésion impose une interprétation prudente des images et le renouvellement de l’examen lorsque la réalisation de celui-ci est précoce.

Hématome sous-dural aigu Résultant de lésions de petites veines traversant l’espace sous-arachnoïdien, l’hématome sous-dural se constitue entre l’arachnoïde et la dure-mère. Cette collection se situe le plus souvent au niveau de la grande convexité de la boîte crânienne. L’association d’un hématome sous-dural aigu et d’une contusion parenchymateuse sous-jacente est fréquente, rendant son pronostique plus sévère que celui des hématomes extraduraux à volume égal. Son diagnostic repose sur la réalisation d’un scanner cérébral sans injection de produit de contraste révélant une lame hyperdense homogène étalée en croissant à limite interne concave.

Hémorragie méningée Elle apparaît sous la forme d’une hyperdensité spontanée homogène des espaces sous-arachnoïdiens sur le scanner. Elle est retrouvée dans environ 35 % des cas de traumatisme crânien et constitue un facteur indépendant de mauvais pronostic (4).

188 La réanimation neurochirurgicale

Hémorragie intraventriculaire La présence de sang au sein du système ventriculaire se traduit par une hyperdensité spontanée au sein du liquide céphalo-rachidien (LCR) ventriculaire. Souvent secondaire à l’extension d’une contusion hémorragique, l’hémorragie ventriculaire est rare et expose au risque d’hydrocéphalie par blocage des voies d’écoulement du LCR.

Pneumencéphalie Une pneumencéphalie est suspectée devant la présence de bulles d’air, hypodenses au sein de la boîte crânienne. Elle traduit l’existence d’une fracture de la base du crâne impliquant un sinus ou d’une brèche dure-mérienne associée à une fracture ouverte.

Dissection vasculaire La présence d’une lésion ischémique systématisée dans un territoire artériel doit faire évoquer l’existence d’une dissection vasculaire. Celle-ci peut intéresser une artère carotide dans sa portion extra- ou intracrânienne ou bien une artère vertébrale. Sa mise en évidence repose sur la réalisation d’une angiographie des vaisseaux du cou par une technique tomodensitométrique, d’imagerie par résonance magnétique ou de radiologie conventionnelle. Cette recherche doit être systématique lors de fracture de la base du crâne associée à un traumatisme crânien grave. Elle est indispensable en cas de lésion cervicale associée (fracture du rachis, contusion des parties molles).

Lésions intraparenchymateuses primaires Œdème cérébral L’œdème cérébral post-traumatique se développe dans les heures et les jours suivant le traumatisme. Qu’il soit vasogénique ou ischémique (cytotoxique), il expose au risque de déplacement et d’engagement des structures cérébrales, d’hypertension intracrânienne, d’hypoperfusion cérébrale et d’ischémie. Les signes d’œdème important sur le scanner sont une disparition des citernes de la base, une diminution de la taille des ventricules, une disparition des sillons corticaux, et une dédifférenciation cortico-sous-corticale.

Contusions hémorragiques Les contusions hémorragiques représentent des zones de destruction cérébrale résultant du choc direct de l’encéphale contre des zones saillantes de la struc-

Apport de l’imagerie neurologique dans la prise en charge du patient 189

ture osseuse de la boîte crânienne. Pour cette raison, elles se constituent le plus souvent au niveau des lobes frontaux et temporaux. Elles sont le plus souvent associées à des lésions de contre-coup. Les contusions hémorragiques sont constituées d’un noyau central hémorragique, hyperdense, entouré d’une zone de tissu cérébral hypoperfusé à risque ischémique, hypodense. Dans les heures et les jours suivant le traumatisme se forme un halo œdémateux péricontusionnel de mécanisme ischémique (cytotoxique) et vasogénique. Au sein des contusions, la destruction du parenchyme cérébral s’accompagne d’une augmentation accrue de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique, notamment aux produits de contraste (5, 6). Dans ces conditions, l’utilisation agressive de thérapeutiques osmotiquement actives doit être réfléchie en cas de zones contuses étendues (7). La présentation de ces contusions en imagerie est variable en fonction des patients, du traumatisme et du temps. La figure 5 illustre les modifications d’aspect et de taille des contusions hémorragiques à la phase initiale du traumatisme.

Lésions axonales diffuses Les forces d’accélération-décélération et de rotation appliquées à la boîte crânienne lors du traumatisme se traduisent par des lésions de cisaillements des

Fig. 5 – Évolution temporelle d’une contusion hémorragique entre H2 (A) et H16 (B) posttraumatique.

190 La réanimation neurochirurgicale

fibres nerveuses. Ces lésions de la substance blanche appelées lésions axonales diffuses, sont localisées aux zones de jonction de tissus de densités différentes, elles peuvent êtres hémorragiques ou ischémiques. Elles siégent préférentiellement à la jonction entre la substance grise et la substance blanche des lobes frontaux et temporaux, au niveau du corps calleux, des ganglions de la base et du tronc cérébral. À la phase aiguë, la tomodensitométrie peut révéler la présence de lésions axonales diffuses sous la forme de petites pétéchies punctiformes. Néanmoins, le scanner cérébral est peu sensible, de plus il sous-estime la quantité et la taille de ces lésions. L’IRM permet de détecter les lésions axonales diffuses et doit être réalisée chez tous les patients présentant peu de lésions au scanner cérébral contrastant avec un coma profond. Les lésions axonales diffuses de type hémorragique, non détectées par le scanner cérébral, sont visibles sur les séquences en écho de gradient en pondération T2*. Elles apparaissent sous la forme d’un hyposignal et traduisent la présence de désoxyhémoglobine paramagnétique (fig. 6). Le nombre de lésions en T2* et leur localisation seraient corrélés à la gravité clinique du patient et à son pronostic à moyen terme (8). L’IRM permet également de détecter des lésions axonales diffuses non hémorragiques (9). Ces lésions peuvent expliquer les troubles de la conscience observés après traumatisme crânien malgré un aspect normal au scanner cérébral. Typiquement, il s’agit de lésions hyperdenses en FLAIR qui s’accompagnent d’hypersignaux en diffusion (diminution du coefficient de diffusion) sans anomalies en T2* (10). Ces lésions sont le plus souvent situées

Fig. 6 – Lésions axonales diffuses hémorragiques du corps calleux visibles sous la forme d’hyposignaux en séquences pondérées T2* après accident de la voie publique. Le patient a présenté une bonne évolution clinique dans les suites.

Apport de l’imagerie neurologique dans la prise en charge du patient 191

Fig. 7 – Lésions axonales diffuses non hémorragiques du corps calleux. Aucune anomalie n’est détectée au scanner (A). Il existe un hypersignal en FLAIR (B). La séquence en T2* n’objective pas d’hémorragie (C). L’hypersignal est très marqué en diffusion (D).

au niveau du corps calleux, des noyaux gris centraux, des pédoncules et de la protubérance (fig. 7). L’IRM spectroscopique peut aider à la détection des lésions axonales diffuses. Les données de travaux expérimentaux (11) et cliniques (12, 13, 14) ont mis en évidence une diminution de NAA secondaire à une souffrance neuronale et une augmentation de choline témoignant d’une prolifération microgliale au sein de la substance blanche frontale, bien que celle-ci apparaissent normale sur les séquences morphologiques. De plus, cette réduction de NAA était corrélée avec la sévérité du traumatisme (13) et était associée à un moins bon pronostic à six mois (14).

192 La réanimation neurochirurgicale

Lésions intraparenchymateuses secondaires La constitution d’un hématome, l’aggravation d’un œdème cérébral dans l’enceinte close et inextensible de la boîte crânienne peuvent conduire des modifications des pressions intracrâniennes et se compliquer d’engagements cérébraux et de lésions ischémiques parfois secondairement hémorragiques. Les engagements cérébraux résultent de la compression de structures cérébrales par déplacements. On décrit quatre grands types d’engagements cérébraux : l’engagement sous la faux du cerveau, l’engagement transtentoriel, l’engagement par la fente de Bichat et l’engagement par le trou occipital. L’engagement sous la faux du cerveau ou engagement cingulaire résulte d’un déplacement latéral des structures cérébrales. L’engagement transtentoriel résulte d’un déplacement céphalo-caudal des hémisphères vers le bas. Il se traduit rapidement par une mydriase bilatérale. L’engagement par la fente de Bichat ou engagement temporal est latéral et correspond au passage de l’uncus et de l’hippocampe dans la fente de Bichat, entre le bord libre de la tente du cervelet et le tronc cérébral. Il se traduit par une anisocorie puis une mydriase homolatérale. Dans ces deux cas, l’engagement peut s’accompagner d’une compression de l’artère cérébrale postérieure à l’origine d’une cécité corticale ischémique (fig. 8). L’engagement par le trou occipital est exceptionnel en traumatologie et ne se rencontre que dans les lésions de fosse postérieure.

Apports de l’imagerie dans l’évaluation pronostique Prédire l’avenir en termes d’éveil chez les patients dans le coma après un traumatisme crânien est l’un des très grand enjeux de la neuroréanimation. Cette

Fig. 8 – Hypersignal en séquence IRM de diffusion traduisant un œdème cytotoxique : ischémie dans le territoire de l’artère cérébrale postérieure secondaire à des épisodes d’engagements centraux.

Apport de l’imagerie neurologique dans la prise en charge du patient 193

approche est motivée par la nécessité pour le personnel soignant médical et paramédical d’informer le plus précisément possible les familles et d’adapter l’intensité des soins au pronostic neurologique. La sévérité du traumatisme peut être appréciée dès la phase initiale à partir du recueil d’éléments anamnestiques, cliniques et des lésions sur le scanner. L’âge élevé et un score de Glasgow initial bas sont certes prédictifs d’un mauvais pronostic mais ils ne permettent pas d’envisager plus finement le devenir de ces patients. Cette évaluation nécessite un bilan lésionnel exhaustif fourni par la réalisation d’une IRM couplée à une analyse fondée sur les données anatomiques et physiologiques.

Scanner En comparaison au scanner, l’IRM permet une détection plus précise des lésions cérébrales. Mais la durée, le maintien de la position déclive et la difficulté d’y associer un monitorage performant expliquent que sa réalisation ne soit le plus souvent envisagée qu’à distance de la phase aiguë, en pratique au cours de la troisième semaine d’évolution. Il est donc apparu nécessaire de pouvoir disposer d’éléments pronostiques dès la réalisation du scanner cérébral initial. La classification de la Traumatic Coma Data Bank a été proposée par Marschall et al. en 1991 (15) afin de pouvoir relier l’aspect tomodensitométrique au pronostic des patients (tableau I). D’autres classifications ont également été publiées dans le même but. De l’ensemble de ces travaux, il apparaît que l’aspect d’œdème cérébral diffus est un facteur isolé de mauvais pronostic à douze mois ; de même pour la présence d’une hémorragie méningée ou intraventriculaire, d’une déviation de la ligne médiane, d’un hématome sous-dural aigu ou de contusions multiples (4). L’analyse tomoden-

Tableau I – Classification des lésions sur le scanner d’après la Traumatic Coma Data Bank. Catégorie

Définition

Lésions diffuses de type I

Absence de lésion

Lésions diffuses de type II

Présence des citernes Déviation de la ligne médiane < 5 mm et/ou lésions hyperdenses Pas de lésions hyperdense ou hétérogènes > 25 mL

Lésions diffuses de type III

Compression ou absence des citernes Déviation de la ligne médiane < 5 mm Pas de lésions hyperdense ou hétérogènes > 25 mL

Lésions diffuses de type IV

Déviation de la ligne médiane > 5 mm Pas de lésions hyperdense ou hétérogènes

Lésion avec effet de masse évacuée

Toute lésion chirurgicalement évacuée

Lésion avec effet de masse non évacuée

Lésion hyperdense ou hétérogène > 25 mL

194 La réanimation neurochirurgicale

sitométrique précoce peut permettre dans certains cas de prévoir la présence d’un déficit ultérieur mais ne peut répondre à la question cruciale du retour à la conscience.

IRM Les études cliniques comparant les données issues de l’IRM morphologique et le pronostic des patients traumatisés crâniens graves ont permis d’isoler des facteurs pronostiques indépendants. Si le nombre total de lésions visibles en séquence T2* est corrélé au pronostic évalué par le « Glasgow outcome scale » (GOS) (8), l’évolution est aussi sous la dépendance de la localisation des lésions axonales diffuses. Une atteinte des ganglions de la base, du mésencéphale ou de la protubérance est associée à un mauvais pronostic à six mois (16). Le volume et le caractère uni- ou bilatéral (et dans ce cas symétrique ou non) des lésions du tronc cérébral influencent également l’évolution clinique de ces patients (17). Firsching et al. rapportent un taux de mortalité de 100 % des patients porteurs de lésions bilatérales du tronc cérébral, alors que celui-ci n’était pas différent entre le groupe des patients à lésions unilatérales et celui sans atteinte du tronc cérébral (18). Néanmoins, la durée du coma était deux fois plus longue dans le groupe des patients présentant des lésions du tronc cérébral. Les résultats obtenus grâce à la spectroscopie par résonance magnétique peuvent également être une aide à l’évaluation pronostique des patients traumatisés crâniens graves qui, selon Garnett et al., est corrélée aux valeurs précoces et tardives du rapport NAA/choline de la substance blanche frontale (13, 14). L’appréciation du pronostic dans les études cliniques fait appel au Glagow Outcome Scale. Si cette classification permet une analyse quantitative des données, elle ne reflète qu’incomplètement les informations nécessaires à l’équipe médicale pour un patient donné. Envisager le devenir des patients traumatisés crâniens graves, c’est pouvoir aborder d’une part la question de l’éveil, et d’autre part la question des déficits neurologiques moteurs, sensitifs, sensoriels et cognitifs.

Conclusion En conclusion, l’IRM morphologique et l’IRM spectroscopique offrent aujourd’hui la possibilité d’établir un bilan exhaustif des lésions cérébrales des patients traumatisés crâniens sévères. Ceci devrait permettre dans un avenir proche de préciser leur pronostic en termes d’éveil et d’informer leurs proches au moyen d’arguments plus précis et plus fiables que ceux apportés par le simple examen du scanner cérébral.

Apport de l’imagerie neurologique dans la prise en charge du patient 195

Références 1. Teasdale E, Hadley DM (1997) Imaging the injury, Head injury. Reilly P, Bullock R (eds), Chapman and Hall medical, London, pp 168-207 2. Lobato RD, Sarabia R, Rivas JJ et al. (1986) Normal computerized tomography scans in severe head injury. Prognostic and clinical management implications. J Neurosurg 65: 7849 3. Arfanakis K, Haughton VM, Carew JD et al. (2002) Diffusion tensor MR imaging in diffuse axonal injury. AJNR Am J Neuroradiol 23: 794-802 4. Wardlaw JM, Easton VJ, Statham P (2002) Which CT features help predict outcome after head injury? J Neurol Neurosurg Psychiatry 72: 188-92; discussion 51 5. Lang DA, Hadley DM, Teasdale GM et al. (1990) Gadolinium-DTPA enhanced magnetic resonance imaging in human head injury. Acta Neurochir Suppl (Wien) 51: 293-5 6. Kushi H, Katayama Y, Shibuya T et al. (1994) Gadolinium DTPA-enhanced magnetic resonance imaging of cerebral contusions. Acta Neurochir Suppl (Wien) 60: 472-4 7. Lescot T, Degos V, Zouaoui A et al. (2006) Opposed effects of hypertonic saline on contusion and noncontused brain tissue in patients with severe traumatic brain injury. Crit Care Med 34: 3029-33 8. Yanagawa Y, Tsushima Y, Tokumaru A et al. (2000) A quantitative analysis of head injury using T2*-weighted gradient-echo imaging. J Trauma 49: 272-7 9. Paterakis K, Karantanas AH, Komnos A, Volikas Z (2000) Outcome of patients with diffuse axonal injury: the significance and prognostic value of MRI in the acute phase. J Trauma 49: 1071-5 10. Liu AY, Maldjian JA, Bagley LJ et al. (1999) Traumatic brain injury: diffusion-weighted MR imaging findings. AJNR Am J Neuroradiol 20: 1636-41 11. Smith DH, Cecil KM, Meaney DF et al. (1998) Magnetic resonance spectroscopy of diffuse brain trauma in the pig. J Neurotrauma 15: 665-74 12. Sinson G, Bagley LJ, Cecil KM et al. (2001) Magnetization transfer imaging and proton MR spectroscopy in the evaluation of axonal injury: correlation with clinical outcome after traumatic brain injury. AJNR Am J Neuroradiol 22: 143-51 13. Garnett MR, Blamire AM, Rajagopalan B et al. (2000) Evidence for cellular damage in normal-appearing white matter correlates with injury severity in patients following traumatic brain injury: A magnetic resonance spectroscopy study. Brain 123 ( Pt 7): 1403-9 14. Garnett MR, Blamire AM, Corkill RG et al. (2000) Early proton magnetic resonance spectroscopy in normal-appearing brain correlates with outcome in patients following traumatic brain injury. Brain 123 ( Pt 10): 2046-54 15. Marshall L, Marshall S, Klauber M et al. (1991) A new clasification of head injury based on computerized tomography. J Neurosurg 75: S14-20 16. Wedekind C, Fischbach R, Pakos P et al. (1999) Comparative use of magnetic resonance imaging and electrophysiologic investigation for the prognosis of head injury. J Trauma 47: 44-9 17. Hoelper BM, Soldner F, Chone L, Wallenfang T (2000) Effect of intracerebral lesions detected in early MRI on outcome after acute brain injury. Acta Neurochir Suppl 76: 2657 18. Firsching R, Woischneck D, Diedrich M et al. (1998) Early magnetic resonance imaging of brainstem lesions after severe head injury. J Neurosurg 89: 707-12

Hémorragie sous-arachnoïdienne en réanimation L. Beydon, C. Soltner, L. Puybasset, G. Audibert et N. Bruder

Introduction L’hémorragie sous-arachnoïdienne (HSA), encore souvent appelée hémorragie méningée, est avant tout la conséquence des ruptures d’anévrismes cérébraux. Son incidence est comprise entre 4,5 à 28/100 000, selon les pays et les patients relativement jeunes (en moyenne 50 ans, environ 60 % de femmes) (1, 2). La morbidité importante de cette pathologie est largement atténuée par la qualité de la prise en charge neurochirurgicale, neuroradiologique et médicale (occlusion de l’anévrisme, traitement de l’hypertension intracrânienne, prévention, diagnostic et traitement du vasospasme notamment). D’autres enjeux sont à considérer : la complexité de la physiopathologie en cause, la brutalité et la sévérité des aggravations et le caractère technique et multidisciplinaire de la prise en charge. Autant d’aspects que le réanimateur doit maîtriser. Outre les anévrismes, on sait que les traumatismes crâniens peuvent induire une HSA, généralement modérée et dont l’importance clinique est généralement au second plan par rapport au traumatisme et ses autres conséquences. C’est pourquoi, nous traiterons ici principalement de l’HSA par rupture anévrismale en se focalisant sur les formes graves qui sont celles prises en charge en réanimation. On se souviendra cependant que toutes les HSA correspondent à la même entité, et que leur gravité clinique constitue un continuum allant des formes mineures aux formes les plus graves. Le lecteur peut utilement se référer à une conférence d’experts récente (3-16) qui traite de cette pathologie de façon extensive alors que nous l’envisagerons ici de façon plus restreinte et sous l’angle de la réanimation, exclusivement.

Confirmer le diagnostic et évaluer la gravité clinique et radiologique Si les patients atteints d’HSA vus en réanimation dans les centres de référence prenant en charge cette pathologie ont été transférés après que le diagnostic a

200 La réanimation neurochirurgicale

été établi, il n’en est pas de même pour les patients admis en réanimation polyvalente à la suite de convulsions, d’un coma brutal, sans autre forme d’orientation préalable. On s’efforcera de retrouver le signe cardinal qui est la céphalée brutale le plus souvent, particulièrement intense et inhabituelle. Les vomissements sont fréquents (70 % des HSA) mais non spécifiques. Le syndrome méningé est évocateur mais retardé. Un coma (environ 30 % des patients) et des convulsions survenant après des céphalées sont des éléments qui doivent faire évoquer une HSA et réaliser un scanner cérébral sans injection. La gravité clinique est alors appréciée selon la classification de la WFNS (World Federation of Neurological Surgeons) (tableau I). Incluant le score de Glasgow, ce score est bien corrélé au devenir clinique comme en atteste la prévalence des patients en GOS (Glasgow Outcome Score) 1 à 3 (décédés, végétatifs ou handicapés sévères) (17-19). Cette classification a supplanté en pratique l’ancienne classification de Hunt et Hess (20). Des échelles multiparamétriques ont été proposées pour mieux prédire le devenir que celle de la WFNS (19, 21). Cependant, elles ne sont pas utilisées en routine. Le scanner sans injection permet un diagnostic positif par l’identification de sang dans les espaces sous-arachnoïdiens tout en se souvenant qu’il existe 2 % de faux négatifs (22), surtout quand le scanner est tardif. Le scanner ne permet de déduire le territoire du saignement en fonction de la localisation de l’hématome que pour les artères sylviennes ou communicante antérieure (23). Cet examen permet de quantifier la quantité de sang dans les espaces méningés via l’échelle de Fisher (tableau II) ou mieux de l’échelle de Fisher modifiée (tableau III) qui est la mieux corrélée au risque de vasospasme ultérieur, qu’on sait d’autant plus important que la quantité de sang présent en sous-arachnoïTableau I – Classification de la World Federation of Neurological Surgeons (WFNS). Grade

Score de Glasgow

Déficit moteur

GOS grade 1-3 à 6 mois (%)*

I

15

Absent

13

II

13 - 14

Absent

20

III

13-14

Présent

42

IV

7-12

Présent ou absent

51

V

3-6

Présent ou absent

68

* D’après (19). Tableau II – Echelle de Fisher de l’HSA (26). Grade de Fisher

Aspect scanner

1 2 3 4

Absence de sang Dépôts de moins de 1 mm d’épaisseur Dépôts de plus de 1 mm d’épaisseur Hématome parenchymateux ou hémorragie ventriculaire

Hémorragie sous-arachnoïdienne en réanimation 201

Tableau III – Échelle de Fisher modifiée et risque d’infarctus cérébral. (27). Grade

Critères

Infarctus cérébral (%)

0

Pas d’HSA ou d’HV

0

1

HSA minime, pas d’HV dans les 2 ventricules latéraux

6

2

HSA minime, HV dans les 2 ventricules latéraux

14

3

HSA importante*, pas d’HV dans les 2 ventricules latéraux

12

4

HSA importante*, HV dans les 2 ventricules latéraux

28

* : remplissant complètement au moins une citerne ou une scissure. HV : hémorragie ventriculaire.

dien est élevée. Par ailleurs, le volume de l’HSA est d’autant plus grand que l’anévrisme est petit, faisant sans doute plus difficilement son hémostase (2426). Dans les formes les plus graves (engagement cérébral et/ou gros hématome, notamment), l’angioscanner permet d’envisager une chirurgie pour pose de clip, sans artériographie préalable. En dehors de ces situations, c’est l’artériographie qui constitue la première étape de la stratégie thérapeutique qui sera déterminée en urgence, dans un centre de référence, et de façon multidisciplinaire (neurochirurgien, neuroradiologue, anesthésiste-réanimateur). C’est donc au vu du scanner et du diagnostic positif qu’il permet que le patient sera transféré en urgence dans un centre neurochirurgical adapté. La ponction lombaire sera réservée aux seules fortes suspicions cliniques avec un scanner négatif. On attendra douze heures avant de la réaliser pour diminuer le risque d’un faux négatif, le sang diffusant de façon différée dans le liquide cérébro-spinal (LCS) lombaire. C’est la xanthochromie mesurée sur un échantillon centrifugé sans délai qui est le marqueur spécifique et non le caractère sanglant du LCS.

Complications précoces imposant des réponses urgentes Hypertension intracrânienne et hydrocéphalie aiguë Une hypertension intracrânienne (HTIC) se produit constamment au moment de la rupture anévrismale. Elle est responsable de la perte de conscience initiale lorsqu’elle survient. L’intensité de l’HTIC, cliniquement traduite par la durée de la perte de conscience, est corrélée au mauvais pronostic (27, 28). Cette poussée d’HTIC explique la classique réaction de Cushing que l’on observe au moment de la rupture (HTA ± bradycardie). Secondairement, des phénomènes d’ischémie-reperfusion et les troubles de l’hydraulique du LCS liés à la présence

202 La réanimation neurochirurgicale

de sang dans les espaces sous-arachnoïdiens et souvent dans les ventricules pérennisent l’HTIC. Cette HTIC favorise l’ischémie cérébrale et s’associe souvent une hydrocéphalie aiguë, présente chez environ 25 % des patients (29). Elle grève le pronostic (30). Tant l’HTIC que l’hydrocéphalie aiguë imposent un monitorage de la pression intracrânienne. On retiendra qu’une dérivation ventriculaire externe (DVE) s’impose dès lors qu’il existe une hydrocéphalie dans la mesure où elle constitue son traitement étiologique et que l’hydrocéphalie, lorsqu’elle est présente, augmente la mortalité par ischémie (31). Beaucoup d’équipes utilisent une mesure de la PIC intraparenchymateuse en plus de la DVE (qui permet également la mesure intermittente de la PIC) afin de permettre de dissocier la mesure de la PIC du drainage ventriculaire. Le diagnostic d’hydrocéphalie est souvent rendu difficile par l’HTIC qui empêche la dilatation ventriculaire. De fait, la dilatation des ventricules au TDM est souvent modeste (surtout dans les premières heures suivant la rupture), malgré une PIC élevée. La mesure de l’index bicaudé sur les coupes TDM est un moyen simple de déceler une dilatation modeste des cornes frontales au niveau des noyaux caudés (fig. 1) (32) et de faire le diagnostic d’hydrocéphalie. Les valeurs normales dépendent de l’âge, mais on retiendra qu’un index > 0,16 chez un jeune et > 0,20 chez une personne âgée sont pathologiques. Une dilatation des cornes temporales est un autre signe d’hydrocéphalie au cours de l’HSA. Le Doppler transcrânien permet également de suspecter une HTIC. Le paramètre classiquement retenu est un index de pulsatilité (IP) > 1,07 (normale 0,99 ± 0,04) (33) en se souvenant qu’hypotension artérielle, hypocapnie,

Fig. 1 – Mesure de l’index bicaudé (33) : c’est le rapport A/B (A : largeur des cornes frontales au niveau des noyaux caudés ; B : diamètre cérébral au même niveau). La valeur normale dépend de l’âge.

Hémorragie sous-arachnoïdienne en réanimation 203

bradycardie sont autant de facteurs qui augmentent artificiellement l’IP. Il faudra corriger ces anomalies avant de conclure à une HTIC. La dérivation d’une hydrocéphalie comme première étape du traitement est cruciale car elle améliore souvent l’état clinique du patient (à condition d’être réalisée précocement). Elle permet de mesurer et de contrôler l’HTIC durant le traitement étiologique de l’anévrisme (clip ou coil). Le concept ancien selon lequel la DVE augmenterait le risque de resaignement (34) est largement battu en brèche (35, 36) si on respecte deux conditions : que l’occlusion de l’anévrisme soit réalisée sans délai et que, dans l’intervalle, on applique une contre-pression via la DVE. Pour ce faire, la DVE sera maintenue à un niveau de + 15 cm par rapport au niveau de référence (conduit auditif externe). Par ailleurs, l’HTIC doit être traitée de façon « agressive », selon la même logique que dans le traumatisme crânien, à la différence près que l’on contrôle l’hypertension artérielle tant que l’anévrisme n’est pas clipé ou embolisé, pour ne pas augmenter le risque de resaignement. Cependant, l’hypotension artérielle est également néfaste du fait de l’ischémie qu’elle entraîne en situation d’HTIC. Schématiquement, on peut exclure une HTIC sévère chez un patient qui a peu de trouble de la conscience, ce qui justifie un traitement de l’hypertension artérielle pour limiter le risque de rupture anévrismale. À l’inverse, un coma profond est souvent associé à une HTIC sévère, devant conduire à une grande prudence pour le traitement de l’hypertension artérielle. Le Doppler transcrânien est une aide importante pour fixer les limites de la pression artérielle dans ce contexte. On notera que ces considérations associant une mesure de la PIC dans les formes comateuses, un recours facile à la DVE dont le réservoir est suspendu à + 15 cm (associée ou non à la mesure de PIC par capteur intraparenchymateux), le contrôle raisonné de la pression artérielle, l’occlusion précoce de l’anévrisme et l’application d’une neuroréanimation du même type que celle justifiée dans la traumatisme crânien, constituent les lignes de force de la conférence d’experts que nous avons mentionnée en introduction. Enfin, il est important de considérer que la pose d’une DVE avant et non après une embolisation offre trois avantages : – on n’est pas embarrassé par l’héparine résiduelle injectée lors de l’embolisation ; – en cas de rupture de l’anévrisme per-embolisation, la DVE atténuera partiellement l’HTIC et confère une sécurité certaine ; – la procédure peut ainsi se dérouler sous contrôle de la PIC dont on sait qu’elle peut augmenter du fait de la position prolongée en décubitus dorsal strict, voire même du fait de l’injection du produit de contraste. La maintenance de la DVE doit respecter quelques règles simples : ne prélever le LCS qu’en cas de suspicion de ventriculite afin de maintenir le système clos ; ne pas renverser le réservoir et clamper la DVE durant un transfert du patient afin d’éviter un siphonage et l’obstruction de la prise d’air. La littérature retrouve un taux d’infection de DVE de l’ordre de 5 % (37). Enfin, le sevrage de la DVE impose que le LCS se soit éclairci. Il n’y a pas de standard

204 La réanimation neurochirurgicale

pour le sevrage mais un sevrage long ou cours ne modifie pas le pourcentage résiduel de patients qui resteront dépendants de la DVE et devront bénéficier d’une dérivation interne (38). Son retrait s’envisage le plus souvent après avoir vérifié l’absence d’aggravation clinique et/ou d’augmentation de la PIC lors d’une épreuve de clampage de l’ordre de 48 heures, généralement confirmée par une absence de dilatation des ventricules sur un scanner de contrôle. Le retrait impose l’arrêt de l’héparine douze heures avant l’ablation et sa reprise éventuelle vingt-quatre heures après. Enfin, il n’est pas exceptionnel qu’une aggravation clinique différée, après retrait de la DVE suivant des critères positifs de sevrabilité, impose in fine la mise en place d’une dérivation interne.

Défaillance cardio-respiratoire La rupture anévrismale entraîne un réflexe de Cushing en réponse à l’HTIC, sous forme d’une importante décharge sympathique. On retrouve une augmentation des catécholamines circulantes et des marqueurs de l’ischémie cardiaque qui traduisent une souffrance myocardique aiguë. Cet état peut induire un œdème pulmonaire cardiogénique dans environ 10 % des HSA (39). Cet œdème pulmonaire a le plus souvent deux origines intriquées : l’une cardiogénique par défaillance myocardique vraie, l’autre neurogénique secondaire à l’hypertension artérielle aiguë. Ce sont les formes les plus graves (WFNS 4 ou 5) qui sont le plus à risque (40). L’ECG est un premier marqueur de la souffrance cardiaque, non spécifique et multiforme. Parmi les signes les plus « spécifiques », on retiendra que la présence d’ondes T négatives et d’un allongement du QTc sont de bons marqueurs d’une dyskinésie du ventricule gauche sous-jacente (41). La troponine est un meilleur marqueur de la souffrance myocardique que les CPK-MB. Le BNP (brain natriueretic peptide) est retrouvé augmenté dans les HSA graves et les atteintes cardiaques (42). Il est prédictif du vasospasme (43, 44) et du devenir. Au final, c’est l’échographie cardiaque qui constitue l’examen clé, qu’il ait été motivé par le tableau clinique de défaillance cardiaque ou par une élévation des marqueurs cardiaques. Simple à réaliser, il permet de quantifier la fonction ventriculaire, qui est la variable utile pour le clinicien. Le cathétérisme droit peut constituer une alternative classique. L’œdème pulmonaire neurogénique est une complication des formes graves d’HSA (45). Il requiert une réponse thérapeutique appropriée, en urgence. Le traitement étiologique est la diminution de l’HTIC, phénomène causal que l’on associe au traitement symptomatique qui combine l’administration de dobutamine, la ventilation mécanique avec PEP, voire le décubitus ventral (46). L’œdème pulmonaire comme l’insuffisance cardiaque aiguë obligent à différer la chirurgie ou l’embolisation, mais pas la pose d’une DVE qui traite l’HTIC. L’occlusion de l’anévrisme sera réalisée au plus vite, dès que la situation se sera stabilisée. Le risque de resaignement lié à la persistance d’un

Hémorragie sous-arachnoïdienne en réanimation 205

anévrysme non sécurisé impose de traiter les complications cardiaques de façon agressive pour s’en affranchir au plus vite et pouvoir alors traiter l’anévrisme.

Épilepsie Les convulsions précoces sont présentes dans moins de 20 % des cas et se produisent préférentiellement au moment de l’hémorragie. Elles constituent un facteur de gravité de l’HSA (47). Elles peuvent survenir après vingt-quatre heures et ne sont alors sans doute pas différentes des convulsions constatées après neurochirurgie ou souffrance cérébrale aiguë, en général. Enfin, environ 10-20 % des patients auront une épilepsie séquellaire, la littérature retrouvant comme facteur explicatif, la présence d’un ou plusieurs des éléments de gravité connus de l’HSA (48). Face à ce risque potentiel de comitialité, au décours de l’HSA, la littérature n’apporte aucun élément utile dans ce contexte. Force est de raisonner au cas par cas, par analogie avec la chirurgie cérébrale : on a tendance à instituer une prophylaxie dans les formes au risque le plus élevé : présence de sang dans les citernes, infarctus cérébral, hématome sous-dural ou lésion focale. On ne dispose d’aucune étude permettant de recommander telle ou telle molécule, et pas non plus d’orientation pour la durée de la prophylaxie qui sera de principe limitée à la phase aiguë.

Troubles métaboliques L’HSA est potentiellement génératrice d’hyponatrémie ou plus rarement d’hypernatrémie par des mécanismes distincts. Le syndrome de perte de sel (Cerebral Salt Wasting Syndrome, CSWS) (49), est en général le mécanisme responsable de l’hyponatrémie et se caractérise par une perte sodée majeure, associée à une diurèse plutôt élevée et des signes d’hypovolémie, d’hémoconcentration et de déshydratation. L’osmolalité urinaire est supérieure à l’osmolalité sanguine qui est anormalement basse. Le bilan sodé est très négatif. Son origine est probablement liée à la sécrétion inappropriée de peptides natriurétiques. Son traitement est symptomatique et repose sur la perfusion de NaCl en grande quantité (et de liquides pour préserver la volémie) afin de compenser les pertes identifiées par la mesure de la natriurèse. Les minéralocorticoïdes sont utilisés par certains dans le CSWS en complément de la compensation sodée. La SIADH (sécrétion inappropriée d’hormone antidiurétique) est rarement en cause. Elle se différencie du CSWS par une absence d’hypovolémie, une oligurie, une hémodilution et une hydratation normale et son traitement repose sur la restriction hydrique. Le CSWS doit toujours être évoqué comme la première hypothèse devant une hyponatrémie au décours d’une HSA car, traiter ce syndrome comme une SIADH aggrave-

206 La réanimation neurochirurgicale

rait l’hyponatrémie. Un diabète insipide peut se voir comme dans la plupart des situations neurochirurgicales aiguës. C’est la cause essentielle des hypernatrémies, abstraction faite d’une autre cause représentée par l’osmothérapie au mannitol et la diurèse osmotique qu’elle induit. Le diabète insipide traduit une souffrance posthypophysaire ou hypothalamique. Ses critères diagnostiques sont codifiés (diurèse horaire supérieure à 4 mL/kg, osmolalité urinaire basse, densité urinaire < 1 005) et son traitement repose sur la desmopressine injectable.

Traitement de l’anévrisme Le risque de resaignement est majeur tant que l’anévrisme n’est pas traité : maximum dans les 24 premières heures, il atteint un risque cumulatif d’environ 35 % à J15 (50, 51). Le resaignement et ses conséquences induisent le décès dans 50-60 % des cas (52). Ce risque est d’autant plus important que le grade WFNS est élevé (53-55). Il justifie que le traitement curatif de l’anévrisme soit entrepris au plus vite, dès lors que les conditions techniques sont réunies ; tout en sachant que l’artériographie fait courir un risque de resaignement quand elle est réalisée dans les trois premières heures suivant l’HSA. Ce traitement ne peut se faire que dans un centre spécialisé regroupant une équipe de neurochirurgie, de neuroradiologie et de neuro-anesthésie-réanimation. Le choix de la technique est le fruit d’une discussion collégiale au cas par cas. La technicité de la prise en charge explique que les « centres à fort recrutement d’HSA » aient de meilleurs résultats que les centres de moindre recrutement (56, 57). Si le choix de la technique dépend de chaque cas individuel, on assiste actuellement à une progression du traitement endovasculaire par rapport au traitement chirurgical. Ceci tient pour beaucoup aux conclusions de l’étude ISAT qui a comparé le traitement endovasculaire au traitement chirurgical, de façon prospective randomisée, sur une population de 2 143 patients présentant un score WFNS majoritairement peu sévère (58). On recensait une différence de mortalité à un an de 7,4 % de meilleurs résultats en faveur de la technique endovasculaire (59) (23,5 % vs 30,9 %) qui se maintient sur un recul de 7 ans. Cet avantage prédomine pour les anévrismes de la carotide interne et de la circulation postérieure. Le risque de comitialité est également plus faible statistiquement. On peut aussi retenir le fait que nombre d’anévrismes sont découverts au scanner avant la rupture et traités par voie endovasculaire. Le traitement endovasculaire butte encore sur les reperméabilisations de l’anévrisme qui ont lieu à distance, dans 17 % des cas, avec une rupture dans 0,5 % des cas (60). Ces récidives imposent un suivi radiologique et une réembolisation, le cas échéant. On comprend pourquoi la chirurgie précoce (avant le troisième jour) garde ses droits, notamment dans des indications comme les localisations sylviennes,

Hémorragie sous-arachnoïdienne en réanimation 207

les patients présentant un hématome compressif que l’on pense responsable de la gravité du tableau clinique (la chirurgie traite alors également l’effet de masse lié à l’hématome) et, enfin, chaque fois que l’embolisation n’est pas envisageable. Dans certains cas, l’embolisation peut constituer le temps préalable à la chirurgie.

Vasospasme : diagnostic, prévention et traitement Diagnostic du vasospasme Il s’agit d’une complication différée (incidence maximale entre le cinquième et quatorzième jour), source potentielle de complications ischémiques. On décrit des vasospasmes précoces (dans les 48 h) chez 10 % des HSA. Celui-ci n’a pas la même physiopathologie que le vasospasme différé mais comporte les mêmes risques de mauvais pronostic et d’ischémie (61). La gravité du vasospasme différé est réelle, avec une mortalité de 30 % (62). Il peut être identifié par ses conséquences cliniques (manifestations ischémiques : déficit moteur, trouble de la conscience, HTA, fièvre isolée), ou à un stade encore asymptomatique, à l’angiographie ou au Doppler transcrânien. Son diagnostic angiographique nécessite l’utilisation de critères rigoureux. L’angiographie offre un avantage important sur toutes les autres méthodes diagnostiques en permettant une dilatation du territoire spasmé et/ou la perfusion intra-artérielle de vasodilatateurs. Par ailleurs, rappelons que les autres méthodes d’imagerie ne permettent pas le diagnostic de vasospasme sur l’ensemble des territoires, notamment distaux. Le Doppler constitue un moyen diagnostique simple et permet une surveillance quotidienne au chevet des patients les plus à risque. Il est fiable dans le territoire artériel cérébral moyen (sylvien) ou carotide interne, moindre pour les artères cérébrales antérieures. Sur l’artère cérébrale moyenne, les critères diagnostiques basés sur la vélocité moyenne (VM) sont les suivants : entre 80 et 120 cm/s : vasospasme discret ; entre 120 et 200 cm/s : vasospasme ; > 200 cm/s : vasospasme sévère. Le seuil de 120 cm/s est un seuil souvent utilisé pour le vasospasme. Une hyperhémie non spécifique pouvant induire une accélération des vitesses moyennes, l’index de Lindegaard permet de différencier cet état du vasospasme. On mesure la VM carotidienne interne homolatérale. Un rapport VM cérébrale moyenne/VM carotide interne > 3 signe le diagnostic Doppler de vasospasme ; un rapport > 6, un vasospasme sévère. Enfin, il est recommandé de répéter les Dopplers : une augmentation de 50 cm/s d’un jour à l’autre est un argument très fort pour la constitution d’un vasospasme et justifie la mise en route de mesures prophylactiques et d’une surveillance renforcée. L’IRM est utile pour rechercher des signes de bas débit régional (IRM de perfusion), les séquences de diffusion renseignant sur l’ischémie. Son utilisation se généralise. Enfin, citons la tomographie d’émission en simple photon

208 La réanimation neurochirurgicale

(SPECT) utilisant le Tc-HMPAO qui fournit une cartographie de perfusion cérébrale. Elle est plus facile à mettre en œuvre que l’IRM chez des patients de réanimation.

Prophylaxie du vasospasme Nimodipine À ce jour, seule la nimodipine a été validée dans sa forme orale comme traitement prophylactique. Elle augmente la probabilité d’une évolution favorable (63, 64) et diminue la mortalité secondaire aux déficits ischémiques retardés. La forme injectable est couramment utilisée en France à la dose de 2 mg/h, sa validation n’est par formelle et elle induit une hypotension qu’il faut obligatoirement corriger par une optimisation du remplissage et des vasopresseurs. Le traitement est classiquement de 21 jours et la forme orale est utilisée soit dès le début ou dès que possible. En cas de vasospasme, certains recommandent de continuer la forme iv. D’autres molécules ont été testées ou sont en cours d’essai. À ce jour, aucune d’elles n’est validée.

Triple H therapy La triple H therapy (3-HT) qui associe hypervolémie, hypertension et hémodilution (limitée à un traitement isolé de l’hypovolémie, tant que l’anévrisme n’est pas sécurisé) a pour but d’augmenter la circulation régionale en aval des vaisseaux spasmés, en améliorant débit et rhéologie. Il a été démontré, sur des études de qualité méthodologique généralement modeste (contrôles historiques), qu’elle améliore le pronostic neurologique en cas de vasospasme avéré (65). Plus probante serait la 3-HT en prophylaxie qui diminuerait l’incidence de vasospasme de 50 % (66), mais pas le risque de déficit neurologique clinique retardé. Cette conclusion semble néanmoins fragile car si on se cantonne aux seules études randomisées, on ne retrouve aucun effet. Les experts ayant revu cette question (67) concluent au vu de la littérature que « l’hémodilution est la composante la plus contestée » de la 3-HT alors que « l’hypovolémie est en revanche présente chez beaucoup de patients ayant une HSA… la correction de cette hypovolémie pourrait diminuer le risque de vasospasme. C’est pourquoi, la classique 3-HT est actuellement réduite dans la plupart des centres au contrôle de la volémie, éventuellement associée à l’hypertension artérielle contrôlée ». On insiste sur le fait que l’hypervolémie et l’HTA thérapeutique ne sont envisageables qu’une fois l’anévrisme sécurisé. On vise en routine une PAM de l’ordre de 100-120 mmHg. On se limitera à un objectif de 100 mmHg, en cas d’infarctus cérébral. Les effets secondaires de la 3-HT sont essentiellement pulmonaires avec augmentation du risque d’œdème pulmo-

Hémorragie sous-arachnoïdienne en réanimation 209

naire. Ceci justifie de monitorer l’hémodynamique de ces patients par une pression artérielle invasive et une PVC, au minimum.

Traitement endovasculaire du vasospasme On peut utiliser l’injection inta-artérielle de papavérine ou de nimodipine et/ou réaliser une angioplastie mécanique des artères spasmées par une sonde à ballonnet. La papavérine est perfusée selon une procédure codifiée. Elle présente l’inconvénient d’une action limitée dans le temps et génératrice d’hypotension avec en corollaire un risque d’augmentation de la PIC. La nimodipine constitue une alternative qui se développe du fait d’une meilleure tolérance (68). L’angioplastie constitue la seconde ligne thérapeutique. Elle est surtout réalisable au niveau du siphon carotidien et de l’artère cérébrale moyenne. L’effet est durable mais cette technique, comme l’embolisation, expose au risque de rupture ou de thrombose et demande un savoir-faire. La précocité du traitement est l’un des éléments essentiels de son efficacité. Il faut s’efforcer de le réaliser en urgence, et ce d’autant qu’un déficit clinique apparaît (69).

Autres traitements Irrigation cisternale, antifibrinolytiques, fibrinolytiques cisternaux Les antifibrinolytiques, envisagés comme un moyen de diminuer le risque de resaignement, induisent un risque accru de complication ischémique retardée et ne sont pas indiqués (70, 71). Les fibrinolytiques injectés en intracisternal, une fois l’anévrisme sécurisé, diminueraient le risque de déficit ischémique retardé selon une méta-analyse (72). Une autre étude, injectant de l’urokinase dans la grande citerne, réduit le risque de vasospasme (73). Enfin, l’irrigation des citernes de la base du crâne, associée aux rotations de la tête (head shaking) permettrait un drainage du sang et de limiter le vasospasme (74). Le drainage lombaire a été proposé dans ce sens (75).

Nouvelles molécules Différentes molécules ont été proposées dans la prévention du vasospasme ou pour un effet neuroprotecteur. Citons notamment, les anti-endothélines (76), les inhibiteurs de la 20 HETE (77), l’EPO (78), la nicardipine intra-artérielle (79), la nimodipine à libération prolongée implantée (80), les statines (81), l’enoxaparine (82), le nitroprussiate ventriculaire (83)… Ces molécules ne sont pas utilisées en routine clinique à ce jour.

210 La réanimation neurochirurgicale

Enfin, signalons le fait que le sérum salé hypertonique semble devoir être considéré pour améliorer le débit sanguin dans l’HSA (84).

Séquelles Outre les séquelles neurologiques classiques, liées à l’ischémie et à l’HTIC éventuelle, ainsi qu’aux complications possibles du traitement, signalons la fréquence des atteintes endocriniennes pituitaires (85), cognitives (86) avec une incidence élevée, à 16 mois, d’anxiété (40 %) et de dépression (20 %) aux conséquences défavorables sur la réinsertion (87).

Traitement de la douleur L’HSA est douloureuse. Les céphalées intenses représentent d’ailleurs un signe cardinal du diagnostic. Son traitement n’est pas spécifique et fait appel à tout l’arsenal des antalgiques, associés aux mesures non médicamenteuses usuelles « antinociceptives » : environnement calme, sombre, antiémétiques… Cependant, quelques points méritent un commentaire. Les patients intubés-ventilés sont protégés des effets respiratoires de morphiniques utilisés à forte dose. Néanmoins, le risque d’hypotension et ses conséquences sur la circulation cérébrale impose de veiller à maintenir la pression artérielle à des valeurs normales, par l’administration de catécholamines. Chez les patients les moins graves, la dépression respiratoire des morphiniques peut poser problème, tout comme la somnolence qu’ils induisent. Il est logique d’utiliser des morphiniques faibles (88). Les anti-inflammatoires non stéroïdiens sont efficaces sur les douleurs de l’HSA. Mais ils ont été retrouvés comme étant un facteur de risque plausible pour les hématomes postopératoires en neurochirurgie (89). Ils auraient également un effet protecteur vis-à-vis du vasospasme et de l’ischémie postopératoire (90, 91). C’est pourquoi, l’utilisation des AINS dans l’HSA semble ne devoir être envisagée qu’une fois l’anévrisme sécurisé.

Monitorage complémentaire Les moyens de monitorage apparus récemment constituent des outils qui s’appliquent à l’HSA comme aux autres pathologies cérébrales. Elles complètent utilement la mesure de la PIC. La protéine S100b, d’origine astrocytaire, constitue un marqueur biologique de sévérité. En effet, dans l’HSA, le taux plasmatique est corrélé au devenir plasmatique et son élévation précède le vasospasme (92, 93).

Hémorragie sous-arachnoïdienne en réanimation 211

D’autres méthodes permettent de diagnostiquer les situations ischémiques, globales ou régionales. La SjO2, marqueur métabolique de la circulation globale, est prise en défaut dans les vasospasmes localisés. Cette limite que l’on retrouve dans le traumatisme crânien explique l’essor et l’intérêt des mesures intraparenchymateuses de la PO2 (Licox®) et éventuellement de la PCO2, du pH et de la température (Neurotrend®). La mesure se fait en un site unique, ce qui justifie l’implantation du dispositif dans les zones à risque ou de « pénombre ». Le seuil ischémique de PO2 est de l’ordre de 20 mmHg. L’intérêt essentiel de ces mesures est de permettre d’identifier les épisodes d’hypoxie locale et de tester notamment l’effet de l’optimisation de la pression de perfusion cérébrale (94), et des traitements, d’une manière générale. Il est logique de la combiner à la mesure de la PIC pour une meilleur détection de l’ischémie (95). La microdialyse constitue une méthode lourde qu’il semble difficile d’utiliser en routine. Elle permettrait un diagnostic des ischémies secondaires, avant leur manifestation clinique, meilleure que le Doppler (96, 97).

Conclusion L’HSA constitue une pathologie urgente, complexe et redoutable en termes de séquelles. Elle impose une prise en charge multidisciplinaire spécialisée qui ne peut être différée. Les paramètres du diagnostic et de la prise en charge doivent être connus de tout anesthésiste-réanimateur car chacun sera inévitablement confronté à cette entité clinique, sur le terrain, en hôpital général, durant un transfert ou dans un centre de référence. Une réponse médicale adaptée, à chaque étape de la prise en charge, est donc cruciale.

Références 1. Epidemiology of aneurysmal subarachnoid hemorrhage in Australia and New Zealand: incidence and case fatality from the Australasian Cooperative Research on Subarachnoid Hemorrhage Study (ACROSS) (2000). Stroke 31: 1843-50 2. Anévrysmes intracrâniens rompus : occlusion par voie endovasculaire vs exclusion par microchirurgie (2000). www anaes fr 3. Audibert G, Puybasset L, Bruder N et al. (2005) Hémorragie sous-arachnoïdienne grave : natrémie et rein. Ann Fr Anesth Reanim 24: 742-5 4. Berre J, Hans P, Puybasset L et al. (2005) Hémorragie sous-arachnoïdienne grave et épilepsie. Ann Fr Anesth Reanim 24: 739-41 5. Berre J, Gabrillargues J, Audibert G et al. (2005) Hémorragies méningées graves : prévention, diagnostic et traitement du vasospasme. Ann Fr Anesth Reanim 24: 761-74 6. Beydon L (2005) Hémorragie sous-arachnoïdienne (HSA) grave. Ann Fr Anesth Reanim 24: 713-4 7. Beydon L, Audibert G, Berre J et al. (2005) Traitement de la douleur des hémorragies méningées graves. Ann Fr Anesth Reanim 24: 782-6

212 La réanimation neurochirurgicale

8. Boulard G, Ravussin P, Proust F et al. (2005) Filière de la prise en charge de l'hémorragie sous-arachnoïdienne. Ann Fr Anesth Reanim 24: 721-2 9. Bruder N, Ravussin P, Hans P et al. (2005) Anesthésie pour le traitement des hémorragies méningées graves par rupture d'anévrisme. Ann Fr Anesth Reanim 24: 775-81 10. Dufour H, Bonafe A, Bruder N et al. (2005) Diagnostic en hôpital général et prise en charge immédiate des hémorragies méningées graves. Ann Fr Anesth Reanim 24: 715-20 11. Hans P, Audibert G, Berre J et al. (2005) Répercussions cardiovasculaires et pulmonaires des hémorragies méningées graves. Ann Fr Anesth Reanim 24: 734-8 12. Proust F, Dufour H, Lejeune JP et al. (2005) Hémorragie méningée grave : traitement du resaignement et de l'hématome intraparenchymateux. Ann Fr Anesth Reanim 24: 756-60 13. Proust F, Bonafe A, Lejeune JP et al. (2005) L'anévrisme : occlure le sac pour prévenir le resaignement. Ann Fr Anesth Reanim 24: 746-55 14. Proust F, Ter Minassian A, Hans P et al. (2005) Traitement de l'hypertension intracrânienne des hémorragies méningées graves. Ann Fr Anesth Reanim 24: 729-33 15. Puybasset L, Beydon L, Dufour H et al. (2005) Stratégie de suivi du malade : marqueurs biologiques, mesures métaboliques locales (PO2 tissulaire, microdialyse). Ann Fr Anesth Reanim 24: 787-90 16. Ter Minassian A, Proust F, Berre J et al. (2005) Facteurs de gravité de l'hémorragie sousarachnoïdienne : hypertension intracrânienne, hydrocéphalie. Ann Fr Anesth Reanim 24: 723-8 17. Jennett B, Bond M (1975) Assessment of outcome after severe brain damage. Lancet 1: 4804 18. Report of World Federation of Neurological Surgeons Committee on a Universal Subarachnoid Hemorrhage Grading Scale (1988) J Neurosurg 68: 985-6 19. Rosen DS, Macdonald RL (2004) Grading of subarachnoid hemorrhage: modification of the world World Federation of Neurosurgical Societies scale on the basis of data for a large series of patients. Neurosurgery 54: 566-75 20. Hunt WE, Hess RM (1968) Surgical risk as related to time of intervention in the repair of intracranial aneurysms. J Neurosurg 28: 14-20 21. Lagares A, Gomez PA, Alen JF et al. (2005) A comparison of different grading scales for predicting outcome after subarachnoid haemorrhage. Acta Neurochir (Wien ) 147: 5-16 22. van der WN, Rinkel GJ, Hasan D, van GJ (1995) Detection of subarachnoid haemorrhage on early CT: is lumbar puncture still needed after a negative scan? J Neurol Neurosurg Psychiatry 58: 357-9 23. Karttunen AI, Jartti PH, Ukkola VA et al. (2003) Value of the quantity and distribution of subarachnoid haemorrhage on CT in the localization of a ruptured cerebral aneurysm. Acta Neurochir (Wien) 145: 655-61 24. Russell SM, Lin K, Hahn SA, Jafar JJ (2003) Smaller cerebral aneurysms producing more extensive subarachnoid hemorrhage following rupture: a radiological investigation and discussion of theoretical determinants. J Neurosurg 99: 248-53 25. Fisher CM, Kistler JP, Davis JM (1980) Relation of cerebral vasospasm to subarachnoid hemorrhage visualized by computerized tomographic scanning. Neurosurgery 6: 1-9 26. Claassen J, Bernardini GL, Kreiter K et al. (2001) Effect of cisternal and ventricular blood on risk of delayed cerebral ischemia after subarachnoid hemorrhage: the Fisher scale revisited. Stroke 32: 2012-20 27. Claassen J, Carhuapoma JR, Kreiter KT et al. (2002) Global cerebral edema after subarachnoid hemorrhage: frequency, predictors, and impact on outcome. Stroke 33: 1225-32 28. Hop JW, Rinkel GJ, Algra A, van GJ (1999) Initial loss of consciousness and risk of delayed cerebral ischemia after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Stroke 30: 2268-71 29. Hasan D, Vermeulen M, Wijdicks EF et al. (1989) Management problems in acute hydrocephalus after subarachnoid hemorrhage. Stroke 20: 747-53 30. Heuer GG, Smith MJ, Elliott JP et al. (2004) Relationship between intracranial pressure and other clinical variables in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 101: 408-16

Hémorragie sous-arachnoïdienne en réanimation 213

31. van GJ, Hijdra A, Wijdicks EF et al. (1985) Acute hydrocephalus after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 63: 355-62 32. Lin CL, Kwan AL, Howng SL (1999) Acute hydrocephalus and chronic hydrocephalus with the need of postoperative shunting after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Kaohsiung J Med Sci 15: 137-45 33. Lindegaard KF, Bakke SJ, Grolimund P et al. (1985) Assessment of intracranial hemodynamics in carotid artery disease by transcranial Doppler ultrasound. J Neurosurg 63: 890-8 34. Pare L, Delfino R, Leblanc R (1992) The relationship of ventricular drainage to aneurysmal rebleeding. J Neurosurg 76: 422-7 35. Cesarini KG, Hardemark HG, Persson L (1999) Improved survival after aneurysmal subarachnoid hemorrhage: review of case management during a 12-year period. J Neurosurg 90: 664-72 36. McIver JI, Friedman JA, Wijdicks EF et al. (2002) Preoperative ventriculostomy and rebleeding after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 97: 1042-4 37. Korinek AM, Reina M, Boch AL et al. (2005) Prevention of external ventricular drainrelated ventriculitis. Acta Neurochir (Wien) 147: 39-45 38. Borgmann R (1990) Natural course of intracranial pressure and drainage of CSF after recovery from subarachnoid hemorrhage. Acta Neurol Scand 81: 300-6 39. Solenski NJ, Haley EC Jr., Kassell NF et al. (1995) Medical complications of aneurysmal subarachnoid hemorrhage: a report of the multicenter, cooperative aneurysm study. Participants of the Multicenter Cooperative Aneurysm Study. Crit Care Med 23: 1007-17 40. Mayer SA, Sherman D, Fink ME et al. (1995) Noninvasive monitoring of cardiac output by Doppler echocardiography in patients treated with volume expansion after subarachnoid hemorrhage. Crit Care Med 23: 1470-4 41. Takahashi M, Mitsuhashi T, Katsuki T et al. (2001) Neurogenic pulmonary edema and large negative T waves associated with subarachnoid hemorrhage. Intern Med 40: 826-8 42. Tung PP, Olmsted E, Kopelnik A et al. (2005) Plasma B-Type Natriuretic Peptide Levels Are Associated With Early Cardiac Dysfunction After Subarachnoid Hemorrhage. Stroke 43. McGirt MJ, Blessing R, Nimjee SM et al. (2004) Correlation of serum brain natriuretic peptide with hyponatremia and delayed ischemic neurological deficits after subarachnoid hemorrhage. Neurosurgery 54: 1369-73 44. Sviri GE, Shik V, Raz B, Soustiel JF (2003) Role of brain natriuretic peptide in cerebral vasospasm. Acta Neurochir (Wien) 145: 851-60 45. Macrea LM, Tramer MR, Walder B (2005) Spontaneous subarachnoid hemorrhage and serious cardiopulmonary dysfunction-a systematic review. Resuscitation 65: 139-48 46. Fletcher SJ, Atkinson JD (2003) Use of prone ventilation in neurogenic pulmonary oedema. Br J Anaesth 90: 238-40 47. Butzkueven H, Evans AH, Pitman A et al. (2000) Onset seizures independently predict poor outcome after subarachnoid hemorrhage. Neurology 55: 1315-20 48. Berre J, Hans P, Puybasset L et al. (2005) Hémorragie sous-arachnoïdienne grave et épilepsie. Ann Fr Anesth Reanim 24: 739-41 49. Singh S, Bohn D, Carlotti AP et al. (2002) Cerebral salt wasting: truths, fallacies, theories, and challenges. Crit Care Med 30: 2575-9 50. Brilstra EH, Rinkel GJ, Algra A, van GJ (2000) Rebleeding, secondary ischemia, and timing of operation in patients with subarachnoid hemorrage. Neurology 55: 1656-60 51. Naidech AM, Janjua N, Kreiter KT et al. (2005) Predictors and impact of aneurysm rebleeding after subarachnoid hemorrhage. Arch Neurol 62: 410-6 52. Rosenorn J, Eskesen V, Schmidt K, Ronde F (1987) The risk of rebleeding from ruptured intracranial aneurysms. J Neurosurg 67: 329-32 53. Nieuwkamp DJ, de GK, Algra A et al. (2005) Timing of aneurysm surgery in subarachnoid haemorrhage - an observational study in The Netherlands. Acta Neurochir (Wien) 54. Laidlaw JD, Siu KH (2003) Poor-grade aneurysmal subarachnoid hemorrhage: outcome after treatment with urgent surgery. Neurosurgery 53: 1275-80

214 La réanimation neurochirurgicale

55. Laidlaw JD, Siu KH (2002) Aggressive surgical treatment of elderly patients following subarachnoid haemorrhage: management outcome results. J Clin Neurosci 9: 404-10 56. Bardach NS, Zhao S, Gress DR et al. (2002) Association between subarachnoid hemorrhage outcomes and number of cases treated at California hospitals. Stroke 33: 1851-6 57. Cowan JA Jr., Dimick JB, Wainess RM et al. (2003) Outcomes after cerebral aneurysm clip occlusion in the United States: the need for evidence-based hospital referral. J Neurosurg 99: 947-52 58. Molyneux A, Kerr R, Stratton I et al. (2002) International Subarachnoid Aneurysm Trial (ISAT) of neurosurgical clipping versus endovascular coiling in 2143 patients with ruptured intracranial aneurysms: a randomised trial. Lancet 360: 1267-74 59. Park HK, Horowitz M, Jungreis C et al. (2005) Periprocedural morbidity and mortality associated with endovascular treatment of intracranial aneurysms. AJNR Am J Neuroradiol 26: 506-14 60. Murayama Y, Nien YL, Duckwiler G et al. (2003) Guglielmi detachable coil embolization of cerebral aneurysms: 11 years' experience. J Neurosurg 98: 959-66 61. Baldwin ME, Macdonald RL, Huo D et al. (2004) Early vasospasm on admission angiography in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage is a predictor for in-hospital complications and poor outcome. Stroke 35: 2506-11 62. Dorsch NW, King MT (1992) A review of cerebral vasospasm in aneurysmal hemorrhage. Part I: incidence and effects. J Clin Neurosci 1: 19-26 63. Barker FG, Ogilvy CS (1996) Efficacy of prophylactic nimodipine for delayed ischemic deficit after subarachnoid hemorrhage: a metaanalysis. J Neurosurg 84: 405-14 64. Feigin VL, Rinkel GJ, Algra A et al. (1998) Calcium antagonists in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage: a systematic review. Neurology 50: 876-83 65. Berre J, Gabrillargues J, Audibert G et al. (2005) Hémorragies méningées graves : prévention, diagnostic et traitement du vasospasme. Ann Fr Anesth Reanim 24: 761-74 66. Treggiari MM, Walder B, Suter PM, Romand JA (2003) Systematic review of the prevention of delayed ischemic neurological deficits with hypertension, hypervolemia, and hemodilution therapy following subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 98: 978-84 67. Berre J, Gabrillargues J, Audibert G et al. (2005) Hémorragies méningées graves : prévention, diagnostic et traitement du vasospasme. Ann Fr Anesth Reanim 24: 761-74 68. Biondi A, Ricciardi GK, Puybasset L et al. (2004) Intra-arterial nimodipine for the treatment of symptomatic cerebral vasospasm after aneurysmal subarachnoid hemorrhage: preliminary results. AJNR Am J Neuroradiol 25: 1067-76 69. Rosenwasser RH, Armonda RA, Thomas JE et al. (1999) Therapeutic modalities for the management of cerebral vasospasm: timing of endovascular options. Neurosurgery 44: 9759 70. Roos YB, Rinkel GJ, Vermeulen M et al. (2003) Antifibrinolytic therapy for aneurysmal subarachnoid haemorrhage. Cochrane Database Syst Rev CD001245 71. Keir SL, Wardlaw JM, Sandercock PA, Chen Z (2002) Antithrombotic therapy in patients with any form of intracranial haemorrhage: a systematic review of the available controlled studies. Cerebrovasc Dis 14: 197-206 72. min-Hanjani S, Ogilvy CS, Barker FG (2004) Does intracisternal thrombolysis prevent vasospasm after aneurysmal subarachnoid hemorrhage? A meta-analysis. Neurosurgery 54: 326-34 73. Hamada J, Kai Y, Morioka M et al. (2003) Effect on cerebral vasospasm of coil embolization followed by microcatheter intrathecal urokinase infusion into the cisterna magna: a prospective randomized study. Stroke 34: 2549-54 74. Kawamoto S, Tsutsumi K, Yoshikawa G et al. (2004) Effectiveness of the head-shaking method combined with cisternal irrigation with urokinase in preventing cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 100: 236-43 75. Klimo P Jr, Kestle JR, MacDonald JD, Schmidt RH (2004) Marked reduction of cerebral vasospasm with lumbar drainage of cerebrospinal fluid after subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 100: 215-24

Hémorragie sous-arachnoïdienne en réanimation 215

76. Cirak B, Kiymaz N, Ari HH, Ugras S (2004) The effects of endothelin antagonist BQ-610 on cerebral vascular wall following experimental subarachnoid hemorrhage and cerebral vasospasm. Clin Auton Res 14: 197-201 77. Takeuchi K, Renic M, Bohman QC et al. (2005) Reversal of Delayed Vasospasm by an Inhibitor of the Synthesis of 20-HETE. Am J Physiol Heart Circ Physiol 289: H2203-11 78. Buemi M, Cavallaro E, Floccari F et al. (2002) Erythropoietin and the brain: from neurodevelopment to neuroprotection. Clin Sci (Lond) 103: 275-82 79. Badjatia N, Topcuoglu MA, Pryor JC et al. (2004) Preliminary experience with intra-arterial nicardipine as a treatment for cerebral vasospasm. AJNR Am J Neuroradiol 25: 819-26 80. Kasuya H, Onda H, Sasahara A et al. (2005) Application of nicardipine prolonged-release implants: analysis of 97 consecutive patients with acute subarachnoid hemorrhage. Neurosurgery 56: 895-902 81. Parra A, Kreiter KT, Williams S et al. (2005) Effect of prior statin use on functional outcome and delayed vasospasm after acute aneurysmal subarachnoid hemorrhage: a matched controlled cohort study. Neurosurgery 56: 476-84 82. Wurm G, Tomancok B, Nussbaumer K et al. (2004) Reduction of ischemic sequelae following spontaneous subarachnoid hemorrhage: a double-blind, randomized comparison of enoxaparin versus placebo. Clin Neurol Neurosurg 106: 97-103 83. Raabe A, Zimmermann M, Setzer M et al. (2002) Effect of intraventricular sodium nitroprusside on cerebral hemodynamics and oxygenation in poor-grade aneurysm patients with severe, medically refractory vasospasm. Neurosurgery 50: 1006-13 84. Tseng MY, Al-Rawi PG, Pickard JD et al. (2003) Effect of hypertonic saline on cerebral blood flow in poor-grade patients with subarachnoid hemorrhage. Stroke 34: 1389-96 85. Brandt L, Saveland H, Valdemarsson S et al. (2004) Fatigue after aneurysmal subarachnoid hemorrhage evaluated by pituitary function and 3D-CBF. Acta Neurol Scand 109: 91-6 86. Mayer SA, Kreiter KT, Copeland D et al. (2002) Global and domain-specific cognitive impairment and outcome after subarachnoid hemorrhage. Neurology 59: 1750-8 87. Morris PG, Wilson JT, Dunn L (2004) Anxiety and depression after spontaneous subarachnoid hemorrhage. Neurosurgery 54: 47-52 88. Beydon L, Audibert G, Berre J et al. (2005) Traitement de la douleur des hémorragies méningées graves. Ann Fr Anesth Reanim 24: 782-6 89. Palmer JD, Sparrow OC, Iannotti F (1994) Postoperative hematoma: a 5-year survey and identification of avoidable risk factors. Neurosurgery 35: 1061-4 90. Chyatt D (1990) Anti-inflammatory drugs agents and cerebral vasospasm. Neurosurg Clin N Am 1: 433-50 91. White RP, Robertson JT (1983) Comparison of piroxicam, meclofenamate, ibuprofen, aspirin, and prostacyclin efficacy in a chronic model of cerebral vasospasm. Neurosurgery 12: 40-6 92. Wiesmann M, Missler U, Hagenstrom H, Gottmann D (1997) S-100 protein plasma levels after aneurysmal subarachnoid haemorrhage. Acta Neurochir (Wien) 139: 1155-60 93. Takayasu M, Shibuya M, Kanamori M et al. (1985) S-100 protein and calmodulin levels in cerebrospinal fluid after subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 63: 417-20 94. Stocchetti N, Chieregato A, De MM et al. (1998) High cerebral perfusion pressure improves low values of local brain tissue O2 tension (PtiO2) in focal lesions. Acta Neurochir Suppl 71: 162-5 95. Strege RJ, Lang EW, Stark AM et al. (2003) Cerebral edema leading to decompressive craniectomy: an assessment of the preceding clinical and neuromonitoring trends. Neurol Res 25: 510-5 96. Sakowitz OW, Sarrafzadeh AS, Benndorf G et al. (2001) On-line microdialysis following aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Acta Neurochir Suppl 77: 141-4 97. Skjoth-Rasmussen J, Schulz M, Kristensen SR, Bjerre P (2004) Delayed neurological deficits detected by an ischemic pattern in the extracellular cerebral metabolites in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 100: 8-15

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques P. Vuadens et J. Bogousslavsky

Introduction Avec 750 000 nouveaux cas par an aux États-Unis, les accidents vasculaires cérébraux (AVC) demeurent la troisième cause de mortalité dans le monde et certainement la première cause d’invalidité. Grâce à des mesures de prévention, l’incidence a diminué dans les années 1980 pour se stabiliser depuis 1990 environ : 100-200 cas/100 000/an. En France, elle est de 145 pour 100 000 habitants. L’âge moyen de survenue est de 73 ans, mais 5 à 6 % des patients ont moins de 55 ans et cette incidence augmente avec l’âge (1, 2, 3). L'athérosclérose représente la cause principale des AVC ischémiques (40 %), suivie par les cardiopathies emboligènes (20 à 30 % des cas). Un tiers des infarctus cérébraux demeure d’origine indéterminée (causes potentielles multiples) ou inconnue. La mortalité globale augmente nettement avec l'âge avec une surmortalité des patients de sexe masculin et de certaines catégories socioprofessionnelles ; en effet, la mortalité est trois fois plus élevée pour la catégorie sociale « ouvriersemployés » que pour la catégorie « cadres supérieurs-professions libérales ». Grâce à une prise en charge des facteurs de risque (HTA, diabète, hyperlipidémie, tabac), on a pu infléchir ce taux de mortalité depuis 1981. Mais avec les modifications alimentaires, la sédentarité et l’excès de poids d’une grande partie de la population jeune, l’augmentation de la consommation de nicotine dans les pays en voie de développement, une nouvelle augmentation de l’incidence des AVC est à craindre dans les décennies à venir. Quand on sait que la prise en charge d’un patient victime d’un AVC revient à environ 90 000 $, on imagine les coûts considérables que cela imposera à nos systèmes de santé publique. Suite à l’insuffisance des mesures préventives primaires, de nombreux progrès ont été faits dans le traitement et la prise en charge de l’AVC dans la

218 La réanimation neurochirurgicale

phase aiguë, notamment le développement de la thrombolyse. Cependant, les options thérapeutiques à disposition pour les victimes d’AVC sont encore loin d’être satisfaisantes pour supprimer la nécessité d’une prise en charge multidisciplinaire dans un centre spécialisé (stroke unit). Ce chapitre va nous permettre de développer le type de prise en charge idéale en tenant compte des recommandations de l’EUSI Executive Committee, de la Société Suisse de Neurologie, de l'Agence Nationale d’Accréditation et d’Évaluation en Santé (ANAES) et de l’American Stroke Association.

Filières spécifiques et unités vasculaires spécialisées (stroke units) Depuis l’époque où l’apoplexie était traitée par l’application de sangsues derrière les oreilles, de nombreuses études ont évalué tous les types de soins, et pas seulement médicamenteux, nécessaires pour assurer une prise en charge optimale du patient victime d’un AVC. Des procédures de prise en charge et de soins ont ainsi été élaborées (4). S'il existe une disparité des moyens d’un hôpital à l’autre ou d’un pays à l’autre, tous les centres s’accordent pour assurer une prise en charge initiale structurée et la plus performante possible : investigations dans un temps minimal, surveillance médicale et paramédicale continue, avec un personnel ayant l’expérience du travail multidisciplinaire (5). Grâce à la création dans de nombreux pays d’unités neurovasculaires spécialisées, nous assistons à un déclin de la mortalité des AVC (6). Une méta-analyse a montré une réduction de la mortalité de 18 %, une diminution de la dépendance dans les activités quotidiennes de 29 % et une réduction du risque d’institutionnalisation de 25 % pour les patients traités dans une unité neurovasculaire spécialisée par rapport aux patients admis dans un service de médecine générale (7). Il a clairement été démontré que de telles unités spécialisées permettent d’améliorer le pronostic des patients et cet effet positif est toujours visible dix ans plus tard. L’application rapide de thérapies spécifiques avec un contrôle strict de certains paramètres (pression artérielle, glycémie, saturation en O2…) permet d’éviter des complications à la fois neurologiques et/ou systémiques. Quand il existe un service de neurologie, il est souhaitable que cette unité spécialisée s'organise autour de ce service. Dans les hôpitaux où une unité spécialisée n’existe pas, une équipe mobile spécialisée dans la prise en charge des AVC peut intervenir rapidement, dès l’admission du patient aux urgences, car au même titre que l’infarctus du myocarde, l’ictus cérébral est une urgence avec une fenêtre thérapeutique de trois heures (8, 9). Les patients seront placés en unité de réanimation principalement en cas de complications intercurrentes, tout en tenant compte de l’âge, de la comorbidité ou de la sévérité de l’état clinique. Le placement des patients dans une unité spécialisée ou de réanimation permet la détection précoce et la correction

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 219

immédiate de troubles tensionnels, hémodynamiques ou métaboliques (10, 11). Tout patient souffrant de troubles de la vigilance ou développant des signes d’hypertension intracrânienne devrait être placé dans une unité de réanimation pour y recevoir les traitements appropriés le plus rapidement possible. De même, les patients qui ont reçu un traitement thrombolytique doivent aussi pouvoir bénéficier d’une surveillance en milieu spécialisé en raison d’un risque hémorragique secondaire. Actuellement, il n’y a plus de doute que ce type de prise en charge multidisciplinaire spécialisée dans une unité de réanimation et/ou de soins intensifs réduit nettement la mortalité et les coûts (12-16). En Europe, l’accès à de telles structures est encore très variable selon les régions et les pays. Les principales caractéristiques pour assurer le bon fonctionnement d’une unité spécialisée dans la prise en charge des patients victimes d’un AVC sont bien définies (17).

Prise en charge du patient victime d’un AVC ischémique aigu La prise en charge multidisciplinaire en unité spécialisée a pour but d’éviter toute aggravation des déficits neurologiques et toutes complications secondaires liées aux troubles de la vigilance et à l’alitement.

Oxygénation optimale Les patients victimes d’un AVC risquent de souffrir d’hypoxémie et la désaturation en oxygène dépend de la sévérité de la lésion ischémique. Le maintien d’un bon équilibre entre le débit sanguin cérébral et l’oxygénation évite le développement de lésions ischémiques secondaires et l’aggravation des troubles neurologiques. Cet effet délétère sera plus marqué en présence de sténoses artérielles précérébrales. En premier lieu, il convient de sécuriser les voies respiratoires, surtout chez les patients présentant des troubles de la vigilance, d’éviter toute inhalation bronchique ou surinfection. Lorsqu’il existe des troubles du rythme respiratoire d’origine centrale, une hypercapnie ou un risque élevé de complications pulmonaires, l’intubation trachéale et la ventilation artificielle doivent être considérées. Une saturation en oxygène de 95 à100 % sera contrôlée par un oxymètre et on maintiendra une normocapnie. Une oxygénothérapie sera effectuée dans le cas d’une hypoxie démontrée par une gazométrie ou par un oxymètre. En effet il n’a pas été démontré de bénéfice de donner systématiquement de l’oxygène à

220 La réanimation neurochirurgicale

toute victime d’un AVC lorsque la saturation en oxygène est dans les normes (18). L’oxygénothérapie hyperbare a déjà fait l’objet de nombreuses études. Elle est utile dans le traitement des AVC liés à des embolies gazeuses ou à une maladie des caissons. Ce type de traitement, lorsqu’il peut être proposé dans la phase aiguë permet d’augmenter la quantité d’oxygène libéré, de diminuer l’œdème cérébral, d’inhiber les réactions inflammatoires et de maintenir intacte la barrière hémato-encéphalique. Ces effets protecteurs permettent de diminuer la taille de l’AVC ischémique et par conséquent offrent un meilleur pronostic (19). Cependant, les études ne permettent pas de déterminer quel type de patients pourrait bénéficier de ce traitement, durant combien de temps et à quelle pression.

Équilibre hémodynamique et osmothérapie Il est important de maintenir une normovolémie dans la phase aiguë de l’AVC et de veiller à ne pas déshydrater les patients afin d’assurer la meilleure circulation cérébrale possible. En présence d’un hématocrite élevé, une hémodilution est généralement appliquée bien que son efficacité n’ait jamais été clairement démontrée. En effet, il semblerait même qu’une hémodilution isovolémique pour diminuer l’hématocrite ne soit pas efficace car elle n’améliore pas la macrocirculation (20-22). En revanche, l’hémodilution hypervolémique favorise la perfusion cérébrale des zones ischémiques en améliorant les paramètres rhéologiques, en augmentant le débit cardiaque et la pression artérielle (23, 24). Ce type de traitement serait également sans danger car la perfusion de grande quantité de dérivés du plasma ne modifie pas le système réticulo-endothélial ni les paramètres rhéologiques (25, 26). Toute solution à base de glucose devrait être évitée afin de ne pas aggraver l’ischémie, sauf en présence d’une hypoglycémie. On se limitera à utiliser des solutions isotoniques ou de Ringer en cas de déperdition volumique.

Contrôle de la glycémie S’il ne fait plus de doute que l’hypoglycémie peut provoquer des déficits neurologiques et même des lésions cérébrales, l’hyperglycémie peut augmenter la taille de l’infarctus et elle est un facteur de mauvais pronostic de récupération (27-29). Elle est aussi le reflet d’une réponse au stress et un marqueur de la sévérité de l’atteinte. Il est donc recommandé de traiter l’hyperglycémie déjà dans la phase aiguë d’un AVC, lorsque celle-ci est au-dessus de 10 mmol/L par de petites doses d’insuline. Il va de soi que toute hypoglycémie sera aussi traitée rapidement par un apport oral ou parentéral de glucose (31).

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 221

Fièvre et température corporelle L’élévation de la température corporelle augmente le métabolisme, la quantité de neurotransmetteurs libérés et la production de radicaux libres. Cela influence la mortalité, la morbidité et le devenir fonctionnel post-AVC (32, 33). Il est donc nécessaire de tout mettre en œuvre pour lutter contre la fièvre (antipyrétique, couverture refroidissante) dès l’admission du patient. De telles mesures assurent clairement un meilleur pronostic aux patients victimes d’un infarctus ischémique sévère. Pour l’instant, il n’est pas encore certain que l’hypothermie modérée dans la phase aiguë de l’AVC soit efficace, alors que ce type de traitement est utile en cas d’anoxie cérébrale à la suite d’un arrêt cardiaque. À ce jour, les études cliniques ont surtout évalué la sécurité et la faisabilité d’une hypothermie modérée mais peu examiné la réelle efficacité de ce type de traitement qui n’est pas sans effets secondaires (infection pulmonaire, HTA, troubles du rythme, infarctus myocardique, hémorragie digestive) et qui prolonge la durée de séjour en milieu intensif. Des études plus approfondies sont donc nécessaires pour éclaircir l’utilité de ce type de traitement (34, 35). Ainsi le recours à l’hypothermie devrait être réservé à des centres spécialisés et dans le cadre de protocoles (36).

Tension artérielle L’hypertension artérielle est un facteur de risque cardiovasculaire fréquent dont le traitement est nécessaire car il diminue le risque d’hémorragies cérébrales et de récidives d’AVC (37). Dans la phase aiguë d’un AVC, les valeurs tensionnelles peuvent être augmentées en raison du stress, de la douleur, d’une réponse à l’hypoxie. Le moment optimal pour introduire un traitement antihypertenseur à la suite d’un AVC est incertain car les mécanismes d’autorégulation de la circulation cérébrale peuvent demeurer perturbés durant plusieurs jours et toute modification des valeurs tensionnelles durant cette période peut avoir un impact négatif sur la perfusion cérébrale. À l’admission, plus de 60 % des patients ont une systolique supérieure à 160 mmHg et plus de 30 % ont une diastolique supérieure à 90 mmHg durant les 24 premières heures qui suivent un AVC. Ces valeurs élevées se voient plus fréquemment lors d’un AVC lacunaire ou lors d’un AVC complet de la circulation antérieure. Diminuer la pression artérielle peut permettre de limiter l’œdème et le risque d’hémorragie cérébrale. Cependant, il ne faut pas oublier qu’un abaissement trop important ou trop rapide de la tension artérielle risque de réduire la perfusion cérébrale tout particulièrement dans la zone de pénombre, ce qui pourrait étendre la lésion ischémique. C’est en raison de ce dilemme que le traitement de la tension artérielle dans la phase aiguë de l’AVC

222 La réanimation neurochirurgicale

demeure controversé, d’autant plus que, dans la majorité des cas, la tension artérielle se normalise spontanément dans les jours qui suivent l’AVC (38). Quelques études ont montré que l’abaissement de la pression artérielle dans la phase aiguë de l’AVC était associé à un mauvais pronostic (39, 40). En fait, cette relation semble être surtout observée lorsque la pression est élevée à la phase aiguë (41). Selon les résultats de l’International Stroke Trial, la courbe de la relation entre la tension systolique initiale et le devenir neurologique a la forme d’un U (42). Les patients qui ont le moins bon pronostic ont une pression systolique initiale entre 140 à 179 mmHg avec un pic à 150 mmHg. Dans cette catégorie de patients, on constate qu’à chaque diminution de 10 mmHg en dessous d’une pression systolique de 150 mmHg, on augmente la mortalité précoce d’environ 18 %. En revanche, pour chaque augmentation de 10 mmHg au-dessus de 150 mmHg, le risque de décès précoce n’est que de 4 %. Le rôle des valeurs diastoliques est aussi non négligeable puisqu’un abaissement de plus 20 % de la valeur initiale est lui aussi associé à un mauvais pronostic fonctionnel. Il est donc généralement admis qu’il ne faut pas abaisser la tension artérielle dans la phase aiguë d’un AVC à moins que le patient ne présente une crise hypertensive ou une décompensation cardiaque. L’American Stroke Association recommande de traiter une hypertension artérielle si les valeurs diastoliques excèdent 120 mmHg et les systoliques 220 mmHg (tableau I) (43). Il faut souhaiter que les résultats de l’étude CHHIPS en cours permettront de mieux préciser le traitement de la tension artérielle dans la phase aiguë de l’AVC (44). Pour diminuer la pression artérielle, les anticalciques, les bêtabloqueurs, les inhibiteurs de l’enzyme de conversion, les dérivés nitrés peuvent être utilisés (45). Le perindopril permet d’abaisser la tension artérielle en moyenne de 12 mmHg dans la phase aiguë sans altérer la perfusion cérébrale ni la fonction glomérulaire (46). Il peut être donné aux patients normotendus déjà durant la première semaine qui suit l’ictus.

Tableau I – Traitement de la tension artérielle en phase aiguë d’un hématome cérébral. Adapté de (114). • Maintenir une pression artérielle moyenne (PAM) < 130 mmHg (180/110) avec une pression systolique > 90 mm Hg • Maintenir une PAM < 100 mmHg en postopératoire (si évacuation de l’hématome) • Maintenir une pression de perfusion cérébrale > 70 mmHg (si capteur mis en place) À faire précocement et rapidement avec : • Labetolol : 5-10 mg en bolus intraveineux chaque 10-15 min ou en perfusion en commençant à 5 mg/h • Nitroprussiate : perfusion débutée à 2 µg/kg/min • Nicardipine : perfusion débutée à 2,5 mg/h augmentée par paliers de 0,5 mg/h

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 223

Œdème cérébral, hypertension intracrânienne et craniectomie décompressive L’œdème cérébral est la principale cause d’augmentation de la pression intracrânienne à la suite d’un AVC, avec le risque d’une aggravation secondaire, voire même de décès des patients (47). Il s’installe généralement durant les 48 premières heures post-AVC. Chez les patients jeunes avec une occlusion de l’artère cérébrale moyenne, l’œdème cérébral et l’augmentation de la pression intracrânienne peuvent mettre en jeu le pronostic vital. Afin de prévenir le développement de l’œdème cérébral ou de diminuer la pression intracrânienne, le patient est généralement installé en décubitus dorsal, le tronc redressé à 30° (48). Cette position a été déterminée sur la base de données pathophysiologiques et neurochirurgicales de patients souffrant d’un traumatisme craniocérébral. Si elle est adéquate pour ce type de patients, il ne faut pas oublier qu’elle peut diminuer la pression de perfusion cérébrale et être dangereuse pour les patients souffrant d’une ischémie cérébrale (49). Certains auteurs recommandent plutôt d’adapter la position individuellement. Pour les patients avec des ramollissements sylviens complets sans signe d’hypertension intracrânienne, la position à plat semble être la plus appropriée parce que, dans cette position, l’augmentation de la pression intracrânienne n’est pas cliniquement significative tandis que la diminution de la pression de perfusion cérébrale en relevant le tronc du patient pourrait aggraver la situation (50). L’hyperventilation est à utiliser pour de courtes périodes lors de crises d’hypertension intracrânienne car la vasoconstriction hypocapnique diminue la perfusion cérébrale des zones à risque d’ischémie (51). Les substances hyperosmolaires restent le traitement de choix de l’œdème cérébral. Les plus utilisées sont le mannitol ou le sorbitol. À nouveau les études qui ont évalué l’efficacité du mannitol ont été faites chez des victimes de traumatismes craniocérébraux. Aucune étude comparable n’a été menée avec des patients souffrant d’un AVC. Ainsi le bénéfice de cette substance demeure toujours controversé, d’autant plus que son utilisation répétée pourrait même aggraver l’œdème cérébral (52). Le glycérol a une durée d’action plus courte. On peut combiner ces substances ou les alterner pour éviter un effet rebond (53). Dans tous les cas, la dose maximale ne devrait pas dépasser 50 g, 4 fois par jour en maintenant l’osmolarité inférieure à 330 mmol/L. Les solutions salines hypertoniques avec ou sans dextran ont aussi démontré un effet positif sur le traitement de l’hypertension intracrânienne des patients traumatisés crâniens (54-56). De nombreuses complications ont été rapportées avec l’utilisation de colloïdes et plusieurs études ont été prématurément interrompues en raison de la survenue de coagulopathies, d’hémorragies, ou de prurits sévères (57). L’utilisation d’hydroxyéthylamidions 130/0,4 serait plus sûre, comparée à une simple réhydratation avec une solution saline (25, 58, 59).

224 La réanimation neurochirurgicale

Ainsi l’efficacité d’une hémodilution pour diminuer l’hypertension intracrânienne et l’œdème cérébral demeure controversée. Dans les situations où le pronostic vital des patients est en jeu, une craniectomie décompressive peut être proposée. Ce type d’intervention est surtout réservé aux patients jeunes (< 60 ans) avec des lésions dans le territoire sylvien liées à une occlusion proximale de l’artère cérébrale moyenne avec une mauvaise collatéralisation. Dans ces situations le taux de mortalité est d’environ 80 % alors que la crâniectomie diminue ce chiffre à 20-30 % (60, 61). De telles situations devraient être suspectées lorsque les patients présentent un hémisyndrome complet avec une déviation du regard et de la tête, des nausées et vomissements et une héminégligence ou une aphasie globale et que dans les 12 à 48 heures plus tard s’installe une aggravation de l’hémisyndrome avec une détérioration progressive de l’état de vigilance, des signes corticospinaux ipsilatéraux à la lésion, une parésie uni- ou bilatérale du VI, et une dilatation pupillaire ipsilatérale à l’AVC (62). Les patients opérés garderont des séquelles neurologiques, mais avec une qualité de vie acceptable pour la plupart d’entre eux (63). Pour les patients de plus de 60 ans, la craniectomie est associée à un mauvais pronostic fonctionnel. D’autres interventions neurochirurgicales sont indiquées en cas de volumineux ramollissement cérébelleux comprimant le tronc cérébral, en présence d’une hydrocéphalie non communicante ou de signes d’engagements. Les patients comateux avec un AVC cérébelleux étendu ont un taux de mortalité de 80 %, alors qu’une intervention décompressive diminue leur risque de décès à 20-30 % (64, 65).

Positionnement, confort et sécurité, rééducation précoce du patient La position préconisée est celle en décubitus dorsal à plat avec un bon positionnement des membres paralysés. En cas de signes cliniques d'hypertension intracrânienne, la tête doit être surélevée à 30°. Le patient sera retourné régulièrement en décubitus latéral toutes les deux heures, pour éviter les lésions de décubitus et les escarres. On veille à protéger tout particulièrement les coudes et les talons. L'utilisation d'un matelas anti-escarres est parfois nécessaire et doit être maintenu aussi après le transfert dans une autre unité de soins. Lors du positionnement du patient, on veille à ne pas le tirer par le bras plégique afin d’éviter une déchirure de la coiffe des rotateurs ou une luxation de l’épaule, surtout si le tonus est flasque. L'alitement est strict durant au moins 24 heures, puis le patient est redressé dans le lit jusqu’à 45° et assis au bord du lit sous la supervision d’un kinésithérapeute dès le troisième jour. Une mobilisation progressive a lieu après quatre jours avec le port de bas de contention veineuse. Quand une voie veineuse périphérique est nécessaire, elle doit être posée si possible du côté du membre sain. Un bracelet d'identification est utile pour les

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 225

patients aphasiques ou ayant des difficultés d’expression et la sonnette est installée de sorte que tout patient puisse facilement l’atteindre en cas de besoin. Chez les patients héminégligents, le soignant se présente du côté atteint, placera ses objets personnels et sa table de nuit du côté négligé afin de stimuler le contact visuel avec le patient. On l’encouragera à utiliser le plus possible le membre atteint par le placement d'objets personnels du côté lésé pour favoriser une rééducation précoce. Une fois la situation médicale stabilisée, un programme de rééducation multidisciplinaire est mis en place pour assurer le meilleur pronostic de récupération. L’intensité de cette prise en charge dépend de la sévérité de l’atteinte et des comordités. Même chez les patients non collaborant ou présentant des troubles de la vigilance, une mobilisation passive est importante pour éviter le développement de contractures ou des lésions de décubitus. Une telle mobilisation devrait avoir lieu plusieurs fois par jour avec un bon positionnement du patient entre les thérapies.

Troubles de la déglutition et alimentation L'existence de troubles de déglutition n’est pas rare dans la phase aiguë de l’AVC, surtout lors de lésions ischémiques multiples, bilatérales ou dans le tronc cérébral. Une dysphagie est présente dans 13 à 70 % des AVC, surtout dans la phase aiguë mais peut persister dans 7 % des cas après six mois. Environ 40 % des patients dysphagiques feront une inhalation bronchique. Les troubles de la déglutition favorisent non seulement les pneumonies par inhalation bronchique (salive, nutriments, reflux gastro-œsophagien), mais ils sont aussi une cause de malnutrition, de déshydratation, d’arrêt respiratoire sur obstruction des voies aériennes. Ils risquent d’aggraver le déficit neurologique, de retarder la récupération et la rééducation, de prolonger l’hospitalisation et d’augmenter la mortalité. Il faudra être particulièrement attentif à rechercher des troubles de la déglutition en présence des lésions cérébrales bi-hémisphériques, du tronc cérébral, d’une lésion étendue du territoire sylvien, d’une baisse de la vigilance et de l’attention, d’une paralysie linguo-faciale et/ou d’une apraxie bucco-linguofaciale, d’une dysarthrie ou d’une dysphonie, d’une altération de la toux sur commande ou d’une insuffisance/détresse respiratoire. Les signes d’une inhalation bronchique seront évidents avec la présence d’une toux ou d’une modification de la voix après la déglutition, d’une pneumonie acquise à l’hôpital, d’une fièvre récurrente ou d’un état subfébrile d’origine indéterminée, d’une tachypnée ou dyspnée avec désaturation, d’une tachycardie par exemple. Un test de déglutition d’eau peut être rapidement réalisé au lit du malade (66). Celui-ci est indiqué en l’absence de réflexe nauséeux, de signes d’une atteinte des dernières paires crâniennes, d’une dysphonie ou dysarthrie. Ce test

226 La réanimation neurochirurgicale

peut être pratiqué en quelques minutes par une infirmière et permet d’éviter bien des complications (fig. 1). En cas de risque d’inhalation bronchique, différentes mesures préventives sont appliquées et notamment l’arrêt de toute alimentation orale ou par sonde nasogastrique pendant au moins trois jours. Si l’alimentation peut être reprise en sécurité avec un régime pâteux, on veille au bon positionnement du patient et à utiliser les techniques d’aide à la déglutition. La mise en place d'une sonde nasogastrique s’avère nécessaire en cas d’impossibilité à déglutir après 72 heures ou plus précocement s’il y a nécessité de donner des médicaments par voie entérale. On utilise une sonde de petite taille, à moins que le patient ne soit nauséeux ou ne vomisse pour permettre une aspiration gastrique intermittente. On débute l’alimentation progressivement à 25 mL/heure en augmentant selon la tolérance et en associant un inhibiteur de la pompe à protons. Le patient est positionné à 45° ou plus (s’il n’y a pas de contre-indication neurologique) pour éviter tout reflux gastroœsophagien. Si les troubles de la déglutition persistent après trois semaines, on envisage la mise en place d’une gastrostomie percutanée, tout en soulignant que cette technique d’alimentation ne protège pas contre le reflux gastro-œsophagien ou l’inhalation de salive (67). L’hypersaliorrhée peut être diminuée par l’utilisation de gouttes d’atropine ou de glycopyrronium, de tricyclique ou l’application de patch de scopolamine, tout en étant attentif aux effets secondaires potentiels, notamment

Fig. 1 – Test de la déglutition et protocole de réalimentation. Adapté des recommandations du service de neurologie, CHUV, Lausanne.

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 227

cardiaques. Des injections de toxine botulique dans les glandes salivaires sont efficaces en cas de problèmes persistants. Quel que soit le mode d’alimentation choisi, le maintien d’un apport calorique suffisant est important car une malnutrition peut interférer avec la récupération (68, 69). L’étude FOOD, qui s’est terminée précocement par manque de fonds, laisse entrevoir qu’il n’y a pas de bénéfice à donner des suppléments alimentaires aux patients bien nourris (70). N’oublions pas qu’un mauvais status nutritionnel favorise les infections, les escarres et les hémorragies digestives mais que le bénéfice d’une suralimentation n’a jamais été démontré.

Traitements spécifiques de l’AVC à la phase aiguë Thrombolyse Dans la phase aiguë d’un AVC ischémique, la thrombolyse est le traitement de choix si elle est pratiquée selon des critères stricts et dans les trois heures qui suivent l’installation des troubles neurologiques (tableau II). En effet, la Food Tableau II – Critères d’inclusion pour une thrombolyse intraveineuse d’un AVC hyperaigu (< 3 heures). (D’après M. Reichhart et J. Bogousslavsky, Service de neurologie, CHUV, 1011 Lausanne.) 1. Diagnostic d’AVC ischémique s’exprimant par un déficit neurologique quantifiable sur l’échelle NIHSS et confirmé par un neurologue 2. 6 > score NIHSS ≤ 22 et/ou syndrome territorial de l’ACM (ou AChoA) 3. Absence d’évidence clinique d’un syndrome complet de l’ACM 4. Absence d’évidence neuroradiologique d’une ischémie > 50 % de l’ACM (CT/DWI) 5. Présence en IRM d’une PWI > DWI (cave : exclure hématome en EPI-T2*, SWI) 6. Absence d’occlusion carotidienne interne cervicale (angio CT/ARM/Doppler) 7. Temps (bolus de rtPA) – T0 (début de l’AVC) ≤ 180 minutes 8. 18 ans > âge du patient > 80 ans (exception à discuter) 9. Pas d’hémorragie au CT-scan (IRM avec séquences T2*/SWI) 10. Aucun antécédent d’AVC ou de TCC dans les derniers trois mois 11. Pas d’opérations chirurgicales majeures dans les derniers 15 jours 12. Pas d’antécédent d’hémorragie cérébrale 13. Pas de résolution rapide du déficit neurologique ni de symptômes ni signes mineurs 14. Aucune évidence clinique/radiologique d’une hémorragie sous-arachnoïdienne 15. Pas de diatèse hémorragique ni hémorragie digestive ni hématurie dans les derniers 21 jours 16. Pas de ponction artérielle dans un site incompressible dans les 7 derniers jours. En cas d’angiographie par voie fémorale, poser un femostop à TAH > TAH systolique 17. 110 mmHg ≤ TAH diastolique et/ou TAH systolique ≤ 185 mmHg (mesures répétées). Cave : si TAH en dehors de ces limites avant/durant la perfusion de rt-PA, et résistante à une dose de labétol iv 10 mg (Trandate®), exclure le patient/stopper la thrombolyse, et envisager un transfert aux soins intensifs 18. Absence de crise (s) épileptique (s) concomitante (s) à l’installation de l’AVC 19. Pas de traitements anticoagulants oraux et/ou INR ≥ 1.5 20. Pas d’héparine (dernière 48 h) et/ou 22 s > PTT > 32 s. Voir les normes à jour du laboratoire d’hématologie de référence 21. Thrombocytémie ≥ 100 000/mL 22. 2,7 mmol/L (50 mg/dL) < glycémie > 22,2 mmol/L (400 mg/dL) 23. Le patient et/ou sa famille ont été informés du risque d’hémorragie cérébrale (6 %)

228 La réanimation neurochirurgicale

and Drug Adminsistration a reconnu le rt-PA (Recombinant tissue Plasminogen Activator) pour la thrombolyse à la suite des résultats de l’étude américaine NINDS en 1996 (71). Dans la phase III de cette étude, les patients qui ont reçu l’agent thrombolytique avaient 30 % plus de chance d’avoir peu ou pas d’incapacité fonctionnelle à 3 mois comparés au groupe non traité. L’odd ratio d’une évolution favorable était de 1,7 (IC-95 %, 1,2 à 2,6 ; p = 0,008) et cela quel que soit le type d’AVC ischémique. Le risque hémorragique dans les 36 heures était de 6,4 % contre 0,6 % dans le groupe placebo (p < 0.001). Ce risque augmente avec la sévérité de l’atteinte mesurée par le NIHSS et la présence d’un œdème cérébral ou d’un effet de masse (72). En ce qui concerne le délai pour administrer la thrombolyse, une métaanalyse des études ECASS I, ECASS II, Atlantis A et B qui ont évalué l’efficacité du rt-PA donné 5-6 heures après l’AVC a démontré un effet positif sur le devenir à trois mois des patients s’ils sont thrombolysés dans les trois premières heures (73). Un bénéfice significatif, défini par une récupération favorable à trois mois (score de Rankin 0 à 1 ; Barthel 95 à 100 ; NIHSS 0 à 1), se manifeste quand le traitement est donné dans les 270 premières minutes qui suivent une AVC ischémique. Dans ce laps de temps, il n’y a pas de différence de mortalité avec le groupe placebo. L’étude IST-3 (Third International Stroke Study) qui a démarré en 2001 tente de déterminer quel type de patients et d’AVC pourrait bénéficier d’une thrombolyse (rt-PA 0,9 mg/kg) par voie veineuse dans les six heures qui suivent le début des signes cliniques. Soulignons toutefois que, même dans ce laps de temps court, le risque hémorragique demeure plus élevé chez les patients de plus de 80 ans (3 % vs 6 %) avec des séjours plus longs et moins de chances de pouvoir regagner le domicile pour cette population âgée (74). La dose maximale de rt-PA recommandée pour éviter le risque d’hémorragie intracérébrale est de 0,9 mg/kg avec une dose maximale de 90 mg, 10 % de la dose calculée étaient donnés en bolus et le reste en perfusion sur une heure. La desmotéplase est un autre activateur du plasminogène avec une demi-vie plus longue que celle du rt-PA et qui peut être donnée en bolus (75). Avec des doses plus faibles que dans la première étude, il a été démontré que le taux d’hémorragies intracérébrales ne dépassait pas 2,2 %. La reperfusion cérébrale est atteinte après thrombolyse dans 71,4 % des cas avec 125 µg/kg de desmotéplase contre 19,2 % dans le groupe placebo. L’évolution était favorable à trois mois chez 22,2 % des patients traités par placebo contre 60 % des patients thrombolysés. Le tenectéplase (TKNase®) est un autre activateur du plasminogène dérivé du rt-PA humain avec une demi-vie plus longue, ce qui permet son administration par bolus. Une étude pilote a montré récemment que le devenir fonctionnel des patients mesuré par le score modifié de Rankin à trois mois est similaire aux résultats des études avec le rt-PA et qu’il n’y a pas d’hémorragies symptomatiques jusqu’à une dose de 0,5 mg/kg (76). Ces premiers résultats encourageants laissent entrevoir la possibilité d’une thrombolyse avec un faible

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 229

risque hémorragique tout en étant efficace même avec de petites doses. La poursuite des phases II-b et III de cette étude permettra de répondre à cette question. Le reteplase (Retavase®), un thrombolytique de troisième génération, semble mieux pénétrer dans le thrombus et permet un taux élevé de recanalisation avec un risque hémorragique acceptable (77). Le taux de réocclusion est cependant identique à celui obtenu avec le rt-Pa (78). Une étude (ROSIE) évaluant la combinaison du reteplase intra-artériel avec l’Abciximab (ReoPro®) intraveineux est en cours (79). Lors de lésions ischémiques cérébrales provoquées par une occlusion d’un gros tronc artériel (occlusion de la carotide interne ou du tronc proximal de l’artère sylvienne), il semble que la thrombolyse intraveineuse soit moins efficace, avec un taux de recanalisation qui ne dépasse pas 30 % environ (78-81). C’est la raison pour laquelle la thrombolyse intra-artérielle pourrait s’avérer utile dans de telles circonstances. Cette technique permet d’utiliser de plus faibles doses d’agent antithrombolytique et d’élargir la fenêtre thérapeutique au-delà des trois heures post-AVC. Les études PROACT I et II semblent confirmer que la thrombolyse intra-artérielle augmente les chances de recanalisation en cas d’occlusion de l’artère cérébrale moyenne (82). Ces études ont comparé l’effet d’une injection intra-artérielle de 9 mg de pro-urokinase recombinante suivie d’un traitement d’héparine durant les six premières heures post-AVC à celui de l’héparine seule chez 121 patients avec un score moyen NIHSS de 17. Les patients thrombolysés récupérèrent mieux et plus rapidement avec un taux de recanalisation de 66 % (angiographie de contrôle deux heures après la thrombolyse). Si la technique intra-artérielle offre de plus grandes chances de désobstruction d’un gros tronc artériel, elle nécessite une infrastructure radiologique plus importante et plus de temps pour être réalisée. Cependant, dans certains centres, les deux types de traitements sont combinés lorsqu’un patient se présente avec la suspicion d’une occlusion d’un gros tronc artériel. Le traitement débute par une thrombolyse intraveineuse, ce qui laisse le temps de mettre en place le cathéter qui permettra la thrombolyse intra-artérielle. Une étude avec 35 patients a comparé l’efficacité de ce traitement combiné et de la thrombolyse intra-artérielle seule (83). Il n’y eut aucune complication hémorragique et le taux de recanalisation était meilleur chez les patients recevant les deux types de thrombolyse, recanalisation qui dépend également de la dose de rt-PA administrée. Cette étude a permis aussi de montrer une corrélation entre la sévérité du score NIHSS initial et l’extension du thrombus. Une autre étude du même type mais n’ayant inclus que 20 patients rapporte un taux de recanalisation dans 75 % des cas avec une double thrombolyse (84). Le taux d’hémorragie symptomatique n’excédait pas 5 %. La moitié des patients avait une bonne récupération avec un score modifié de Rankin entre 0 et 1. Ces excellents résultats s’expliquent par le délai très bref entre la survenue de l’AVC et le début de la thrombolyse (intraveineuse, 2 heures ; intra-artérielle, 3 heures 30). Relevons que parmi les 5 patients qui avaient une occlusion de l’artère

230 La réanimation neurochirurgicale

carotide interne au niveau du siphon carotidien, 4 récupérèrent complètement (score de Rankin 0). Dans une étude chez 80 patients avec une occlusion de l’artère cérébrale moyenne, le taux de recanalisation était de 58 % avec une évolution fonctionnelle bonne dans 43 % des cas (Rankin modifié 0-2) et un risque hémorragique de 6 % (85). La thrombolyse intra-artérielle est considérée comme le traitement de choix des thromboses vertébro-basilaires dans les centres où ce type de traitement est disponible, bien que les critères de sélection ne soient pas uniformément appliqués. Dans deux études qui ont évalué l’efficacité de cette approche thérapeutique, le taux de recanalisation variait entre 40 et 50 % (86, 87). Pour l’instant, le bénéfice d’une thrombolyse par voie veineuse n’a pas encore fait l’objet d’une étude randomisée. Sur la base de ces différentes études, nous avons développé nos propres critères d’inclusion pour une thrombolyse intraveineuse (Actilyse®) des patients admis dans notre unité vasculaire spécialisée. Ces critères sont décrits dans le tableau II. Des recommandations pour le suivi des patients post-thrombolyse ont été édictées par l’American Stroke Association (88). Afin d’obtenir un taux d’hémorragies cérébrales symptomatiques inférieur à 6 %, nous écartons les patients présentant une ischémie de tout le territoire sylvien ou une occlusion de l’artère carotide interne. Rappelons que les patients avec un score NIHSS > 22 ont généralement un mauvais pronostic avec ou sans thrombolyse et que le risque hémorragique n’est pas négligeable dans ce cas. Pour l’instant, nous utilisons l’Actilyse® car, à ce jour, il n’y a pas d’autres agents thrombolytiques aussi sûrs et efficaces. Il n’est pas exclu qu’avec les nombreuses études encore en cours, le type de substances, les critères d’inclusion et la fenêtre thérapeutique puissent être modifiés. Ainsi, dans la plupart des pays européens, nous avons à disposition un médicament efficace pour le traitement de l’AVC dans sa phase aiguë. Il reste cependant à changer la mentalité des médecins, à développer des unités spécialisées pour accueillir les patients et à informer la population et les systèmes de santé de la disponibilité du traitement et de l’urgence de son administration. Pour l’instant, il semble que seulement 1,6 % à 2,7 % des patients reçoivent la thrombolyse dans un hôpital régional contre 4,1 à 6,3 % dans un hôpital universitaire ou dans une unité spécialisée (89). Dans les années à venir, de nouvelles substances permettront certainement d’élargir la fenêtre thérapeutique, ce qui devrait faciliter l’accès à de tels traitements aux populations mêmes les plus éloignées des centres spécialisés. Le plus difficile restera de convaincre les médecins que l’AVC est une urgence au même titre que l’infarctus du myocarde et qu’un traitement rapide peut considérablement changer le devenir des patients.

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 231

Anticoagulation et antiagrégation Actuellement, il n’y a aucune preuve que l’anticoagulation dans la phase aiguë d’un AVC en améliore le pronostic. Il n’est donc pas nécessaire d’administrer un anticoagulant aux urgences, même chez les patients qui arrivent en dehors des délais pour une thrombolyse (90). L’héparine ou ses dérivés n’ont pas d’indication formelle dans la phase aiguë d’un AVC. Le risque de développer une hémorragie intracérébrale symptomatique équivaut au bénéfice de prévenir un accident thromboembolique (91). Les héparines de bas poids moléculaires et les héparinoïdes n’offrent pas plus d’avantages que l’héparine (92). Ce type de traitement se justifie comme prophylaxie des thrombophlébites des membres inférieurs. En revanche, l’aspirine peut être donnée aussitôt que le bilan neuroradiologique a permis d’exclure une hémorragie cérébrale, même si son administration précoce ne modifie pas le pronostic à long terme. Nous recommandons une dose de 300 mg/j. En cas d’intolérance ou de contre-indication, le clopidogrel ou le dipirydamole serviront d’alternatives. Relevons que ces deux derniers anti-agrégants n’ont jamais été testés dans la phase aiguë d’un AVC. La mise en route d’un traitement antiagrégant sera différée de 24 heures après une thrombolyse. Même chez les patients à haut risque de refaire un AVC, il n’y a pas de bénéfice à combiner l’aspirine avec le clopidogrel (93). Les agents hypofibrinogènes, tels l’ancrode ou le défibrase, ont été évalués dans cinq études. Pour l’instant, aucun résultat n’a pu confirmer l’utilité de telles substances dans le traitement de l’AVC en phase aiguë (94). Signalons que la FDA a approuvé un nouvel instrument pour extraire les thrombus intra-artériels (Merci Retriever), à la suite des résultats de l’étude MERCI qui a offert à 114 patients victimes d’un AVC un tel traitement dans les huit heures (95). Pour l’instant la sécurité et l’efficacité d’un tel appareil demeurent encore peu claires. D’autres techniques pour dissoudre ou aspirer le thrombus sont en plein essor : appareils photoacoustiques, laser, ultrasons.

Hémorragies intracérébrales spontanées L’hémorragie cérébrale d’origine non traumatique est une extravasation aiguë de sang dans le parenchyme cérébral, parfois aussi dans les ventricules et plus rarement au niveau sous-arachnoïdien. Les hématomes intraparenchymateux représentent environ 10-30 % des AVC (96, 97). Ils sont souvent associés avec une mortalité élevée (environ 40 %) et laissent plus de séquelles fonctionnelles que l’ictus cérébral ou que l’hémorragie sous-arachnoïdienne (98). Dans environ 85 % des cas, l’origine de l’hématome est la rupture spontanée d’un petit vaisseau ou d’une artériole endommagée par une hypertension artérielle chronique (microangiopathie hypertensive) ou par une angiopathie amyloïde. Dans d’autres circonstances, l’hémorragie est due à la rupture d’une

232 La réanimation neurochirurgicale

malformation vasculaire, à une coagulopathie ou à une tumeur. Il ressort des enquêtes épidémiologiques que l’hypertension artérielle, traitée ou non, est le principal facteur de risque d’hématome cérébral, risque qui augmente chez l’homme et avec l’âge. Les Japonais et les Noirs ont aussi un risque plus élevé (98-100). La consommation abusive et aiguë d’alcool ou de drogues illicites peut provoquer un hématome intraparenchymateux. Comme l’AVC ischémique, l’hématome intraparenchymateux se manifeste brusquement, mais s’accompagne de signes d’hypertension intracrânienne (céphalées, nausées, vomissements) avec des troubles de la vigilance pouvant aller jusqu’au coma. Cependant il n’est pas toujours aisé de faire la distinction clinique entre une lésion ischémique ou une lésion hémorragique dans la phase aiguë. Le recours au scanner ou à la résonance magnétique cérébrale permet de lever ce doute rapidement, tout particulièrement aux urgences. La sévérité de l’atteinte peut être mesurée par l’ICH score d’Hemphill et al. (101). Cette échelle regroupe les valeurs des principaux facteurs qui déterminent la survie à un mois et à une année après une hémorragie intracérébrale (score de Glasgow, âge, volume de l’hémorragie, présence ou non d’une inondation ventriculaire et si le point de départ de l’hématome est infratentoriel) (tableau III). Ce score a une bonne valeur prédictive de mortalité à un mois (102). Le risque de décès augmente aussi en présence d’une hémorragie sous-arachnoïdienne, d’une hyperthermie, ou d’une maladie coronarienne (103, 104). Bien qu’il existe plusieurs causes d’hématomes intracérébraux, leur physiopathologie de la phase aiguë est encore mal comprise, ce qui explique le Tableau III – Détermination de l’ICH score. Composants

Score

Score de Glasgow 3-4

2

5-12

1

13-15

0

≥ 30

1

< 30

0

Oui

1

Non

0

Oui

1

Non

0

≥ 80 ans

1

Volume de l’hématome (cm3)

Inondation intraventriculaire

Origine infratentorielle

Âge < 80 ans Score ICH total

0 0-6

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 233

manque de directives et de consensus dans leur prise en charge. Les mécanismes qui aboutissent aux lésions cérébrales en cas d’hématome peuvent être directement liés à l’hémorragie (effet de masse, récidive hémorragique, hydrocéphalie) ou secondaires au saignement (développement d’un œdème et d’une ischémie périlésionnelle, toxicité cellulaire des produits de dégradation du sang) (105). L’hématome lui-même provoque une mort cellulaire par apoptose, réaction inflammatoire, œdème vasogénique. L’expansion de l’hématome en raison de la persistance du saignement ou d’un resaignement est aussi une cause d’aggravation. L’hypothèse d’une ischémie périlésionnelle n’a pas été réellement confirmée (106). Il s’agirait plutôt d’une zone d’hypoperfusion avec un métabolisme réduit. La présence de sang intracérébral provoquerait le développement d’un œdème local, déjà dans les heures qui suivent le saignement (107). Il résulte de l’effet toxique de certaines enzymes dérivées du sang, de l’effet osmotique de plusieurs protéines sanguines. La libération d’interleukines provoquerait l’activation de leucocytes, de prostaglandines et de leucotriènes, générant ainsi une cascade inflammatoire avec la libération de nombreuses substances cytotoxiques et le développement d’un œdème. L’hyperglycémie favoriserait aussi le développement de l’œdème par un effet osmotique extravasant l’eau vers le milieu extracellulaire (108). De plus le risque de resaignement n’est pas négligeable durant les 24 premières heures (14-40 %) (109-111). Il augmente en présence d’une coagulopathie ou d’une malformation vasculaire sous-jacente. Aucun facteur précipitant n’a clairement été établi mais la tension artérielle élevée est certainement un facteur non négligeable. On sait aussi que trop baisser la pression risque d’aggraver l’ischémie périlésionnelle. Mais la présence de cette dernière est controversée (106, 112, 113). Des directives ont été émises par l’American Heart Association en 1999, notamment en ce qui concerne le traitement de la tension artérielle (114). Il est recommandé de diminuer la pression artérielle pour obtenir une pression moyenne de 130 mmHg et de monitorer la pression intracrânienne pour tous les patients avec un score de Glasgow inférieur à 9. Il est évident que certaines situations médicales nécessitent une diminution de la tension artérielle même dans la phase aiguë d’un AVC ou d’une hémorragie intracérébrale (infarctus du myocarde, insuffisance rénale aiguë, décompensation cardiaque). En fait, dans la phase aiguë, la pression artérielle est généralement élevée (70-85 % des patients). Elle va diminuer spontanément sur une semaine à 10 jours et surtout durant les 24 premières heures. Son influence sur la mortalité demeure controversée. Certaines études ont montré que des valeurs tensionnelles élevées augmentent la mortalité, alors que d’autres études n’ont pas confirmé ce risque ou ont montré une courbe en U (115-120). Le risque de resaignement après un hématome hypertensif est élevé durant les six premières heures. Ce risque augmente lorsque la pression systolique est supérieure à 200 mmHg à l’admission ou en présence d’une hyperglycémie (110). Ainsi c’est durant cette période, et surtout aux urgences, que nous

234 La réanimation neurochirurgicale

devrions voir le bénéfice d’un traitement antihypertenseur. Pour l’instant, il n’existe pas d’études pour confirmer réellement cette fenêtre thérapeutique. Lorsqu’un traitement antihypertenseur est introduit, il est recommandé d’utiliser un bêtabloquant de courte durée d’action, tels que le labetolol (510 mg chaque 5 minutes) ou l’esmolol (tableau IV). L’Académie américaine de cardiologie recommande d’utiliser le nitroprussiate de sodium lorsque la pression systolique dépasse 230 mmHg et le labetolol ou l’esmolol pour des valeurs tensionnelles plus basses (114). La nicardipine peut aussi être utilisée en première intention car elle agit très rapidement et elle est facile à titrer. La prise en charge aux soins intensifs d’un patient victime d’une hémorragie cérébrale permet de contrôler les fonctions cardiorespiratoires afin d’assurer la meilleure oxygénation et perfusion cérébrales. Les patients comateux ou avec un risque d’inhalation bronchique sont intubés. Cela permet aussi d’induire une hyperventilation pour diminuer l’hypertension intracrânienne. Tous les paramètres hémodynamiques sont contrôlés en prêtant une attention particulière aussi bien aux valeurs tensionnelles élevées que basses. On veillera également à maintenir une normothermie dans la phase aiguë (114). L’efficacité des couvertures refroidissantes demeurent encore controversée (121). Un des éléments importants de la prise en charge dans la phase aiguë est le contrôle de l’œdème cérébral et de la pression intracrânienne. Une seule étude a démontré l’efficacité d’une solution saline à 23,4 % par rapport à un soluté salé à 10 % ou au mannitol dans le traitement de l’hypertension intracrânienne chez un modèle animal (122). L’utilisation du glycérol est inutile et aucune étude prospective randomisée n’a comparé le bénéfice de différentes solutions osmotiques ou des stéroïdes dans le traitement de l’hypertension intracrânienne à la suite d’un hématome (123). Devant le manque de médicaments réellement efficaces pour diminuer l’hypertension intracrânienne, beaucoup de neurochirurgiens proposent une craniotomie décompressive avec l’évacuation de l’hématome. En fait les différentes études qui ont évalué l’efficacité de l’évacuation de l’hématome par craniotomie n’ont pas démontré de réel bénéfice (124-128). Une méta-analyse a notamment souligné un risque plus élevé de mortalité avec la chirurgie (129). Tableau IV – Traitement de la tension artérielle dans la phase aiguë de l’AVC. [Adapté de (43).] Si systolique < 220 mmHg ou diastolique < 120 mmHg Si systolique > 220 mmHg ou diastolique 120-140 mmHg

Si diastolique > 140 mmHg

Ne pas traiter à moins d’une nécessité autre que neurologique Réduire de 10-15 % avec : • Labetolol 10-20 mg, à répéter chaque 10 min (dose max. 300 mg) • Nicardipine 5 mg/h IV à augmenter par palier de 2,5 mg/h, chaque 5 min jusqu’à 15 mg/h • Nitroprussiate 0,5 µg/kg/min IV en dose initiale avec un monitoring continu de la tension artérielle

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 235

Cependant, les progrès des techniques chirurgicales permettent d’espérer une diminution du risque opératoire. Cela semble se confirmer dans une étude qui a comparé l’effet de l’aspiration de l’hématome par voie endoscopique à un traitement médical (130). Le taux de mortalité et de handicap était de 74 % dans le groupe opéré contre 90 % pour le groupe traité médicalement. L’effet bénéfique se voyait principalement chez les patients opérés d’un hématome lobaire. Trois études se sont intéressées au bénéfice d’une évacuation chirurgicale précoce entre 4 et 12 heures après l’hémorragie (128, 131, 132). À nouveau, aucune de ces études n’a pu confirmer l’avantage d’une intervention rapide après un hématome par rapport à un traitement médical. Chez les patients opérés à moins de quatre heures, un taux plus élevé de resaignement a été relevé (132). Les résultats de l’étude STICH, multicentrique, qui a randomisé plus de 1 000 patients dans les 72 heures qui ont suivi une hémorragie cérébrale ne révèlent pas de différence de mortalité entre les patients opérés ou non (133). Vingt-six pour cents des patients opérés avaient une évolution favorable par rapport au 24 % des patients traités médicalement (odds ratio 0,89, p = 0,414). Le bénéfice absolu de la chirurgie ne dépasse pas 2,3 % selon les données récentes de cette grande étude. Dans d’autres situations où l’hématome ne peut pas être évacué, une craniectomie décompressive est pratiquée. Elle peut aussi se faire après l’évacuation d’un hématome pour prévenir les effets délétères de l’œdème cérébral. Ce type d’intervention se fait généralement lorsque l’hématome est au niveau du cortex et semble avoir un effet bénéfique sur l’hypertension intracrânienne ou sur les paramètres hémodynamiques (134-136). En cas d’hématome cérébelleux, l’évacuation de l’hémorragie associée à une craniectomie décompressive de la fosse postérieure est généralement pratiquée, surtout si le patient présente des troubles de la vigilance, un gros hématome avec un effet de masse sur le tronc cérébral ou si une hydrocéphalie est déjà présente (137-140). Cependant, il n’y a pas d’études prospectives randomisées qui ont évalué le bénéfice à long terme de cette approche neurochirurgicale. Longtemps on a mis sur le compte de l’œdème l’aggravation neurologique qui survient souvent dans les heures qui suivent l’hématome. Actuellement, il est bien démontré que cette aggravation est due à l’expansion de l’hématome, même en l’absence de coagulopathie (141-143). Il augmente de volume généralement durant les six premières heures qui suivent l’hémorragie et cela est favorisé par l’hyperglycémie, l’alcoolisme, l’hypertension artérielle, ou l’insuffisance hépatique (144). Afin d’éviter la progression du saignement, plusieurs études ont évalué le bénéfice des agents hémostatiques ou antifibrinolytiques. Ces derniers, tels l’acide aminocaproïque ou l’acide tranexamique, semblent être inefficaces pour prévenir l’expansion de l’hématome car leur action se fait sur les thrombus. En revanche, le recours à des agents hémostatiques est plus encourageant (145). L’administration de facteur VII activé, synthétique (rFVIIa) (NovoSeven®), stimule la conversion du facteur X en Xa, qui, à son tour, transforme la prothrombine en thrombine (146-148).

236 La réanimation neurochirurgicale

Une étude multicentrique récente a randomisé 399 patients dans les trois heures qui ont suivi la survenue d’une hémorragie cérébrale (149). Le but de cette étude était d’évaluer les modifications de volume de l’hématome et le devenir à 90 jours des patients ayant reçu soit un placebo, soit 40 µg, 80 µg, ou 160 µg par kg de rFVIIa dans l’heure qui a suivi le scanner cérébral. Quelle ait été la dose injectée, l’augmentation de volume de l’hématome était diminuée de moitié par rapport au placebo. La mortalité à 90 jours était de 29 % dans le groupe placebo comparée à 18 % dans le groupe traité (p = 0,02) avec une augmentation du nombre de patients ayant une récupération sans séquelle ou avec des séquelles mineures. Il semble donc que ce type de traitement permette de limiter l’expansion de l’hématome, de diminuer la mortalité et d’améliorer le pronostic, ce qui est en cours de confirmation dans une étude sur de plus grands effectifs. Le principal effet secondaire rapporté est une augmentation du risque thrombo-embolique (infarctus du myocarde ou cérébral).

Neuroprotection Environ une cinquantaine de substances neuroprotectrices ont été évaluées dans plus de 115 études mais aucune ne s’est montrée efficace cliniquement, alors que les résultats des études animales étaient très encourageants (150). Le principe de la neuroprotection est de bloquer le plus rapidement et le plus efficacement possible la cascade ischémique, qui conduit à la mort neuronale (151-153). La cible principale de la neuroprotection est la zone de pénombre. Sans traitement efficace, cette région tissulaire hypoperfusée est à risque de devenir aussi infarcie en quelques heures. Différents agents neuroprotecteurs ont été testés tant chez l’animal que chez l’Homme pour tous les stades de la cascade ischémique. Les antagonistes des canaux calciques ont été les premiers à être étudiés, tout particulièrement la nimodipine. Cette substance a fait l’objet d’une dizaine d’études randomisées avec des résultats négatifs. Le principal effet secondaire était une hypotension corrélée avec une augmentation de la mortalité. Une méta-analyse de neuf études démontrait un effet bénéfique chez les patients traités dans les 12 heures post-AVC mais ces résultats encourageants n’ont pas été confirmés par une autre étude où la nimodipine était donnée à moins de six heures post-AVC (154). Les antagonistes compétitifs (selfotel) ou non compétitifs (aptiganel) des récepteurs NMDA ont aussi fait l’objet de nombreuses études, de même que les antagonistes du site de la glycine (GV150526 ou ACEA1021). À nouveau les résultats ont été décevants et souvent obtenus au prix d’importants effets secondaires. L’utilisation du magnésium, qui agit sur les récepteurs NMDA, s’est révélée bénéfique en diminuant la mortalité dans la phase aiguë d’un AVC

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 237

dans une étude pilote. Il pourrait même être injecté au cours du transport à l’hôpital par les ambulanciers en toute sécurité (155). Le lubeluzole, substance agissant au niveau des canaux sodiques s’est révélé finalement inefficace, même s’il était bien toléré par les patients. Ainsi, à ce jour, il n’y a pas de preuve que les substances qui modulent l’activité des acides aminés excitateurs soient bénéfiques et utiles dans le traitement de la phase aiguë des AVC (156). Les antiradicaux libres, aux effets antioxydants, ont également un rôle important dans la neuroprotection. Mais à nouveau les résultas de plusieurs études avec le tirilazade ont été non concluants. Une nouvelle substance, le Cerovive (NXY-059) semble révéler une efficacité prometteuse selon les premiers résultats de l’étude SAINT I. Plus de 1 700 patients traités ont révélé une réduction significative de leurs déficiences par rapport au groupe placebo (p = 0,038). Il est possible que cette substance modifie la prise en charge des patients dans la phase aiguë d’un AVC ischémique ou hémorragique. Des anticorps antirécepteurs ICAM-1 (enlimomab), des substances inhibitrices des cytokines, les statines sont aussi à l’étude mais avec des résultats encore décevants pour l’instant. La neuroprotection demeure donc toujours un vaste champ de recherche et d’études. Il n’est pas exclu dans les années à venir que de nouvelles substances se profilent dans l’arsenal thérapeutique du neurologue. Cependant, au vue de la complexité de la cascade ischémique, du court laps de temps pour préserver la pénombre ischémique, il sera probablement nécessaire de combiner différents traitements, notamment thrombolyse et neuroprotection, comme cela a déjà été tenté sans grand succès avec différentes substances (lubeluzole, citicoline, tirilazade…).

Références 1. Sarti C, Rastenyte D, Cepaitis Z, Tuomilehto J (2000) International trends in mortality from stroke, 1969 to 1994. Stroke 31: 1588-601 2. Sudlow CLM, Warlow CP, for the International Stroke Incidence Collaboration (1997) Comparable studies of the incidence of stroke and its pathological types: results from an international collaboration. Stroke 28: 491-9 3. Feigin VL, Lawes CMM, Bennett DA, Anderson CA (2003) Stroke epidemiology: a review of population-based studies of incidence, prevalence, and case-fatality in the late 20th century. Lancet Neurol 2: 43-53 4. Recommendations from the American Stroke Association’s Task Force on the development of stroke systems (2005) Recommendations for the establishment of stroke systems of care. Stroke 36: 690-703 5. Kaste M, Olsen TS, Orgogozo JM, Bogousslavsky J, Hacke W for the EUSI Executive Committee (2000) Organization of stroke care: Education, Stroke Units und Rehabilitation. Cerebrovasc Dis 10 (suppl 3): 1-11 6. European Stroke Services: From evidence to Practice. Satellite symposium to the 11th European Stroke Conference, Geneva, Switzerland, May 29-June 1, 2002

238 La réanimation neurochirurgicale

7. Stroke Unit Trialists’ Collaboration (1997) A systematic review of the randomised trials of organised inpatient (stroke unit) care after stroke. Br Med J 314: 1151-9 8. Aboderin I, Venables G, for the PAN European Consensus Meeting on Stroke Management (1996) J Intern Med 240: 173-80 9. Hacke W, Donnan G, Fieschi C et al.; ATLANTIS Trials Investigators ; ECASS Trials Investigators ; NINDS rt-PA Study Group Investigators (2004) Association of outcome with early stroke treatment: pooled analysis of ATLANTIS, ECASS, and NINDS rt-PA stroke trials. Lancet 363: 768-74 10. Cavallini A, Micieli G, Marcheselli S, Quaglini S (2003) Role of monitoring in management of acute ischemic stroke patients. Stroke 34: 2599-603 11. Bellamo R, Goldsmith D, Uchino S et al. (2004) Prospective controlled trial of effect of medical emergency team on postoperative morbidity and mortality rates. Crit Care Med 32: 916-21 12. Langhorne P, Williams BO, Gilchrist W, Howie K (1993) Do stroke units save lives? Lancet 342: 395-8 13. Kalra L, Eade J (1995) Role of stroke rehabilitation units in managing severe disability after stroke. Stroke 26: 2031-4 14. Cochrane Database: http:///www.interscience.wiley.com/cochrane/clsysrev/articles/ CD000197/frame.htm 15. Launois R, Giroud M, Megnigbeto A et al. (2004) Estimating the cost-effectiveness of stroke units in France compared with conventional care. Stroke 35: 770-5 16. Rudd A, Matchar D (2004) Health policy and outcome research in stroke. Stroke 35: 397400 17. Langhorne P, Pollock A (2000) In conjunction with the Stroke Unit Trialists’ Collaboration. What are the components of effective stroke unit care? Age Ageing 31: 36571 18. Ronning OM, Guldvog B (1999) Should stroke victims routinely receive supplemental oxygen? Stroke 30: 2033-7 19. Sunami K, Takeda Y, Hashimoto M, Hirakawa M (2000) Hyperbaric oxygen reduces infarct volume in rats by increasing oxygen supply to the ischemic periphery. Crit Care Med 28: 2831-6 20. Scandinavian Stroke Study Group (1987) Multicenter trial of haemodilution in acute ischemic stroke. Stroke 18: 691-9 21. Scandinavian Stroke Study Group (1988) Multicenter trial of haemodilution in acute ischemic stroke. Results of subgroup analyses. Stroke 19: 464-71 22. Mast H, Marx P (1991) Neurological deterioration under isovolemic haemodilution with hydroxyethyl starch in acute cerebral ischemia. Stroke 22: 680-3 23. Stroke Study Group (1989) Hypervolemic hemodilution treatment of acute stroke. Results of a randomized multicenter trial using pentastarch. Stroke 20: 317-23 24. Treib J, Haass A, Grauer MT et al. (1996) Comparison of hypervolaemic haemodilution concepts in acute stroke. Clin Hemorheol 16: 367-75 25. Aichner FT, Fazekas F, Brainin M et al. (1998) Hypervolemic hemodilution in acute ischemic dtroke. The Multicenter Austrian Hemodilution Stroke Trial (MAHST). Stroke 29: 743-9 26. Treib J, Baron JF, Grauer MT, Strauss RG (1999) An international view of hydroxyethyl starches. Intensive Care Med 25: 258-68 27. Bruno A, Biller J, Adams HP et al. (1999) Acute blood glucose level and outcome from ischemic stroke: Trial of ORG 10172 in Acute Stroke Treatment (TOAST) Investigators. Neurology 52: 280-4 28. Davalos A, Catillo J (1997) Potential mechanisms of worsening. Cerebrovasc Dis 7 (suppl 5): 19-24 29. Pulsinelli W, Levy D, Sigsbee S et al. (1983) Increased damage after ischemic stroke in patients with hyperglycemia with or without established diabetes mellitus. Am J Med 74: 540-4

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 239

30. Candelise L, Landi G, Orazio EN, Boccardi E (1985) Prognostic significance of hyperglycemia in acute stroke. Arch Neurol 42: 661-3 31. The European Ad Hoc Consensus Group (1996) European strategies for early intervention in stroke. Crebrovasc Dis 6: 315-24 32. Reith J, Jørgensen H, Pedersen P et al. (1996) Body temperature in acute stroke: Relations to stroke severity, infarct size, mortality and outcome. Lancet 347: 422-5 33. Hajat C, Hajat S, Sharma P (2003) Effects of poststroke pyrexia on stroke outcome: a meta-analysis of studies in patients. Stroke 31: 410-4 34. Schwab S, Schwarz S, Aschoff A et al. (1998) Moderate hypothermia and brain temperature in patients with severe middles cerebral artery infarction. Acta Neurochir Suppl 71: 131-4 35. Schwab S, Schwarz S, Spranger M et al. (1998) Moderate hypothermia in the treatment of patients with severe middle cerebral artery infarction. Stroke 29: 2461-6 36. Georgiadis S, Schwab S (2005) Hypothermia in acute stroke. Curr Treat Options Neurol 7: 119-27 37. Lawes CM, Bennett DA, Feigin VL, Rodgers A (2004) Blood pressure and stroke: an overview of published reviews. Stroke 35: 776-85 38. Philips SJ (1994) Pathophysiology and management of hypertension in acute ischemic stroke. Hypertension 23: 131-6 39. Chamorro A, Vila N, Ascaso C et al. (1998) Blood pressure and functional recovery in acute ischemic stroke. Stroke 29: 1850-3 40. Oliveira-Filho J, Silva SC, Trabuco CC et al. (2003) Detrimental effect of blood pressure reduction in the first 24 hours of acute stroke onset. Neurology 61: 1047-51 41. Willmot M, Leonardi-Bee J, Bath PM (2004) High blood pressure in acute stroke and subsequent outcome: a systematic review. Hypertension 43: 18-24 42. Leonardi-Bee J, Bath PM, Philips SJ, Sandercok PA (2002) Blood pressure and clinical outcomes in the International Stroke Trial. Stroke 33: 1315-20 43. Adams H, Brott T, Crowell R et al. (1994) Guidelines for the management of patients with acute ischemic stroke. A statement for healthcare professionals from a special writing group of the Stroke Council, American Heart Association. Stroke 25: 1901-14 44. The CHHIPS Trial Group (2005) CHHIPS (Controlling Hypertension and Hypotension Immediately Post-Stroke) Pilot Trial: rationale and design. J Hypertens 23: 649-55 45. Vasoactive drugs for acute stroke. Cochrane Database Syst Rev 2000 (4): CD002839 46. Nazir FS, Overell JR, Bolster A et al. (2005) Effect of perindopril on cerebral and renal perfusion on normotensives in mild early ischaemic stroke: a randomized controlled trial. Cerebrovasc Dis 19: 77-83 47. Hacke W, Schwab S, Horn M et al. (1996) Malignant middle cerebral artery territory infarction: clinical course and prognostic signs. Arch Neurol 53: 309-15 48. Kenning JA, Toutant SM, Saunders RL (1981) Upright patient positioning in the management of intracranial hypertension. Surg Neurol 15: 148-52 49. Meixenberger J, Baunach S, Amschler J et al. (1997) Influence of body position on tissuepO2, cerebral perfusion pressure and intracranial pressure in patients with acute brain injury. Neurol Res 19: 249-53 50. Schwarz S, Georgiadis D, Aschoff A, Schwab S (2002) Effects of body position on intracranial pressure and cerebral perfusion in patients with large hemispheric stroke. Stroke 33: 497-501 51. Muizelaar JP, Marmarou A, Ward JD et al. (1991) Adverse effects of prolonged hyperventilation in patients with severe head injury: a randomized trial. J Neurosurg 75: 731-9 52. Kaufman AM, Cardoso ER (1992) Aggravation of vasogenic cerebral edema by multipledose mannitol. J Neurosurg 77: 854-6 53. Kofke WA (1993) Mannitol. Potential for rebound intracranial hypertension? J Neurosurg Anesthesiol 5: 1-3 54. Worthley LIG, Cooper DJ, Jones H (1988) Treatment of resistant intracranial hypertension with hypertonic saline. J Neurosurg 68: 478-81

240 La réanimation neurochirurgicale

55. Meier-Hellmann A, Hannemann L, Kuss B et al. (1990) Treatment of therapy resistant ICP by application of hypertonic saline. Eur Surg Res 22: 303-4 56. Schwarz S, Schwab S, Bertram M et al. (1998) Effects of hypertonic saline hydroxyethyl starch solution and mannitol in patients with increased intracranial pressure after stroke. Stroke 29: 1550-5 57. Barron ME, Wilkes MM, Navickis RJ (2004) A systematic review of the comparative safety of colloids. Arch Surg 139: 552-63 58. Rudolf J: on behalf of the HES in acute stroke study group (2002) Hydroxyethyl starch for hypervolemic hemodilution in patients with acute ischemic stroke: a randomized, placebocontrolled phase II safety study. Cerebrovasc Dis 14: 33-41 59. Woessner R, Grauer MT, Dietrich HJ et al. (2003) Influence of a long-term, high-dose volume therapy with 6 % hydroxyethyl starch 130/0.4 or crystalloid solution on hemodynamics, rheology and hemostasis in patients with acute ischemic stroke: Results of a randomized, placebo-controlled, double-blind study. Pathophysiol Haemost Thromb 33: 121-6 60. Rieke K, Schwab S, Krieger D et al. (1995) Decompressive surgery in space occupying hemispheric infarction, results of an open, prospective trial. Crit Care Med 23: 1576-87 61. Schwab S, Steiner T, Aschoff A et al. (1998) Early hemicraniectomy in patients with complete middle cerebral artery infarction. Stroke 29: 1888-93 62. Heinsius T, Bogousslavsky J, Van Melle G (1998) Large infarcts in the middle cerebral territory artery: Etiology and outcome patterns. Neurology 50 (2): 341-50 63. Foerch C, Lang JM, Krause J et al. (2004) Functional impairment, disability, and quality of life outcome after decompressive hemicraniectomy in malignant middle cerebral artery infarction. J Neurosurg 101: 248-54 64. Krieger D, Busse O, Schramm J, Ferbert A (1992) German-Austrian space occupying cerebellar infarction study. J Neurol 239: 47-9 65. Heros C (1992) Surgical treatment of cerebellar infarction. Stroke 23: 937-8 66. De Pippo KL, Holas MA, Reding MJ (1992) Validation of the 3-oz water swallow test for aspiration following stroke. Arch Neurol 49: 1259-61 67. The FOOD Trial Collaboration (2005) Effect of timing and method of enteral tube feeding for dysphagic stroke patients (FOOD): a multicentre randomised controlled trial. Lancet 365: 764-72 68. FOOD Trial Collaboration (2003) Poor nutritional status on admission predicts poor outcome after stroke: observational data from the FOOD trail. Stroke 34: 1450-6 69. Singh I, Vilches A, Narro M (2004) Nutritional support and stroke. Hosp Med 65: 721-3 70. The FOOD Trial Collaboration (2005) Routine oral nutritional supplementation for stroke patients in hospital (FOOD): a multicentre randomised controlled trial. Lancet 365: 755-63 71. The National Institute of Neurological Disorders and Stroke rt-PA Stroke Study Group (1995) Tissue plasminogen activator for acute ischemic stroke. N Engl J Med 333: 15817 72. The NINDS t-PA Stroke Study Group (1997) Intracerebral hemorrhage after intravenous t-PA therapy for ischemic stroke. Stroke 28: 2109-18 73. Hacke W, Donnan G, Fieschi C et al.; ATLANTIS Trials Investigators ; ECASS Trials Investigators ; NINDS rt-PA Study Group Investigators (2004) Association of outcome with early stroke treatment: pooled analysis of ATLANTIS, ECASS, and NINDS rt-PA stroke trials. Lancet 363: 768-74 74. Tanne D, Gorman MJ, Bates VE et al. (2000) Intravenous tissue plasminogen activator for acute ischemic stroke in patients aged 80 years and older. Stroke 31: 370-5 75. Hacke W, Albers G, Al-Rawi Y et al.; DIAS Study Group (2005) The desmoteplase in acute ischemic stroke trial (DIAS): a phase II MRI-based 9-hour window acute stroke thrombolysis trial with intravenous desmoteplase. Stroke 36: 66-73

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 241

76. Haley EC Jr, Lyden PD, Johnston KC, Hemmen TM; TNK in Stroke Investigators (2005) A Pilot Dose-Escalation Safety Study of Tenecteplase in Acute Ischemic Stroke. Stroke 36: 607-12 77. Qureshi AI, Ali Z, Suri MF et al. (2001) Intra-arterial third-generation recombinant tissue plasminogen activator (reteplase) for acute ischemic stroke. Neurosurgery 49: 41-8 78. Qureshi AI, Siddiqui AM, Kim SH et al. (2004) Reocclusion of recanalized arteries during intra-arterial thrombolysis for acute ischemic stroke. Am J Neuroradiol 25: 322-8 79. Wolpert SM, Bruckmann H, Greenlee R et al. (1993) Neuroradiologic evaluation of patients with acute stroke treated with recombinant plasminogen activator. The rt-PA Acute Stroke Study Group. Am J Neuroradiol 14: 3-13 80. Tomsick T, Brott T, Barsan W et al. (1996) Prognostic value of the hyperdense middle cerebral artery sign and stroke scale score before ultraearly thrombolytic therapy. Am J Neuroradiol 17: 79-85 81. Alexandrov AV, Grotta JC (2002) Arterial reocclusion in stroke patients treated with intravenous tissue plasminogen activator. Neurology 59: 862-7 82. Furlan A, Higashida R, Wechsler L et al. (1999) Intra-arterial prourokinase for acute ischemic stroke. The PROACT II study: a randomized controlled trial. Prolyse in Acute Cerebral Trhomboembolism. JAMA 282: 2003-11 83. Lewandowski CA, Frankel M, Tomsick TA et al. (1999) Combined intravenous and intraarterial rt-PA versus intra-arterial therapy for acute ischemic stroke: Emergency Management of Stroke (EMS) Bridging trial. Stroke 30: 2598-605 84. Ernst R, Pancioli A, Tomsick T et al. (2000) Combined intravenous and intra-arterial recombinant tissue plasminogen activator in acute ischemic stroke. Stroke 31: 2552-7 85. The IMS Study Investigators (2004) Combined intravenous and intra-arterial recanalization for acute ischemic stroke: the Interventional Management of Stroke Study. Stroke 35: 904-11 86. Hacke W, Zeumer H, Ferbert A et al. (1988) Intra-arterial thrombolytic therapy improves outcome in patients with acute vertebrobasilar occlusive disease. Stroke 19: 1216-22 87. Brandt T, von Kummer R, Muller-Kuppers M, Hacke W (1996) Thrombolytic therapy of acute basilar artery occlusion. Variables affecting recanalization and outcomes. Stroke 27: 875-81 88. Adams HP, Adams RJ, Brott T et al. (2003) Guidelines for the early management of patients with ischemic stroke. A scientific statement from the stroke council of the American Stroke Association. Stroke 34: 1056-83 89. Ingall TJ, O’Fallon WM, Asplund K et al. (2004) Findings from the reanalysis of the NINDS tissue plasminogen activator for acute ischemic stroke treatment trial. Stroke 35: 2418-24 90. Coull BM, Williams LS, Goldstein LB et al.; American Academy of Neurology ; American Stroke Association (2002) Anticoagulants and antiplatelts agents in acute ischemic stroke: report of the Joint Stroke Guideline Development Committee of the American Academy of Neurology and the American Stroke Association (a division of the American Heart Association). Neurology 59: 13-22 91. Gubitz G, Counsell C, Sandercock P, Signorini D (2003) Anticoagulants for acute ischaemic stroke (Cochrane Review). In: The Cochrane Library, Issue 1. Oxford: Update Software 92. Counsell C, Sandercock P (2003) Low-molecular-weight heparins or heparinoids versus standard unfractionated heparin for acute ischaemic stroke (Cochrane Review). In: The Cochrane Library, Issue 1. Oxford: Update Software 93. Diener H, Bogousslavsky J, Brass LM et al.; on behalf of the MATCH investigator (2005) Aspirin and clopidogrel compared with clopidogrel alone after recent ischaemic stroke or transient ischaemic attack in high-risk patients (MATCH): randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet 364: 331-7

242 La réanimation neurochirurgicale

94. Orgogozo JM, Verstraete M, Kay R et al. (2000) Outcomes of ancrod in acute ischemic stroke. Independent Data and Safety Monitoring Board for ESTAT. Steering Committee for ESTAT. European Stroke Treatment with Ancrod Trial. JAMA 284: 1926-7 95. Smith WS, Sung G, Starkman S et al.; MERCI Trail Investigators (2005) Safety and efficacy of mechanical embolectomy in acute ischemic stroke: results of the MERCI trial. Stroke 36: 1432-8 96. Qureshi AI, Tuhrim S, Broderick JP et al. (2001) Spontaneous intracerebral hemorrhage. N Engl J Med 344: 1450-60 97. Woo D, Broderick JP (2002) Spontaneous intracerebral hemorrhage: epidemiology and clinical presentation. Neurosurg Clin N Am 13: 265-79 98. Broderick JP, Brott T, Tomsick T et al. (1993) Intracerebral hemorrhage more than twice as common as subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 78: 188-91 99. Ariesen MJ, Claus SP, Rinkel GJ, Algra A (2003) Risk factors for intracerebral hemorrhage in the general population: a systematic review. Stroke 34: 2060-5 100. Qureshi AI, Mohammad Y, Suri MF et al. (2001) Cocaine use and hypertension are major risk factors for intracerebral hemorrhage in young African Americans. Ethn Dis 11: 311-9 101. Hemphill JC, Bonovich DC, Besmertis L et al. (2001) The ICH score: a simple, reliable grading scale for intracerebral hemorrhage. Stroke 32: 891-7 102. Cheung RT, Zou LY (2003) Use of the original, modified, or new intracerebral score to predict mortality and morbidity after intracerebral hemorrhage. Stroke 34: 1717-22 103. Vermeer SE, Algra A, Franke CL et al. (2002) Long-term prognosis after recovery form primary intracerebral hemorrhage. Neurology 59: 205-9 104. Nilsson OG, Lindgren A, Brandt L, Saveland H (2002) Prediction of death in patients with primary intracerebral hemorrhage: a prospective study of a defined population. J Neurosurg 97: 531-6 105. Mendelow AD (1993) Mechanisms of ischemic brain damage with intracerebral hemorrhage. Stroke 24 (12 Suppl): I115-7 106. Schellinger PD, Fiebach JB, Hoffmann K et al. (2003) Stroke MRI in intracerebral hemorrhage: is there a perihemorrhagic penumbra? Stroke 34: 1674-9 107. Lee KR, Kawai N, Kim S et al. (1997) Mechanisms of edema formation after intracerebral hemorrhage: effects of thrombin on cerebral blood flow, blood-brain barrier permeability, and cell survival in a rat model. J Neurosurg 86: 272-8 108. Song EC, Chu K, Jeong SW et al. (2003) Hyperglycemia exacerbates brain edema and perihematomal cell death after intracerebral hemorrhage. Stroke 34: 2215-20 109. Fujii Y, Tanaka R, Takeuchi S et al. (1994) Hematoma enlargement in spontaneous intracerebral hemorrhage. J Neurosurg 80: 51-7 110. Kazui S, Naritomi H, Yamamoto H et al. (1996) Enlargement of spontaneous intracerebral hemorrhage. Incidence and time course. Stroke 27: 1783-7 111. Brott T, Broderick J, Kothari R et al. (1997) Early hemorrhage growth in patients with intracerebral hemorrhage. Stroke 28: 1-5 112. Hirano T, Read SJ, Abbott DF et al. (1999) No evidence of hypoxic tissue on 18F-fluoromisonidazole PET after intracerebral hemorrhage. Neurology 53: 2179-82 113. Carhuapoma JR, Wang PY, Beauchamp NJ et al. (2000) Diffusion-weighted MRI and proton MR spectroscopic imaging in the study of secondary neuronal injury after intracerebral hemorrhage. Stroke. 31: 726-32 114. Broderick JP, Adams HP, Barsan W et al. (1999) Guidelines for the management of spontaneous intracerebral hemorrhage: A statement for healthcare professionals from a special writing group of the Stroke Council, American Heart Association. Stroke 30: 905-15 115. Britton M, Carlsson A (1990) Very high blood pressure in acute stroke. J Intern Med 228: 611-5 116. Fogelholm R, Avikainen S, Murros K (1997) prognostic value and determinants of firstday mean arterial pressure in spontaneous supratentorial intracerebral hemorrhage. Stroke 28: 1396-400

Accidents vasculaires cérébraux ischémiques et hémorragiques 243

117. Tuhrim S, Dambrosia JM, Price TR et al. (1988) Prediction of intracerebral hemorrhage survival. Ann Neurol 24: 258-63 118. Carlberg B, Asplund K, Hagg E (1993) The prognostic value of admission blood pressure in patients with acute stroke. Stroke 24: 1372-5 119. Terayama Y, Tanahashi N, Fukuuchi Y, Gotoh F (1997) Prognostic value of admission blood pressure in patients with intracerebral hemorrhage. Keio Cooperative Stroke Study. Stroke 28: 1185-8 120. Vemmos KN, Tsivgoulis G, Spengos K et al. (2004) U-shaped relationship between mortality and admission blood pressure in patients with acute stroke. J Intern Med. 255: 257-65 121. Schwab S, Georgiadis D, Berrouschot J et al. (2001) feasibility and safety of moderate hypothermia after massive hemispheric infarction. Stroke 32: 2033-5 122. Qureshi AI, Suri MF, Ringer AJ et al. (2002) Regional intraparenchymental pressure differences in experimental intracerebral hemorrhage: effect of hypertonic saline. Crit Care Med 2002 30: 435-41 123. Yu YL, Kumana CR, Lauder IJ et al. (1992) Treatment of acute cerebral hemorrhage with intravenous glycerol. A double-blind, placebo-controlled, randomized trial. Stroke 23: 967-71 124. McKissock W, Richardson A, Taylor J (1961) Primary intracerebral hemorrhage: a controlled trial of surgical and conservative treatment in 180 unselected cases. Lancet 2: 221-6 125. Batjer HH, Reisch JS, Allen BC et al. (1990) Failure of surgery to improve outcome in hypertensive putaminal hemorrhage. A prospective randomized trial. Arch Neurol 47: 1103-6 126. Juvela S, Heiskanen O, Poranen A et al. (1989) The treatment of spontaneous intracerebral hemorrhage. A prospective randomized trial of surgical and conservative treatment. J Neurosurg 70: 755-8 127. Fernandes HM, Gregson B, Siddique S, Mendelow AD (2000) Surgery in intracerebral hemorrhage. The uncertainty continues. Stroke 31: 2511-6 128. Morgenstern LB, Demchuk AM, Kim DH et al. (2001) Rebleeding leads to poor outcome in ultra-early craniotomy for intracerebral hemorrhage. Neurology 56: 1294-9 129. Hankey GJ, Hon C (1997) Surgery for primary intracerebral hemorrhage: is it safe and effective? A systematic review of case series and randomized trials. Stroke 28: 2126-32 130. Auer LM, Deinsberger W, Niederkorn K et al. (1989) Endoscopic surgery versus medical treatment for spontaneous intracerebral hematoma: a randomized study. J Neurosurg 70: 530-5 131. Morgenstern LB, Frankowski RF, Shedden P et al. (1998) Surgical treatment for intracerebral hemorrhage (STICH): a single-center, randomized clinical trial. Neurology 51: 1359-63 132. Zuccarello M, Brott T, Derex L et al. (1999) Early surgical treatment for supratentorial intracerebral hemorrhage: a randomized feasibility study. Stroke 30: 1833-9 133. Mendelow AD, Gregson BA, Fernandes HM et al. (2005) Early surgery versus initial conservative treatment in patients with spontaneous supratentorial intracerebral haematomas in the International Surgical Trial in Intracerebral Haemorrhage (STICH): a randomised trial. Lancet 365: 387-97 134. Diersen G, Carda R, Coca JM (1983) The influence of large decompressive craniectomy on the outcome of surgical treatment in spontaneous intracerebral haematomas. Acta Neurochir 69: 53-60 135. Ziai WC, Port JD, Cowan JA et al. (2003) Decompressive craniectomy for intractable cerebral edema: experience of a single center. J Neurosurg Anesthesiol 15: 25-32 136. Schaller B, Graf R, Sanada Y et al. (2003) Hemodynamic and metabolic effects of decompressive hemicraniectomy in normal brain. An experimental PET-study in cats. Brain Res 982: 31-7 137. Ott KH, Kase CS, Ojemann RG, Mohr JP (1974) Cerebellar hemorrhage: diagnosis and treatment. A review of 56 cases. Arch Neurol 31: 160-71

244 La réanimation neurochirurgicale

138. Dunne JW, Chakera T, Kermode S (1987) Cerebellar haemorrhage – diagnosis and treatment: a study of 75 cases. Q J Med 64: 739-54 139. Kobayashi S, Sato A, Kageyama Y et al. (1994) Treatment of hypertensive cerebellar hemorrhage – surgical or conservative management? Neurosurgery 34: 246-50 140. Kirollos RW, Tyagi AK, Ross SA et al. (2001) Management of spontaneous cerebellar hematomas: a prospective treatment protocol. Neurosurgery 49: 1378-86 141. Chen ST, Chen SD, Hsu CY, Hogan EL (1989) Progression of hypertensive intracerebral hemorrhage. Neurol 39: 1509-14 142. Broderick JP, Brott TG, Tomsick T et al. (1990) Ultra-early evaluation of intracerebral hemorrhage. J Neurosurg 72: 195-9 143. Fujii Y, Takeuchi S, Sasaki O et al. (1998) Multivariate analysis of predictors of hematoma enlargement in spontaneous intracerebral hemorrhage. Stroke 29: 1160-6 144. Kazui S, Minematsu K, Yamamoto H et al. (1997) Predisposing factors to enlargement of spontaneous intracerebral hematoma. Stroke 28: 2370-5 145. Mayer SA (2003) Ultra-early hemostatic therapy for intracerebral hemorrhage. Stroke 34: 224-9 146. Hedner U (2000) NovoSeven as a universal haemostatic agent. Blood Coagul Fibrinolysis 11 (suppl 1): S107-11 147. Murkin JM (2002) A novel hemostatic agent: the potential role of recombinant activated factor VII (rFVIIa) in anesthetic practice. Can J Aneasth 49: S21-6 148. Hedner U, Ingerslev J (1998) Clinical use of recombinant FVIIa (rFVIIa). Transfus Sci 19: 163-76 149. Mayer SA, Brun NC, Begtrup K et al.; for the Recombinant Activated Factor VII Intracerebral Hemorrhage Trial Investigators (2005) N Eng J Med 352: 777-85 150. Kidwell CS, Liebeskind DS, Starkman S, Saver JL (2001) Trends in acute ischemic stroke trials through the 20th century. Stroke 32: 1349-59 151. Castillo J, Davalos A, Noya M (1997) Progression of ischaemic stroke and excitotoxic aminoacids. Lancet 249: 79-83 152. Gribkoff VK, Winquist RJ (2005) Voltage-gated cation channel modulators for the treatment of stroke. Expert Opin Investig Drugs 14: 579-92 153. Ginsberg MD (2003) Adventures in the pathophysiology of brain ischemia: penumbra, gene expression, neuroprotection: the 2002 Thomas Willis Lecture. Stroke 34: 214-23 154. Horn J, Limburg M (2000) Calcium antagonists for acute ischemic stroke. Cochrane Database Syst Rev (2): CD001928 155. Saver JL, Kidwell C, Eckstein M, Starkman S, for the FAST-MAG Pilot Trial Investigators (2004) Prehospital neuroprotective therapy for acute stroke. Results of the Field Administration of Stroke Therapy-Magnesium (FAST-MAG) Pilot Trial. Stroke 35: e1068 156. Muir KW, Lees KR (2003) Excitatory amino acid antagonists for acute stroke. Cochrane Database Syst Rev (3): CD001244

Prise en charge des accidents hémorragiques cérébraux sous anticoagulants P. Grillo, B. Vigué et N. Bruder

L’accident vasculaire cérébral (AVC) hémorragique est une pathologie grave avec une mortalité à trente jours comprise entre 35 % et 52 % (1). La moitié des décès surviennent dans les 48 premières heures suivant l’AVC. La survie à un an et à cinq ans est respectivement d’environ 42 % et 27 % (2). Seize ans après l’accident initial, seulement 19,3 % des patients de moins de 65 ans sont toujours en vie. L’admission dans des centres ayant l’habitude de prendre en charge ces patients améliore le pronostic. La prise en charge des AVC hémorragiques dans une unité neurovasculaire diminue la mortalité qui passe 69 % à 52 % à un an. La presque totalité du bénéfice est obtenue au cours des trente premiers jours (1). Pour les patients les plus graves justifiant la réanimation, l’admission dans une unité spécialisée (neuroréanimation) était associée à une diminution de la mortalité par un facteur 3,4 (3). Cependant, les patients sont toujours pris en charge à la phase initiale par les services d’urgence. C’est à cette période précoce que se joue une grande partie du pronostic des patients dans le coma, en particulier chez les patients sous anticoagulant. En neuroréanimation, l’hémorragie cérébrale (HC) est un motif fréquent d’admission et la réflexion sur l’opportunité d’un traitement anticoagulant est un problème presque quotidien. En outre, ce risque aura probablement tendance à augmenter du fait du vieillissement de la population et donc de l’incidence de la fibrillation auriculaire. Ce chapitre a donc pour objectif de définir le bénéfice et les risques d’un traitement anticoagulant ou antiagrégant dans le contexte particulier de l’hémorragie cérébrale.

Épidémiologie et facteurs pronostiques des accidents cérébraux sous anticoagulants Les traitements anticoagulants augmentent le risque d’hémorragie cérébrale (HC) de sept à dix fois (4, 5). Le traitement par aspirine augmente le risque d’HC d’environ 40 % avec des écarts types variant de 24 % à 84 % (6, 7).

246 La réanimation neurochirurgicale

L’association d’aspirine à un traitement par antivitamine K double le risque d’HC (8). Le risque absolu de saignement intracrânien lors de la prise d’anticoagulants au long cours est classiquement de 0,5 % à 2 % par an (tableau I). Comparativement aux HC spontanées, celles liées à la prise d’anticoagulants sont plus importantes et ont une mortalité supérieure (5, 9, 10). La prise d’un traitement antiagrégant plaquettaire et l’hyperglycémie à l’admission sont des facteurs de risques indépendants prédictifs de mortalité à 30 jours chez les patients admis pour HC (11). Ces deux facteurs s’associent aux facteurs pronostiques classiques que sont l’âge, le score de Glasgow à l’admission, la taille de l’hématome, et la présence d’une hémorragie intraventriculaire (12). À cette surmortalité s’ajoute à une évolution fréquente vers des séquelles lourdes et une perte d’autonomie des patients (13). Thrift et al. ont cependant montré dans une étude cas-témoin que ni la prise ponctuelle de doses faibles ou modérées d’aspirine, ni la prise ponctuelle d’anti-inflammatoires non stéroïdiens augmentaient le risque d’HC. En revanche, les fortes doses d’aspirine semblent majorer ce risque (7). L’association d’antiagrégants plaquettaires augmente de 60 % le risque de saignement intracérébral comparativement à la prise isolée de clopidogrel chez les patients ayant souffert d’un AVC ischémique récent (14). De même, l’association aspirine et AVK (20 % des patients en fibrillation auriculaire) augmente le risque d’HC. Une méta-analyse de cinq essais randomisés montre une augmentation du risque relatif de 2,6 avec des niveaux d’anticoagulation identiques (OR : 2,6 ; IC 95 % : 1,3 à 5,4). La fréquence des HC est plus importante lorsque l’indication du traitement antiagrégant est l’AVC ischémique que lorsqu’il s’agit d’un syndrome coronarien aigu (14). Les facteurs de risque d’HC après une prise prolongée d’AVK sont donc l’âge, un traitement d’initiation récente, un INR fluctuant et élevé, et une pathologie cérébrovasculaire associée (15, 16) (tableau II). L’angiopathie amyloïde cérébrale est également à la fois un risque d’HC cérébrale spontanée et un risque d’HC sous anticoagulants. Le partage d’un grand nombre de facteurs de risque entre HC spontanée et HC sous anticoagulants suggère que ceux-ci pourraient révéler une HC qui serait autrement restée asymptomatique. La fréquence élevée des microsaignements retrouvés sur l’IRM des patients âgés et hypertendus renforce cette hypothèse (17). Néanmoins, certaines HC sont Tableau I – Pourcentage absolu estimé d’hémorragies cérébrales spontanées/an. [D’après (8, 20)] Population générale, âge environ de 70 % Aspirine (quelle que soit le dosage) Fibrillation auriculaire Maladie cérébrovasculaire Aspirine et Clopidogrel Fibrillation auriculaire Maladie cérébrovasculaire AVK (warfarine INR 2,5) Fibrillation auriculaire Maladie cérébrovasculaire AVK (warfarine INR 2,5) plus aspirine

0,15 %/an 0,2 %/an 0,3 %/an 0,3 %/an 0,4 %/an 0,3-0,6 %/an 0,4-1 %/an 0,5-1 %/an

Prise en charge des accidents hémorragiques cérébraux sous anticoagulants 247

Tableau II – Facteurs de risque d’hémorragie cérébrale durant la prise d’antivitamines K. Facteurs de risque démontrés Âge avancé (supérieur à 75 ans) Hypertension artérielle (pression artérielle systolique supérieure à 160 mmHg) Antécédents de maladie cérébrovasculaire Surdosage en anticoagulant Facteurs possibles Association à un traitement par aspirine Angiopathie cérébrale amyloïde Tabagisme Alcoolisme sévère Ethnique (Asie ou Amérique Latine) Paramètres radiologiques et marqueurs génétiques Leucoaraïose détectée par IRM ou scanner Micro-saignements détectés par IRM pondérée en T2 Génotype APOE type II ou IV

probablement liées au traitement lui-même. Le surdosage en AVK reste un facteur de risque puissant de survenue d’HC, qu’elle qu’en soit la cause (18). Ce lien est largement vérifié dans les séries prospectives d’accidents hémorragiques sous AVK où il est rapporté une proportion importante de surdosages. Rosand et al. ont montré que la surmortalité des HC secondaires à la prise d’AVK était dose-dépendante (19). La prise d’AVK peut également potentialiser la survenue d’un saignement lors d’une agression initialement non hémorragique, telle un AVC ischémique ou un traumatisme crânien minime. Malgré ces risques, l’anticoagulation par la prise d’AVK est plus sûre que par le passé. En effet, dans les études randomisées réalisées il y a dix ans, la prise d’AVK était associée à une augmentation par 5 ou 10 du nombre d’HC avec un risque absolu rapporté de 1 % par an (20). Dans des études plus récentes, ces risques ont diminué de façon notable probablement du fait d’un meilleur contrôle de l’anticoagulation par l’INR et le contrôle plus rigoureux de l’hypertension artérielle (tableau III). Malgré une anticoagulation plus fréquente des personnes âgées, le taux d’HC varie actuellement de 0,3 à 0,6 % par an (voir tableau I) (21, 22). Ceci est probablement lié au développement de véritables « cliniques d’anticoagulation » dans de nombreux pays et notamment en Amérique du Nord. En France, où ces structures n’existent pas, il est probable que le risque reste élevé. Tableau III – Mesures permettant de limiter les hémorragies cérébrales (HC) liées à l’anticoagulation. Limiter l’anticoagulation chez les patients à risque élevé (patients âgés et ceux porteurs de maladies cérébrovasculaires) L’INR doit rester ≤ 3 L’association aspirine et AVK doit être prudente chez les patients à haut risque L’association aspirine et clopidogrel dans les suites d’un AVC ischémique majore le risque d’HC et doit être discutée. Le contrôle rigoureux de la tension artérielle diminue de façon importante le risque d’HC

248 La réanimation neurochirurgicale

Les HC sont des complications graves mais peu fréquentes de la thrombolyse associée à l’héparinothérapie après infarctus du myocarde. L’étude TIMI II rapporte une fréquence de 0,4 % à 1,3 % d’HC après respectivement 100 ou 150 mg de rt-PA (23). Ces HC sont difficiles à prédire mais suspectées sur une altération de la conscience ou l’apparition d’un déficit neurologique dans les 24 premières heures suivant une thrombolyse. La plupart des HC (83 %) surviennent dans les 24 premières heures dont 61 % des cas dans les 6 premières heures (24, 25). Leur localisation est essentiellement lobaire (70 %), thalamique (17 %) et cérébelleuse (13 %) voire dans 26 % des cas de localisation multiple. Elles sont souvent associées à une angiopathie cérébrale amyloïde ou à d’autres lésions vasculaires. Une hypertension artérielle aiguë non contrôlée avant la perfusion de rt-PA, la survenue d’arythmies ventriculaires et l’hypofibrinogénémie sont autant de facteurs impliqués dans le développement de ces HC. Dans l’étude TIMI II, la mortalité était élevée de l’ordre de 36 % à 58 % (23). La thrombolyse après AVC ischémique, qu’elle soit intra-artérielle ou intraveineuse, a révolutionnée la prise en charge en réduisant le risque d’invalidité. La complication la plus redoutée est la survenue d’une HC symptomatique. Son incidence varie de 6 à 11 % en fonction des protocoles employés pour la thrombolyse intraveineuse, c’est-à-dire environ 10 fois la fréquence des hémorragies spontanées (26-28). La méta-analyse de l’ensemble des 17 essais montre une surmortalité chez les malades traités (OR : 1,31 ; IC : 95 % : 1,13 à 1,52) en raison d’une forte augmentation du risque d’HC (OR : 3,53 ; IC 95 % : 2,79 à 4,45) (29, 30). Cette surmortalité est compensée par la réduction de mortalité liée à l’ischémie. Les analyses secondaires des essais du rt-PA ont permis d’identifier les facteurs de risque de transformation hémorragique grave. Ces facteurs sont l’âge, un traitement par aspirine, une hypodensité étendue sur le scanner initial, un traitement tardif (31). Rinkel et al. ont étudié la survenue et le pronostic des hémorragies méningées par rupture d’anévrisme chez 15 patients sous traitement anticoagulant (32). Le pronostic était effroyable : 14 des 15 patients sont décédés ou dépendants. L’explication était probablement liée à la gravité initiale des patients. En effet les patients étaient plus souvent dans le coma à l’admission. La fréquence des resaignements, des ischémies secondaires, ou de l’hydrocéphalie n’était pas plus élevée chez les patients anticoagulés.

Physiopathologie et enjeux pour la prise en charge des HC liés aux AC La rapidité de la prise en charge des HC, quel que soit le statut de l’hémostase, est l’un des éléments pronostiques majeurs qui pourrait, par une prise en charge bien codifiée, être facilement améliorés. Il existe de nombreux argu-

http://coursdemedecine.blogspot.com/

Prise en charge des accidents hémorragiques cérébraux sous anticoagulants 249

ments épidémiologiques, cliniques et radiologiques rendant compte de l’importance du délai de traitement dans le devenir des HC.

Volume de l’HC et pronostic Associé au score de Glasgow, le volume de l’HC est le facteur pronostique le plus important (69). La valeur pronostique inconstante du volume de l’hémorragie pris isolément n’est pas surprenante et découle de la relation pression-volume à l’intérieur de la boîte crânienne. Chez les sujets âgés ou alcooliques, l’atrophie corticale permet de tolérer des hémorragies relativement importantes (tableau IV). En revanche, un sujet jeune peut ne pas tolérer une hémorragie de volume beaucoup plus faible. Le volume d’un hématome peut être calculé de deux manières. La première est la mesure vraie sur le scanner cérébral sur une reconstruction en trois dimensions obtenue grâce à un scanner spiralé (fig. 1). La deuxième méthode est le calcul par la formule AxBxC/2, où A, B et C sont les diamètres de l’hématome dans les trois directions de l’espace. Il existe une très bonne corrélation entre les deux techniques (r = 0,929) Tableau IV – Facteurs prédictifs de mortalité en fonction de la taille de l’hémorragie cérébrale (HC) et du score de Glasgow. [d’après (69).] Score de Glasgow

Volume de l’HC en cm3

Probabilité de décès à 30 jours en %

≥9 ≥9 ≥9 ≤8 ≤8 ≤8

< 30 30-60 > 60 < 30 30-60 > 60

19 % 46 % 75 % 44 % 74 % 91 %

Fig. 1 – La mesure du volume de l’hématome intracrânien peut s’effectuer facilement en multipliant les 3 plus grands diamètres dans les 3 dimensions de l’espace et en divisant le résultat par 2 (AxBxC/2).

250 La réanimation neurochirurgicale

permettant un calcul rapide au lit du patient (33). Les hématomes survenant sous anticoagulants étant souvent de forme plus irrégulière, la formule AxBxC/3 donnerait un résultat moins précis (34). Un score de gravité prenant en compte à la fois le volume et la localisation de l’hémorragie, le score de Glasgow et l’âge des patients a été publié (tableau V).

Augmentation de la taille de l’hématome Contrairement à ce qui était admis il y a une dizaine d’années, le volume de l’hématome continue à augmenter dans les heures qui suivent l’hémorragie initiale. Dans les trois heures qui suivent le début des symptômes, environ 38 % des patients ont une augmentation de volume de plus de 33 % (35). Dans une étude rétrospective, une augmentation de volume de 12,5 cm3 était retrouvée chez 20 % des patients (36). Le resaignement est rare après la vingtquatrième heure en l’absence d’anticoagulant. Sous anticoagulant, une étude trouve une augmentation de volume de l’hématome jusqu’au septième jour chez 16 % des patients sans anticoagulants et chez 54 % des patients anticoagulés. Ces données montrent qu’il existe une fenêtre thérapeutique pour prévenir le resaignement après une l’HC. De façon concomitante à la phase aiguë, l’œdème périlésionnel se constitue dès les 24 premières heures (37). La progression de l’œdème peut expliquer une Tableau V – Score ICH de gravité des hémorragies intracérébrales et mortalité prédite associée. [D’après (12).] Composante Score de Glasgow 3–4 5 – 12 13 – 15 Volume de l’hématome ≥ 30 mL < 30 mL Hémorragie ventriculaire Oui Non Âge (années) ≥ 80 ans < 80 ans Origine infratentorielle Oui Non Mortalité à 30 jours ≥5 4 3 2 1 0

Points 2 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 100 % 97 % 72 % 26 % 13 % 0%

Prise en charge des accidents hémorragiques cérébraux sous anticoagulants 251

aggravation secondaire souvent entre le troisième et le dixième jour après la survenue de l’hémorragie (38). On pensait il y a quelques années que cet œdème était lié à la constitution d’une zone de pénombre ischémique provoquée par la compression cérébrale autour de l’hémorragie. En réalité, les études réalisées chez l’Homme utilisant la mesure du débit sanguin cérébral, l’imagerie métabolique (tomographie à émission de positons) ou l’IRM n’ont pas montré d’hypodébit cérébral autour de l’hématome (39, 40). L’œdème n’est donc pas ischémique mais plutôt inflammatoire. Cette réaction inflammatoire est liée en grande partie à l’activation des mécanismes hémostatiques localement. Dans des modèles animaux dans lesquels l’hémorragie cérébrale est dépourvue de son pouvoir coagulant, il apparaît peu d’œdème périlésionnel (41). Chez l’Homme, les HC apparaissant au décours de la thrombolyse s’accompagne de peu d’œdème également (42). La thrombine produite durant la formation du caillot (43), l’action de l’hème oxygénase par relargage de fer initialement couplé à l’hémoglobine, l’activation de la microglie et du complément conduisent à l’afflux de polynucléaires neutrophiles et à l’apparition d’un œdème. De nombreuses données suggèrent que l’HC active ces voies via une hyperexpression de gènes et de protéines. L’activation de ces voies dans les HC importantes est délétère. Ceci laisse espérer le développement de traitements visant à limiter la réaction inflammatoire après HC. Mais dans certaines circonstances et notamment lorsque la taille de l'hématome est faible, ces mêmes voies peuvent avoir un effet protecteur. La surexpression de ces facteurs pourrait être une adaptation lors de la survenue d’hématomes de petite taille afin de limiter l’étendue des lésions cérébrales.

Prise en charge médicale urgente Comme nous l’avons dit précédemment, la rapidité de la prise en charge des HC, quel que soit le statut de l’hémostase, est l’un des éléments pronostiques majeurs qui pourrait par une prise en charge bien codifié être largement amélioré. Le traitement spécifique de l’HC sous AVK est l’antagonisation complète de l’anticoagulation, et ce, le plus rapidement possible.

Mode d’antagonisation Parmi les différentes possibilités [plasma frais congelé, vitamine K, facteurs vitamine-K dépendant (PPSB en France)], l’association vitamine K + PPSB est la plus performante dans une telle situation. Cette association est le traitement de référence des hémorragies sévères menaçant le pronostic vital, en premier lieu les HC (44). De nombreux travaux ont mis en évidence la supériorité du PPSB sur les plasmas frais dans ces situations (45-47). Les avantages principaux

252 La réanimation neurochirurgicale

du PPSB par rapport au plasma sont la rapidité d’efficacité, pratiquement immédiate, et l’absence de surcharge volémique chez des patients parfois insuffisants cardiaques.

Complexe prothrombique humain (PPSB) En France, l’une des préparations physiologiques disponible sur le marché est le Kaskadil® (Laboratoire français du fractionnement et des biotechnologies, Courtabœuf, France). Il s’agit d’un médicament dérivé du plasma, communément appelé PPSB (pour Prothrombine, Proconvertine, facteur Stuart, facteur anti-hémophilique B). Néanmoins, il nous semble que cette appellation ne devrait plus être utilisée, car elle fait référence à des procédés de fabrication qui laissaient persister en grande quantité des facteurs activés responsables de phénomène d’activation de coagulation parfois dramatique (48). Les différentes procédures de purification ont participé à la disparition de ce type de complication et ont éliminé les risques de transmission virale. Il paraît plus approprié de parler d’association de facteurs. Il est habituel, pour des raisons historiques, de décrire les posologies en « équivalent facteur IX ». La posologie recommandée dans l’AMM en cas d’accident hémorragique lors d’un traitement anticoagulant oral bien conduit (TP < 40 % ou INR entre 3 et 4) est de 10 à 20 UI/kg d’équivalent facteur IX. Comme 1 mL de solution équivaut à 25 UI de facteur IX, la seule posologie à retenir est de 25 UI/kg soit 1 mL/kg. En pratique, la solution finale reconstituée ne dépasse donc que rarement les 100 mL. L’administration des facteurs est intraveineuse. Une injection lente est traditionnellement recommandée (4 mL/min, soit 15 à 20 minutes), le pic d’activité se situant 10 minutes après la fin de l’injection. Cette recommandation est ancienne, elle découle de la crainte d’une activation non contrôlable de la coagulation, secondaire à la présence de facteurs activés dans les préparations. Comme nous l’avons rappelé plus haut, les nouvelles modalités de fabrication permettent d’éliminer totalement ces molécules activées. En pratique, une administration rapide, intraveineuse directe, permet une correction immédiate de l’hémostase, sans effet secondaire notable. Devant les urgences hémorragiques extrêmes, ceci permet non seulement la restauration immédiate des troubles liés au traitement AVK mais aussi l’organisation, sans tarder, de la chirurgie s’il y a lieu. Les patients sous AVK, qui ne disposent pas comme les hémophiles des facteurs manquant à domicile, peuvent espérer une fois arrivés à l’hôpital avoir la même qualité et rapidité de prise en charge que les patients hémorragiques sans trouble chronique de l’hémostase.

Vitamine K L’administration de vitamine K est essentielle et s’explique par les propriétés pharmacologiques des facteurs de coagulation. Avec une demi-vie de cinq

Prise en charge des accidents hémorragiques cérébraux sous anticoagulants 253

heures, le facteur VII est le facteur limitant la durée d’action de l’association de facteurs exogènes (15). La vitamine K prend le relais des facteurs exogènes pour permettre le maintien d’une hémostase correcte à partir de la 5-6e heure (49). La dose de vitamine nécessaire ne fait pas l’objet d’un consensus clairement défini. La quantité et la voie d’administration de la vitamine K doivent répondre à trois exigences particulières : efficacité à 6 heures, limitation du risque toxique local et anaphylactique, absence d’une résistance secondaire aux AVK. La dose de vitamine K permettant l’obtention durable d’une hémostase normale à partir de la 5e heure après administration varie suivant les auteurs, allant de 2,5 mg (49) à 10 mg pour les dernières recommandations anglosaxonnes (44). L’avantage de l’utilisation de faibles doses (< 5 mg) réside dans une réduction du risque de résistance secondaire aux AVK (50) dans l’hypothèse d’une réintroduction dans les dix jours suivant l’accident. L’utilisation de la voie entérale permet, lorsqu’elle est disponible, de s’affranchir de la toxicité veineuse importante et diminue le risque anaphylactique pour une même efficacité (51).

Pourquoi un traitement rapide Il existe de nombreux arguments épidémiologique, clinique et radiologique qui montrent l’importance du délai de traitement dans le devenir des HC. Il y a déjà vingt-cinq ans, l’étude de Seelig et al. (52) démontrait qu’après quatre heures la mortalité des HC passait de 30 à 90 %. Comme il a été vu plus haut, l’hématome continue à augmenter de volume dans les premières heures suivant le saignement initial. Il est logique de penser que cette hémorragie secondaire est d’autant plus importante qu’il existe des troubles de la coagulation, ce qui permettrait d’expliquer l’augmentation de la mortalité des HC survenant sous anticoagulants. L’administration en extrême urgence des facteurs vitamine K dépendants pourrait donc être la clef d’une amélioration du pronostic de certains patients sous AVK.

Attitude actuelle : un traitement sous-utilisé Malgré les preuves de l’efficacité et de la nécessité de l’utilisation rapide de l’association des facteurs de la coagulation et de la vitamine K, il semble que dans de nombreuses situations les recommandations internationales ne soient pas respectées. Les résultats d’une enquête française réalisée en 2001 (53) sont éloquents. Cette étude a été réalisée sur 70 hôpitaux publics (CHU et CHG) et privés pendant six mois, et rapporte les modalités de prise en charge des surdosages en AVK. Les résultats sont surprenants : 44 % des hémorragies graves (un tiers d’HC) ne sont traités que par l’apport de vitamine K et seule-

254 La réanimation neurochirurgicale

ment 29 % des patients reçoivent le traitement associant les facteurs et la vitamine K ; seulement 50 % des patients admis pour une HC sont traités par concentré de facteurs. De plus, on constate que les doses moyennes utilisées (15 UI/kg) sont inférieures aux recommandations actuelles. En revanche, cette enquête souligne les doses majeures de vitamine K (20 à 40 mg), en contradiction avec les doses préconisées par la majorité des auteurs. Enfin, on remarque la large prescription de plasma même en l’absence de choc hémorragique. Le second travail rapporte de manière rétrospective la prise en charge des HC sous AVK en Suède de 1993 à 1996 (54). Les résultats sont également étonnants. Le choix du traitement diffère de façon significative d’un établissement hospitalier à l’autre, et semble totalement subjectif. Ces aléas de choix thérapeutiques sont surprenants au vu des données de la littérature. Plusieurs facteurs peuvent expliquer cet écart entre recommandations de la littérature et pratique clinique. L’absence de formation spécifique des praticiens se trouvant en première ligne dans la prise en charge de ces événements en est l’une des principales raisons. Il faut également souligner qu’il existe depuis toujours une appréhension à l’utilisation des concentrés de facteurs quant à leurs effets secondaires. Ces deux éléments ne devraient plus aujourd’hui limiter l’utilisation d’association de facteurs. Un effort sur la sensibilisation des praticiens aux données récentes de la littérature sur l’innocuité et l’extrême efficacité des concentrés de facteurs devrait limiter les écarts aux recommandations actuelles et pourrait participer à une amélioration de la morbidité et de la mortalité des HC sous AVK.

Nécessité de reprise d’une anticoagulation dans les suites d’une HC, risque de resaignement versus risque thromboembolique L’anticoagulation après remplacement valvulaire cardiaque permet de diminuer de façon majeure le risque d’embolies de 75 %, à approximativement 1 % par patient/an (55, 56). Chez les patients porteurs d’une valve cardiaque mécanique, l’arrêt de l’anticoagulation expose au risque de thrombose de valve évalué à 1,8 % par patient/an et d’emboles systémiques à savoir ischémie périphérique nécessitant un geste chirurgical, ischémie cérébrale, ou décès du patient évalués à 4 % par patient/an. Ceci veut dire que le risque journalier d’accident lié à l’arrêt des anticoagulants peut être estimé à 0,016 %. C’est la raison pour laquelle certains auteurs préconisent un arrêt de quatre à six semaines d’une anticoagulation à dose efficace lorsque le risque de resaignement est élevé (57). De plus, la reprise du traitement anticoagulant peut être responsable d’une majoration de la taille de l’HIC et de resaignement mettant en jeu le pronostic vital. Les accidents hémorragiques liés aux AC ont souvent

Prise en charge des accidents hémorragiques cérébraux sous anticoagulants 255

un pronostic sombre, avec une mortalité de 60 % sans compter les conséquences d’un resaignement. Cette attitude a été validée de manière rétrospective sur de faibles séries de patient. L’étude la plus importante regroupe 141 patients pour lesquels l’indication d’anticoagulation était soit une valve cardiaque, soit une fibrillation auriculaire compliquée d’un AVC ischémique, soit un AVC ischémique (58). La médiane d’arrêt des anticoagulants était de 10 jours. Il y avait 3 AVC ischémiques chez ces patients et la probabilité d’avoir cette complication à 30 jours après l’arrêt des anticoagulants était de l’ordre de 3 %. La mortalité était de 43 %, principalement liée aux conséquences de l’hémorragie cérébrale. L’arrêt des anticoagulants était donc considéré comme relativement sûr compte tenu du risque hémorragique cérébral. Le rapport bénéfice/risque de la reprise des anticoagulants est donc à évaluer. Plusieurs éléments doivent être pris en compte pour la gestion de ces malades (tableau VI)

Contrôle tensionnel De nombreuses études ont montré une relation entre la sévérité de l’hypertension artérielle et un mauvais pronostic neurologique (59, 60). Il est logique de penser qu’une hypertension artérielle sévère favorise la poursuite du processus hémorragique et qu’il faudrait donc la traiter. Cependant, le risque serait de diminuer la perfusion dans l’éventuelle zone de pénombre ischémique entourant l’hématome et de créer ainsi une aggravation des lésions. Nous avons vu que, pour des hématomes de volume moyen (< 30 mL), l’imagerie ne montre pas de zone de pénombre à la périphérie de l’hématome (39, 40). Ceci rejoint les données expérimentales dans des modèles d’hémorragie cérébrale (61). Une étude non comparative sur un faible effectif de patients montrait l’absence d’aggravation associée à un contrôle agressif de l’hypertension artérielle (62). C’est la raison pour laquelle les recommandations actuelles sont de traiter de Tableau VI – Éléments à discuter chez le patient porteur d’une prothèse valvulaire mécanique en vue d’une reprise de l’anticoagulation après hémorragie cérébrale. • Présence de situations à haut risque emboligène : prothèse valvulaire mécanique à bille type valve de Starr, une fibrillation auriculaire, une valve en position mitrale, et une réduction de la fonction ventriculaire. • Un antécédent d’embolie durant un sous-dosage en AVK (INR infrathérapeutique ) est un facteur d’augmentation du risque emboligène à l’arrêt de l’AC. • Rechercher la présence d’un thrombus intracardiaque ou d’une dilatation auriculaire à l’échocardiographie. • Rechercher un antécédent d’accident ischémique transitoire ou d’AVC. • Le type d’hémorragie intracérébrale : hématome intraparenchymateux, hémorragie méningée, hématome sous dural. • Les raisons de la survenue de cette HIC : poussée hypertensive, rupture d’une malformation vasculaire ou d’un anévrisme, ramollissement hémorragique d’un AVC.

256 La réanimation neurochirurgicale

manière agressive une hypertension artérielle sévère. L’objectif est de diminuer la pression artérielle moyenne (PAM) en dessous de 130 mmHg et de la maintenir entre 100 et 120 mmHg (63). Dans tous les cas, il ne faut pas réduire de plus de 15-20 % la PAM. Cette attitude ne repose que sur de petites séries cliniques, non contrôlées (62). Elle ne s’applique probablement pas aux patients les plus graves ayant des signes d’engagement cérébral. Chez ces patients, l’objectif est d’abord de diminuer la pression intracrânienne (PIC) car la perfusion cérébrale est sévèrement compromise. Pour ces patients, le niveau optimal de la PAM à la phase initiale pourrait s’aider du Doppler transcrânien. Il a été montré qu’un indice de pulsatilité controlatéral à l’hémorragie supérieur à 1,75 avait une valeur pronostique élevée (64). Puisqu’il existe une relation assez étroite entre l’indice de pulsatilité et la pression de perfusion cérébrale, la PAM pourrait être diminuée tant que cet indice n’atteint pas ce seuil de 1,75.

Prise en charge de l’hypertension intracrânienne et traitement chirurgical Chez les patients dans le coma, ou a fortiori ayant des signes d’engagement, la priorité est le contrôle de la PIC. Cruz et al. ont montré que de fortes doses de mannitol lors de la prise en charge (1,4 g/kg) étaient préférables à des doses conventionnelles (0,7 g/kg) (65). L’idée de ce protocole est de gagner du temps pendant la phase initiale du bilan avant de conduire le patient au bloc opératoire, en améliorant la perfusion cérébrale. Ces auteurs ont montré que cette attitude permettait d’obtenir plus fréquemment la régression d’une mydriase et améliorait le pronostic neurologique à six mois. Ce gain de temps n’est réellement pertinent que lorsqu’un geste chirurgical de décompression est envisageable. Ceci pose le problème des indications chirurgicales qui sont toujours l’objet de vives controverses. L’étude STICH est la seule étude prospective randomisée de grande échelle ayant tenté d’évaluer l’intérêt de la chirurgie. Cette étude a randomisé 1 033 patients souffrant d’un AVC hémorragique vus dans les 72 premières heures entre chirurgie précoce et traitement médical. Cette étude ne montrait aucun bénéfice de la chirurgie. L’analyse des sous-groupes montrait une tendance presque significative à un bénéfice de la chirurgie lorsque l’hématome était superficiel (≤ 1 cm de la surface corticale) ou lobaire (par rapport à un hématome des noyaux gris centraux) (66). Cette étude ne doit pas être interprétée comme l’absence de toute indication chirurgicale dans les hémorragies cérébrales. Les patients justifiant d’une chirurgie en urgence étaient de principe exclus de l’étude, ainsi que ceux souffrant d’une rupture de malformation vasculaire cérébrale. Parmi les indications consensuelles d’intervention chirurgicale figurent le drainage ventriculaire d’une hydrocéphalie aiguë, les hématomes lobaires liés à une rupture d’anévrisme, les patients jeunes ayant une hémorragie superficielle et des signes d’engagement

Prise en charge des accidents hémorragiques cérébraux sous anticoagulants 257

et les hémorragies cérébelleuses avec signes de compression du tronc cérébral (fig. 2). Dans cette dernière indication, il est montré qu’une localisation vermienne ou une hydrocéphalie aiguë à l’admission sont des facteurs indépendants d’aggravation neurologique (67). Ces patients doivent être surveillés de manière très étroite car l’aggravation est souvent très rapide et peut nécessiter une intervention neurochirurgicale en urgence, a fortiori lorsqu’il existe des troubles de la conscience ou une hypertension artérielle sévère. La chirurgie améliore souvent de manière spectaculaire l’état neurologique des patients et s’accompagne de séquelles neurologiques parfois mineures. La technique chirurgicale joue certainement un rôle. Une chirurgie moins invasive qu’une craniotomie « classique » pourrait améliorer les résultats mais ceci reste à démontrer sur de grandes séries cliniques (68). Une limite supplémentaire de l’étude STICH est le délai moyen de 24 heures entre le début des signes et l’intervention, ce qui ne permet pas d’exclure un bénéfice potentiel d’une chirurgie plus précoce. Actuellement, la décision opératoire résulte donc toujours d’une discussion médico-chirurgicale sur les risques et les bénéfices attendus. La neurochirurgie nécessite une coagulation normale pour obtenir un bon résultat postopératoire. Chez les patients sous antivitamines K, l’antagonisation par le PPSB permet de rétablir rapidement cette condition. Chez les patients sous antiagrégants plaquettaires, et notamment sous clopidogrel, l’attitude est moins consensuelle. Des transfusions plaquettaires sont très probablement indiquées immédiatement avant l’intervention. Leur nombre, leur durée, l’évaluation de leur efficacité ne sont pas connus. En outre la durée de l’arrêt des antiagrégants, face à un risque thrombogène élevé ne repose sur aucun argument scientifique. Une interruption de 48 heures semble un minimum mais le risque de récidive hémorragique persiste au moins jusqu’au dixième jour postopératoire.

Fig. 2 – Deux images d’indication chirurgicale en fonction de l’évolution clinique des patients : hémorragie temporale superficielle ; hémorragie vermienne.

258 La réanimation neurochirurgicale

Conclusion L’hémorragie cérébrale est une pathologie grave avec une mortalité à trente jours qui approche les 50 %. Dans ce contexte, l’attitude en urgence est un arrêt et une antagonisation immédiate des anticoagulants, avant même le résultat des tests biologiques lorsque l’on a la notion d’un traitement suivi au long cours. Au décours de la phase aiguë, la décision de reprise d’un traitement anticoagulant dépend de l’évolution des lésions cérébrales, de l’indication d’anticoagulation et du rapport bénéfice/risque attendu du traitement. Outre la gestion de l’anticoagulation, le contrôle de l’hypertension artérielle sévère est l’un des éléments pour limiter l’étendue de l’hémorragie cérébrale. Les indications chirurgicales sont toujours controversées mais lorsque la chirurgie est nécessaire, il est essentiel de rétablir une coagulation aussi proche de la normale que possible.

Références 1. Ronning OM, Guldvog B, Stavem K (2001) The benefit of an acute stroke unit in patients with intracranial haemorrhage: a controlled trial. J Neurol Neurosurg Psychiatry 70: 631-4 2. Fogelholm R, Murros K, Rissanen A, Avikainen S (2005) Long term survival after primary intracerebral haemorrhage: a retrospective population based study. J Neurol Neurosurg Psychiatry 76: 1534-8 3. Diringer MN, Edwards DF (2001) Admission to a neurologic/neurosurgical intensive care unit is associated with reduced mortality rate after intracerebral hemorrhage. Crit Care Med 29: 635-40 4. Fogelholm R, Eskola K, Kiminkinen T, Kunnamo I (1992) Anticoagulant treatment as a risk factor for primary intracerebral haemorrhage. J Neurol Neurosurg Psychiatry 55: 1121-4 5. Franke CL, de Jonge J, van Swieten JC et al. (1990) Intracerebral hematomas during anticoagulant treatment. Stroke 21: 726-30 6. He J, Whelton PK, Vu B, Klag MJ (1998) Aspirin and risk of hemorrhagic stroke: a metaanalysis of randomized controlled trials. JAMA 280: 1930-5 7. Thrift AG, McNeil JJ, Forbes A, Donnan GA (1999) Risk of primary intracerebral haemorrhage associated with aspirin and non-steroidal anti-inflammatory drugs: case-control study. BMJ 318: 759-64 8. Hart RG, Benavente O, Pearce LA (1999) Increased risk of intracranial hemorrhage when aspirin is combined with warfarin: A meta-analysis and hypothesis. Cerebrovasc Dis 9: 2157 9. Flibotte JJ, Hagan N, O'Donnell J et al. (2004) Warfarin, hematoma expansion, and outcome of intracerebral hemorrhage. Neurology 63: 1059-64 10. Neau JP, Couderq C, Ingrand P et al. (2001) Intracranial hemorrhage and oral anticoagulant treatment. Cerebrovasc Dis 11: 195-200 11. Roquer J, Rodriguez Campello A, Gomis M et al. (2005) Previous antiplatelet therapy is an independent predictor of 30-day mortality after spontaneous supratentorial intracerebral hemorrhage. J Neurol 252: 412-16 12. Hemphill JC, 3rd, Bonovich DC, Besmertis L et al. (2001) The ICH score: a simple, reliable grading scale for intracerebral hemorrhage. Stroke 32: 891-7

Prise en charge des accidents hémorragiques cérébraux sous anticoagulants 259

13. Berwaerts J, Dijkhuizen RS, Robb OJ, Webster J (2000) Prediction of functional outcome and in-hospital mortality after admission with oral anticoagulant-related intracerebral hemorrhage. Stroke 31: 2558-62 14. Diener HC, Bogousslavsky J, Brass LM et al. (2004) Aspirin and clopidogrel compared with clopidogrel alone after recent ischaemic stroke or transient ischaemic attack in high-risk patients (MATCH): randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet 364: 331-7 15. Butler AC, Tait RC (1998) Management of oral anticoagulant-induced intracranial haemorrhage. Blood Rev 12: 35-44 16. Hylek EM, Go AS, Chang Y et al. (2003) Effect of intensity of oral anticoagulation on stroke severity and mortality in atrial fibrillation. N Engl J Med 349: 1019-26 17. Steiner T, Rosand J, Diringer M (2006) Intracerebral hemorrhage associated with oral anticoagulant therapy: current practices and unresolved questions. Stroke 37: 256-62 18. Oden A, Fahlen M (2002) Oral anticoagulation and risk of death: a medical record linkage study. BMJ 325: 1073-5 19. Rosand J, Eckman MH, Knudsen KA et al. (2004) The effect of warfarin and intensity of anticoagulation on outcome of intracerebral hemorrhage. Arch Intern Med 164: 880-4 20. Hart RG, Boop BS, Anderson DC (1995) Oral anticoagulants and intracranial hemorrhage. Facts and hypotheses. Stroke 26: 1471-7 21. Buresly K, Eisenberg MJ, Zhang X, Pilote L (2005) Bleeding complications associated with combinations of aspirin, thienopyridine derivatives, and warfarin in elderly patients following acute myocardial infarction. Arch Intern Med 165: 784-9 22. Chimowitz MI, Lynn MJ, Howlett-Smith H et al. (2005) Comparison of warfarin and aspirin for symptomatic intracranial arterial stenosis. N Engl J Med 352: 1305-16 23. Sloan MA, Price TR, Petito CK et al. (1995) Clinical features and pathogenesis of intracerebral hemorrhage after rt-PA and heparin therapy for acute myocardial infarction: the Thrombolysis in Myocardial Infarction (TIMI) II Pilot and Randomized Clinical Trial combined experience. Neurology 45: 649-58 24. Collaborative Group (1988) Randomised trial of intravenous streptokinase, oral aspirin, both, or neither among 17,187 cases of suspected acute myocardial infarction: ISIS-2. ISIS2 (Second International Study of Infarct Survival). Lancet 2: 349-60 25. Kase CS, Pessin MS, Zivin JA Collaborative Group(1992) Intracranial hemorrhage after coronary thrombolysis with tissue plasminogen activator. Am J Med 92: 384-90 26. Clark WM, Wissman S, Albers GW et al. (1999) Recombinant tissue-type plasminogen activator (Alteplase) for ischemic stroke 3 to 5 hours after symptom onset. The ATLANTIS Study: a randomized controlled trial. Alteplase Thrombolysis for Acute Noninterventional Therapy in Ischemic Stroke. JAMA 282: 2019-26 27. Collaborative Group (1992) ISIS-3: a randomised comparison of streptokinase vs tissue plasminogen activator vs anistreplase and of aspirin plus heparin vs aspirin alone among 41,299 cases of suspected acute myocardial infarction. ISIS-3 (Third International Study of Infarct Survival). Lancet 339: 753-70 28. Hacke W, Kaste M, Fieschi C et al. (1995) Intravenous thrombolysis with recombinant tissue plasminogen activator for acute hemispheric stroke. The European Cooperative Acute Stroke Study (ECASS). JAMA 274: 1017-25 29. Wardlaw JM, Sandercock PA, Berge E (2003) Thrombolytic therapy with recombinant tissue plasminogen activator for acute ischemic stroke: where do we go from here? A cumulative meta-analysis. Stroke 34: 1437-42 30. Lisboa RC, Jovanovic BD, Alberts MJ (2002) Analysis of the safety and efficacy of intra-arterial thrombolytic therapy in ischemic stroke. Stroke 33: 2866-71 31. Larrue V, von Kummer RR, Muller A, Bluhmki E (2001) Risk factors for severe hemorrhagic transformation in ischemic stroke patients treated with recombinant tissue plasminogen activator: a secondary analysis of the European-Australasian Acute Stroke Study (ECASS II). Stroke 32: 438-41 32. Rinkel GJ, Prins NE, Algra A (1997) Outcome of aneurysmal subarachnoid hemorrhage in patients on anticoagulant treatment. Stroke 28: 6-9

260 La réanimation neurochirurgicale

33. Gebel JM, Sila CA, Sloan MA et al. (1998) Comparison of the ABC/2 estimation technique to computer-assisted volumetric analysis of intraparenchymal and subdural hematomas complicating the GUSTO-1 trial. Stroke 29: 1799-801 34. Huttner HB, Steiner T, Hartmann M et al. (2006) Comparison of ABC/2 estimation technique to computer-assisted planimetric analysis in warfarin-related intracerebral parenchymal hemorrhage. Stroke 37: 404-8 35. Brott T, Broderick J, Kothari R et al. (1997) Early hemorrhage growth in patients with intracerebral hemorrhage. Stroke 28: 1-5 36. Kazui S, Naritomi H, Yamamoto H et al. (1996) Enlargement of spontaneous intracerebral hemorrhage. Incidence and time course. Stroke 27: 1783-7 37. Gebel JM Jr., Jauch EC, Brott TG et al. (2002) Relative edema volume is a predictor of outcome in patients with hyperacute spontaneous intracerebral hemorrhage. Stroke 33: 2636-41 38. Zazulia AR, Diringer MN, Derdeyn CP, Powers WJ (1999) Progression of mass effect after intracerebral hemorrhage. Stroke 30: 1167-73 39. Powers WJ, Zazulia AR, Videen TO et al. (2001) Autoregulation of cerebral blood flow surrounding acute (6 to 22 hours) intracerebral hemorrhage. Neurology 57: 18-24 40. Schellinger PD, Fiebach JB, Hoffmann K et al. (2003) Stroke MRI in intracerebral hemorrhage: is there a perihemorrhagic penumbra? Stroke 34: 1674-9 41. Kitaoka T, Hua Y, Xi G et al. (2002) Delayed argatroban treatment reduces edema in a rat model of intracerebral hemorrhage. Stroke 33: 3012-8 42. Gebel JM, Brott TG, Sila CA et al. (2000) Decreased perihematomal edema in thrombolysis-related intracerebral hemorrhage compared with spontaneous intracerebral hemorrhage. Stroke 31: 596-600 43. Xi G, Hua Y, Bhasin RR et al. (2001) Mechanisms of edema formation after intracerebral hemorrhage: effects of extravasated red blood cells on blood flow and blood-brain barrier integrity. Stroke 32: 2932-8 44. Ansell J, Hirsh J, Poller L et al. (2004) The pharmacology and management of the vitamin K antagonists: the Seventh ACCP Conference on Antithrombotic and Thrombolytic Therapy. Chest 126: 204S-33S 45. Fredriksson K, Norrving B, Stromblad LG (1992) Emergency reversal of anticoagulation after intracerebral hemorrhage. Stroke 23: 972-7 46. Cartmill M, Dolan G, Byrne JL, Byrne PO (2000) Prothrombin complex concentrate for oral anticoagulant reversal in neurosurgical emergencies. Br J Neurosurg 14: 458-61 47. Preston FE, Laidlaw ST, Sampson B, Kitchen S (2002) Rapid reversal of oral anticoagulation with warfarin by a prothrombin complex concentrate (Beriplex): efficacy and safety in 42 patients. Br J Haematol 116: 619-24 48. Hellstern P, Halbmayer WM, Kohler M et al. (1999) Prothrombin complex concentrates: indications, contraindications, and risks: a task force summary. Management heparine/hémorragie 95: S3-6 49. Lubetsky A, Yonath H, Olchovsky D et al. (2003) Comparison of oral vs intravenous phytonadione (vitamin K1) in patients with excessive anticoagulation: a prospective randomized controlled study. Arch Intern Med 163: 2469-73 50. Crowther MA, Julian J, McCarty D et al. (2000) Treatment of warfarin-associated coagulopathy with oral vitamin K: a randomised controlled trial. Lancet 356: 1551-3 51. Hanslik T, Prinseau J (2004) The use of vitamin K in patients on anticoagulant therapy: a practical guide. Am J Cardiovasc Drugs 4: 43-55 52. Seelig JM, Becker DP, Miller JD et al. (1981) Traumatic acute subdural hematoma: major mortality reduction in comatose patients treated within four hours. N Engl J Med 304: 1511-8 53. Sie P (2002) Prise en charge des surdosages en antivitamines K. À propos d'une enquête observationnelle auprès de 70 établissements hospitaliers français. Étude comparative PPSB vit K… 54

Prise en charge des accidents hémorragiques cérébraux sous anticoagulants 261

54. Sjoblom L, Hardemark HG, Lindgren A et al. (2001) Management and prognostic features of intracerebral hemorrhage during anticoagulant therapy: a Swedish multicenter study. Stroke 32: 2567-74 55. Cannegieter SC, Rosendaal FR, Briet E (1994) Thromboembolic and bleeding complications in patients with mechanical heart valve prostheses. Circulation 89: 635-41 56. Cannegieter SC, van der Meer FJ, Briet E, Rosendaal FR (1994) Warfarin and aspirin after heart-valve replacement. N Engl J Med 330: 507-8 57. Crawley F, Bevan D, Wren D (2000) Management of intracranial bleeding associated with anticoagulation: balancing the risk of further bleeding against thromboembolism from prosthetic heart valves. J Neurol Neurosurg Psychiatry 69: 396-8 58. Phan TG, Koh M, Wijdicks EF (2000) Safety of discontinuation of anticoagulation in patients with intracranial hemorrhage at high thromboembolic risk. Arch Neurol 57: 17103 59. Fogelholm R, Avikainen S, Murros K (1997) Prognostic value and determinants of first-day mean arterial pressure in spontaneous supratentorial intracerebral hemorrhage. Stroke 28: 1396-400 60. Ohwaki K, Yano E, Nagashima H et al. (2004) Blood pressure management in acute intracerebral hemorrhage: relationship between elevated blood pressure and hematoma enlargement. Stroke 35: 1364-7 61. Qureshi AI, Wilson DA, Hanley DF, Traystman RJ (1999) No evidence for an ischemic penumbra in massive experimental intracerebral hemorrhage. Neurology 52: 266-72 62. Qureshi AI, Mohammad YM, Yahia AM et al. (2005) A prospective multicenter study to evaluate the feasibility and safety of aggressive antihypertensive treatment in patients with acute intracerebral hemorrhage. J Intensive Care Med 20: 34-42 63. Mayer SA, Rincon F (2005) Treatment of intracerebral haemorrhage. Lancet Neurol 4: 66272 64. Marti-Fabregas J, Belvis R, Guardia E et al. (2003) Prognostic value of Pulsatility Index in acute intracerebral hemorrhage. Neurology 61: 1051-6 65. Cruz J, Minoja G, Okuchi K (2002) Major clinical and physiological benefits of early high doses of mannitol for intraparenchymal temporal lobe hemorrhages with abnormal pupillary widening: a randomized trial. Neurosurgery 51: 628-37 66. Mendelow AD, Gregson BA, Fernandes HM et al. (2005) Early surgery versus initial conservative treatment in patients with spontaneous supratentorial intracerebral haematomas in the International Surgical Trial in Intracerebral Haemorrhage (STICH): a randomised trial. Lancet 365: 387-97 67. St Louis EK, Wijdicks EF, Li H (1998) Predicting neurologic deterioration in patients with cerebellar hematomas. Neurology 51: 1364-9 68. Teernstra OP, Evers SM, Lodder J et al. (2003) Stereotactic treatment of intracerebral hematoma by means of a plasminogen activator: a multicenter randomized controlled trial (SICHPA). Stroke 34: 968-74 69. Broderick JP, Brott TG, Duldner JE et al. (1993) Volume of intracerebral hemorrhage. A powerful and easy-to-use predictor of 30-day mortality. Stroke 24: 987-93

Infections neuroméningées postopératoires et abcès cérébraux J.-P. Graftieaux, C. Lépouse, P. Gomis et A. Léon

Introduction Même si la neurochirurgie est dans la plupart des cas une chirurgie propre avec un risque infectieux faible, la gravité des infections postneurochirurgicales est indiscutable, en raison de leur proximité, voire même de leur localisation à l’intérieur du système nerveux central (SNC). Ces infections sont diverses, et leur survenue dépend de trois acteurs : le malade et sa pathologie, l’opérateur et la bactérie. Il est classique de dire que leur pronostic a été modifié par l’apport de l’imagerie médicale, les progrès des techniques chirurgicales et de l’antibiothérapie. C’est sans compter avec l’action des Comités de Lutte contre les Infections Nosocomiales (CLIN) à l’intérieur des hôpitaux et dans les blocs opératoires et leur rôle dans la prévention et l’analyse de la cause du développement des infections nosocomiales. Même si les critères de définition de ces infections restent trop souvent simplistes et dogmatiques, les neuro-anesthésistes réanimateurs sont concernés par cette pathologie, non seulement par la prescription de molécules anti-infectieuses, mais aussi dans leur prévention. Après avoir rappelé les différents facteurs du développement de l’infection neurochirurgicale postopératoire, nous considérerons pour chaque infection son diagnostic clinique, sa physiopathologie et son traitement. Nous adopterons pour l’exposé les critères énoncés par le CDC en 1992 définissant les infections postopératoires selon leur site opératoire superficiel ou profond.

Infection et système nerveux central : facteurs intrinsèques et extrinsèques Mécanismes de défense La barrière anatomique et la réponse immunitaire constituent les principaux

264 La réanimation neurochirurgicale

mécanismes de défense du SNC. La barrière anatomique, ostéoméningée, constitue un dispositif mécanique s’opposant à la pénétration bactérienne. L’importance de cette barrière est démontrée par l’absence de méningite en cas de bactériémie à gram négatif, lorsque son étanchéité est respectée. Toute brèche méningée, en revanche, est à haut risque septique. La réponse immunologique se décompose en trois parties : une réponse humorale, une réponse cellulaire phagocytaire et la mise en jeu du complément. En l’absence d’infection, ces mécanismes sont inopérants. Ainsi, des études animales ont montré que 20 CFU (Colony Forming Unit) de bactéries inoculées dans le système nerveux suffisent à entraîner une méningite, entraînant la mort de l’animal (1). Les taux d’immunoglobulines et de leucocytes circulants restent bas dans le liquide céphalorachidien (LCR) en cas de méningite, signifiant l’absence d’activité antimicrobienne du LCR (2). Les cellules phagocytaires migrent dans le LCR mais sont inefficaces en l’absence d’anticorps opsonisants. On ne sait pas si les leucocytes sont utiles dans le LCR mais ils apparaissent avec retard (14 h) par rapport à l’inoculation, autorisant ainsi la prolifération bactérienne (3, 4). La voie du complément est nécessaire pour l’opsonisation des bactéries encapsulés. Le faible taux de complément en cas de méningite purulente peut être expliqué par l’action des protéases leucocytaires ou par la perméabilité de la barrière hémoméningée qui a pour conséquence l’augmentation de leur clairance. Les patients avec un déficit en gammaglobulines, aspléniques, et porteurs d’un déficit en complément sont des candidats prévisibles à l’infection, notamment si les germes sont encapsulés : Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae et Pseudomonas aeruginosae chez les patients neutropéniques. Les déficits des moyens de défense cellulaire sont corrélés avec la pénétration des germes intracellulaires : Listeria monocytogenes, les mycobactéries, Toxoplasma gondii, Nocardia, Cryptoccocus neoformans et Aspergillus fumigatus (5).

Facteurs de risque d’infection du SNC Facteurs liés au type d’intervention La classification d’Altemeier en quatre classes tient compte de la contamination du site opératoire au moment de la chirurgie et rend compte d’une façon globale du risque infectieux selon le type de chirurgie (6). La classe I représente la majorité des interventions de neurochirurgie réglée et présente un risque infectieux faible estimé entre 0,5 à 5 %. Cette classe est dite classe de chirurgie propre et inclut l’implantation de matériel de dérivation interne du LCR ainsi que les dispositifs installés pour le traitement de la spasticité ou de certaines affections dégénératives. La classe II est celle de la chirurgie propre contaminée : hypophysectomies par voie rhinoseptale, chirurgie de la rhinorrhée ou chirurgie de la fosse postérieure par voie translabyrinthique ou transmastoïdienne. La voie d’abord traverse ici des cavités contaminées : fosses nasales,

Infections neuroméningées postopératoires et abcès cérébraux 265

sinus frontaux, oreille moyenne. Les dérivations ventriculaires externes, mettant le LCR en contact avec l’extérieur et la neurochirurgie traumatique, sans plaie, effectuée dans les six heures, appartiennent à cette classe. Le risque infectieux s’élève ici entre 5 et 10 %. La classe III est la chirurgie traumatologique avec plaie opérée dans les quatre heures suivant l’accident, ou sans plaie mais prise en charge après six heures. C’est une chirurgie contaminée dont le risque infectieux se situe entre 10 et 30 %. La classe IV est celle de la chirurgie sale, regroupant la chirurgie infectieuse proprement dite (abcès, empyème, épidurite) et la chirurgie traumatique encéphalique avec plaie ouverte opérée après quatre heures. Dans cette classe, le risque infectieux dépasse 30 %. Cette classification, qui rend compte d’une façon globale du risque septique selon la contamination physiologique du site opératoire, ne prend pas en compte d’autres facteurs favorisant l’infection, en particulier ceux liés à la durée de l’intervention, à l’incidence d’une reprise chirurgicale, et au contexte de l’urgence. Une enquête multicentrique française a bien mis en évidence le risque lié à la durée de l’intervention (6). Les auteurs retrouvaient 2,6 % d’infections pour les interventions de moins de 2 heures, 4 % entre 2 et 4 heures et 6,2 % pour les interventions de plus de 4 heures. Cette même enquête montrait que la reprise chirurgicale multipliait par dix le risque infectieux et que le caractère d’urgence multipliait le risque par deux.

Facteurs liés au patient Dans l’enquête française, les facteurs liés au patient étaient : une classe ASA supérieure à deux, un score de Glasgow à l’admission inférieur à dix, des antécédents neurochirurgicaux dans le mois précédant l’intervention et une antibiothérapie dans les dix jours précédant l’intervention. La pathologie tumorale est grevée d’un plus grand taux d’infection. L’existence d’une infection en dehors du site opératoire, au moment de l’intervention, semble un facteur de risque important. La logique impose de rechercher ces foyers et de les traiter avant l’intervention. La question se pose de différencier le patient infecté de celui porteur sain d’une bactérie multirésistante. Faut-il traiter ? Combien de temps ? C’est ici qu’une discussion avec l’équipe du CLIN s’impose, car il n’est pas certain que l’on puisse éradiquer la bactérie sans la remplacer par une autre, sélectionnée par un traitement qui n’est d’ailleurs pas toujours efficient (7).

Facteurs liés à la technique Ils sont surtout incriminés dans la chirurgie des dérivations internes de LCR. Choux et al. considèrent comme capitale la technique opératoire qui fait à leurs yeux partie intégrante de l’asepsie chirurgicale (8).

266 La réanimation neurochirurgicale

Antibiotiques et cerveau La barrière hématoméningée sépare le LCR et le cerveau du compartiment vasculaire (5). Elle réduit la pénétration des médicaments, dont les antibiotiques, dans le LCR. Cette barrière hématoméningée est anatomiquement divisée entre une barrière cerveau-sang et une barrière sang-LCR (9). Le site anatomique de la barrière correspond à l’endothélium jointif des capillaires cérébraux, l’épithélium des plexus choroïdes et la membrane arachnoïdienne. La paroi des capillaires a une faible aptitude pinocytaire mais est douée de capacités de transport importantes. Si les antibiotiques ne pénètrent pas quand la barrière est saine, ils diffusent bien en cas de méningite bactérienne ou d’inflammation des méninges. Les caractéristiques des antibiotiques sont aussi des éléments de pénétration indépendants de la barrière : poids moléculaire, solubilité dans les lipides, degré de ionisation à pH physiologique, fixation aux protéines et transport actifs (10). Ils pénètrent par diffusion passive à partir du sang dans le LCR en cas de petit poids moléculaire (11). Les molécules très lipophiles (rifampicine, chloramphénicol, triméthoprime, sulfamides, isoniazide, passent au travers d’une barrière saine alors que les drogues ionisées, de haut poids moléculaire et de faible liposolubilité (bêtalactamines par exemple) pénètrent peu en l’absence d’inflammation. Les molécules fixées aux protéines ne sont actives que par leurs fractions libres. Dans les plexus choroïdes, des pompes expulsent, par un mécanisme actif, les bêtalactamines du LCR vers le sang.

Méningites et ventriculites Dans une enquête multicentrique française (avril 1993-juillet 1994) effectuée dans dix services de neurochirurgie et qui avait inclus 2 994 patients ayant subit une craniotomie, le taux global des infections postopératoires était de 4 %, variable selon les hôpitaux de 1,5 à 10,2 %. Les infections classées selon les critères du CDC, se répartissaient ainsi : 38 % d’infections superficielles et 62 % d’infections profondes (6).

Infections superficielles Il s’agit essentiellement, pour la chirurgie intracrânienne, de suppuration de la plaie opératoire et de collections sous le scalp. Bien que superficielles, ces infections imposent le plus souvent une seconde intervention de débridement. Les ostéites postopératoires sont rares, secondaires à des infections de voisinage, à partir de la plaie ou d’un sinus, frontal le plus souvent (12). L’infection peut être chronique ou subaiguë. La forme aiguë, s’associe à une infection sousjacente, empyème ou abcès. L’examen clinique objective un œdème local

Infections neuroméningées postopératoires et abcès cérébraux 267

accompagné de céphalées dans un contexte fébrile. Une hyperleucocytose est rarement présente. Les radiographies simples montrent une apparence mitée de la table interne ; mais au stade ultra-précoce, l’image peut être normale. L’ostéite nécessitera une seconde intervention pour l’ablation du volet, puis une troisième pour fabrication secondaire d’une plastie, après une longue période d’antibiothérapie. Les germes en causes seront bien souvent ceux de la peau ou de la sphère ORL : staphylocoques, streptocoques, Propionibacterium spp, pneumocoques et bacilles à gram négatif. L’antibiothérapie est adaptée à l’identification de la (ou des) bactérie(s) et à l’antibiogramme. La durée du traitement, mal codifiée, est le plus souvent longue. Elle varie de quelques semaines à plusieurs mois. La persistance d’un écoulement purulent et bactériologiquement positif incite à poursuivre l’antibiothérapie.

Infections profondes Il s’agit des méningites, des ventriculites, ainsi que des abcès et empyèmes postopératoires pour la chirurgie crânienne. Les infections sur matériel, notamment des valves de dérivation du LCR, ventriculaires internes ou externes, mais aussi des dispositifs implantés pour le traitement de la spasticité et de certaines pathologies dégénératives, sont des infections classées comme profondes.

Méningites postopératoires Dans ce cadre nosologique, il faut distinguer les méningites aseptiques des méningites bactériennes, lesquelles diffèrent des méningites communautaires par leur symptomatologie et leur flore. À l’intérieur des méningites postopératoires, il faut par ailleurs distinguer les méningites survenant après une chirurgie propre de celles consécutives à une chirurgie contaminée. Les méningites bactériennes postopératoires en neurochirurgie sont des complications rares mais toujours graves. Leur incidence varie selon le type de chirurgie (propre ou propre contaminée) et selon l’utilisation d’une antibioprophylaxie. Le taux de méningites bactériennes postopératoires varie de 0 % à 0,6 % en chirurgie propre avec antibioprophylaxie contre 0,64 % à 1,9 % sans antibioprophylaxie. Le taux de méningites bactériennes postopératoires en chirurgie propre contaminée varie de 0,4 % à 2 % selon les études (5). Les méningites après neurochirurgie propre sont dues à une inoculation bactérienne directe survenant pendant l’intervention. Ces infections peuvent survenir précocement, dans les dix premiers jours postopératoires. Les bactéries en cause sont alors celles de la flore cutanée : staphylocoques coagulase négative, Propionibacterium spp. Elles peuvent aussi être consécutives à des bactéries venant secondairement contaminer le LCR à partir d’une effraction cutanée, ou par voie hématogène à partir d’un site infecté, notamment en cas d’hospi-

268 La réanimation neurochirurgicale

talisation prolongée. Une fistule externe de LCR est le facteur de risque le plus important de méningite et doit donc être dépistée et traitée rapidement. Si l’on excepte les procédures de dérivation, les entérobactéries à gram négatif et les staphylocoques représentent la majorité des germes rencontrés dans les infections postneurochirurgicales (5). Le diagnostic clinique est le plus souvent difficile. Comparées aux méningites communautaires, les méningites postopératoires commencent selon un début plus insidieux avec une évolution traînante. Elles sont souvent causées par des micro-organismes résistants aux antibiotiques (13). Cliniquement, il est difficile de différencier les méningites postopératoires des méningites aseptiques ou chimiques (14). Le tableau clinique est identique et il n’existe pas de différence significative en ce qui concerne la sémiologie (altération de l’état de conscience, raideur de nuque, céphalées, nausées) et les circonstances (délai postopératoire d’apparition des premiers signes cliniques, type de chirurgie, implantation de matériel étranger ou bien usage de corticoïdes). En postopératoire, le motif de l’intervention peut orienter le diagnostic. Une suspicion de méningite aseptique (chimique) peut être envisagée après chirurgie du craniopharyngiome, du gliome ou bien après exérèse d’un kyste épidermoïde (15). On note toutefois une température plus élevée dans le cas des méningites bactériennes avec l’association de signes neurologiques focaux et la présence d’une fuite de LCR au niveau de la voie d’abord. Dans le sang et le LCR, le nombre de leucocytes (présence d’au moins dix éléments dont 50 % de polynucléaires neutrophiles) est plus élevé en cas de méningites bactériennes. On retient par ailleurs comme caractère discriminatif l’existence d’un polymorphisme cellulaire dans le LCR. En postopératoire, les substances dérivées de la dégradation des hématies dans le LCR sont suffisantes pour induire une inflammation méningée marquée. En cas de LCR hémorragique, on peut retenir comme signal d’alerte un rapport GB/GR supérieur à 1/100. L’analyse de la glycorachie n’est pas discriminante même en cas d’hypoglycorachie marquée (16). On peut retenir une protéinorachie élevée (supérieure à 0,5 g/L) mais de façon non significative, en cas de méningite bactérienne. La mise en culture du LCR reste un élément déterminant de la confirmation du diagnostic, et la ponction lombaire est rarement responsable de l’aggravation du tableau clinique (17). De nouveaux marqueurs biologiques, comme la procalcitonine, peuvent constituer une aide précieuse pour orienter le diagnostic. Cependant, dans le contexte postopératoire, leur interprétation est souvent difficile (18, 19). Les techniques d’amplification génique du DNA d’origine bactérienne réalisées sur le LCR auraient une bonne valeur diagnostique et permettraient d’affirmer le diagnostic de méningite bactérienne en moins de six heures (20). Le traitement probabiliste doit cibler en première intention les bacilles aérobies à gram négatif et le staphylocoque. L’association est de règle. Le traitement probabiliste de première intention recommandé associe la fosfomycine (12 à 16 g/j) et le céfotaxime (150 mg/kg/j), traitement efficace sur les germes à gram positif et les entérobactéries (21). En cas de doute, en fonction de l’écologie

Infections neuroméningées postopératoires et abcès cérébraux 269

locale, quand à l’efficacité de la fosfomycine, il convient d’y ajouter de la vancomycine (22). Le traitement ultérieur est fonction de l’étiologie bactérienne. Schématiquement, on peut retenir pour les staphylocoques méticilline-sensibles, les fluoroquinolones, la rifampicine, la fosfomycine ou les céphalosporines de troisième génération à forte dose. Pour les staphylocoques méticilline-résistants, le choix repose sur la vancomycine à forte dose en perfusion continue avec comme objectif thérapeutique des taux sériques résiduels de 30 à 40 mg/L. Pour les entérobactéries, les associations fosfomycine-cefotaxime à forte dose (12 à 16 g/j) ou céfotaxime-fluoroquinolones sont précieuses, en fonction de la sensibilité. Pour les méningites à Pseudomonas aeruginosa, la ceftazidime est la molécule de référence à utiliser en première intention, en perfusion continue, à fortes doses, en association avec l’amikacine administré éventuellement au début par voie intra-ventriculaire (25 à 50 mg). Pour les méningites à Propionibacterium spp, l’amoxicilline à fortes doses (2 g, 6 à 8 fois par jour), en association avec la clindamycine ou la rifampicine est généralement efficace. Pour les méningites sans germe retrouvé à la culture, la poursuite de l’antibiothérapie probabiliste dépend de l’évolution clinique. La répétition des cultures de LCR peut dans ce contexte se justifier. La durée du traitement varie selon l’évolution, de 10 à 15 jours après l’obtention d’une stérilisation confirmée par la mise culture du LCR. L’utilité des corticoïdes est indiscutable en début de traitement pour les méningites communautaires mais n’a pas été évaluée pour les méningites nosocomiales (23). Les indications d’un traitement anticonvulsivant doivent être larges. La neurochirurgie traumatologique, en urgence, pour plaie craniocérébrale peut s’accompagner de méningites postopératoires. Le traitement consiste en un parage, un débridement et l’ablation des corps étrangers. La précocité de la prise en charge conditionne le risque infectieux compte tenu de la contamination de fait. Le risque septique dépend du traumatisme, de l’objet ou du type de projectile et de sa vitesse de pénétration. La perforation des méninges et la constitution d’une fistule par où va s’écouler le LCR représentent le mécanisme essentiel du développement de l’infection (6). L’antibiothérapie est ici une antibiothérapie d’emblée considérée comme curative dirigée contre les bactéries à gram positif et à gram négatif, ainsi que contre les anaérobies. Les recommandations proposent l’association amoxicilline/acide clavulanique, 2 grammes dès la prise en charge, puis 1 gramme toutes les 6 heures pendant 48 heures. En cas d’allergie aux bêtalactamines, il est recommandé d’utiliser la vancomycine (15 mg/kg/12 heures). L’incidence des méningites post-traumatiques après traumatisme crânien, par fracture de l’étage antérieur ou du rocher est faible (24). Elles surviennent à distance, quelquefois plusieurs mois ou années après le traumatisme. Leur traitement est celui de la fuite de LCR.

270 La réanimation neurochirurgicale

Ventriculites Elles surviennent le plus souvent après la mise en place d’un dispositif de dérivation du LCR ; plus exceptionnellement après la mise en place d’un capteur de pression intracrânienne. Dans tous les cas, il s’agit d’une pathologie infectieuse à part des autres infections du SNC. Au plan épidémiologique, l’incidence des infections sur shunt varie de 2 à 33 % et l’incidence de l’infection des ventriculostomies de 0 à 2 % (25). La pathologie sous-jacente, le degré d’hydrocéphalie avant la mise en place ou bien une méningite antérieure ne semblent pas être des facteurs prédisposants (26). En revanche, l’expérience du chirurgien, des lésions cutanées préalables ou l’infection préalable d’un shunt déposé et replacé sont des facteurs corrélés avec l’augmentation du risque septique. Le type de shunt influence aussi l’infection. L’incidence des infections sur shunt ventriculopéritonéal est aussi élevée que l’infection sur shunt atrioventriculaire, mais les complications sont plus rares (27). La durée du cathétérisme ventriculaire, l’hémorragie cérébrale associée à l’hémorragie ventriculaire, une PIC supérieure à 20 mmHg, le type d’intervention, l’irrigation du dispositif sont des facteurs de risque infectieux (25). Au plan pathogénique et microbiologique, la principale voie de contamination est cutanée, soit à partir de la plaie opératoire, soit par le matériel. Elle est le plus souvent précoce, dans les deux premiers mois qui suivent la mise en place du matériel (8). Les germes les plus souvent en cause sont Staphylococcus aureus ou epidermidis. La seconde voie de contamination se fait à partir de l’extrémité distale du shunt, intrapéritonéale lorsqu’il s’agit d’un shunt ventriculopéritonéal. Les germes les plus souvent en cause sont des entérobactéries, notamment des bacilles à gram négatif. Celles-ci peuvent provenir d’une perforation digestive ou plus simplement d’une translocation bactérienne à partir du tube digestif (28). La colonisation est lente et insidieuse, se développant jusqu’à soixante jours après la chirurgie. En cas de perforation entérique, la flore est polymicrobienne. Une troisième voie de contamination est d’origine hématogène, à partir de foyers infectieux situés à distance (abcès dentaires, infections urinaires…). Les germes les plus souvent en cause sont des espèces plus rarement isolés comme Streptococcus viridans par exemple, d’origine buccodentaire ou des bactéries banales comme Escherichia coli d’origine urinaire. Les cathéters sont facilement accessibles à la colonisation. Leur structure facilite et permet l’adhésion des staphylocoques, par l’intermédiaire du slime, qui recouvre les bactéries et les isole de la phagocytose. Par ailleurs, la production du slime peut être à l’origine de l’obstruction du cathéter, de l’apparition de douleurs abdominales et de l’apparition d’une fièvre. La production de slime accompagne souvent la chronicisation de l’infection (29). Le diagnostic clinique est évoqué lorsqu’apparaît, quelques semaines après la mise en place du shunt, une fièvre, associée à une symptomatologie abdominale : nausées, vomissements, douleurs abdominales et malaise généralisé. Au maximum, en présence d’un shunt ventriculopéritonéal, il peut s’agir d’un

Infections neuroméningées postopératoires et abcès cérébraux 271

véritable tableau de péritonite (30). La dysfonction du shunt n’est pas un signe d’infection. En cas de cathéter atrioventriculaire, le dispositif peut être à l’origine de bactériémies, d’emboles septiques, d’endocardites et même du développement d’anévrismes mycotiques. Les dispositifs ventriculopéritonéaux peuvent être à l’origine de syndromes subocclusifs, de véritables occlusions avec ou sans perforation digestive et de péritonites. Malheureusement, les signes cliniques des infections sur shunts ou des ventriculostomies ne sont pas spécifiques et toute fièvre ou dysfonctionnement doit conduire à l’étude microbiologique du LCR. L’existence d’une hyperleucocytose, d’une hyperprotéinorachie et d’une hypoglycorachie suggèrent l’infection. La positivité d’une ou plusieurs hémocultures est un élément de grande valeur diagnostique, mais rare (31). Les cultures à partir de la valve sont utiles, même si pour certains les prélèvements peuvent endommager le dispositif. Le diagnostic est très fortement évoqué lorsqu’un même microrganisme est identifié sur deux cultures du LCR à quelques jours d’intervalle (32, 33). Le traitement des infections sur valves de dérivation est délicat. Le traitement des shunts est difficile et les antibiotiques recommandés et utilisés par voie systémique pour le traitement des ventriculites diffusent assez mal dans le LCR. Une antibiothérapie, de première intention antistaphylococcique est un choix raisonnable, en attendant la confirmation du laboratoire. L’étude du pouvoir bactéricide du LCR pourrait permettre d’appréhender l’efficacité potentielle de l’antibiothérapie instituée mais est de plus en plus rarement pratiquée. Dans la plupart des cas, la question essentielle est celle de l’opportunité de l’ablation du shunt. Lorsque le maintien du shunt en place est retenu, l’antibiothérapie peut être administrée par voie intraventriculaire. Cependant il n’y a pas de consensus sur le choix de l’antibiotique et sur la dose à administrer. Une toxicité cérébrale directe doit être redoutée. Quoiqu’il en soit, le traitement antibiotique est d’autant plus efficace que tout le matériel est enlevé, ce qui constitue pour beaucoup la première étape du traitement (34). Une dérivation externe transitoire peut suppléer l’absence de shunt en attendant le délai d’efficacité des antibiotiques. Le traitement des infections sur drainage ventriculaire externe requiert la même réflexion et procédure avec une stratégie antibiotique identique, mais avec une arrière-pensée en ce qui concerne les entérobactéries. L’antibiothérapie sera poursuivie jusqu’à la stérilisation de plusieurs prélèvements successifs de LCR.

Abcès crâniens Abcès épiduraux Les abcès périduraux constituent entre 5 et 25 % des infections intracrâniennes. Ils sont rencontrés après sinusites, mastoïdites et traumatismes crâniens. Mais la cause la plus fréquente est iatrogène, après craniotomie, tout spécialement lorsque le sinus frontal a été exposé (5, 35). Ces infections

272 La réanimation neurochirurgicale

peuvent se développer secondairement, après craniotomie, à partir d’une ostéite (36). Cliniquement, le diagnostic postopératoire est facile en raison de l’aspect inflammatoire de la cicatrice et d’un écoulement purulent. L’espace épidural est le siège de granulations septiques et exsude du matériel purulent. L’infection favorise les thromboses veineuses septiques. En cas d’abcès en rapport avec une sinusites ou une mastoïdite, la symptomatologie initiale est celle de l’affection sous-jacente La clinique est insidieuse, mais on retrouve le plus souvent une douleur localisée et des céphalées. Au fur et à mesure que se développe l’infection, apparaissent des signes inflammatoires. L’abcès devient un empyème et au maximum peut évoluer et devenir un véritable abcès cérébral avec des signes neurologiques focaux, déficitaires, accompagnés d’une détérioration de l’état de conscience. L’analyse du LCR est habituellement normale mais reste contre-indiquée en cas de lésion intracrânienne. Le recours aux examens radiologiques permet d’apprécier la lyse osseuse, de retrouver la sinusite ou la mastoïdite. L’IRM permet de distinguer les infections sousdurales des infections épidurales. Elle permet aussi d’appréhender l’évolution vers la profondeur de l’abcès épidural. Le traitement est essentiellement chirurgical : débridement et ablation osseuse, chirurgie parfois associée au traitement de la lésion causale primitive, tout spécialement en cas de sinusite frontale. Le pronostic des patients atteints d’abcès épiduraux opérés reste bon en cas de traitement précoce. Les prélèvements bactériologiques guident l’antibiothérapie.

Empyèmes sous-duraux Bien que rares, ils constituent entre 13 et 23 % des infections bactériennes intracrâniennes. Il s’agit d’affections graves grevées d’une mortalité importante estimée à 10 % (37). Ils se révèlent le plus souvent de façon brutale, par une crise d’épilepsie, une détérioration rapide de l’état de conscience et l’apparition d’un état de coma. Le plus souvent primitif, l’empyème peut être secondaire à une chirurgie de l’hématome sous-dural, (HSD) spécialement chez l’éthylique. L’infection peut aussi compliquer un traumatisme de la voûte crânienne ou encore compliquer une infection à distance. L’infection se propage à partir de l’os ou des méninges en cas d’otite, de mastoïdite ou de sinusite ; parfois à partir d’une thrombophlébite septique ou d’une thrombose veineuse cérébrale (35). Dans ces cas, l’infection est focalisée. Le processus infectieux correspond à une atteinte de la barrière de l’arachnoïde piale avec une inflammation sousarachnoïdienne. Dans 14 % des cas, il est associé à une méningite purulente (38). Cliniquement, on retrouve l’association sinusite, fièvre et déficit neurologique. Puis apparaissent des troubles de la conscience et des signes d’hypertension intracrânienne ainsi que des manifestations épileptiques. Si l’empyème est consécutif à une chirurgie de l’HSD ou à une chirurgie intracrânienne, le tableau clinique est plus insidieux avec des signes d’infections au site opératoire, de la fièvre mais sans déficit neurologique. Au point de vue microbiologique, les germes le plus souvent identifiés au site de l’infection sont

Infections neuroméningées postopératoires et abcès cérébraux 273

ceux de l’infection primitive : Staphylococcus aureus et streptocoques aérobies mais aussi des bacilles à gram négatif comme Proteus mirabilis, Serratia marsescens. Des cocci à gram positif anaérobies peuvent être identifiés. Après chirurgie, le staphylocoque doré est le plus souvent isolé. Le diagnostic différentiel entre la méningite et l’empyème cérébral est difficile. La ponction lombaire est dangereuse en raison du risque d’engagement. Seule l’imagerie cérébrale et tout particulièrement l’IRM permettent la distinction. Il s’agit d’une urgence neurochirurgicale. Les facteurs de mauvais pronostic retrouvés dans la littérature sont l’âge du patient, l’origine de l’infection, le germe en cause, le délai entre les signes cliniques et la chirurgie, l’étendue de l’empyème, le niveau de conscience à l’admission, la technique chirurgicale (39). Le traitement associe chirurgie de drainage de l’abcès par une craniotomie large, sous traitement anti-œdémateux cérébral, ablation de tout matériel étranger et antibiothérapie. Un traitement anti-épileptique sera requis plusieurs mois. Il n’y a pas de donnée objective sur la durée de l’antibiothérapie mais un traitement de trois à quatre semaines après le drainage de l’empyème est suffisant pour la plupart des patients. Dans certains cas, un traitement beaucoup plus prolongé peut être nécessaire. L’absence de régression de l’empyème doit faire évoquer une mutation du germe en cause ou une mauvaise diffusion des antibiotiques, ce qui peut amener à modifier le traitement. En dehors de l’épilepsie, les complications les plus fréquentes de l’empyème sous-dural sont l’abcès cérébral et la thrombophlébite cérébrale.

Abcès cérébral Il s’agit d’une affection dont l’incidence est depuis plusieurs années en augmentation. Cette augmentation est rapportée à la plus grande fréquence de survenue chez l’immunodéprimé avec une plus grande incidence des abcès cérébraux d’origine fongique, parasitaire ou bactérienne opportuniste. Cette augmentation pourrait aussi être la conséquence de l’amélioration de l’imagerie neuroradiologique. Les abcès cérébraux sont plus fréquents chez l’homme, et on note un pic de fréquence autour de la quarantaine (5, 40). Cinq circonstances différentes peuvent rendre compte du développement d’un abcès cérébral : un foyer de suppuration contigu, la dissémination hématogène à partir d’un site infecté, l’ouverture de la dure-mère, d’origine traumatique ou chirurgicale, un terrain d’immunosuppression sous-jacent, et enfin l’absence de circonstances particulières. La cause la plus évidente est reliée à la présence d’une suppuration de contiguïté (otite, sinusite, foyer dentaire) dont le traitement rapide fait disparaître le risque d’abcès cérébral (41). Le compartiment intracrânien est contaminé par la proximité d’un foyer septique à travers la peau, l’os, ou selon un mécanisme phlébitique rétrograde à travers la diploé. Les abcès causés par la diffusion hématogène à partir d’un foyer infecté sont expansifs, diffus, non encapsulés, multiples, et sont distribués en fonction du flux sanguin régional, avec une prédominance dans le territoire sylvien.

274 La réanimation neurochirurgicale

L’origine est souvent pulmonaire : suppurations chroniques, pneumonies, abcès pulmonaires, bronchectasie, empyèmes, angiomes oslériens, cancers ; mais aussi origine cutanée (abcès), osseuse (ostéomyélite), pelvienne ou origine en rapport avec une intervention invasive. Les patients atteints de cardiopathies cyanogènes, de shunt droit gauche, de fistules artério-veineuses, sont également des sujets prédisposés (42). Les traumatismes crâniens cérébraux pénétrants de pratique civile ou balistiques sont naturellement une étiologie. Le risque est d’autant plus important que le traumatisme introduit en intracrânien des fragments osseux et des corps étrangers. Les fractures de la base du crâne avec fistule et fuite de LCR peuvent être à l’origine d’abcès cérébraux. Du point de vue clinique, la symptomatologie peut être extrêmement variable, mais souvent insignifiante au tout début. Lorsque l’on « découvre » l’abcès, au stade d’état, il a le plus souvent une histoire déjà ancienne, silencieuse. On parle de « célébrite » (40). Le premier signe révélateur est celui d’une céphalée, limitée à l’hémicrâne ou généralisée, constante, réfractaire à la plupart des traitements antalgiques. Cette céphalée est accompagnée de nausées et de vomissements en cas d’hypertension intracrânienne ainsi que de troubles de la conscience, allant de la confusion au coma. Dans 50 à 80 % des cas, on note des déficits focaux à type de troubles visuels, de troubles de l’équilibre, de nystagmus, d’ataxie, d’aphasie et d’hémiparésie. Les crises comitiales sont présentes dans 50 % des cas en préopératoire. Seulement la moitié des patients sont fébriles avec des signes méningés dans 20 % des cas. Un œdème papillaire peut être retrouvé dans 25 % des cas. Enfin et surtout, des évolutions dramatiques avec ruptures ventriculaires peuvent se rencontrer. Les examens biologiques ne contribuent pas au diagnostic. Classiquement, la ponction lombaire est interdite, en raison du risque d’engagement. Dans le sang, on retrouve une hyperleucocytose modérée dans 60 % des cas et un syndrome inflammatoire dans 90 % des cas. C’est l’imagerie qui affirme le diagnostic. Le scanner cérébral met en évidence l’abcès cérébral sous la forme d’une image cerclée prenant le contraste, entourant une hypodensité, ainsi qu’un rehaussement méningé en faveur d’une ventriculite ou d’une méningite (fig. 1 et fig. 2). Néanmoins, le diagnostic différentiel avec d’autres lésions, métastases, infarctus, hématomes, radionécrose reste difficile. La RMN, plus spécifique, aide au diagnostic. En séquence T1, l’hypodensité centrale est en rapport avec la nécrose entourée d’une capsule contrastée, puis d’une couronne périphérique hypodense correspondant à de l’œdème. En séquence T2, les images sont identiques mais inversées en contraste (43). Avant l’utilisation large des antibiotiques, les micro-organismes le plus souvent mis en cause isolés étaient Staphylococcus aureus, les streptocoques et les bacilles à gram négatif dont Escherichia coli. À l’heure actuelle, les bacilles à gram négatif (Proteus) sont prédominants ainsi que les micro-organismes opportunistes. Les progrès de la neurochirurgie et notamment ceux liés à la localisation stéréotaxique permettent la localisation exacte de l’abcès et sa ponction ; l’amélioration des techniques de culture et d’isolement bactérienne, permettent l’identification exacte des agents responsables. Les organismes isolés

Infections neuroméningées postopératoires et abcès cérébraux 275

Fig. 1 – Scanner cérébral non injecté. Les limites de l’abcès sont difficiles à évaluer au sein d’un œdème péritumoral important.

Fig. 2 – Après injection de produit de contraste, la distinction entre l’abcès et l’œdème est facile et permet d’évaluer l’évolution sous traitement.

276 La réanimation neurochirurgicale

dans un abcès sont habituellement identiques à ceux retrouvés dans le site primitif de l’infection, notamment pour les abcès métastatiques. Les abcès à point de départ otitique sont le plus souvent à Bacteroides fragilis et à Proteus mirabilis (44). Staphylocoque doré ou epidermidis sont le plus souvent mis en évidence dans les abcès cérébraux postopératoires. Les micro-organismes retrouvés dans un contexte de cardiopathie cyanogène sont le plus souvent des streptocoques (Streptococcus viridans ou sanguis). Le traitement est médicochirurgical (45). C’est bien entendu une urgence puisque le pronostic est directement corrélé à l’état de conscience au moment du diagnostic. La chirurgie repose sur une ponction de l’abcès pour prélever le pus et réduire une éventuelle hypertension intracrânienne surtout si la localisation est profonde (46). L’abord direct de la lésion par craniotomie est un geste plus lourd mais qui conserve ses indications en cas d’abcès volumineux ou en cas d’échec au traitement par la ponction (47). L’antibiothérapie, en attendant l’identification et l’antibiogramme, est d’emblée probabiliste. Dans un contexte ORL, de foyer dentaire ou pulmonaire, l’association ceftriaxone (2 à 4 g/j) ou cefotaxime (150 à 200 mg/kg/j) et métronidazole (1,5 g/j) qui cible les anaérobies peut être recommandée en première intention. Dans un contexte de diffusion hématogène, l’association oxacilline plus aminoside plus quinolone ou fosfomycine ou rifampicine peut être utilisée. Dans un contexte post-traumatique ou chirurgical, l’association céphalosporine, fosfomycine avec ou sans imidazolée est utilisée. Dans tous les cas, celle-ci est adaptée aux données ultérieures des cultures et de l’antibiogramme. L’antibiothérapie est obligatoirement administrée par voie parentérale, à posologie optimale les trois ou quatre premières semaines. Ensuite un relais per os peut être proposé pour trois à six mois. L’utilisation des corticoïdes est très controversée. Ils ne peuvent être utilisés que ponctuellement, à la phase initiale, en cas d’œdème compressif. Un traitement antiépileptique est obligatoire. La régression radiologique peut demander plusieurs semaines. Une image peut persister plusieurs mois sur le scanner. Les récidives ne sont pas rares. Trois complications doivent être reconnues et traitées : un engagement par effet de masse, une rupture dans les ventricules ou l’espace sous-arachnoïdien et une évolution métastatique. Pour éviter la première complication, on recourt au drainage stéréotaxique et aux corticoïdes. La rupture intraventriculaire peut être traitée par drainage ventriculaire et l’administration in situ d’antibiotiques. Seul le traitement rapide de la porte d’entrée peut éviter l’évolution métastatique. Le pronostic est lié à l’état neurologique préopératoire. Les séquelles sont fréquentes à type de comitialité, de déficits et de troubles cognitifs. L’incidence des abcès cérébraux multiples est évaluée entre 20 et 50 %. Cependant, peu de données dans la littérature concernent leur prise en charge (48). S’il est logique de traiter par ponction stéréotaxique ou chirurgie en cas d’échec les lésions les plus volumineuses (diamètre supérieur à 2,5 cm), cerclées et avec effet de masse, lorsque les lésions sont de petit diamètre il est nécessaire et probablement suffisant de ponctionner une seule de ces lésions à but bactériologique (47). L’indication de l’antibiothérapie et sa durée sont les mêmes

Infections neuroméningées postopératoires et abcès cérébraux 277

qu’en cas d’abcès unique. Le problème est reconsidéré ainsi que l’indication chirurgicale en fonction des données de la surveillance clinique et radiologique pendant plusieurs mois.

Traitements préventifs La prévention des infections neuroméningées postopératoires repose sur l’association des mesures d’hygiène et l’utilisation des recommandations en matière d’antibioprophylaxie péri-opératoire.

Tableau I – Antibioprophylaxie en neurochirurgie. Acte chirurgical

Produit

Posologie

Durée

Dérivation interne du LCR

oxacilline ou cloxacilline

2 g préop

dose unique (répétée 1 fois si durée > 2 h)

allergie : vancomycine*

15 mg/kg préop

dose unique

céfazoline

2 g préop

dose unique (répétée 1 fois à la dose de 1 g si durée > 4 h)

allergie : vancomycine*

15 mg/kg préop

dose unique

céfazoline

2 g préop

dose unique (répétée 1 fois à la dose de 1 g si durée > 4 h)

allergie : vancomycine*

15 mg/kg préop

dose unique

pas d'ABP céfazoline

2 g préop

dose unique (répétée 1 fois à la dose de 1 g si durée > 4 h)

allergie : vancomycine*

15 mg/kg préop

dose unique

péni A + IB**

2 g préop puis 1 g/6 h

48 h

15 mg/kg/12h

48 h

Dérivation externe du LCR

0

Craniotomie

Neurochirurgie par voies trans-sphénoïdale et translabyrinthique

Chirurgie du rachis sans mise en place de matériel avec mise en place de matériel

Plaies craniocérébrales

allergie : vancomycine* Fracture de la base du crâne avec rhinorrhée

pas d'ABP

* Indications de la vancomycine : allergie aux bêtalactamines ; colonisation suspectée ou prouvée par du staphylocoque méticilline-résistant (réintervention chez un malade hosptalisé dans une unité avec une écologie à staphylocoque méticilline-résistant et antibiothérapie antérieure...). ** Aminopénicilline + inhibiteur de bêtalactamase.

278 La réanimation neurochirurgicale

Dans tous les cas, il y a lieu en préopératoire de rechercher et d’éradiquer un foyer infectieux patent. Dans tous les cas la préparation cutanée sera soigneuse et rigoureuse, ainsi que la préparation du champ opératoire, selon des protocoles élaborés et évalués par le CLIN. Il est acquis que le rasage majore le risque infectieux et qu’il doit se limiter au trajet de l’incision. Il est effectué en préopératoire immédiat (49, 50). Les méningites postopératoires ou post-traumatiques ont pour principale cause la fuite de LCR (6) et sont essentiellement dues à une brèche dure-mérienne. Leur prévention repose sur une suture étanche ou la fermeture chirurgicale précoce de la brèche. La place et le rôle de l’antibioprophylaxie péri-opératoire a été discutée (51), compte tenu du faible taux d’infection enregistrée (1 à 5 %) en neurochirurgie propre. L’absence d’antibioprophylaxie ne constituerait pas un facteur de risque indépendant quant à la diminution des infections du site opératoire (6). Son intérêt a cependant été bien démontré dans la prévention de l’ostéite et pour la prévention des méningites lors des craniotomies réalisées en neurochirurgie propre (52, 53). Les recommandations pour la pratique de l’antibioprophylaxie en neurochirurgie, actualisées en 1999, partent du principe que la diminution du risque infectieux par une antibioprophylaxie est indiscutable en présence d'une craniotomie et très probable lors de la pose d'une valve de dérivation du LCR (54). Les indications sont résumées dans le tableau I. Quant à la prévention des méningites par écoulement de LCR secondaires à une fracture de l’étage antérieur (rhinorrhée) ou à une fracture du rocher (otorrhée), par une antibioprophylaxie dirigée contre le pneumocoque, elle n’a jamais démontré d’efficacité (55).

Conclusion L’incidence des infections est toujours difficile à évaluer car elle dépend des recrutements des services ainsi que de leur activité. Cependant, la morbidité et la mortalité liées aux infections neuroméningées postopératoires sont importantes. Elles imposent à l’anesthésiste réanimateur de connaître la stratégie diagnostique et thérapeutique à mettre rapidement en œuvre. Le pronostic, indépendamment des facteurs démontrés, dépend de la coopération étroite entre les anesthésistes-réanimateurs, les neurochirurgiens et les bactériologistes. Si chaque structure tient ses propres statistiques, il est acquis qu’une collaboration avec le CLIN dans le domaine de la prévention (respect rigoureux des protocoles d’hygiène validés, application des protocoles d’antibioprophylaxie) est susceptible d’améliorer de façon significative les performances de chacun. En ce qui concerne les abcès cérébraux, c’est aussi dans le domaine de la prévention que doivent porter les efforts.

Infections neuroméningées postopératoires et abcès cérébraux 279

Références 1. Felton LD (1919) The Intrameningeal Virulence of Micro-organisms. New York, Rockefeller Institute for Medical Research, pp 45-56 2. Simberkoff M, Moldover NH, Rahal JJ Jr (1980) Absence of detectable bactericidal and opsonic activities in normal and infected human cerebrospinal fluids. J. Lab Clin Med 95: 362-72 3. Ernst JD, Hartiala KT, Goldstein IM, Sande MA (1984) Complement (C5)-derived chemotactic activity accounts for accumulation of polymorphonuclear leukocytes in cerebrospinal fluid of rabbits with pneumococcal meningitis. Infect Immun 46: 81-6 4. Tuomanen E, Liu H, Hengstler B et al. (1985) The induction of meningeal inflammation by components of the pneumococcal cell wall. J Infect Dis 151 : 859-68 5. Gormeley WB, Del Busto R, Saravolatz LD, RosenblumM L (1996) Cranial and intracranial bacterial infections. In Youmans JR (ed), Neurological Surgery, 4rd ed. Saunders W B Philadelphia, pp 3191-219 6. Korinek AM (1997) Risk factors for neurosurgical site infections after craniotomy: a prospective multicenter study of 2944 patients. The French Study Group of Neurosurgical Infections, the SEHP, and the C-CLIN Paris-Nord. Service Épidémiologie Hygiène et Prévention. Neurosurgery 41 1073-9 7. Levy SB (1998) The challenge of antibiotic resistance. Sci Am 278: 46-53 8. Choux M, Genitori L, Lang D, Lena G (1992) Shunt implantation: reducing the incidence of shunt infection. J Neurosurg 77: 875-80 9. Scheld WM (1989) Drug delivery to the central nervous system: general principles and relevance to therapy for infections of the central nervous system. Rev Infect Dis 11 Suppl 7: S1669-90 10. Sande M A (1981) Factors influencing the penetration and activity of antibiotics in experimental meningitis. J Infect 3 (1 Suppl): 33-8 11. Tauber MG, Sande MA (1990) General principles of therapy of pyogenic meningitis. Infect Dis Clin North Am 4: 661-76 12. Balch RE (1967) Wounds infections complicating neurosurgical procedure. J Neurosurg 26: 41-5 13. Berk SL, McCabe WR (1980) Meningitis caused by gram negative bacilli. Meningitis caused by gram-negative bacilli. Ann Intern Med 93: 253-60 14. Ross D, Rosegay H, Pons V (1988) Differentiation of aseptic and bacterial meningitis in postoperative neurosurgical patients. J Neurosurg 69: 669-74 15. Ginsberg L (2004) Difficult and recurrent meningitis. J Neurol Neurosurg Psychiatry 75 (Suppl 1): i16-21 16. Forgacs P, Geyer CA, Freidberg SR (2001) Characterization of chemical meningitis after neurological surgery. Clin Infect Dis 32: 179-85 17. Hasbun R, Abrahams J, Jekel J, Quagliarello VJ (1997) Computed tomography of the head before lumbar puncture in adults with suspected meningitis. N Engl J Med 345: 1727-33 18. Hoffmann O, Reuter U, Masuhr F et al. (2001) Low sensitivity of serum procalcitonin in bacterial meningitis in adults. Scand J Infect Dis 33: 215-8 19. Salord F, Druel B, Grando J et al. (1995) Méningites aseptiques. Mise en évidence dans le LCR d'ADN bactérien par amplification génique. Ann Fr Anesth Reanim 14: 320-5 20. Laifer G, Wasner M, Sendi P et al. (2005) Dynamics of serum procalcitonin in patients after major neurosurgery. Clin Microbiol Infect 11: 679-81 21. Veber B, Jegou F, Jusserand D (2001) Infections neuroméningées postopératoires. Conférences d’actualisation, Editions scientifiques et médicales Elsevier, pp 767-78 22. Quagliarello VJ, Scheld WM (1997) Treatment of bacterial meningitis. N Engl J Med 336: 708-16

280 La réanimation neurochirurgicale

23. de Gans J, van de Beek D (2002) European Dexamethasone in Adulthood Bacterial Meningitis Study Investigators. Dexamethasone in adults with bacterial meningitis. N Engl J Med 347: 1549-56 24. Rousseaux P, Scherpereel B, Bernard MH et al. (1981) Fractures de l’étage antérieur : notre attitude thérapeutique à propos de 1 254 cas sur une série de 11 200 traumatismes crâniens. Neurochirurgie 27: 15-19 25. Mayhall CG, Archer NH, Lamb VA et al. (1984) Ventriculostomy-related infections. A prospective epidemiologic study. N Engl J Med 310: 553-9 26. Schoenbaum SC, Gardner P, Shillito J (1975) Infections of cerebrospinal fluid shunts: epidemiology, clinical manifestations, and therapy. J Infect Dis 131: 543-52 27. Keucher TR, Mealey J (1979) Long-term results after ventriculoatrial and ventriculoperitoneal shunting for infantile hydrocephalus. J Neurosurg 50: 179-86 28. Brook I, Johnson N, Overturf GD, Wilkins J (1977) Mixed bacterial meningitis: a complication of ventriculo- and lumboperitoneal shunts. J Neurosurg 47: 961-4 29. Younger JJ, Christensen GD, Bartley DL et al. (1987) Coagulase-negative staphylococci isolated from cerebrospinal fluid shunts: importance of slime production, species identification, and shunt removal to clinical outcome. J Infect Dis 156: 548-54 30. Nelson JD (1984) Cerebrospinal fluid shunts infections. Pediatr Infect Dis 3 (3 Suppl): S302 31. Odio C, McCracken GH Jr, Nelson JD (1984) CSF shunt infections in pediatrics. A sevenyear experience. Am J Dis Child 138: 1103-8 32. Hader WJ, Steinbok P (2000) The value of routine cultures of the cerebrospinal fluid in patients with external ventricular drains. Neurosurgery 46: 1149-53 33. Lozier AP, Sciacca RR, Romagnoli MF, Connolly ES Jr (2002) Ventriculostomy-related infections: a critical review of the literature. Neurosurgery 51: 170-81 34. James HE, Walsh JW, Wilson HD et al. (1980) Prospective randomized study of therapy in cerebrospinal fluid shunt infection. Neurosurgery 7: 459-63 35. Obana WG, Rosenblum ML (1992) Nonoperative treatment of neurosurgical infections. Neurosurg Clin N Am 3: 359-73 36. Wen DY, Bottini AG, Hall WA, Haines SJ (1992) Infections in neurologic surgery. The intraventricular use of antibiotics. Neurosurg Clin N Am 3: 343-54 37. Bannister G, Williams B, Smith S (1981) Treatment of subdural empyema. J Neurosurg 55: 82-8 38. Greenlee JE (1990) Subdural empyema. In: Mandell C L, Douglas RG, Bennett J E (eds). Principles and Practices of Infectious disease. New York, Churchill Livingstone, pp 7788-91 39. Renaudin JW, Frazee J (1980) Subdural empyema: importance of early diagnosis. Neurosurgery 7: 477-9 40. Weingarten K, Zimmerman RD, Becker RD et al. (1989) Subdural and epidural empyemas: MR imaging. AJR Am J Roentgenol 152: 615-21 41. Osenbach RK, Loftus CM (1992) Diagnosis and management of brain abscess. Neurosurg Clin N Am 3: 403-20 42. Wispelwey B, Scheld WM (1987) Brain abscess. Clin Neuropharmacol 10: 483-510 43. Ingham HR, Selkon J B, Roxby C M (1978) The bacteriology and chemotherapy of otogenic cerebral abscesses. J Antimicrob Chemother 4 Suppl C: 63-9 44. Haimes AB, Zimmerman RD, Morgello S et al. (1989) MR imaging of brain abscesses. AJR Am J Roentgenol 152: 1073-85 45. Minozzi C (1987) Approche médico-chirurgicale actuelle des abcès bactériens du cerveau. Lettre Infectiol 2: 311-2 46. Rosenblum ML, Hoff JT, Norman D et al. (1980) Nonoperative treatment of brain abscesses in selected high-risk patients. J Neurosurg 52: 217-25 47. Korinek A M, Bismuth R, Cornu P (1997) Attitude face aux abcès cérébraux de l’adulte non immunodéprimé en 1996. Lettre Infectiol 12: 62-7

Infections neuroméningées postopératoires et abcès cérébraux 281

48. Mamelak AN, Mampalam TJ, Obana WG, Rosenblum ML (1995) Improved management of multiple brain abscesses: a combined surgical and medical approach. Neurosurgery 36: 76-85 49. Horgan MA, Piatt JH Jr (1997) Shaving of the scalp may increase the rate of infection in CSF shunt surgery. Pediatr Neurosurg 26: 180-4 50. Kumar K, Thomas J, Chan C (2002) Cosmesis in neurosurgery: is the bald head necessary to avoid postoperative infection? Ann Acad Med Singapore 31: 150-4 51. Hosein IK, Hill DW, Hatfield RH (1999) Controversies in the prevention of neurosurgical infection. J Hosp Infect 43: 5-11 52. Blomstedt GC, Kyttä J (1988) Results of a randomized trial of vancomycin prophylaxis in craniotomy. J Neurosurg 69: 216-20 53. Barker FG 2nd (1994) Efficacy of prophylactic antibiotics for craniotomy: a meta-analysis. Neurosurgery 35: 484-90 54. Martin C (1999) Recommandations pour la pratique de l’antibioprophylaxie en chirurgie. Actualisation. http://www.sfar.org/consensusantibio.html 55. Rathore MH (1991) Do prophylactic antibiotics prevent meningitis after basilar skull fracture? Pediatr Infect Dis 10: 87-8

États de mal épileptique J.-L. Raggueneau et A.-M. Oswald

Définition L'état de mal épileptique (EME) se définit comme « un état caractérisé par une crise d'épilepsie qui persiste ou qui se répète à des intervalles suffisamment brefs pour créer une situation épileptique fixe et durable ». En principe, on exige une durée minimale de trente minutes mais les conséquences de l'EME sont si graves que l'on s'accorde pour initier le traitement dès la constatation de trois crises successives sans reprise de la conscience ou lorsqu'une activité convulsive continue excède dix minutes (1).

Formes électrocliniques des états de mal épileptique Il existe autant de variétés sémiologiques d’EME que de crises épileptiques (2), c’est pourquoi, à notre avis, toute classification complète reste du domaine du spécialiste. Nous proposons une classification simple fondée sur quatre éléments : les mouvements anormaux, les troubles de conscience (le patient ne répond pas et ne se souvient pas des événements intérieurs et extérieurs survenus pendant la crise), le tracé EEG, et l’évolution. Cette dernière ne doit pas être négligée puisque la durée des symptômes constitue un élément du diagnostic. Le traitement est également un critère : efficace, il oriente le diagnostic. Il doit être pertinent. En effet, traiter une simple crise d’épilepsie comme un EME expose inutilement aux effets secondaires des agents antiépileptiques et traiter trop tard augmente le risque d’évolution vers un EME réfractaire avec un risque élevé de séquelles.

284 La réanimation neurochirurgicale

États de mal convulsif généralisé (EMCG) d'emblée ou généralisés secondairement Il s'agit le plus souvent de crises tonicocloniques bilatérales, subintrantes ou rapprochées avec un coma persistant entre les accès. Les troubles végétatifs sont au premier plan (hypersyalorrée, hypersécrétion bronchique, tachycardie, troubles du rythme cardiaque, bradypnée, hyperthermie) à l'origine d'une dépression respiratoire (cyanose) puis d'une acidose mixte et d'un collapsus cardiovasculaire. L'EME est « franc » (2), l'observation visuelle suffit pour faire le diagnostic. Il existe cependant des causes d'erreur : tremblements au réveil des malades hypothermiques ou lors de décharges septiques, tremblements parkinsoniens, rigidité des syndromes malins des neuroleptiques, crises toniques postérieures lors des engagements du tronc cérébral (hématomes ou tumeurs de la fosse postérieure), tremblement du tétanos, mouvements anormaux des maladies neurologiques et tremblements hypertoniques hystériques. Dans ce dernier cas, la confusion avec un EME est facile, surtout s'il existe des troubles de conscience induits par l'administration intempestive d'anticonvulsivant (voire de thiopental), d'autant que cette manifestation de conversion peut survenir chez un épileptique vrai. L'absence de désaturation artérielle et les circonstances de la crise permettent de redresser le diagnostic, mais l'enregistrement de l'EEG couplé à la vidéo reste le plus souvent nécessaire en démontrant l'absence de corrélation électroclinique. Enfin, les secousses myocloniques contemporaines des syncopes sont éliminées par l'observation de l'ECG sur le moniteur. Lorsque l'EMCG dure plusieurs dizaines de minutes, les décharges EEG fusionnent et deviennent continues, les convulsions deviennent moins marquées et sont remplacées par des mouvements rapides moins amples ou des myoclonies (EME myoclonique) parfois localisées aux seuls muscles de la face ou des extrémités (pouce, gros orteil), enfin la crise peut se résumer à des mouvements oculaires rythmiques. Cette évolution ne traduit pas la fin de l'EME mais sa persistance sous une forme « larvée » tout aussi délétère (3, 4).

États de mal non convulsif (EMNC) Bien que les tableaux électrocliniques soient identiques (4), l'EMNC se distingue du précédent par le fait qu’il ne succède pas à un état de mal convulsif franc. Au minimum, il s’agit d’une « perte de contact » de quelques dizaines de secondes, au maximum de troubles prolongés de la conscience. À court terme, la gravité est moindre, mais à long terme la mortalité est plus élevée, car les EMNC peuvent persister plusieurs heures voire des jours avant d'être détectés et traités. L'enregistrement EEG continu systématique de patient comateux a révélé la fréquence de cette forme non convulsive : dans la série de A Towne

États de mal épileptique 285

(5), 8 % des 234 comateux toute cause confondue présentent un EMNC, 34 % d’une série de traumatisés crâniens graves (6), 20 % des traumatisés crâniens recevant une prophylaxie par la phénytoïne (7), 40 % des comas postanoxiques (8-10). Il s'agit d'un état de mal électrique sans activité motrice révélatrice, les signes cliniques se résume à une perte de conscience ou une simple confusion indétectable chez un patient sédaté. Elle peut en imposer pour un retard de réveil postanesthésique, elle peut persister plusieurs heures, les troubles moteurs restent discrets : nystagmus ou mouvements saccadés de la face ou des yeux, pas de troubles végétatifs au premier plan. L'aspect EEG (10) est polymorphe : poly-pointes ondes périodiques ou quelques éléments paroxystiques surgénéralisés. Fait important, ces éléments disparaissent avec retour à la conscience dès l'injection IV de benzodiazépine. La fréquence de cette forme clinique doit conduire à réaliser un EEG chez tous les patients présentant des troubles de conscience expliqués ou non.

États de mal épileptique moteur partiel Les crises partielles (ou focales) sont divisées en deux groupes : les crises partielles simples sans modification de l’état de conscience et les crises partielles complexes où il existe une altération de la conscience. Elles entraînent un déficit postcritique (hémiplégie) ou évoluent vers la généralisation. La sémiologie clinique permet de déterminer la localisation du foyer épileptogène et constitue le premier élément du diagnostic étiologique. Les EME secondaires à une lésion focalisée (tumeur, malformation artérioveineuse…) peuvent persister des heures sans trouble de conscience. La difficulté dans le traitement de l’épilepsie partielle simple est de ne pas induire une altération iatrogène de la vigilance.

États de mal épileptique réfractaires Dix pour cent des EMCG traités et 30 % des EMNC évoluent vers un EME réfractaire au traitement (11, 12). Les causes de ce passage à la résistance pharmacologique sont l’insuffisance et le retard de traitement. Le pourcentage élevé d’EMNC évoluant vers la pharmacorésistance est expliqué par la difficulté de poser ce diagnostic et justifie la réalisation systématique d’EEG chez tout comateux. Avant de conclure à un EME réfractaire, il est prudent de contrôler les taux plasmatiques d’antiépileptiques, d’éliminer les facteurs favorisants (hyperthermie, désordres métaboliques) et les médicaments proconvulsivants (tableau I).

286 La réanimation neurochirurgicale

Tableau I – Agents épileptogènes. [D’après F Nouailhat et al. (24).] Tricycliques, IMAO, phénothiazines Antibiotiques : pénicilline, céphalosporines, carbénicilline, fluoroquinolones, isoniazide, colistine Cyclosporine Insuline, hypoglycémiants oraux Théophylline, atropine et belladone Lidocaïne Buflomédil Phenylpropanolamine, métrizamide Surdosage en phénytoïne, carbamazépine (association dangereuse avec le dextropropoxyphène) Chimiothérapie : moutardes azotées Nicotine, camphre, caféine Métaux : plomb, lithium, bismuth Amphétamine, héroïne, cocaïne Méthanol, glycols, fluorures, cyanure Organophosphorés, bromure de méthyle

Causes des états de mal épileptique Les causes sont nombreuses (tableau II) et peuvent s'additionner, on estime que 25 % des agressions cérébrales aiguës sont susceptibles de provoquer un EME. On reconnaît (12-14) : – les lésions cérébrales focalisées : hématomes intracrâniens post-traumatiques, accidents vasculaires hémorragiques ou ischémiques, tumeurs cérébrales primitives et secondaires, abcès, encéphalite (herpétiques), malformations vasculaires artérioveineuses, craniotomies, embolies gazeuses cérébrales… Elles peuvent constituer le symptôme révélateur de la lésion, l'EME initial est habituellement partiel et se généralise ensuite ; Tableau II – Étiologies des EDM de l’adulte. Avec antécédents épileptiques Épilepsie essentielle Épilepsie post-traumatique Éthylisme chronique Encéphalopathie anoxique néonatale Arrêt ou modification du traitement antiépileptique, surdosage État de mal inaugural Encéphalopathie ischémique ou anoxique Hémorragies intracérébrale et/ou méningée Tumeurs primitive ou secondaire Encéphalite, méningite ou abcès ou empyème (éventuellement postopératoires), parasitose, sepsis Désordres osmolaires, hypoglycémie Traumatismes crâniens grave et embarrure, plaie craniocérébrale Encéphalopathie hépatique Insuffisance rénale Défaillance multiviscérale Toxémie gravidique Hypoxémie Embolie gazeuse

États de mal épileptique 287

– la craniotomie (13, 14) ajoute un risque épileptique supplémentaire surtout si le volet est large, l’intervention est longue, en cas de lésion corticale, après 65 ans ; – les atteintes cérébrales diffuses : arrêt cardiovasculaire, choc septique ou défaillance multiviscérale, hypertension artérielle maligne (éclampsie) ; – les dérèglements métaboliques : hypoxémie, hypoglycémie, désordres osmolaires (hyponatrémie inférieure à 120 mmol/L et hypernatrémie), hypomagnésémie, hypocalcémie, insuffisance rénale, insuffisance hépatique, hyperoxie hyperbare (lors du traitement des embolies gazeuses) ; – les médicaments épileptogènes : anesthésiques locaux, antibiotiques, tricycliques, phénothiazine, théophylline, cyclosporine (voir tableau I) ; – le sevrage des morphiniques, des benzodiazépines, de l'alcool ou des antiépileptiques ; – la maladie épileptique : il s'agit essentiellement d'épilepsie secondaire (post-traumatique, vasculaire, éthylisme chronique, encéphalopathie néonatale), l'épilepsie essentielle se complique rarement d'EME (moins de 10 % des cas). En règle générale, il faut rechercher un facteur déclenchant : infection avec fièvre, intoxication éthylique aiguë, trouble métabolique, jeûne et surtout modification ou arrêt du traitement.

Effets délétères et pronostic des états de mal épileptique Dès les premières minutes de l'EME, les consommations cérébrales d'oxygène et de glucose s'accroissent considérablement, le débit sanguin cérébral (DSC) augmente parallèlement. Sur le plan systémique, on observe une hypertension artérielle avec hyperglycémie et hyperlactatémie. Avec la poursuite de la crise, les lactates tissulaires cérébraux s'élèvent du fait du métabolisme local et de l'hyperlactatémie systémique, ils provoquent une perte de l'autorégulation de la circulation cérébrale et un œdème cérébral (3, 4) qui entretient l'activité paroxystique. Les études expérimentales montrent qu'après trente minutes d'état de mal, il existe une dette en oxygène malgré l'élévation du DSC. La PO2 tissulaire cérébrale s'effondre de même que l'état énergétique mitochondrial. La mort neuronale et astrocytaire résulte de l'addition de plusieurs mécanismes : la production d'excitotoxines, l'absence d'inhibition des radicaux libres, la lyse osmotique des neurones par dépolarisation continue et accumulation d'acide lactique, l'induction génique de l'apoptose cellulaire. Les troubles respiratoires induits par l'apnée postcritique, le coma, l'encombrement bronchique et les médicaments anticonvulsivants entraînent une hypoxémie et aggravent l'acidose. Après une période d'hypertension artérielle initiale, les troubles hémodynamiques sont fréquents à type d'hypotension

288 La réanimation neurochirurgicale

souvent aggravée par le traitement anticonvulsivant évoluant vers le collapsus et l'hypoperfusion cérébrale. Les troubles du rythme cardiaque sont fréquents, simples ESV ou tachycardie ou fibrillation ventriculaire à l'origine d'une mort subite, leurs causes apparaissent plurifactorielles : hypoxémie, dysfonctionnement autonomique en relation avec la stimulation corticale, acidose et troubles électrolytiques. L'hyperthermie d'origine centrale et musculaire participe avec l'acidose à l'auto-entretien de la crise. Enfin, la rhabdomyolyse dont témoigne l'ascension des CPK peut provoquer une hyperkaliémie et une nécrose tubulaire aiguë. La mortalité des EME convenablement prise en charge reste élevée, entre 5 % chez l’enfant (15, 16) et 20 % chez l’adulte (17). Elle reste largement dépendante de l'étiologie, la survenue d'un état de mal aggrave significativement le pronostic des traumatismes crâniens et des hémorragies méningées. Inversement, les agressions cérébrales aiguës sont plus graves chez l'épileptique. Certaines étiologies sont de bon pronostic : sevrage en antiépileptique ou EME sans cause apparente ; d'autres de plus mauvais pronostic, en particulier les EME postanoxiques. Les autres facteurs de gravités sont : le retard de traitement (particulièrement fréquent en cas d’EMNC), la durée de la crise et sa résistance au traitement, l'existence de complications pulmonaire (pneumopathie d'inhalation) ou cardiaque, enfin le pronostic est plus mauvais aux âges extrêmes.

Médicaments de l’état de mal épileptique On distingue : les médicaments antiépileptiques classiques (MAE : phénytoïne, valproate de sodium, phénobarbital), les benzodiazépines, les anesthésiques généraux (thiopental, propofol) et la lidocaïne.

Bases pharmacocinétiques (18) (tableau III) Les propriétés pharmacocinétiques permettent de guider la conduite thérapeutique mais ne constituent pas la seule donnée, d'autres facteurs interviennent : la cause de l'EME, le type de crise, la durée avant le traitement et les propriétés pharmacodynamiques des agents utilisés. L'EME cesse lorsque la concentration cérébrale de MAE atteint sa valeur thérapeutique. On ne peut donc s'affranchir de données telles que : l'absorption, le volume de distribution, l'élimination, le modèle compartimental, les demi-vies, le passage de la barrière hémato-encéphalique (BHE), la liposolubilité, le pK et le pH, les dosages plasmatiques lorsque le MAE s'y prête. On admet les données suivantes :

États de mal épileptique 289

Tableau III – Propriétés pharmacocinétiques des agents utilisés pour le traitement de l’état de mal épileptique. Molécules

Dose Délai Demi-vie Durée Concentration Poursuite initiale moyen Elimination d'action Plasmatique du traiteen mg/kg d'action en H du traitethérapeutique ment en cas IV en mn (T1/2β) ment initial d'échec

Diazépam

0,2

1-3

20-40

15-20 min

-

Non

Clonazépam

0,02

1-3

26-42

6-8 h

-

Non

Lorazépam

(1)

0,1

40 ans, signe de focalisation et Pa syst < 90 mmHg) (17) ; – un gonflement cérébral diffus isolé ne témoigne pas toujours de l’existence d’une HIC. Il en est de même du gonflement cérébral diffus accompagnant les lésions encéphaliques focales ou les lésions de cisaillement de la substance blanche ; – en revanche, le déplacement des structures médianes et les autres signes d’engagement sont le plus souvent associés à une augmentation de la PIC mais là encore, rien n’est absolu. De nombreuses études ont comparé les données de l'imagerie avec des mesures de la PIC. Les lésions spontanément hypo- ou hyperdenses, l'hydro-

Prise en charge du traumatisé crânien isolé 331

céphalie (en particulier lorsqu'elle est active avec des signes de résorption transépendymaire) constituent autant de signes latents d’HIC. Des signes indirects tels que l'effacement des sillons corticaux ou le comblement des citernes périmésencéphaliques permettent également d'affirmer l'augmentation de la PIC. Marshall et al. (18) trouvent que la disparition ou la compression des citernes de la base est le signe le plus spécifique et le plus sensible de l’HIC : 75 % des patients n’ayant plus de citerne de la base visible et 55 % de ceux qui ont une disparition partielle présentent une HIC supérieure à 30 mmHg. La déviation de la ligne médiane de plus de 5 mm, mesurée sur la coupe qui visualise la meilleure image des cornes frontales, indique une PIC supérieure à 20 mmHg, les déviations inférieures à 5 mm n'étant pas corrélées significativement avec la PIC (19).

TDM répétées en phase aiguë La TDM représente un élément de surveillance inestimable, pour plusieurs raisons : l’évolution des images peut précéder l’aggravation clinique ; certains traitements médicaux (la sédation) empêchent une surveillance clinique correcte ; la PIC peut rester normale, alors que lésions s’aggravent (lésions temporales). Ainsi, un premier bilan tomodensitométrique de contrôle est indiqué en cas d’augmentation des valeurs de la PIC, de signe de détérioration clinique, d'absence d’amélioration clinique et toutes les fois où le premier bilan a été réalisé dans les trois premières heures suivant le traumatisme, en particulier si la première TDM est normale ou en présence d’anomalie mineure. Par la suite, la TDM sera répétée devant une aggravation de la clinique et/ou une élévation de novo de la PIC. Toute suspicion de lésion vasculaire (déficit neurologique non expliqué par les images tomodensitométriques, mise en évidence d’une fracture de la base, cervicalgies et/ou syndrome de Claude Bernard Horner, fracture du canal carotidien) nécessite une artériographie des vaisseaux du cou ou une angio IRM en plus de l’imagerie morphologique, à la recherche d’une dissection carotidienne ou vertébrale (attention au manque de sensibilité de l’angio-scanner) (20).

TDM répétées en phase subaiguë (2e et 3e semaines) La TDM peut mettre en évidence les épanchements sous-duraux : hématomes sous-duraux subaigus (l’injection intraveineuse de contraste peut être utile car ces épanchements peuvent être isodenses), hydromes sous-duraux. Elle permet également de suivre l’évolution de la taille ventriculaire et celle des espaces liquidiens sous-arachnoïdiens. Elle recherche enfin certaines complications infectieuses : abcès cérébraux, empyèmes sus- ou extraduraux. Dans ce cas, il est recommandé de réaliser des TDM avec injection de produit de contraste.

332 La réanimation neurochirurgicale

Classification des traumatisés crâniens en fonction de la TDM cérébrale La Traumatic Coma Data Bank (21) suggère une classification des traumatisés crâniens en fonction des données de la tomodensitométrie (TDM) cérébrale (tableau V). Elle présente l'avantage de la simplicité et une validation sur l’une des plus grandes séries récentes de patients. Les lésions intracrâniennes ont été divisées en deux catégories principales que sont les lésions diffuses et les lésions comprenant une image de haute densité d'un volume supérieur 25 mL (lésions de masse). Les lésions diffuses sont classées en quatre stades selon la visibilité des citernes périmésencéphaliques et la déviation de la ligne médiane. Les lésions de masse sont divisées en lésions évacuées chirurgicalement et lésions non évacuées. Le pronostic clinique est étroitement lié à la classe TDM des patients. La mortalité des patients ayant une lésion de masse chirurgicalement évacuée est comprise entre 40 et 50 %. La lésion diffuse la plus fréquente est la lésion de type II. Dans cette catégorie, le pronostic est fortement lié à l'âge des patients. En dessous de 40 ans, 39 % des patients ont une récupération sans séquelle ou avec des séquelles modérées. Au-dessus de 40 ans, ce chiffre diminue à 8 %. Dans la catégorie IV, 75 % des patients décèdent ou sont dans un état végétatif à la sortie de l'hôpital. La présence d'une hémorragie méningée ou intraventriculaire traumatique est également un facteur de mauvais pronostic. Tableau V – Classification et évolution des traumatisés crâniens en fonction de la TDM cérébrale d’après la Traumatic Coma Data Bank (26). Catégorie

Définition

Lésion diffuse I

Pas de signe d’atteinte cérébrale à la TDM

Lésion diffuse II

Citernes de la base présentes, déviation de la ligne médiane < 5 mm et/ou absence de lésion hyperdense ou en mosaïque > 25 mL

Lésion diffuse III

Compression ou disparition des citernes de la base, déviation de ligne médiane < 5 mm, absence de zone hyperdense ou en mosaïque > 25 mL

Lésion diffuse IV (effet de masse)

Déviation de la ligne médiane > 5 mm, pas de lésion hyperdense ou en mosaïque

Lésion chirurgicale

Toutes les lésions chirurgicales (hématomes)

Pas de lésion chirurgicale Lésions hyperdenses ou en mosaïque > 25 mL non chirurgicales

Imagerie par résonance magnétique (IRM) Elle permet actuellement le bilan le plus complet. Elle est supérieure à la TDM pour la mise en évidence des lésions traumatiques, à l’exception des fractures. L’accès en est cependant limité au stade aigu du traumatisme, pour plusieurs raisons : matériel de réanimation souvent inadapté au champ magnétique,

Prise en charge du traumatisé crânien isolé 333

présence nécessaire du réanimateur en salle en cas de coma et agitation éventuelle du patient, moindre disponibilité des machines. La sensibilité de l’IRM dans la détection des contusions et des lésions axonales de la substance blanche est nettement plus grande que celle de la TDM. L’IRM est supérieure à la TDM dans les lésions non hémorragiques. Ces lésions sont visualisées par un hypersignal en séquence pondérée en T2. Les lésions axonales, corticales, sous-corticales et des noyaux gris centraux sont aisément repérables sur les examens successifs. Les performances de l’IRM dans les TC minimes ont été démontrées de manière méthodologiquement robuste. Des études identiques doivent être réalisées dans les TCG. En effet, son gain n’est pas encore démontré en dépit d’une sensibilité très supérieure à la TDM. Actuellement, la TDM reste la modalité de choix pour le bilan en imagerie d’un TCG à la phase aiguë.

Prise en charge du traumatisme crânien Indications des traitements médicamenteux neuroprotecteurs Ils ont pour but de limiter les lésions entraînées par les différents médiateurs, les réactions de peroxydation lipidique et l'ischémie, qui aboutissent, par l'intermédiaire principalement de l'intrusion intracellulaire du calcium, à une destruction neuronale et gliale. Le traitement par les corticoïdes a été évalué et a prouvé son inefficacité sur le pronostic (22). Des essais ont été réalisés sur la correction de l'acidité cérébrale et sur l'utilisation potentielle de bloqueurs des canaux calciques, d'antagonistes du glutamate et sur l'inhibition des radicaux libres. À ce jour, les molécules testées n’ont pu, en clinique humaine, prouver leur efficacité.

Indications et aspects techniques de la surveillance de la PIC Les indications de la mesure de la PIC sont (1, 2) : – les patients avec un score de Glasgow < 8 (vérifié après un arrêt de la sédation de quelques heures sur un patient stable sur le plan cardiopulmonaire et une fois le bilan lésionnel réalisé) associé à un scanner cérébral anormal (hématomes, contusions, gonflement cérébral ou compression des citernes péripédonculaires) ; – en cas d’absence de lésion décelable à la TDM cérébrale, l’existence de deux ou plus des anomalies suivantes à l’admission : âge supérieur à 40 ans, mouvements d’extension uni- ou bilatéraux, pression artérielle systolique (PAS) inférieure à 90 mmHg. Dans l’état actuel de la technologie, le drainage ventriculaire externe (DVE) connecté à un capteur de pression externe est la technique de mesure de la PIC

334 La réanimation neurochirurgicale

la plus précise, de moindre coût et la plus fiable (23). Cette technique permet de plus le drainage thérapeutique de liquide céphalorachidien (LCR). La mesure de la PIC, par un cathéter miniature [microprocesseur (Codman®) ou à fibre optique (Camino®)] placé dans le cathéter intraventriculaire, apporte pour avantage d’autoriser la mesure de la PIC même quand le cathéter ventriculaire est obstrué mais pour un coût plus élevé. La mesure de la PIC intraparenchymateuse par ces mêmes cathéters est similaire à la mesure intraventriculaire, mais présente un plus grand risque de dérive du zéro. Son principal avantage est qu’elle peut être mise en place en dehors de milieux neurochirurgicaux. Les autres systèmes de mesure semblent bien moins fiables et ne doivent probablement plus être utilisés, sauf cas particulier.

Indication du Doppler transcrânien Les variations de la VCM permettent d’estimer les variations du DSC, à diamètre du vaisseau constant, si la PAM et la capnie restent constantes, et si l’autorégulation cérébrale est conservée. Ainsi le DTC est une méthode de surveillance recommandée pour détecter et guider le traitement de l’HIC et du vasospasme cérébral. Cependant, il faut souligner que si ses indications sont larges, il ne peut jamais se substituer à la mesure de la PIC. Son utilisation serait particulièrement intéressante à la phase initiale de la prise en charge du TC, avant la mise en place d’un capteur de PIC. Il pourrait permettre d’identifier les patients les plus graves et de débuter un traitement précoce de l’HIC afin de limiter la durée de l’ischémie cérébrale lors de la phase initiale de réanimation.

Indication de la surveillance de la saturation en oxygène du golfe jugulaire La saturation jugulaire en oxygène (SjO2) nécessite la mise en place d’un cathéter dans le golfe de la jugulaire. C’est une technique invasive. Elle permet cependant d’évaluer l’oxygénation globale du cerveau et le DSC, si l’oxygénation systémique est maintenue (taux d’hémoglobine et SaO2 constants). Ainsi, une baisse de la SjO2 indique une baisse du DSC qui ne correspond pas à une baisse de la consommation cérébrale en O2 et donc un risque potentiel d’ischémie cérébrale. À l’inverse une élévation de la SjO2 révèle une augmentation du DSC qui correspond à une hyperhémie cérébrale. En raison de son caractère invasif et des problèmes techniques, la SjO2 est surtout intéressante en cas d’HIC réfractaire, en particulier lors de l’utilisation de l’hyperventilation profonde (PaCO2 < 30 mmHg) ou en cas de suspicion de vasospasme et lorsque les données du DTC sont insuffisantes ou non disponibles.

Prise en charge du traumatisé crânien isolé 335

Autres techniques de surveillance Ces autres techniques sont la spectroscopie dans le proche infrarouge (SPIR), la mesure tissulaire des pressions partielles en O2 (PtiO2), CO2 et du pH et la microdialyse. La SPIR pourrait être intéressante car non invasive, mais n’a pu être validée à ce jour chez les TCG. En ce qui concerne les mesures des pressions tissulaires, ce sont des techniques invasives, coûteuses et qui n’ont pas encore été validées en clinique. La microdialyse, qui permet de doser le glucose, le lactate et le pyruvate extracellulaire, ouvre un nouveau champ d’investigation pour étudier localement l'oxygénation tissulaire. Cependant, son utilisation et son intérêt en clinique restent à définir. L’EEG est la méthode de détection de crises épileptiques ne donnant pas lieu à des manifestations cliniques, en particulier chez le patient curarisé. Il est surtout recommandé dans ce cadre-là.

Traitements de base Sédation et curarisation L'utilisation des agents sédatifs et analgésiques est proposée de manière systématique dans la prise en charge des TCG dans le but de limiter l'augmentation de la PIC secondaire à l'agitation, à la douleur, mais aussi de faciliter la mise en œuvre de la ventilation artificielle (intubation) et son utilisation (suppression de la toux, réponse au stimuli secondaires aux broncho-aspirations), et enfin de permettre le nursing et la réalisation des examens paracliniques. On peut proposer pour une sédation de courte durée, le propofol (pour moins de 6 heures) associé ou non à un morphinique (sufentanil). En cas d'instabilité hémodynamique, l'étomidate ou la kétamine peuvent être utilisés pour les toutes premières heures de la prise en charge. Pour des sédations plus longues, le midazolam peut être employé, associé à un morphinique ou éventuellement à la kétamine. La curarisation ne doit être utilisée que si la sédation s'avère insuffisante. Les indications des agents anesthésiques pour l'intubation sont résumées dans le tableau VI. Tableau VI – Option d’anesthésie et de curare pour l’induction et l’intubation. Conditions GCS : 3-8

Étomidate 0,1 à 0,3 mg/kg ou Kétamine 1 à 3 mg/kg

GCS : 9-12 et état d’agitation et/ou détresse ventilatoire

Étomidate 0,2 mg/kg Kétamine 1 à 3 mg/kg Thiopental 2 – 4 mg/kg Propofol 1 – 2 mg/kg

Succinylcholine 1 mg/kg ou ou ou

Succinylcholine 1 mg/kg

336 La réanimation neurochirurgicale

Solutés hypertoniques Actuellement deux solutés osmotiques sont utilisés dans le traitement de l'HIC : le mannitol 20 % et le sérum salé hypertonique (SSH). Le mannitol à 20 % est habituellement administré en bolus de 0,25 à 1 g/kg. Récemment, dans la prise en charge du TCG avec des signes d’engagement, un essai prospectif randomisé a comparé l'effet de l'administration de mannitol à doses habituelles soit 0,6 à 0,7 mg/kg (ND) par rapport à de fortes posologies (HD) (1,4 g/kg ou 2,8 g/kg s'il existait une anisocorie). Le devenir était significativement meilleur dans le groupe HD (24). Un deuxième protocole similaire était appliqué à une population de TCG souffrant d'un œdème cérébral diffus avec signes cliniques de mort cérébrale imminente (GCS à 3 et mydriase bilatérale). Les résultats en termes de devenir à six mois étaient là aussi sans appel en faveur du groupe HD (25). Ces études permettent de recommander une posologie de 1,4 g/kg (7 mL/kg) à administrer en urgence lors de la prise en charge d’un TCG présentant des signes d’engagement cérébral. Le SSH le mieux étudié est à 7,5 %. Plusieurs études prospectives non randomisées ont rapporté une efficacité du SSH, notamment dans les HIC réfractaires, sans effets secondaires (26). L'absence d'induction d'augmentation de diurèse est souvent rapportée. Les études cliniques comparant mannitol et SSH chez le patient avec TCG sont peu nombreuses. Lorsqu'il est comparé au mannitol 20 % dans cette population, le SSH a permis une réduction du nombre et de la durée des épisodes d'HIC. De plus, lors de l'administration de bolus répétés, un échec thérapeutique était plus souvent observé avec le mannitol 20 %. Néanmoins la charge osmolaire était supérieure dans le groupe recevant du SSH (27). Il manque donc actuellement des études prospectives de l'administration équiosmolaire de mannitol et de SSH chez le traumatisé crânien pour conclure à une supériorité de l’une des deux thérapeutiques. Cependant, dans une étude comparant mannitol 20 % et SSH 7,5 % plus dextran 6 % (RescueFlow®), ce dernier montre une efficacité supérieure en terme de diminution de la PIC (7,5 versus 13 mmHg) et de durée de l’effet (28). Des résultats similaires sont probables avec HyperHES® ou le dextran est remplacé par un hydroxyéthylamidon. Ces dernières solutions peuvent, dans le cadre de l’urgence et si le patient est en collapsus, constituer une alternative au mannitol 20 %.

Chirurgie Le bénéfice d’un traitement chirurgical urgent est certain en cas d’hématomes extradural ou sous-dural symptomatiques (épaisseur supérieure à 5 mm avec déplacement de la ligne médiane supérieur à 5 mm). L’intervention en cas d’hématome extradural est une grande urgence. En effet, on a pu démonter que, dans un délai de 70 minutes suivant l’apparition d’une irrégularité pupil-

Prise en charge du traumatisé crânien isolé 337

laire, le risque de mortalité augmente de manière significative (29). Un hématome intracérébral ou une contusion hémorragique, d'un volume supérieur à 15 mL avec déplacement de la ligne médiane supérieur à 5 mm et oblitération des citernes de la base, devraient être évacuées le plus précocement possible ; une embarrure fermée compressive (épaisseur > 5 mm, effet de masse avec déplacement de la ligne médiane > 5 mm) devrait être opérée. En ce qui concerne les contusions hémorragiques ou les lésions cérébrales de petit volume, la plupart des équipes adoptent une attitude conservatrice.

Prise en charge pré-hospitalière et au sas d’urgence Sur les lieux de l’accident, l’évaluation clinique initiale est celle de tout patient traumatisé. L’examen neurologique note le GCS, l’état des pupilles et l’existence de signes de localisations. Les lésions extracérébrales associées doivent être systématiquement recherchées. Leur description précise permet de hiérarchiser les urgences et les priorités thérapeutiques. Au terme de ce bilan précis, il est recommandé d’intuber tous les patients qui ont un GCS < 8, et/ou une détresse ventilatoire et/ou un état d’agitation non calmé par une analgésie titrée. Durant sa prise en charge, la pression artérielle systolique minimale est de 90 mmHg, l’objectif étant de 110 mmHg ou de respectivement 60 et 80 mmHg pour la PAM. La ventilation mécanique doit assurer une FeCO2 de 3538 mmHg et une SpO2 > 95 %.

Principes stratégiques de prise en charge d'un multitraumatisé avec TCG 1. La TDM cérébrale ne doit pas retarder la réanimation symptomatique initiale d'un multitraumatisé ayant un TCG. Elle est réalisée dès que le patient est stabilisé (30, 31). 2. Un TCG qui présente une mydriase uni- ou bilatérale aréactive et/ou des signes de localisation doit bénéficier de l’administration de mannitol 20 % (7 mL/kg) et doit être conduit le plus rapidement possible à la TDM cérébrale. 3. Une détresse hémodynamique, à la phase de prise en charge, évoque d’abord une hémorragie aiguë (abdomen, thorax, squelette). Deux sites de saignement sont plus spécifiques du neurotraumatisé : les plaies du scalp et les hémorragies de la sphère ORL. Les premières sont systématiquement suturées, les secondes cèdent le plus souvent à un tamponnement réalisé sur le lieu de la prise en charge. 4. La laparotomie est la procédure habituelle chez le TCG dont l'état hémodynamique est instable si l'échographie abdominale révèle une hémorragie intra-abdominale significative (32, 33). 5. En dehors de l’hémorragie, une hypovolémie peut survenir en cas de diabète insipide.

338 La réanimation neurochirurgicale

6. Enfin, l’apparition d’une vasoplégie (extrémités chaudes, conservation de la diurèse) et/ou d’une bradycardie relative doit faire évoquer une atteinte médullaire. La prise en charge en sas d’urgence est schématisée sur la figure 5. À ce stade, le patient est équilibré pour pouvoir entreprendre un transport dans de bonnes conditions de sécurité. Le bilan minimal pour un traumatisé inconscient comporte des radiographies simples du rachis (cervical, dorsal, lombaire), une TDM cérébrale et une échographie abdominale. La TDM corps entier est, dans la pratique quotidienne, l’examen de base pour faire le bilan des

Fig. 5 – Prise en charge du patient ayant un traumatisme crânien grave.

Prise en charge du traumatisé crânien isolé 339

lésions associées (34). Elle peut être pratiquée après un cliché de thorax systématique en salle de déchocage sur un patient stabilisé. Chez le polytraumatisé crânien, les avis semblent plus partagés en ce qui concerne la prise en charge précoce ou différée des lésions osseuses. Il n'existe aucune étude prospective randomisée comparant le devenir à moyen et long terme des patients TC bénéficiant d'une fixation chirurgicale précoce ou non (35). Il existe cependant un nombre important d'études rétrospectives ou prospectives non randomisées (suivi de cohorte de patients) permettant de penser qu'une fixation osseuse précoce est préférable (36). Le geste orthopédique pourrait donc être pratiqué, à condition d'éviter tout épisode d'hypoxémie ou d'hypotension artérielle (37). Dans ces conditions, la fixation précoce ne semble pas aggraver le risque neurologique ou l'incidence des complications infectieuses, mais simplifie les soins. En cas d'intervention chirurgicale hémorragique prévisible, l'indication doit être discutée conjointement entre le neurochirurgien, l'orthopédiste et le médecin anesthésiste-réanimateur ou réanimateur. L'indication de mise en place préopératoire d'un monitorage de la PIC pour une surveillance peropératoire mérite d'être discutée.

Prise en charge en réanimation Éléments de surveillance Clinique L’examen clinique est perturbé par la sédation. Néanmoins, en l’absence de signe d’engagement et de trouble neurovégétatif, le niveau de sédation doit respecter une certaine réactivité, permettant de noter de manière pluriquotidienne le score de Glasgow, afin de détecter une éventuelle complication neurochirurgicale, devant par exemple des signes de focalisation. Dans tous les cas, la surveillance des pupilles est fondamentale et doit être au moins horaire. Elle doit aussi se faire devant tout événement inattendu ou inexpliqué ou des troubles neurovégétatifs. Paracliniques La surveillance des paramètres vitaux et leur prise en charge nécessitent la mise en place d’un cathéter artériel indispensable pour surveiller la pression artérielle en continu et réaliser des gazométries afin de dépister l’hypocapnie et l’hypercapnie. La mise en place d’un cathéter veineux central est indispensable si l’on utilise des catécholamines. La surveillance continue de l’oxymétrie de pouls, du CO2 expirée, de la température centrale et de la diurèse sont également indispensables à la phase aiguë de la prise en charge. Tous ces éléments permettent de détecter et de prévenir les ACSOS.

340 La réanimation neurochirurgicale

Position de la tête La position de choix du malade est au mieux un décubitus dorsal sans surélévation de la tête, ce qui a pour but d'améliorer la PPC, même si cela entraîne une légère augmentation de la PIC, en particulier chez les patients qui présentent un état hémodynamique instable. Lorsque l'état hémodynamique est stabilisé, une élévation de la tête de 20-30° peut réduire la PIC sans altérer la PPC ni le DSC (38). Au cours des chutes brutales de la pression artérielle, la tête du patient peut être repositionnée à plat.

Mesure de réanimation symptomatique L'hydratation doit aboutir à maintenir une volémie normale, en évitant toute inflation hydrosodée. On doit veiller à garder un bilan hydrique nul, voire légèrement négatif : l’emploi des diurétiques (furosémide) doit être large. Il est impératif d'éviter toute hypo-osmolarité, et une légère hypernatrémie est souhaitable (> 140 mmol/L). L'hyperglycémie est à proscrire. Elle doit être traitée par insulinothérapie IV pour avoir une glycémie la plus proche de la physiologie (5-7 mmol/L). Dans cette optique, la perfusion des 24 premières heures doit se faire avec du sérum salé isotonique (21) ou sous forme de G5 % (21) enrichi en NaCI (9 g/L). La nutrition est débuté dés la 24e heure, le plus souvent par voie entérale. Le but étant d’apporter 25 à 30 kcal/kg/24 h. Le patient doit être maintenu en normothermie (36,5-37,5°). Le traitement et la prévention des infections nosocomiales (particulièrement fréquentes chez le TCG surtout en ce qui concerne les pneumopathies 20 à 40 %) ne diffèrent pas de ceux des autres patients de réanimation. Cependant l’emploi de la décontamination digestive sélective paraît très intéressant chez le TCG (39). L’incidence des complications thromboemboliques (20 à 30 %) nécessite une prévention par des héparines de bas poids moléculaires, qui peut être débute en général après la première semaine. La compression pneumatique intermittente des membres inférieurs peut permettre de réduire ce risque sans aggraver les lésions hémorragiques cérébrales.

Maintien de la pression artérielle et de l’hématose La PAM doit être maintenue au-dessus de 80 mmHg au besoin par l'adjonction de catécholamines (noradrénaline), plutôt qu’en optimisant le remplissage qui risque d’aggraver l’œdème cérébral voire d’entraîner une décompensation pulmonaire. Tout collapsus doit être corrigé le plus rapidement possible par une expansion volémique et par des catécholamines. La pression artérielle moyenne doit être maintenue en dessous de 100 mmHg, la clonidine et éventuellement les bêtabloquants sont à privilégier par rapport aux vasodilatateurs purs.

Prise en charge du traumatisé crânien isolé 341

Le taux d’hémoglobine est maintenu aux alentours de 10 g.dL-1. La ventilation artificielle vise à maintenir une normoxie (SpO2 > 95 %) avec une légère hypocapnie (35-38 mmHg). Toute hypocapnie inférieure à 35 mmHg doit être prohibée en particulier durant les 24 premières heures.

Sédation Les patients sont sédatés si le GSC < 8 et si un dispositif de mesure de la PIC est mis en place. En l'absence de surveillance de la PIC, les patients ne doivent pas être systématiquement sédatés, mais reçoivent des agents analgésiques (paracétamol ou morphinique titré), afin de pouvoir garder l’efficience de l’examen clinique. Une sédation n’est instituée que devant des signes cliniques d’aggravation neurologique dans l'attente de la réalisation d'une nouvelle TDM cérébrale et de la mise en place d'une PIC. L’attitude pratique à adopter est présentée dans le tableau VII. Elle découle des objectifs à remplir. Les agents nécessaires pour réaliser une sédation sont habituellement le midazolam ou le propofol associé à du sufentanil, ce dernier pouvant être remplacé par de la kétamine. Une curarisation est parfois nécessaire si, malgré une sédation jugée optimale, il persiste une augmentation prolongée de la PIC lors des soins. Il est fondamental de pouvoir réaliser des examens cliniques neurologiques répétés. La fréquence peut être augmentée chaque fois que le clinicien le juge nécessaire. Ceci explique l’importance de disposer d’agents de cinétique rapide. Après le cinquième jour, la persistance de troubles neurovégétatifs n’impose pas en général la reprise d’une sédation profonde. On fait appel à la clonidine ou aux bêtabloquants per os ou IV. Une agitation dangereuse pour le malade ou Tableau VII – Modalités pratiques de la sédation des sujets neurotraumatisés (score de Glasgow < 8). 1) Stade initial • Évaluation de l’état neurologique (après arrêt d’une éventuelle sédation lors du transport médicalisé) • Mise en place d’un dispositif de mesure de la PIC • Sédation : benzodiazépine ou propofol + morphinique ± curare • Objectifs : – adaptation au ventilateur – absence de mouvements anormaux et de troubles neurovégétatifs – PIC < 20-25 mmHg et PPC > 60-70 mmHg 2) 2e – 3e jour • Arrêt de la sédation et évaluation neurologique si sont réunis les éléments suivants : – température < 38,5 °C – stabilité hémodynamique et respiratoire – PIC < 20-25 mmHg • Reprise de la sédation pour 48 heures si, lors du réveil : – PIC > 25 mmHg – troubles neurovégétatifs marqués – agitation intense 3) Au-delà du 5e jour Reprise de la sédation pour 48 heures si lors du réveil : PIC > 25 mmHg

342 La réanimation neurochirurgicale

les soignants peut faire recourir aux neuroleptiques sédatifs (Nozinan®) ou à des doses faibles de propofol (30 - 50 mg/h/70 kg)

Traitement anticonvulsivant Le rôle de la prophylaxie des épilepsies post-traumatiques reste controversé. Elles sont classées en précoces, survenant dans les sept premiers jours, ou tardives. La majorité des études indique que l’administration des antiépileptiques réduit l’incidence de l’épilepsie post-traumatique précoce, mais pas l’incidence de l’épilepsie tardive. Ainsi, il est recommandé de n’utiliser systématiquement les antiépileptiques que dans la prévention des épilepsies précoces (40), en particulier chez les patients curarisés ou qui ont un risque élevé de convulsions. Les facteurs de risque d’épilepsie sont : un score de Glasgow < 10, une contusion corticale, une embarrure, un hématome sous- et extradural ou intracérébral, une plaie craniocérébrale et une convulsion dans les 24 heures après le traumatisme.

Prise en charge des patients souffrant d’une HIC Traitement de l’hypertension intracrânienne Un chapitre spécifique de cet ouvrage étant consacré à ce problème, seules les grandes lignes du traitement sont abordées ici. La poussée d'HIC est définie comme l'augmentation de la PIC supérieure à 20-25 mmHg avec une PPC inférieure 60 mmHg pendant plus de cinq minutes en dehors de toute stimulation. Toute apparition de poussée d'HIC de novo nécessite la réalisation d'une nouvelle TDM cérébrale à la recherche d’une lésion chirurgicale. Une fois qu’une lésion neurochirurgicale est éliminée, il est inutile voire dangereux de répéter la TDM cérébrale car le déplacement du patient est source d’ACSOS. De façon concomitante, une étiologie extracrânienne de l'élévation de la PIC est recherchée et traitée : correction d'un trouble métabolique (hypercapnie, hyponatrémie ou hyperthermie) ; traitement d'un désordre physiologique (hypotension, hypoxémie, hypercapnie, agitation, douleur et convulsions). Lorsque ces étiologies sont éliminées, le traitement traditionnel repose sur plusieurs niveaux (fig. 6). Le traitement de première intention est le drainage du LCR si cela est possible. En pratique, la DVE est ouverte pendant cinq minutes jusqu’au moment où elle s’arrête de couler. Celle-ci est alors refermée pour contrôler le niveau de PIC. Si le patient est dépendant de la DVE, il est alors nécessaire de dériver le LCR à intervalles réguliers. Cependant, la DVE ne doit pas être ouverte en permanence car le niveau de PIC ne peut plus être mesuré, même si la PIC est mesurée par un dispositif de mesure à l’intérieur du cathéter (Camino® ou Codman®). En effet, dans cette situation, c’est le niveau du bocal de dérivation qui est mesuré. Lorsque le patient n’a pas de DVE, ou

Prise en charge du traumatisé crânien isolé 343

Fig. 6 – Prise en charge de l’hypertension intracrânienne.

si celle-ci ne donne plus de LCR, des solutés hypertoniques (mannitol ou sérum hypertonique) sont administrés. En cas d’échec, on peut recourir à une hyperventilation modérée à 30 mmHg de PaCO2 ou à l’administration de propofol (bolus de 2,5 à 3 mg/kg suivi d’une perfusion de 3 mg/kg/h). Ces dernières thérapeutiques peuvent être guidées par la pratique d’un DTC. Si, malgré tout l’HIC persiste, le recours à une thérapeutique plus agressive peut être appliqué en fonction de l’étude de l’hémodynamique cérébrale (DTC et SjO2) comme les barbituriques (dose de charge 10 mg/kg IV lente puis 5 mg/kg/h), l’hyperventilation profonde (PaCO2 = 25 - 30 mmHg), l’élévation

344 La réanimation neurochirurgicale

de PAM > 100 mmHg par de la noradrénaline, la craniectomie de décompression.

Ablation du système de mesure de la PIC et sevrage de la ventilation mécanique Le dispositif de mesure de la PIC est enlevé 24 à 48 heures après l’arrêt de la sédation si le patient ne souffre plus de poussée d’HIC ou si le patient est conscient. Le sevrage de la ventilation artificielle est débuté dés cette période, afin de vérifier qu’il n’apparaît pas d’HIC lors d’une épreuve de ventilation spontanée sur tube en T. L’extubation est réalisée dés que le GCS est supérieur à 8. La pratique d’une trachéotomie chez les patients en état végétatif reste débattue et est une affaire d’école. Dans notre pratique, elle n’est envisagée que chez les patients ayant des antécédents bronchopulmonaires avec hypersécrétion bronchique ou présentant de graves troubles de la déglutition ; en sachant que la plupart des patients en état végétatif récupèrent une déglutition quasiment normale lorsqu’ils n’ont plus de sonde gastrique. C’est pour cette raison que l’indication de pratiquer une gastrostomie d’alimentation doit être large, afin de pouvoir les transférer vers les « centres d’éveil ».

Conclusion L’évolution de la prise en charge des TC graves ces dernières années a été marquée par les progrès de l'imagerie et de la réanimation. La coexistence de « lésions primaires » directement liées au TC et de « lésions secondaires » ischémiques d’une part, associées aux traumatismes extracérébraux d’autre part, nécessite une prise en charge pluridisciplinaire, dans laquelle urgentistes, anesthésistes, radiologues, réanimateurs et neurochirurgiens sont impliqués. Malgré cela, le pronostic de ces patients reste particulièrement grave puisque d’après une étude anglaise (corroborée par des résultats personnels) seulement 14 % d’entre eux vont récupérer sans séquelle à un an et que la mortalité globale est de 38 %. Ainsi, la prise en charge hospitalière n’est que la première étape de la filière de prise en charge des traumatisés craniocérébraux préconisée par la circulaire ministérielle n° 2004-280 du 18 juin 2004 et qui se poursuit durant des mois en centre de rééducation.

Références 1. The Brain Trauma Foundation (1996) Guideline for the management of severe head injury 13: 641-734

Prise en charge du traumatisé crânien isolé 345

2. Agence nationale d’accréditation et d’évaluation en santé (1999) Prise en charge des traumatisés crâniens graves à la phase précoce. Recommandations pour la pratique clinique. Ann Fr Anesth Réanim 18: 15-141 3. Bouma J, Muizelaar J, Stringer W et al. (1992) Ultra-early evaluation of regional cerebral blood flow in severely head-injured patients using xenon-enhanced computerized tomography. J Neurosurg 77: 360-8 4. Graham DI, Ford I, Adam JH (1989) Ischaemic brain damage is still present in fatal non missile head injury. J Neurol Neurosurg Psychiatr 52: 346-50 5. Jones P, Andrews P, Midgley S et al. (1994) Measuring the burden of secondary insults in head injured patients during intensive care. J Neurosurg Anesth 6: 4-14 6. Gentleman D, Dearden M, Midgley S, Maclean D (1993) Guidelines for resuscitation and transfer of patients with serious head injury. Br Med J 307: 547-52 7. Teasdale G, Jennet B (1974) Assessment of coma and impaired consciousness. A practical scale. Lancet 2: 81-4 8. Lenfant F, Sobraquès P, Nicolas F et al. (1997) Utilisation par des internes d'anesthésie réanimation du score de Glasgow chez le traumatisé crânien. Ann Fr Anesth Réanim 16: 3943 9. Reinus WR, Wippold Fj, Erickson KK (1993) Practical selection criteria for noncontrast cranial computed tomography in patients with head trauma. Ann Emerg Med 22: 1149-55 10. Cranshaw J, Hughes G, Clancy M (1996) Computerised tomography and acute traumatic head injury: time for change? J Accid Emerg Med 13: 80-5 11. Wallace SA, Bennett J, Perez-Avila CA, Gulian RW (1994) Head injuries in the accident and emergency department: are we using resources effectively? J Accid Emerg Med 11: 25-31 12. Stein SC, Spettell C, Young G, Ross SE. (1993) Limitations of neurological assessment in mild head injury. Brain Inj 7:425-430. 13. Borczuk P (1995) Predictors of intracranial injury in patients with mild head trauma. Ann Emerg Med 25: 731-6 14. Albanèse J, Arnaud S (1999) Traumatisme crânien chez le polytraumatisé. 41e Congrès National d’Anesthésie et de Réanimation. Elsevier, Paris, pp 737-63 15. Albanèse J, Portier F, Léone M (2000) Scanner chez le traumatisé crânien. 42e Congrès National d’Anesthésie et de Réanimation. Elsevier, Paris, pp 367-87 16. Liu HM, Tu YK, Su CT (1995) Changes of brainstem and perimesencephalic cistern: dynamic predictor of outcome in severe head injury. J Trauma 38: 330-3 17. Narayan RK, Kishore PRS, Beker DP (1982) Intracranial pressure: to monitor or not to monitor. J Neurosurg 56: 650-9 18. Marshall LF, Marshall SD (1986) Medical management of intracranial pressure. In: Cooper PR (ed.) Head injury. Williams & Wilkins, Baltimore, pp 177-96 19. Tabaddor K, Danziger A, Wisoof S (1982) Estimation of intracranial pressure by CT scan closed head trauma. Surg Neuro 18: 212-5 20. Alimi Y, Di Mauro P, Tomachot L et al. (1998) Bilateral dissection of the internal carotid artery at the base of the skull due to blunt trauma: incidence and severity. Ann Vasc Surg 12: 557-65 21. Marshall LF, Gautille T, Klauber MR et al. (1991) A new classification of head injury based on computerized tomography. J Neurosurg 75 (suppl): 514-20 22. Guideline for the management of severe head injury (1996) The role of glucocorticoids in treatment of severe head injury. J Neurotrauma 13: 715-23 23. Guideline for the management of severe head injury (1996) Intracranial pressure monitoring technology. J Neurotrauma 13: 685-92 24. Cruz J, Minoja G, Okuchi K (2002) Major clinical and physiological benefits of early high doses of mannitol for intraparenchymal temporal lobe hemorrhages with abnormal pupillary widening: a randomized trial. Neurosurgery 51: 628-37 25. Cruz J, Minoja G, Okuchi K, Facco E (2004) Successful use of the new high-dose mannitol treatment in patients with Glasgow Coma Scale scores of 3 and bilateral abnormal pupillary widening: a randomized trial. J Neurosurg 100: 376-83

346 La réanimation neurochirurgicale

26. Qureshi AI, Suarez JI (2000) Use of hypertonic saline solutions in treatment of cerebral edema and intracranial hypertension. Crit Care Med 28: 3301-13 27. Vialet R, Albanèse J, Thomachot L et al. (2003) Isovolume hypertonic solutes (sodium chloride or mannitol) in the treatment of refractory posttraumatic intracranial hypertension: 2 mL/kg 7.5 % saline is more effective than 2 mL/kg 20 % mannitol. Crit Care Med 31: 1683-7 28. Battison C, Andrews PJ, Graham C, Petty T (2005) Randomized, controlled trial on the effect of a 20 % mannitol solution and a 7,5 % saline/6 % dextran solution on increased intracranial pressure after brain injury. Crit Care Med 33: 196-202 29. Cohen JE, Montero A, Israel ZH (1996) Prognosis and clinical relevance of anisocoriacraniotomy latency for epidural hematoma in comatose patients. J Trauma 41: 120-2 30. Wisner DH, Victor NS, Holcroft JW (1993) Priorities in the management of multiple trauma: intracranial versus intra-abdominal injury. J Traum 35: 271-6 31. Thomason M, Messick J, Rutiedge R et al. (1993) Head CT seanning versus urgent exploration in the hypotensive blunt trauma patient. J Trauma 34: 40-5 32. Winchell RJ, Hyt DB, Simons RK (1995) Use of computed tomography of the head in the hypotensive blunt-trauma patient. Ann Emerg Med 25: 737-42 33. Huang MS, Shih HC, Wu JK et al. (1995)Urgent laparotomy versus emergency craniotomy for multiple trauma with head injury patients. J Trauma 38: 154-7 34. Portier F, Chaumoitre K, Albanese J et al. (1997) Scanner corps entier systématique dans la prise en charge radiologique du polytraumatisé [abstract CO 61]. Réan Urg 6: 709 35. Schmeling GJ, Schwab JP (1995) Polytrauma care: the effect of head injuries and timing of skeletal fixation. Clin Orthopaed Relat Res 318: 106-16 36. Poole GV, Miller JD, Agnew SG, Griswold JA (1992) Lower extremity fracture fixation in head-injury patients. J Trauma 32: 654-9 37. Jaicks RR, Cohn SM, Moller Baczs (1997) Departement of Surgery Yale. Early fracture fixation may be deleterious after head injury. J Trauma 42: 1-5 38. Feldman Z, Kanter MJ, Robertson CS et al. (1992) Effect of head elevation on intracranial pressure, cerebral perfusion pressure, and blood flow in head injured patients. J Neurosurg (1992) 76: 207-11 39. Quinio B, Albanèse J, Bues-Charbit M et al. (1996) Selective Decontamination of Digestive traction multiple Trauma patients Chest 109: 765-72 40. Guideline for the management of severe head injury (1996) Antiseizure prophylaxis following head injury. J Neurotrauma 13: 731-5 41. Thornhill S, Teasdall GM, Murray GD et al. (2000) Disability in young people and adults one year after head injury: prospective cohort study 320: 1631-5

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire T. Lieutaud et N. Bruder

Introduction Le traumatisme médullaire est une pathologie qui atteint plus de 1 000 personnes adultes par an en France. Ce sont en général des sujets jeunes en pleine santé antérieurement pour lesquels le traumatisme médullaire provoque un drame humain, économique, social, familial et psychologique terrible. La prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire a fait l’objet d’une conférence d’experts française récente (1). Ces recommandations, établies en 2003, avaient fait la synthèse sur un ensemble de sept questions primordiales concernant la prise en charge initiale et secondaire, en vue d’une harmonisation des pratiques nationales pour améliorer l’avenir fonctionnel de ces patients. Il faut souligner le faible niveau de preuve des études de la littérature ne permettant, dans la conférence d’experts, de n’établir que des recommandations de grade D ou E. Ce court chapitre ne peut reprendre tout l’argumentaire de la conférence et vise donc essentiellement à décrire les principes de la pratique de la prise en charge clinique, en sachant qu’il persiste de nombreuses zones d’ombre. Il ne fait pas de doute que la prise en charge s’est très nettement améliorée durant les 30 dernières années. Une étude montrait une diminution du risque de décès pendant la première année suivant le traumatisme de 67 %, à gravité des patients comparable, entre les années 1970 et les années 1990 (2). Le rachis cervical est le plus fréquemment atteint et le plus souvent méconnu car il peut survenir pour des traumatismes d’intensité faible. Dans une vaste étude épidémiologique incluant 34 069 patients, la fréquence de l’atteinte du rachis cervical était de 2,4 % mais environ 30 % des lésions étaient considérées cliniquement non significatives (3). Le risque est certainement plus élevé en présence d’un traumatisme crânien. Dans cette population, la fréquence de l’atteinte du rachis cervical est d’environ 5 % (4). Le risque est plus élevé lorsque le score de Glasgow est inférieur ou égal à 8.

348 La réanimation neurochirurgicale

Physiopathologie du traumatisme médullaire et protection médullaire Pour s’attacher à la réduction des conséquences de l’agression neuronale ou à la récupération neurologique après traumatisme médullaire déficitaire, il faut reprendre la physiopathologie des mécanismes conduisant à la mort neuronale. Pour cela, trois modèles animaux sont disponibles. Le premier est un modèle ischémique consécutif à un clampage de l’aorte chez le lapin. Ce modèle reproduit les lésions observées après clampage de l’aorte au-dessus de l’artère d’Adamkiewickz. Sur le plan histologique, les lésions médullaires observées sont de type œdémateux puis progressivement apparaît une infiltration polymorphonucléaire et enfin une destruction neuronale et astrocytaire. Le second modèle est observé après application d’un clamp anévrismal pendant une période courte (environ une minute). Ce modèle reproduit les lésions induites par une compression médullaire temporaire. Les lésions histologiques observées n’entraînent pas d’interruption neuronale ni d’hémorragie. Comme précédemment, un œdème astrocytaire, neuronal et axonal est observée suivi progressivement par une infiltration de type réaction inflammatoire puis d’une mort cellulaire. Le troisième modèle correspond à un traumatisme par impaction médullaire. Sur le plan clinique, il correspond le mieux à la pratique clinique. Histologiquement, il existe des interruptions axonales, des infiltrations inflammatoires précoces, des plages hémorragiques et une mort neuronale plus importante.

Protection médullaire Les différences entre les modèles expliquent en partie une variabilité des effets observés dans la littérature. Dans une revue systématique des études expérimentales sur la protection médullaire en 2001, de Haan et al. analysaient 103 études (5). Sur les 79 agents pharmacologiques testés, seulement 14 n’apportaient aucune protection. Mais des limites méthodologiques importantes rendaient les conclusions des études peu recevables. Les principales critiques étaient l’absence de contrôle de la température et la faible puissance statistique des études. La conclusion des auteurs était qu’aucun agent n’avait démontré, de manière suffisamment convaincante, un effet neuroprotecteur dans un modèle de traumatisme médullaire pour envisager de débuter une étude clinique (5, 6). Les choses n’ont probablement pas fondamentalement changé depuis 2001, bien que la qualité des études se soit certainement améliorée.

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 349

Glucocorticoïdes Les glucocorticoïdes ont de nombreuses propriétés intéressantes pour limiter l’aggravation des lésions médullaires d’un point de vue physiopathologique : pouvoir stabilisant de membrane, réduction de l’œdème vasogénique, protection de la barrière hématoméningée, augmentation du débit sanguin médullaire, inhibition de la libération d’endorphines, chélation des radicaux libres, limitation de la réaction inflammatoire (1). MB Bracken a été l’investigateur principal des trois études NASCIS qui ont étudié l’effet des glucocorticoïdes dans le traumatisme médullaire. La première étude avait inclus en 1984, 330 patients et comparait sans placebo une forte dose de méthylprénizolone (MP) (1 g/jour en bolus pendant 10 jours) à 100 mg en bolus sur la même journée. Les deux traitements n’entraînaient pas de différence d’évolution à 6 semaines, 6 mois ou 1 an après le traumatisme. L’analyse en sous-groupe a posteriori révélait plus de complications, en particulier infectieuses, après la forte dose de corticoïdes. Il n’y avait pas d’effet du délai d’injection ni de l’état clinique sur le devenir du patient (7, 8). En 1990, l’étude NASCIS 2 comparait un groupe de patients recevant une dose massive de MP (30 mg/kg suivi de 5,4 mg/kg/h pendant 24 h) par rapport à deux groupes recevant soit de la naloxone soit un placebo (9). L’étude montrait un bénéfice neurologique dans le sous-groupe des patients recevant la MP moins de 8 heures après le traumatisme. Le traitement avait un effet aggravant chez les patients traités après la 8e heure. Enfin, l’étude NASCIS 3 a randomisé 499 patients en 3 groupes : MP à la même dose que dans l’étude NASCIS 2 pendant 24 heures, pendant 48 heures ou lazaroïdes. À un an d’évolution, il n’y avait pas de différence entre les groupes. Seule l’analyse en sous-groupes trouvait des résultats favorables selon le délai d’administration (avant la troisième heure ou avant la huitième heure) et la durée d’administration de la MP (10). Des études rétrospectives montrent qu’une corticothérapie à forte dose n’est pas associée à un meilleur pronostic (11). Finalement, la conférence d’expert de 2003 conclut « Les études NASCIS sont ainsi considérées au mieux comme des études randomisées avec faible puissance (niveau III), voire comportant des biais inacceptables pour supporter une recommandation de pratique » (1). Le surcroît démontré de complications liées à la MP à forte dose (infections, hémorragies digestives) fait que le rapport bénéfice/risque de ce traitement est actuellement considéré comme défavorable.

Autres agents utilisés chez l’Homme Chez l’Homme, deux types d’agents ont fait l’objet d’études cliniques : les antagonistes des récepteurs NMDA et les gangliosides. Aucun de ces agents n’a montré de bénéfice clair en termes de récupération clinique, bien que l’antagoniste des récepteurs NMDA (gacyclidine) ait montré un bénéfice modéré en

350 La réanimation neurochirurgicale

termes de score moteur comparativement au placebo (1). L’essai utilisant les gangliosides, bien qu’également non concluant, montrait une tendance à une récupération plus rapide (12).

Nouvelles molécules De nouvelles molécules offrent un espoir réel, sans que pour l’instant les données expérimentales soient suffisamment solides pour qu’un essai clinique débute dans le domaine du traumatisme médullaire. Érythropoïétine (EPO) Cette voie pharmacologique est basée sur les propriétés anti-apoptotiques, antiinflammatoires et vasculaires de l’EPO. Cette molécule induit au niveau des cellules neuronales un effet de protection neuronale et une meilleure récupération fonctionnelle neurologique de la moelle épinière dans plusieurs études sur des modèles animaux in vivo (13-18). L’EPO est synthétisée par l’ensemble des cellules de l’organisme dès la mise en condition hypoxique. Celle-ci permet de bloquer les messages aptoptotiques générés par les caspases BAL qui entraînent un suicide cellulaire neuronal. Plusieurs études sur culture cellulaire sont maintenant disponibles. De même, différents modèles animaux d’agressions neuronales ou cérébrales (ischémie cérébrale, hémorragie sous-arachnoïdienne, traumatisme crânien, encéphalite auto-immune, ischémie cérébrale néonatale, neuropathie périphérique diabétique et rétinopathie), et les différents modèles d’agression médullaire (ischémie, compression, contusion) ont tous montré une amélioration significative des scores fonctionnels neurologiques après injection d’EPO comparativement aux animaux ayant reçu du placebo. La dernière étude de Gorio et al. démontre un effet favorable de l’EPO sur les fonctions motrices des rats traumatisés mais cet effet favorable disparaît lors de l’injection concomitante de stéroïdes à fortes doses (18). Ce résultat est à mettre en perspective avec le travail de Kaptanoglu et al. qui montre sur une analyse en microscopie électronique et sur un marqueur de stress oxydatif une équivalence d’effet des deux molécules quand les animaux sont sacrifiés au deuxième jour. Néanmoins, on sait que la récupération neurologique, dans ces modèles animaux, ne se manifeste qu’après le quatrième jour post-traumatique. Il est très probable que le mode d’action ne soit pas limité aux premières heures post-traumatiques, ce qui relativise l’intérêt des études imposant un sacrifice précoce des animaux. Un dérivé de l’EPO sans action sur l’érythropoïèse (asialo-EPO) semble aussi efficace en termes de neuroprotection, sans les effets indésirables liés à la stimulation de l’érythropoïèse (19). Deux études pilotes cliniques chez l’Homme ont été entreprises dans le domaine de l’accident vasculaire cérébral. Il faut probablement en attendre les conclusions avant d’entreprendre une étude dans le domaine du traumatisme médullaire.

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 351

Minocycline La minocycline, un antibiotique de la classe des tétracyclines, a également des propriétés anti-apoptotiques par une inhibition de l’expression des caspases, diminue l’inflammation au sein du système nerveux en modulant l’action des cytokines, bloque l’action des métalloprotéases et des MAP kinases, diminue la production de radicaux libres (20). Plusieurs études ont montré des résultats favorables à la fois in vitro et in vivo (21-25). Dans ces modèles, la minocycline diminue la taille de la lésion et améliore la récupération fonctionnelle des animaux. Mais, à notre connaissance, il n’y a pas d’étude clinique en cours sur ce sujet chez l’Homme. Il existe également une activité favorable de la minoycline sur les modèles animaux d’accident vasculaire cérébral ischémique et de traumatisme crânien.

Prise en charge médicale initiale et évaluation Prise en charge préhospitalière Lors de l’arrivée des secours sur le site de prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme, la prise en charge par les équipes préhospitalières ne doit jamais négliger la possibilité d’un traumatisme médullaire associé à un polytraumatisme. La première règle impérative est l’immobilisation du patient (26). Il a bien été montré qu’un retard diagnostique et l’absence d’immobilisation comportaient un risque important de lésion médullaire (27, 28). L’évaluation de la fonction respiratoire est indispensable. Le plus simple chez un patient conscient est d’évaluer la toux (normale, faible ou absente) et l’ampliation thoracique (normale, respiration paradoxale, tirage susclaviculaire). L’évaluation de l’état hémodynamique est également une priorité. La difficulté est de faire la part entre une hypotension liée à un traumatisme médullaire ou à une lésion associée. La bradycardie est un signe classique d’atteinte médullaire mais sa spécificité est médiocre pour éliminer une lésion hémorragique. La réponse au traitement (remplissage vasculaire et catécholamines) est souvent la seule manière de poser un diagnostic.

Évaluation L’évaluation débute dès la période préhospitalière mais sera plus précise après l’arrivée à l’hôpital et après restauration de conditions respiratoires et hémodynamiques acceptables. L’évaluation du déficit neurologique repose sur une cotation à l’aide du score ASIA/IMSOP (fig. 1 et 2). En préhospitalier, il est difficile de faire une cotation précise du déficit, en particulier sensitif, mais il

352 La réanimation neurochirurgicale

Fig. 1 – Score ASIA (sensitif et moteur) permettant d’évaluer précisément l’atteinte médullaire et devant être consigné après déchocage initial pour servir de point de référence.

Fig. 2 – Gradation de l’atteinte motrice et sensitive (complète ou incomplète). Cette gradation permet de prédire les chances de récupération.

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 353

est important de préciser l’intensité et la limite supérieure des troubles moteurs.

Niveau de l’atteinte et bilan radiologique Les atteintes médullaires cervicales sont les plus fréquentes, surtout entre C4 et C7 (fig. 3). Les lésions avec déficit sensitivo-moteur complet (grade A) sont les plus fréquentes, surtout au niveau dorsal car il s’agit le plus souvent d’un traumatisme violent à ce niveau (29). Le scanner du rachis avec reconstructions est

Fig. 3 – Répartition des niveaux d’atteinte médullaire permettant de voir que l’atteinte la plus fréquente se situe entre C4 et C6. [D’après (29).]

354 La réanimation neurochirurgicale

l’examen de référence pour le bilan lésionnel. Au niveau cervical, il permet de visualiser l’ensemble du rachis et de faciliter le diagnostic des lésions difficiles à apprécier sur les radiographies standard, notamment la jonction occiput-C1 et la charnière C7-D1 (fig. 4). Si le scanner est un examen excellent pour le diagnostic des lésions osseuses, il est mauvais pour le diagnostic des lésions disco-ligamentaires, médullaires ou radiculaires. Un examen radiologique incomplet ou mal lu est la principale cause de méconnaissance d’une lésion rachidienne et d’aggravation secondaire (30). L’IRM est le seul examen qui permet de faire le bilan des lésions médullaires. Ses indications sont encore discutées. Une indication formelle est l’existence d’un déficit neurologique sans lésions sur le scanner. L’IRM permet le diagnostic d’une hernie discale compressive, d’un hématome sous- ou extradural, d’une contusion médullaire (fig. 5). Certains neurochirurgiens

Fig. 4 – Rachis cervical normal obtenu après reconstruction d’une acquisition hélicoïdale au scanner (coupe sagitale et frontale) permettant de reconnaître facilement les zones difficiles à visualiser sur les radiographies standard : charnière occiput – C1 – C2 ; charnière C7 – D1.

Fig. 5 – Imagerie IRM permettant de voir la lésion discale C5 – C6 qui apparaît en hypersignal ainsi que la contusion médullaire en regard.

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 355

souhaitent réaliser une IRM médullaire systématique. L’avantage de cette attitude est d’avoir un bilan radiologique précis et complet préopératoire, d’analyser plus précisément la gravité, ce qui peut avoir une incidence sur la prise en charge et de différencier les lésions primaires des lésions secondaires apparaissant lors de l’hospitalisation. L’inconvénient de l’IRM est de retarder une intervention de décompression et la difficulté de surveillance des patients polytraumatisés dans l’enceinte IRM. Le poids de ces inconvénients diminue au fur et à mesure que la disponibilité des machines augmente et que les conditions de ventilation et de monitorage s’améliorent. Les clichés dynamiques à la recherche de lésions ligamentaires, réalisés soit au scanner soit à l’IRM, n’ont pas d’indication à la phase aiguë.

Prise en charge cardiovasculaire Physiopathologie de l’ischémie médullaire Il manque clairement des études pour pouvoir déterminer le niveau optimal de pression artérielle à atteindre dans le cadre de la prise en charge du patient victime d’un traumatisme vertébromédullaire. Par analogie avec la traumatologie cranio-encéphalique, toutes les ACSOS doivent être évitées et en particulier l’hypotension artérielle. Les études anatomiques du système artériel médullaire montrent que le système artériel est un système de vascularisation terminale composé d’une artère spinale antérieure et de deux artères spinales postérieures sans anastomoses entre les deux systèmes. Toute la partie centromédullaire n’est vascularisée qu’en régime terminal. On peut comprendre aisément la gravité et le retentissement prédominant des reculs traumatiques de corps vertébraux ou de fragments de ces corps sur les fibres motrices de la moelle antérieure irriguées par l’artère spinale antérieure sans système artériel de suppléance. Certains auteurs considèrent que l’agression vasculaire spinale est le primum movens du traumatisme médullaire. La compression vasculaire entraîne une ischémie en aval du territoire terminal d’une part et en amont une thrombose vasculaire ainsi qu’un vasospasme contribuant à des phénomènes d’agression secondaire, associés à un dégradation endothéliale et de l’œdème médullaire. Les recommandations éditées par la Société américaine de neurochirurgie, de même que par la Société française d’anesthésie réanimation se basent sur un ensemble de six études rétrospectives ou prospectives sans randomisation s’étalant sur une durée de vingt ans, entre 1976 et 1997. La pertinence de ces études est donc faible. Néanmoins l’ensemble de ces études inclut un collectif d’environ 550 patients et toutes ces études donnent la même conclusion : un traitement médical agressif avec une pression artérielle augmentée par des interventions médicales stratifiées (remplissage puis vasopresseurs) avec des objectifs de pression artérielle moyenne entre 80 et 90 mmHg améliore signi-

356 La réanimation neurochirurgicale

ficativement le devenir des patients. Le rationnel sur lequel est basé cette attitude est fondé sur l’hypothèse d’une ischémie médullaire comme cause principale de l’agression initiale et secondaire au niveau de la moelle épinière. Cette attitude est à mettre en parallèle avec le concept de Rosner appliqué dans la traumatologie crânienne, basé sur la perte de l’autorégulation cérébrale motivant des pressions de perfusion cérébrale plus importantes après traumatisme crânien en particulier en cas d’œdème cérébral diffus. En effet les modèles animaux de traumatisme médullaire, sur lesquels sont appliqués un régime d’hypotension, ont un devenir neurologique moins bon que ceux sur lesquels une tension artérielle normale est maintenue. Par ailleurs, le modèle d’autorégulation cérébrale est équivalent au niveau médullaire et au niveau encéphalique.

Conséquences cardiovasculaires du traumatisme Le traumatisme médullaire provoque une interruption du système nerveux sympathique en dessous de la lésion. Les conséquences cardiovasculaires sont d’autant plus importantes que le niveau de l’atteinte est élevé, le niveau critique se situant autour de T6. Dans la série de Lehman et al., l’hypotension était retrouvée dans 68 % et la bradycardie dans 100 % des atteintes cervicales complètes comparativement à 0 % et 4 % pour les atteintes dorso-lombaires (31). Le pic d’incidence de la bradycardie était observé 4 jours après le traumatisme puis régressait progressivement les 10 jours suivants chez la majorité des patients. L’hyperréflectivité autonome (dysautonomie médullaire) survient à distance du traumatisme, presque toujours pour des atteintes au-dessus de T6. Les manifestations cliniques vont de symptômes mineurs (céphalées, dilatation pupillaire, pâleur suslésionnelle et flush en sous-lésionnel, extrémités froides sous la lésion, érection) à des troubles sévères (hypertension artérielle, bradycardie) pouvant conduire à des complications graves (accident vasculaire cérébral…) (32). La physiopathologie de cette complication associe la perte du contrôle inhibiteur supraspinal sous l’influence du baroréflexe et une hypersensibilité des récepteurs des effecteurs sympathiques ganglionnaires ou périphériques du fait de la dénervation. Les stimuli associés à ces épisodes de dysautonomie sont extrêmement variés (distension vésicale, problèmes digestifs, incision chirurgicale…) (32).

Moyens d’augmentation de la pression artérielle On ne peut recommander, à partir de la littérature, une amine vasopressive particulière pour atteindre les objectifs de pression artérielle. Il semble qu’un nombre important de professionnels choisissent la noradrénaline dans ce cas. C’est bien sûr un vasopresseur très largement utilisé en réanimation mais ce

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 357

n’est pas forcément un choix pertinent pour les traumatisés médullaires. En effet, il existe presque toujours, surtout pour les atteintes cervicales, une bradycardie sévère, liée à une hypertonie parasympathique. Or, la fréquence cardiaque est l’un des deux déterminants du débit cardiaque et la noradrénaline n’a pas d’effet tachycardisant. Dans certains cas, la simple accélération de la fréquence cardiaque suffit à rétablir une pression artérielle normale (fig. 6).

Fig. 6 – Courbe de tendance de la fréquence cardiaque (FC), de la pression artérielle (PA) et du nombre d’extrasystoles ventriculaires (ESV) obtenue lors de l’introduction d’isoprénaline chez un patient tétraplégique ayant une bradycardie sévère. L’accélération de la fréquence cardiaque par un bêtamimétique pur s’accompagne d’une augmentation de la pression artérielle mais aussi du nombre d’ESV.

358 La réanimation neurochirurgicale

En outre, il est dangereux de perfuser la noradrénaline sur une voie veineuse périphérique en raison du risque d’effet bolus. La dopamine, agent vasoactif très décrié dans le cadre du choc septique ou cardiogénique, trouve là probablement une place intéressante.

Prise en charge respiratoire Les problèmes respiratoires sont au premier plan de la prise en charge des traumatisés médullaires. Dans une étude prospective de ces complications à la phase aiguë, 67 % des patients admis souffraient de 544 atteintes respiratoires. L’atélectasie était la complication la plus fréquente, suivie par la pneumonie. Ces complications survenaient préférentiellement chez les patients ayant une atteinte complète (grade A) et cervicale (33).

Prise en charge des voies aériennes C’est un problème qui se pose de manière quasi constante lorsqu’il existe une atteinte médullaire cervicale. La crainte est d’aggraver les lésions médullaires lors des manœuvres d’intubation si le rachis cervical est instable. Ce risque dépend de nombreux facteurs : degré d’instabilité des lésions osseuses, niveau de l’atteinte, conditions d’intubation, mobilisation de la tête lors de l’intubation. En préhospitalier, du fait de conditions d’intubation difficiles et d’une expérience des opérateurs parfois limitée, il paraît préférable de ne pas tenter d’intuber les traumatisés médullaires isolés en l’absence de détresse respiratoire patente. Lorsque l’intubation trachéale est réalisée en réanimation ou au bloc opératoire, la stabilisation de la tête par un aide est le minimum indispensable car les colliers cervicaux rigides compliquent la visualisation glottique. Le débat entre l’intubation sous laryngoscopie directe et l’intubation sous fibroscopie est loin d’être clos. La laryngoscopie s’accompagne certainement d’une mobilisation du rachis cervical, maximale au niveau de la jonction craniocervicale et minime en dessous de C4. Les cas cliniques rapportant une aggravation clinique liée à la laryngoscopie sont loin d’être convaincants et plusieurs séries de patients rapportent l’absence de complication liée à la technique. La fibroscopie a l’avantage de moins mobiliser le rachis, surtout si l’intubation s’avère difficile, mais demande un opérateur entraîné. Elle est contre-indiquée en cas de traumatisme crânien en raison du risque d’augmentation de la pression intracrânienne. La technique la plus appropriée n’est donc pas connue mais le risque d’aggravation lors de la laryngoscopie est certainement très faible pour un opérateur entraîné lorsqu’elle est associée à une immobilisation du rachis lors de la procédure.

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 359

Risque d’insuffisance respiratoire aiguë : effet du niveau lésionnel et du temps L’insuffisance respiratoire aiguë et la ventilation artificielle sont souvent requises dans les premières semaines de l’évolution. L’atteinte des muscles respiratoires accessoires diminue l’efficacité de la ventilation et, même en cas d’atteinte dorsale, la paralysie des muscles abdominaux limite l’efficacité de la toux et favorise l’encombrement bronchique. L’impossibilité définitive de sevrage de la ventilation artificielle est rare et ne se voit, en l’absence de pathologie pulmonaire préexistante, que pour les atteintes au-dessus de C4. Même dans ce cas, l’implantation d’un stimulateur phrénique peut permettre le sevrage ventilatoire. Celui-ci ne doit cependant être envisagé qu’après une absence totale de récupération de plus de six mois car des récupérations tardives, dans 20 % des cas, ont été décrites (34). L’altération de la mécanique respiratoire a été décrite chez des patients à distance du traumatisme. Il existe une relation étroite entre le niveau de l’atteinte et la diminution de la capacité vitale, du volume de réserve expiratoire ou du VEMS (tableau I) (29, 35, 36). Le temps joue également un rôle majeur dans la récupération des capacités respiratoires par des mécanismes multiples (renforcement des muscles inspiratoires en suslésionnel, atrophie musculaire sous-lésionnelle, spasticité thoracique améliorant la dynamique respiratoire, modifications de conformation de la cage thoracique et du diaphragme) (tableau II) (29, 35). À la phase aiguë, malgré une ventilation spontanée effiTableau I – Mécanique respiratoire à distance du traumatisme en fonction du niveau lésionnel chez des patients assis. C3-C4

C5-C6

C7-C8

T6-T7

CVF

53

58

63

80

CI

65

72

78

100

VRE

33

37

41

50

VEMS

61

66

70

85

(CVF : capacité vitale forcée ; CI : capacité inspiratoire ; VRE : volume de réserve expiratoire ; VEMS : volume expiré maximum en 1 seconde). Les valeurs sont exprimées en pourcentage des valeurs obtenues chez des sujets sains. [D’après (36).] Tableau II – Évolution capacité vitale forcée (CVF) et du volume expiré maximum en 1 seconde (VEMS) en fonction du temps chez des patients tétraplégiques. Les valeurs sont exprimées en pourcentage des valeurs obtenues chez des sujets sains. On voit que la période du sevrage respiratoire se situe entre 3 et 5 semaines après le traumatisme mais que la récupération continue largement après cette période, sur un rythme plus lent. [D’après (35).] Admission

3 semaines

5 semaines

3 mois

5 mois

CVF

31

36

45

51

58

VEMS

27

36

42

47

59

360 La réanimation neurochirurgicale

cace, il est presque toujours impossible d’éviter une période de ventilation artificielle pour les atteintes complètes au-dessus de C7. En dessous de C7, une kinésithérapie intensive associée à un sanglage abdominal peut permettre d’éviter l’intubation trachéale.

Effet de la posture Une croyance répandue veut que les patients aient un meilleur état respiratoire en position assise. Ceci est erroné chez les traumatisés médullaires. Le maintien en position assise favorise l’accumulation des sécrétions bronchiques et ne facilite pas l’expectoration chez des patients qui ont des capacités de toux limitées. Mais l’idée de l’amélioration de la mécanique respiratoire en position assise repose sur un meilleur fonctionnement du diaphragme. Il a été montré l’inverse chez des patients tétraplégiques. Le passage de la position assise à la position couchée augmentait la capacité vitale et la capacité inspiratoire (36). Les hypothèses avancées sont un meilleur fonctionnement du diaphragme lié à un étirement des fibres (loi de Starling) et à la faible participation des lobes pulmonaires inférieurs du fait de la paralysie abdominale et de l’action prédominante des muscles cervicaux. La meilleure attitude à la phase aiguë consiste donc probablement à varier la posture pour favoriser le drainage des sécrétions et à évite la position assise dans le lit.

Prévention de la thrombose veineuse profonde Ce sujet a fait l’objet de recommandations récentes (37). Le risque thromboembolique dépend du caractère complet ou incomplet du déficit mais, en général, le traumatisme médullaire comporte un risque très élevé d’événements thrombo-emboliques (38, 39). Il faut différencier dans les études les thromboses veineuses profondes (TVP) diagnostiquées par les examens paracliniques (phlébographie ou échographie Doppler) et les TVP cliniques. Les examens paracliniques sont bien entendu plus sensibles mais la maladie thrombo-embolique cliniquement significative est heureusement beaucoup moins fréquente. En l’absence de prophylaxie, la proportion de TVP est comprise entre 14,5 et 81 % (39-43). L’existence de troubles moteurs est un facteur clé du risque (43). Dans une étude rétrospective provenant d’un registre national ayant inclus 1 419 patients entre 1986 et 1989, la fréquence des TVP était de 22,9 % en cas de paraplégie complète et de 9,3 % lorsque le déficit moteur était partiel (42). Le niveau lésionnel semble avoir une faible influence sur le risque thrombotique, probablement en raison du risque faible de thrombose au niveau des membres supérieurs. Il existe probablement un rôle favorisant de la chirurgie sur le risque thrombo-embolique (44). Le risque d’embolie pulmonaire est

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 361

moins bien évalué mais se situe autour de 4,5 % (42). Dans une cohorte monocentrique de 28 239 traumatisés médullaires, suivis de 1973 à 1998, l’embolie pulmonaire représentait 9,7 % des causes de décès. Il existe peu de données sur l’efficacité des méthodes physiques. La compression pneumatique intermittente semble efficace lorsque les résultats sont comparés à ceux d’un groupe contrôle historique (45). Dans une série rétrospective cas-témoin de 428 patients, l’utilisation d’une compression pneumatique intermittente conjointement avec des bas de contention permettait une réduction de risque de TVP et d’EP de 50 % (46). Ceci rejoint les résultats d’études prospectives réalisées en chirurgie orthopédique et d’une méta-analyse, montrant une efficacité claire de la compression pneumatique intermittente (47-49). L’utilisation d’héparine (héparine non fractionnée ou héparine de bas poids moléculaire) diminue l’incidence de TVP par rapport à l’absence de prophylaxie, lorsque les groupes contrôles étaient historiques (50, 51). L’héparine non fractionnée semble plus efficace lorsqu’elle est employée à doses adaptées en fonction du temps de céphaline activé (52). Dans les études récentes, les HBPM ont une efficacité comparable à l’héparine non fractionnée (53). Dans une étude chez 105 traumatismes du rachis, l’enoxaparine était administrée à la dose de 30 mg deux fois par jour. Il existait une atteinte motrice complète chez 40 patients et 50 d’entre eux étaient opérés. Aucune TVP clinique n’était détectée. Soixante patients bénéficiaient d’une échographie, qui était négative dans tous les cas (54). Dans une autre série de 276 traumatisés de rachis, dans laquelle la thromboprophylaxie associait enoxaparine 40 mg/j au port de bas de contention, il était noté une embolie pulmonaire et 2 TVP (55). Le risque hémorragique est important à prendre en compte en raison de l’aggravation possible d’un hématome périmédullaire ou d’une hémorragie intramédullaire. Lorsque l’héparine est injectée à dose fixe trois fois par jour, la fréquence des hémorragies varie de 5,3 à 12 % (56, 57). Pour les HBPM, des hémorragies majeures sont rapportées chez 10 % des patients dans une étude rétrospective utilisant l’énoxaparine à la dose de 30 mg toutes les 12 heures (54). Il est donc prudent de ne débuter une prophylaxie que 24 à 48 heures après le traumatisme lorsque le risque hémorragique diminue. En revanche, un traitement anticoagulant comporte un risque hémorragique élevé. Dans la seule étude où l’héparine était employée pour obtenir un TCA à 1,5 fois le témoin, la fréquence des hémorragies était de 24 % (52). La plupart des événements thrombo-emboliques surviennent dans les trois mois qui suivent le traumatisme médullaire (58). C’est donc la durée logique de la prophylaxie anti-thrombotique après le traumatisme en l’absence de facteur de risque surajouté.

362 La réanimation neurochirurgicale

Prise en charge du risque infectieux Les complications infectieuses sont les causes majeures de mortalité après traumatisme médullaire. Les sites les plus fréquemment atteints sont les poumons et l’appareil urinaire. Parmi les patients traumatisés, la présence d’un traumatisme médullaire est un facteur de risque important de complication infectieuse (59). Ceci est peut-être dû à une dépression immunitaire, rapportée chez ces patients (60), ou à la longueur de l’hospitalisation avec des dispositifs invasifs. La prise en charge des infections ne diffère pas de celle des autres patients de réanimation mais le diagnostic peut être retardé par l’absence de fièvre du fait de la dysrégulation thermique.

Système digestif et nutrition Après un traumatisme médullaire responsable d’une para- ou d’une tétraplégie, il existe un catabolisme protéique intense, comparable à celui observé chez les traumatisés crâniens, et prolongé plusieurs semaines après le traumatisme (61). Ce catabolisme protéique n’est pas limité par un apport protéique élevé. Il contraste avec une dépense énergétique basse souvent inférieure au niveau du MB calculé (62). La dépense énergétique des patients tétraplégiques est ainsi en moyenne de 23 kcal/kg/j et celle des paraplégiques de 28 kcal/kg/j. Il y a donc une opposition entre le catabolisme protéique, obligatoire et prolongé, et l’hypométabolisme des patients. La perte musculaire est la conséquence de la dénervation. Elle est quasi inéluctable et il ne faut donc pas tenter de l’annuler en apportant un excès nutritionnel qui s’accompagnerait d’une prise de poids délétère pour la rééducation. Chez les traumatisés médullaires, l’iléus fonctionnel en rapport avec la lésion médullaire est un phénomène constant, présent dès l’admission du patient et persistant après la sortie du service de réanimation. La nutrition entérale doit donc être débutée précocement en augmentant la ration calorique progressivement sous contrôle des résidus gastriques. Le risque d’ulcère de stress est élevé et justifie une prophylaxie, en particulier chez les patients sous ventilation artificielle.

Fixation rachidienne précoce ou tardive Il n’y a pas d’argument scientifique validant l’intérêt d’une intervention chirurgicale précoce plutôt que tardive dans la prise en charge des traumatisés médullaires sur le devenir fonctionnel des patients. Les deux indications opératoires formelles en urgence sont l’existence d’un déficit neurologique incomplet ou d’un déficit évolutif. Il est clair que le traitement des lésions

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 363

engageant le pronostic vital prime sur le traitement du traumatisme rachidien. Pour les patients ayant un déficit complet, l’attitude est de plus en plus en faveur d’une ostéosynthèse précoce et rapide (63, 64). Au niveau cervical, il s’agit le plus souvent de lésions isolées, requérant une chirurgie de durée moyenne (< 3 heures), non hémorragique. L’avantage de la stabilisation du rachis est de permettre une mobilisation sans risque d’aggraver les lésions, de pouvoir traiter sans arrière pensée les complications survenant en réanimation et de pouvoir commencer le plus tôt possible une prophylaxie antithrombotique par une HBPM. Au niveau dorsal, l’attitude est plus complexe car le traumatisme du rachis est souvent associé à un polytraumatisme qui peut nécessiter d’autres priorités et la chirurgie est plus difficile et plus longue. Cependant, une atteinte pulmonaire liée à une contusion ou un syndrome d’inhalation s’aggrave souvent de manière rapide à partir du deuxième jour post-traumatique. L’apparition d’une hypoxémie rend difficile la chirurgie à cette période. On peut alors se trouver devant un patient lourd de réanimation pour lequel il existe un risque lié au déplacement des fractures lors des mobilisations. La période des 24 premières heures offre dans ces situations une fenêtre thérapeutique pour opérer le patient dans les meilleures conditions. La persistance de la controverse sur la place de la chirurgie précoce tient aussi à la définition de ce terme. Dans certaines études, une chirurgie est précoce lorsqu’elle est réalisée dans les 72 heures qui suivent le traumatisme. Pour d’autres, un délai de 6 – 8 heures après le traumatisme est l’objectif à atteindre. Il est assez évident que les contraintes lourdes liées à une chirurgie très précoce (< 8 h) sont justifiées, dans l’esprit de ceux qui la pratiquent, par une meilleure chance de récupération. Mais ceci reste à démontrer chez les patients ayant une atteinte médullaire complète.

Pronostic à long terme et rééducation Récupération fonctionnelle après traumatisme médullaire L’importance de la récupération post-traumatique dépend du niveau de la lésion, de la force des différents groupes musculaires mais surtout du degré de l’atteinte (complète ou incomplète). Le type de traumatisme ne joue aucun rôle si on différencie les atteintes complètes des atteintes incomplètes. Il est important de réaliser que, dans de rares cas, certains patients avec une atteinte motrice et sensitive complète peuvent récupérer de manière excellente. Il est donc extrêmement hasardeux de faire un pronostic à la phase initiale du traumatisme et il faut être prudent dans les renseignements que l’on communique à la famille du patient. Environ 11 % des patients ayant un grade A initialement (déficit sensitivomoteur complet) récupèrent au moins un niveau dans la classification avec environ 3 % atteignant un grade C et 3 % un grade D (65). Les patients qui

364 La réanimation neurochirurgicale

récupèrent une sensibilité ou une motricité incomplète précocement (entre 1 et 3 mois) ont un meilleur pronostic. Par ailleurs, entre 60 % et 90 % des patients regagnent un niveau moteur dans les tétraplégies complètes. La récupération est meilleure pour les atteintes en dessous de C4. Un résumé de l’évolution du déficit dans les tétraplégies complètes est donné dans le tableau III. Tableau III – Récupération musculaire sous-lésionnelle après tétraplégie complète. 1

La plupart des patients regagnent un niveau moteur au moins

2

La force initiale du muscle est le meilleur élément prédictif de la récupération à 1 an

3

Plus la récupération musculaire est rapide, meilleur est le pronostic à long terme

4

La majorité du déficit récupère pendant les 6 premiers mois mais une amélioration plus tardive est possible (jusqu’à 2 ans ou plus après le traumatisme)

5

La persistance d’une sensibilité sous lésionnelle à la phase initiale améliore les chances de récupération

6

La récupération musculaire à une cotation d’au moins 3/5 concerne 50 % des muscles côtés 0/5 dans la première semaine au 1er niveau sous lésionnel 100 % des muscles côtés 1 ou 2/5 la première semaine

7

1 mois après le traumatisme 25 % des muscles côtés 0/5 au 1er niveau sous lésionnel récupèrent à 3/5 1 % des muscles côtés 0/5 au 2e niveau sous lésionnel récupèrent à 3/5

Les patients ayant une tétraplégie incomplète ont de bien meilleures chances de récupération. Pour les patients de grade B (sensibilité préservée), le pronostic est meilleur chez ceux qui gardent une sensibilité profonde que chez ceux n’ayant qu’une sensibilité superficielle. Les chances de récupérer la marche chez un patient ayant une sensibilité profonde préservée à la phase initiale sont de 40 % à 80 % alors qu’elles ne sont que de 15 % environ lorsque seule la sensibilité superficielle est préservée (66, 67). La préservation d’une sensibilité sacrée est également un élément important du pronostic à long terme (68). Entre 52 % et 76 % des patients ayant une tétraplégie incomplète sur le plan moteur (grade C) évoluent vers un grade D ou E (65). De manière générale, les patients paraplégiques ont une moins bonne récupération motrice que les patients tétraplégiques (68). Ces chiffres montrent l’importance d’une évaluation précise à la phase initiale (1re semaine) et de manière régulière (1 mois, 3 mois) qui permet de suivre l’évolution du patient, ses capacités de récupération et d’adapter la rééducation en fonction de cette progression. Il n’y a pas de spécificité de la rééducation fonctionnelle respiratoire. Le sevrage respiratoire est dépendant du niveau d’atteinte motrice.

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 365

Rééducation respiratoire La fonction respiratoire est double : inspiratoire et expiratoire. Les muscles inspiratoires dépendent d’une balance entre le diaphragme et les muscles intercostaux essentiellement. Les racines motrices du premier quittent le canal médullaire en C3-5, les intercostaux voyant leurs racines innervatrices naître au niveau de chaque métamère thoracique. Par conséquent, toute atteinte supérieure à C4 et encore plus à C3 induit une dépendance définitive à une machine de ventilation ou à un système de déclenchement de la contraction diaphragmatique. La fonction expiratoire dépend pour l’essentiel des muscles abdominaux innervés par les racines T7 à T11. En cas d’atteinte supérieure à T7, c’est le diaphragme qui devra apprendre à effectuer l’accélération de flux expiratoire pour l’expectoration et le drainage bronchique. En général, cette rééducation prend quelques semaines. Les modalités de sevrage (aide inspiratoire, CPAP, ventilation spontanée sur raccord en T) n’ont pas été comparées chez les patients traumatisés médullaires avec un niveau déficitaire cervical.

Rééducation vésicosphinctérienne L’agression médullaire induit une dysfonction neurovégétative avec perte de la commande volontaire sphinctérienne, qu’elle soit vésicale ou digestive. Toute dysfonction vésico-sphinctérienne compromet l’appareil urinaire haut, en particulier le rein. L’objectif de la rééducation fonctionnelle est de réduire le risque infectieux urinaire et de combattre le reflux vésico-urétéral. Pour cela, deux méthodes essentielles sont à mettre en jeu : réduire le résidu vésical en facilitant la bonne évacuation urinaire et éviter le maintien prolongé d’un système de drainage vésical. En se basant sur des évaluations échographiques semi-automatisées pour calculer le résidu vésical, on peut optimiser la thérapeutique associant à la demande et en fonction de la sensibilité de chaque patient, des percussions suspubiennes, un drainage vésical stérile itératif, le recours à des médications anticholinergiques et éventuellement à l’injection de toxine botulinique (69). Le désondage vésical précoce est recommandé car il permet d’éviter de laisser en place une sonde urinaire vecteur d’infection. Il permet également de garder une vessie dilatable et capable de faire office de réservoir urinaire et ainsi de réduire le risque de mictions involontaires. Enfin, il semble réduire le risque d’hyper-reflexie vésicale. Des études urodynamiques et échographiques répétées doivent permettre d’améliorer la prise en charge et la qualité de vie des patients.

366 La réanimation neurochirurgicale

Évaluation et traitement des dysfonctions digestives et des troubles du transit Le traumatisme médullaire induit une modification de l’automaticité des fonctions digestives qui induit une pathologie douloureuse propre à base de spasmes, et occupe un temps significatif de la vie des patients, obérant leur perception et la qualité de leur vie. L’iléus post-traumatisme médullaire est classique, d’autant plus fréquent que l’atteinte médullaire est haut située. Néanmoins, la motricité digestive dépendant de la contraction de proche en proche des muscles lisses digestifs récupère souvent vers la deuxième semaine post-traumatique et les difficultés surviennent dans la gestion du temps de transit digestif, en particulier colique, à l’origine de constipation et de fécalome et de l’incontinence sphinctérienne anale en cas de traitement trop agressif ou de diarrhée infectieuse.

Douleurs, troubles psychologiques et psychiatriques Comme tout traumatisme grave, le TMD induit une recomposition de la perception de soi et un sentiment de perte d’autonomie physique. La qualité de la prise en charge des douleurs immédiatement post-traumatiques mais aussi tardives reste un impératif pour la profession d’anesthésiste et réanimateur. La dernière enquête du collectif des rééducateurs fonctionnels montrait qu’environ 70 % des patients souffraient ou avaient souffert de douleurs supérieures à une ENS de 5, de la phase postopératoire jusqu’aux douleurs neuropathiques, et que la plupart de ces patients souffraient toujours et régulièrement. Ceci a amené les rééducateurs fonctionnels à majorer les thérapeutiques administrées à ces patients, et doit nous conduire à améliorer la qualité de la prise en charge thérapeutique que nous leur proposons. Il n’y a pas de recommandation d’utilisation d’une classe médicamenteuse par rapport à une autre, seules les réévaluations successives des traitements administrés et de leur efficacité doit permettre de fournir le meilleur confort à ces patients dont la douleur physique s’intrique très étroitement avec la douleur psychique. Si le traumatisme médullaire peut provenir régulièrement d’une tentative d’autolyse, la prise en charge de ces patients suicidaires ne doit pas faire oublier le caractère totalement destructurant de l’entrée dans cette pathologie chez les sujets indemnes de pathologie psychiatrique préalable. Dans une étude regroupant 498 patients souffrant d’une pathologie mettant en jeu le pronostic vital, d’un traumatisme crânien ou médullaire, les auteurs retrouvent une incidence de 7,3 % d’idées suicidaires. Les syndromes dépressifs sous-jacents majorent le risque avec une incidence de 25 % dans ce sous-groupe de patients (70). Après un traumatisme médullaire déficitaire, l’incidence de syndrome dépressif représente 60 % des patients dont une forme sévère avec idéations suicidaires atteint 33 % d’un collectif de 65 patients portugais (71). De plus quand un suivi

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 367

psychiatrique peut être proposé à des patients victimes de traumatismes médullaires, il apparaît que le diagnostic de troubles psychiatriques minimes peut être fait dans la période post-traumatique précoce et que ces troubles se majorent significativement chez 90 % des patients lors du suivi à plus long terme (72). Chez les patients ayant pu bénéficier d’une réinsertion sociale, l’incidence de syndrome dépressif est de 15 % avec 45 % de syndrome dépressif modéré, l’intensité de la dépression semblant être directement liée à la mobilité et à l’indépendance des patients (73). Enfin, sur le plan psychiatrique, il ne faut pas négliger l’entourage des patients en particulier les plus sévèrement atteints qui souffrent eux aussi d’un syndrome d’épuisement chez 25 % environ alors que ce syndrome d’épuisement professionnel n’est présent que dans 4 % environ des cas les moins handicapés. Les soignants, en particulier le personnel paramédical, peut être amené à souffrir psychologiquement par des mécanismes d’identification et de projection et par une impression d’inutilité immédiate du travail fourni. Une atmosphère professionnelle d’écoute et d’explication et éventuellement l’intervention d’un psychologue dans la verbalisation des relations internes au personnel soignant et entre les personnels et les patients peut être d’un secours important.

Sexualité et fertilité des patients traumatisés médullaires Il n’y a aucune documentation médicale systématique, autre que des cas cliniques, concernant la fertilité et la grossesse. Après une classique phase d’aménorrhée post-traumatique, nombreuses sont les femmes qui ont pu mener à terme une grossesse sans difficulté en tenant compte des handicaps de leur déficit neurologique. En revanche, la sexualité masculine représente une difficulté plus importante compte tenu de la perte des capacités autonomes d’éjaculation. Des techniques d’électro-éjaculation ou de vibration sont utilisées avec succès. Ceci permet d’estimer à 40 % environ la probabilité d’une grossesse suivie d’une naissance vivante provenant d’un père atteint d’un traumatisme médullaire. Ceci est la conséquence essentielle d’une qualité du sperme altérée.

Conclusion Le traumatisme médullaire est une pathologie pour laquelle aucune thérapeutique spécifique n’est actuellement disponible mais de nouvelles approches pharmacologiques sont en préparation pour les prochaines années. Dans les premières heures post-traumatiques, la priorité est d’éviter l’aggravation des lésions par une mobilisation inappropriée ou une mauvaise gestion des urgences chirurgicales. Le maintien de la pression artérielle dans les premiers

368 La réanimation neurochirurgicale

jours post-traumatiques est fondamental pour limiter l’hypoperfusion médullaire. L’examen neurologique répété assisté de la grille ASIA doit permettre de valider l’absence d’aggravation neurologique par la prise en charge médicale. Il faut garder à l’esprit que certains patients peuvent récupérer de manière très importante et que la plupart des patients tétraplégiques récupèrent au moins un niveau moteur. Le sevrage respiratoire et la rééducation fonctionnelle vésicale et digestive doivent débuter dès l’admission en réanimation en associant les rééducateurs à l’évaluation.

Références 1. Sfar (2003) Prise en charge d'un blessé adulte présentant un traumatisme vertébro-médullaire. www.sfar.org 2. DeVivo MJ, Krause JS, Lammertse DP (1999) Recent trends in mortality and causes of death among persons with spinal cord injury. Arch Phys Med Rehabil 80: 1411-9 3. Goldberg W, Mueller C, Panacek E et al. (2001) Distribution and patterns of blunt traumatic cervical spine injury. Ann Emerg Med 38: 17-21 4. Holly LT, Kelly DF, Counelis GJ et al. (2002) Cervical spine trauma associated with moderate and severe head injury: incidence, risk factors, and injury characteristics. J Neurosurg 96: 285-91 5. de Haan P, Kalkman CJ, Jacobs MJ (2001) Pharmacologic neuroprotection in experimental spinal cord ischemia: a systematic review. J Neurosurg Anesthesiol 13: 3-12 6. Hartung J (2001) So much promise, so little power. J Neurosurg Anesthesiol 13: 1-2 7. Bracken MB, Collins WF, Freeman DF et al. (1984) Efficacy of methylprednisolone in acute spinal cord injury. JAMA 251: 45-52 8. Bracken MB, Shepard MJ, Hellenbrand KG et al. (1985) Methylprednisolone and neurological function 1 year after spinal cord injury. Results of the National Acute Spinal Cord Injury Study. J Neurosurg 63: 704-13 9. Bracken MB, Shepard MJ, Collins WF et al. (1990) A randomized, controlled trial of methylprednisolone or naloxone in the treatment of acute spinal-cord injury. Results of the Second National Acute Spinal Cord Injury Study. N Engl J Med 322: 1405-11 10. Bracken MB, Shepard MJ, Holford TR et al. (1997) Administration of methylprednisolone for 24 or 48 hours or tirilazad mesylate for 48 hours in the treatment of acute spinal cord injury. Results of the Third National Acute Spinal Cord Injury Randomized Controlled Trial. National Acute Spinal Cord Injury Study. JAMA 277: 1597-604 11. Pollard ME, Apple DF (2003) Factors associated with improved neurologic outcomes in patients with incomplete tetraplegia. Spine 28:33-9 12. Geisler FH, Coleman WP, Grieco G, Poonian D (2001) The Sygen multicenter acute spinal cord injury study. Spine 26: S87-98 13. Celik M, Gokmen N, Erbayraktar S et al. (2002) Erythropoietin prevents motor neuron apoptosis and neurologic disability in experimental spinal cord ischemic injury. Proc Natl Acad Sci USA 99: 2258-63 14. Kaptanoglu E, Solaroglu I, Okutan O et al. (2004) Erythropoietin exerts neuroprotection after acute spinal cord injury in rats: effect on lipid peroxidation and early ultrastructural findings. Neurosurg Rev 27: 113-20 15. Boran BO, Colak A, Kutlay M (2005) Erythropoietin enhances neurological recovery after experimental spinal cord injury. Restor Neurol Neurosci 23: 341-5 16. Cetin A, Nas K, Buyukbayram H et al. (2006) The effects of systemically administered methylprednisolone and recombinant human erythropoietin after acute spinal cord compressive injury in rats. Eur Spine J 15: 1539-44

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 369

17. Gorio A, Gokmen N, Erbayraktar S et al. (2002) Recombinant human erythropoietin counteracts secondary injury and markedly enhances neurological recovery from experimental spinal cord trauma. Proc Natl Acad Sci USA 99: 9450-5 18. Gorio A, Madaschi L, Di Stefano B et al. (2005) Methylprednisolone neutralizes the beneficial effects of erythropoietin in experimental spinal cord injury. Proc Natl Acad Sci USA 102: 16379-84 19. Grasso G, Sfacteria A, Erbayraktar S et al. (2006) Amelioration of spinal cord compressive injury by pharmacological preconditioning with erythropoietin and a nonerythropoietic erythropoietin derivative. J Neurosurg Spine 4: 310-8 20. Yong VW, Wells J, Giuliani F et al. (2004) The promise of minocycline in neurology. Lancet Neurol 3: 744-51 21. Festoff BW, Ameenuddin S, Arnold PM et al. (2006) Minocycline neuroprotects, reduces microgliosis, and inhibits caspase protease expression early after spinal cord injury. J Neurochem 97: 1314-26 22. Stirling DP, Khodarahmi K, Liu J et al. (2004) Minocycline treatment reduces delayed oligodendrocyte death, attenuates axonal dieback, and improves functional outcome after spinal cord injury. J Neurosci 24: 2182-90 23. Lee SM, Yune TY, Kim SJ et al. (2003) Minocycline reduces cell death and improves functional recovery after traumatic spinal cord injury in the rat. J Neurotrauma 20: 1017-27 24. Teng YD, Choi H, Onario RC et al. (2004) Minocycline inhibits contusion-triggered mitochondrial cytochrome c release and mitigates functional deficits after spinal cord injury. Proc Natl Acad Sci USA 101: 3071-6 25. Wells JE, Hurlbert RJ, Fehlings MG, Yong VW (2003) Neuroprotection by minocycline facilitates significant recovery from spinal cord injury in mice. Brain 126: 1628-37 26. Toscano J (1988) Prevention of neurological deterioration before admission to a spinal cord injury unit. Paraplegia 26: 143-50 27. Davis JW, Phreaner DL, Hoyt DB, Mackersie RC (1993) The etiology of missed cervical spine injuries. J Trauma 34: 342-6 28. Reid DC, Henderson R, Saboe L, Miller JD (1987) Etiology and clinical course of missed spine fractures. J Trauma 27: 980-6 29. Winslow C, Rozovsky J (2003) Effect of spinal cord injury on the respiratory system. Am J Phys Med Rehabil 82: 803-14 30. Levi AD, Hurlbert RJ, Anderson P et al. (2006) Neurologic deterioration secondary to unrecognized spinal instability following trauma-a multicenter study. Spine 31: 451-8 31. Lehmann KG, Lane JG, Piepmeier JM, Batsford WP (1987) Cardiovascular abnormalities accompanying acute spinal cord injury in humans: incidence, time course and severity. J Am Coll Cardiol 10: 46-52 32. Teasell RW, Arnold JM, Krassioukov A, Delaney GA (2000) Cardiovascular consequences of loss of supraspinal control of the sympathetic nervous system after spinal cord injury. Arch Phys Med Rehabil 81: 506-16 33. Jackson AB, Groomes TE (1994) Incidence of respiratory complications following spinal cord injury. Arch Phys Med Rehabil 75: 270-5 34. Oo T, Watt JW, Soni BM, Sett PK (1999) Delayed diaphragm recovery in 12 patients after high cervical spinal cord injury. A retrospective review of the diaphragm status of 107 patients ventilated after acute spinal cord injury. Spinal Cord 37: 117-22 35. Ledsome JR, Sharp JM (1981) Pulmonary function in acute cervical cord injury. Am Rev Respir Dis 124: 41-4 36. Baydur A, Adkins RH, Milic-Emili J (2001) Lung mechanics in individuals with spinal cord injury: effects of injury level and posture. J Appl Physiol 90: 405-11 37. Audibert G, Faillot T, Vergnes MC et al. (2005) Thromboprophylaxie en chirurgie rachidienne traumatologique et non traumatologique. Ann Fr Anesth Reanim 24: 928-34 38. Attia J, Ray JG, Cook DJ et al. (2001) Deep vein thrombosis and its prevention in critically ill adults. Arch Intern Med 161: 1268-79

370 La réanimation neurochirurgicale

39. Geerts WH, Code KI, Jay RM et al. (1994) A prospective study of venous thromboembolism after major trauma. N Engl J Med 331: 1601-6 40. Merli GJ, Herbison GJ, Ditunno JF et al. (1988) Deep vein thrombosis: prophylaxis in acute spinal cord injured patients. Arch Phys Med Rehabil 69: 661-4 41. Petaja J, Myllynen P, Rokkanen P, Nokelainen M (1989) Fibrinolysis and spinal injury. Relationship to post-traumatic deep vein thrombosis. Acta Chir Scand 155: 241-6 42. Waring WP, Karunas RS (1991) Acute spinal cord injuries and the incidence of clinically occurring thromboembolic disease. Paraplegia 29: 8-16 43. Myllynen P, Kammonen M, Rokkanen P et al. (1985) Deep venous thrombosis and pulmonary embolism in patients with acute spinal cord injury: a comparison with nonparalyzed patients immobilized due to spinal fractures. J Trauma 25: 541-3 44. Tator CH, Duncan EG, Edmonds VE et al. (1987) Comparison of surgical and conservative management in 208 patients with acute spinal cord injury. Can J Neurol Sci 14: 60-9 45. Green D, Rossi EC, Yao JS et al. (1982) Deep vein thrombosis in spinal cord injury: effect of prophylaxis with calf compression, aspirin, and dipyridamole. Paraplegia 20: 227-34 46. Winemiller MH, Stolp-Smith KA, Silverstein MD, Therneau TM (1999) Prevention of venous thromboembolism in patients with spinal cord injury: effects of sequential pneumatic compression and heparin. J Spinal Cord Med 22: 182-91 47. Stannard JP, Lopez-Ben RR, Volgas DA et al. (2006) Prophylaxis against deep-vein thrombosis following trauma: a prospective, randomized comparison of mechanical and pharmacologic prophylaxis. J Bone Joint Surg Am 88: 261-6 48. Silbersack Y, Taute BM, Hein W, Podhaisky H (2004) Prevention of deep-vein thrombosis after total hip and knee replacement. Low-molecular-weight heparin in combination with intermittent pneumatic compression. J Bone Joint Surg Br 86: 809-12 49. Urbankova J, Quiroz R, Kucher N, Goldhaber SZ (2005) Intermittent pneumatic compression and deep vein thrombosis prevention. A meta-analysis in postoperative patients. Thromb Haemost 94: 1181-5 50. Watson N (1978) Anti-coagulant therapy in the prevention of venous thrombosis and pulmonary embolism in the spinal cord injury. Paraplegia 16: 265-9 51. Hachen HJ (1974) Anticoagulant therapy in patients with spinal cord injury. Paraplegia 12: 176-87 52. Green D, Lee MY, Ito VY et al. (1988) Fixed- vs adjusted-dose heparin in the prophylaxis of thromboembolism in spinal cord injury. JAMA 260: 1255-8 53. Green D, Chen D, Chmiel JS et al. (1994) Prevention of thromboembolism in spinal cord injury: role of low molecular weight heparin. Arch Phys Med Rehabil 75: 290-2 54. Harris S, Chen D, Green D (1996) Enoxaparin for thromboembolism prophylaxis in spinal injury: preliminary report on experience with 105 patients. Am J Phys Med Rehabil 75: 326-7 55. Deep K, Jigajinni MV, McLean AN, Fraser MH (2001) Prophylaxis of thromboembolism in spinal injuries--results of enoxaparin used in 276 patients. Spinal Cord 39: 88-91 56. Green D, Lee MY, Lim AC et al. (1990) Prevention of thromboembolism after spinal cord injury using low-molecular-weight heparin. Ann Intern Med 113: 571-4 57. Spinal Cord Injury Thromboprophylaxis Investigators (2003) Prevention of venous thromboembolism in the acute treatment phase after spinal cord injury: a randomized, multicenter trial comparing low-dose heparin plus intermittent pneumatic compression with enoxaparin. J Trauma 54: 1116-24; discussion 25-6 58. Merli GJ, Crabbe S, Paluzzi RG, Fritz D (1993) Etiology, incidence, and prevention of deep vein thrombosis in acute spinal cord injury. Arch Phys Med Rehabil 74: 1199-205 59. Papia G, McLellan BA, El-Helou P et al. (1999) Infection in hospitalized trauma patients: incidence, risk factors, and complications. J Trauma 47: 923-7 60. Nash MS (2000) Immune dysfunction and illness susceptibility after spinal cord injury: an overview of probable causes, likely consequences, and potential treatments. J Spinal Cord Med 23: 109-10

Prise en charge d’un patient atteint d’un traumatisme médullaire 371

61. Kolpek J, Ott L, Record K et al. (1989) Comparison of urinary urea nitrogen excretion and measured energy expenditure in spinal cord injury and nonsteroid-treated severe head trauma patients. JPEN J Parenter Enteral Nutr 13: 277-80 62. Rodriguez D, Clevenger F, Osler T et al. (1991) Obligatory negative nitrogen balance following spinal cord injury. JPEN J Parenter Enteral Nutr 15: 319-22 63. La Rosa G, Conti A, Cardali S et al. (2004) Does early decompression improve neurological outcome of spinal cord injured patients? Appraisal of the literature using a meta-analytical approach. Spinal Cord 42: 503-12 64. Fehlings MG, Perrin RG (2006) The timing of surgical intervention in the treatment of spinal cord injury: a systematic review of recent clinical evidence. Spine 31: S28-35; discussion S36 65. Kirshblum SC, O'Connor KC (1998) Predicting neurologic recovery in traumatic cervical spinal cord injury. Arch Phys Med Rehabil 79: 1456-66 66. Crozier KS, Graziani V, Ditunno JF, Jr, Herbison GJ (1991) Spinal cord injury: prognosis for ambulation based on sensory examination in patients who are initially motor complete. Arch Phys Med Rehabil 72: 119-21 67. Oleson CV, Burns AS, Ditunno JF et al. (2005) Prognostic value of pinprick preservation in motor complete, sensory incomplete spinal cord injury. Arch Phys Med Rehabil 86: 988-92 68. Marino RJ, Ditunno JF, Jr, Donovan WH, Maynard F, Jr (1999) Neurologic recovery after traumatic spinal cord injury: data from the Model Spinal Cord Injury Systems. Arch Phys Med Rehabil 80: 1391-6 69. Schurch B, Hodler J, Rodic B (1997) Botulinum A toxin as a treatment of detrusorsphincter dyssynergia in patients with spinal cord injury: MRI controlled transperineal injections. J Neurol Neurosurg Psychiatry 63: 474-6 70. Kishi Y, Robinson RG, Kosier JT (2001) Suicidal ideation among patients with acute lifethreatening physical illness: patients with stroke, traumatic brain injury, myocardial infarction, and spinal cord injury. Psychosomatics 42: 382-90 71. de Carvalho SA, Andrade MJ, Tavares MA, de Freitas JL (1998) Spinal cord injury and psychological response. Gen Hosp Psychiatry 20: 353-9 72. Judd FK, Brown DJ (1992) Psychiatric consultation in a spinal injuries unit. Aust N Z J Psychiatry 26: 218-22 73. MacDonald MR, Nielson WR, Cameron MG (1987) Depression and activity patterns of spinal cord injured persons living in the community. Arch Phys Med Rehabil 68: 339-43

Principes de traitement de l’hypertension intracrânienne B. Fauvage, J. Albanèse et J.-F. Payen

L’hypertension intracrânienne (HTIC) est la conséquence de l’augmentation de volume de l’un ou de plusieurs des éléments contenus dans la cavité rigide ostéoméningée, aux capacités de compensation volumique réduite. Elle peut se développer à bas bruit ou au contraire prendre une forme rapidement menaçante selon le mécanisme en cause et sa vitesse d’apparition, ce qui rend variables les signes cliniques et paracliniques d’HTIC. Lorsque les mécanismes intracérébraux de compensation face à l’augmentation du volume sont épuisés, l’HTIC peut évoluer très rapidement et devenir responsable d’une morbidité et d’une mortalité importante. Elle devient alors une urgence thérapeutique pour prévenir deux complications majeures : l’ischémie cérébrale, diffuse ou focale, et le déplacement avec compression de structures parenchymateuses cérébrales.

Physiopathologie de l’HTIC L’espace intracrânien se compose de trois compartiments : le parenchyme cérébral (80 %), le liquide céphalorachidien (LCR, 15 %) et le volume sanguin cérébral (VSC, 5 %). Le parenchyme cérébral se compose lui-même du secteur interstitiel extracellulaire et du secteur intracellulaire. Le LCR représente chez l’adulte 120 à 160 mL distribués à 75 % dans le système ventriculaire et à 25 % dans l’espace sous-arachnoïdien. Il est principalement produit par les plexus choroïdes des ventricules latéraux au rythme de 20 mL/h soit près de 500 mL jour. Le LCR s’écoule par le trou de Monro, le troisième ventricule, l’aqueduc de Sylvius, le quatrième ventricule et gagne la grande citerne par les foramens de Luschka et Magendie. Après avoir circulé dans les espaces sous-arachnoïdiens, il est surtout résorbé au niveau des granulations arachnoïdiennes de Pacchioni du sinus longitudinal supérieur. Dans les conditions normales, il existe un équilibre dynamique entre la production et la résorption de LCR. La production de LCR est peu modifiée par les variations de la pression hydrosta-

376 La réanimation neurochirurgicale

tique, et généralement inchangée en cas d’HTIC. Les médicaments comme l’acétazolamide, le furosémide, les stéroïdes ainsi que l’hypothermie diminuent sa production (1). Elle est augmentée par les tumeurs des plexus choroïdes (papillomes). Alors que les débits sanguins cérébraux locaux sont très variables, le débit sanguin cérébral (DSC) global est constant dans les conditions physiologiques (50 mL/100 g/min), permettant une extraction d’oxygène (CMRO2) de 5,5 mL/100 g/min et de glucose (CMRgl) de 4,5 mL/100 g/min. La perfusion de la substance blanche représente un tiers de celle de la substance grise. Une baisse du DSC jusqu’à 25 mL/100 g/min altère de manière réversible la fonction électrochimique. En deçà de 10-12 mL/100 g/min apparaît une atteinte membranaire conduisant à la mort cellulaire. Trois mécanismes principaux agissent sur le DSC (2) : – l’autorégulation cérébrale maintient le DSC constant entre 50 et 130 mmHg de pression de perfusion cérébrale (PPC) en faisant varier les résistances vasculaires cérébrales (RVC) (DSC = PPC/RVC) ; – le couplage métabolique adapte le DSC local et global à l’activité métabolique cérébrale, ce qui explique l’intérêt de la sédation et de l’hypothermie en cas d’HTIC ; – la vasoréactivité au CO2 adapte le DSC pour permettre l’élimination du CO2 produit localement, ce qui explique l’importance de la mesure de la PaCO2 et du contrôle de la ventilation en cas d’HTIC.

Causes d’HTIC Les causes d’HTIC sont nombreuses (tableau I), mais elles sont issues de quelques mécanismes principaux (tableau II). Si le volume de l’un des compartiments cérébraux augmente ou que s’ajoute un quatrième compartiment (tumeur, hématome), l’augmentation de volume doit être compensée pour prévenir l’augmentation de la pression intracrânienne (PIC). Or, le volume cérébral n’a qu’une faible marge de compensation ; elle s’effectue par transfert de LCR des ventricules vers l’espace spinal, la variation du VSC étant liée à celle du DSC. La compliance cérébrale est la relation qui relie la variation de PIC à celle du volume intracérébral ; cette relation est exponentielle. En cas d’augmentation de volume cérébral, la PIC reste stable tant que les mécanismes de compensation sont présents (compliance cérébrale normale). La PIC augmente ensuite très rapidement pour une augmentation minime du volume cérébral (phase de décompensation de l’HTIC). L’index pression/volume, reflet de la compliance cérébrale, mesure le volume ventriculaire nécessaire pour augmenter la PIC d’un facteur 10. Cet index est inversement proportionnel à la sévérité de l’HTIC : un index supérieur à 15 signifie que l’HTIC devrait répondre au traitement médical. L’augmentation de volume du parenchyme cérébral peut être liée à la présence d’une néoformation (tumeur, abcès, hématome) et/ou à l’augmenta-

Principes de traitement de l’hypertension intracrânienne 377

Tableau I – Principales causes d’HTIC. [D’après (50).] Traumatisme crânien Hématome intracrânien (extradural, sous-dural, intracérébral) Œdème cérébral diffus Contusion Causes vasculaires Hémorragie sous-arachnoïdienne Hématome intracérébral Thrombose veineuse cérébrale Infarctus cérébral massif Encéphalophatie hypertensive Hydrocéphalie Congénitale ou acquise Obstructive ou communicante Craniosténose Tumeur cérébrale (kyste, tumeurs bénignes ou malignes) Hypertension intracrânienne bénigne Infection cérébroméningée Méningite Encéphalite Abcès cérébral Paludisme cérébroméningé Encéphalopathie métabolique Hypoxique – ischémique Syndrome de Reyes Encéphalopathie saturnienne Coma hépatique Insuffisance rénale Acidocétose diabétique Hyponatrémie État de mal épileptique

Tableau II – Principaux mécanismes de l’HTIC. [D’après (50).] Lésions exerçant un effet de masse Hématome, abcès, tumeur. Troubles de la circulation du LCR Hydrocéphalie y compris la dilatation ventriculaire controlatérale par déplacement axial supraventriculaire Œdème cérébral Vasogénique : atteinte vasculaire lors de tumeur, d’abcès, de contusion Cellulaire (faillite énergétique membranaire) : hypoxie, anoxie, toxines Hydrostatique (pression transmurale élevée) : perte d’autorégulation après décompression cérébrale Osmotique : hypoosmolalité - hyponatrémie Interstitiel : pression élevée du LCR (hydrocéphalie) Augmentation du volume sanguin cérébral, par vasodilatation artérielle (active ou passive) ou par congestion veineuse ou obstruction

378 La réanimation neurochirurgicale

tion de volume du tissu cérébral liée à un œdème cellulaire et/ou interstitiel (voir chapitre sur l’œdème cérébral). D’une manière simplifiée, l’œdème interstitiel est appelé œdème vasogénique en raison d’une augmentation de la perméabilité de la BHE : augmentation du gradient de pression hydrostatique transmural (HTA maligne), altération métabolique ou inflammatoire des systèmes de transport endothéliaux, atteinte de l’intégrité physique de la BHE. L’œdème intracellulaire est d’abord glial, étant initialement un phénomène adaptatif avec mise en jeu précoce des cotransporteurs membranaires. L’augmentation du volume cérébral dans la genèse de l’HTIC résulte souvent de l’association de plusieurs éléments (par exemple, néoformation et œdème cérébral). L’augmentation du volume parenchymateux peut se faire de façon extrêmement lente comme dans les tumeurs de type méningiome. Cependant la décompensation de l’HTIC peut être rapide et dangereuse lorsque la compliance est effondrée. L’augmentation du VSC est à l’origine de poussées d’HTIC quand la compliance cérébrale est déjà diminuée par l’augmentation de volume d’un autre compartiment intracérébral (3). Il peut s’agir d’une augmentation du secteur veineux par gêne au retour veineux (posture de la tête), d’une augmentation du DSC en cas d’altération de l’autorégulation associée à une PPC trop élevée, ou bien d’une cascade vasodilatatrice lors d’une baisse de la PPC. La cinétique du LCR peut être à l’origine d’une HTIC lorsque la circulation du LCR est entravée au niveau axial par un processus expansif intra- ou paraventriculaire. L’écoulement de LCR au niveau des citernes de la base et des espaces sous-arachnoïdiens et sa résorption peuvent être altérés par des pathologies méningées diffuses (hémorragie sous-arachnoïdienne, méningite infectieuse, méningite carcinomateuse), par la thrombose du sinus longitudinal supérieur. Ainsi, selon les circonstances étiologiques, la taille du système ventriculaire n’est pas toujours corrélée au niveau de dysfonctionnement circulatoire du LCR ou à la PIC.

Conséquences de l’HTIC Les engagements cérébraux sont liés aux gradients de pression qui se développent au sein de zones rigides et cloisonnées de la dure-mère, qui définissent des compartiments : loge hémisphérique droite et gauche, fosse cérébrale postérieure, canal rachidien. Ces gradients de pression apparaissent lorsqu’une lésion expansive se développe dans un compartiment, refoulant le parenchyme cérébral qui « s’engage ». Les deux situations les plus graves sont l’engagement de l’uncus temporal au niveau du bord libre de la tente du cervelet et l’engagement des amygdales cérébelleuses en avant du bord osseux du trou occipital comprimant la face dorsale de la jonction bulbomédullaire. L’ischémie cérébrale, globale ou focale, est la conséquence d’une diminution du DSC par baisse de la PPC en dessous du seuil d’autorégulation cérébrale. Elle est d’autant plus à craindre que s’y associent des perturbations

Principes de traitement de l’hypertension intracrânienne 379

du DSC provenant d’autres causes (vasoconstriction hypocapnique, anomalie de l’autorégulation cérébrale). L’ischémie cérébrale est responsable d’une faillite énergétique, ce qui va majorer l’œdème cérébral et aggraver l’HTIC.

Diagnostic de l’HTIC Signes cliniques Les signes cliniques de l’HTIC relèvent de trois mécanismes : l’HTIC ellemême, les déplacements de structures cérébrales et l’ischémie cérébrale. Les signes liés à l’HTIC sont les céphalées, les vomissements, l’œdème papillaire par stase veineuse ; ce dernier est le seul signe spécifique, mais il est absent dans les formes aiguës d’HTIC. Les troubles psychiques, la baisse de performance intellectuelle, les atteintes endocriniennes ne s’observent que dans les formes d’évolution lente. Les troubles de conscience sont liés au déplacement horizontal ou axial du mésencéphale et précèdent les troubles du tonus musculaire, les paralysies oculaires, les atteintes des réflexes du tronc cérébral. Des HTIC supérieures à 50 mmHg sans déplacement axial ont été observées en l’absence de coma. Les signes d’ischémie cérébrale en cas d’HTIC (coma, disparition des réflexes du tronc cérébral, HTA, troubles respiratoires) ne sont pas spécifiques ; ils sont liés à l’ischémie mésencéphalique et pontique. En règle générale, les troubles de conscience masquent la symptomatologie de la souffrance hémisphérique liée à l’HTIC. C’est le contexte qui doit faire évoquer une HTIC.

Imagerie Les signes radiologiques d’HTIC reposent sur la TDM cérébrale. Elle apporte des arguments faisant évoquer, sinon affirmer l’HTIC. L’hydrocéphalie donne des signes spécifiques: augmentation de volume des ventricules latéraux mesurée par l’index bicaudé, visibilité anormale des cornes temporales, du troisième et du quatrième ventricule. Pour les autres étiologies, les signes évocateurs d’HTIC sont la disparition des sillons corticaux, le comblement des citernes mésencéphaliques, la disparition des ventricules. Le déplacement de la ligne médiane supérieur à 5 mm indique une PIC supérieure à 20 mmHg (4). En revanche, une TDM normale élimine une HTIC dans 90 % des cas. Des troubles de la circulation du LCR peuvent être associés à une augmentation de volume du parenchyme cérébral, par exemple dans l’hémorragie sous-arachnoïdienne (HSA) par rupture d’anévrisme.

380 La réanimation neurochirurgicale

Doppler transcrânien Le Doppler transcrânien (DTC) donne des informations utiles pour le diagnostic d’HTIC, en particulier grâce à l’analyse des vitesses circulatoires du segment M1 de l’artère cérébrale moyenne. Parmi les index calculés à partir des vitesses mesurées, l’index de pulsatilité (IP) est le plus utilisé, avec IP = vélocité systolique – vélocité diastolique/vélocité moyenne. Sa valeur normale est comprise entre 0,65 et 1,10. En cas d’HTIC, la vélocité diastolique (Vd) est diminuée alors que la vélocité systolique (Vs) est peu modifiée, d’où une augmentation de l’IP. Puisque l’IP est aussi modifié par les variations de la pression artérielle et de la PaCO2, l’interprétation d’une augmentation de l’IP doit tenir compte de ces éléments, et ne peut se substituer à la mesure directe de la PIC. La relation entre IP et résistance vasculaire cérébrale (RVC) a été étudiée au cours de différentes situations cliniques : la baisse de la PIC lors de l’hyperventilation s’accompagne d’une augmentation des RVC, d’une diminution du DSC et d’une augmentation de l’IP. Inversement, la baisse de la PIC lors d’une boucle vasoconstrictrice par augmentation de la pression artérielle s’accompagne d’une baisse de l’IP (5). L’analyse des vélocités permet l’estimation de la PPC avec une précision de ± 10 mmHg dans 80 % des cas selon la formule : PPCe = PAM x Vd/Vm + 14 (6). Le DTC permet aussi l’analyse de l’autorégulation et de la vasoréactivité au CO2. Chez le patient victime d’un traumatisme crânien grave, la valeur inférieure du seuil d’autorégulation est déplacée à 70 mmHg (7).

PIC L’HTIC correspond à une valeur mesurée de la PIC, tandis que les signes cliniques, l’imagerie et le DTC ne sont qu’évocateurs de l’HTIC. Il est difficile d’établir une valeur universelle de PIC normale car elle dépend de l’âge, de la posture du sujet et de l’environnement clinique. En position horizontale, la PIC chez l’adulte sain varie dans une fourchette de 7 à 15 mmHg (8). Dans une hydrocéphalie, une PIC supérieure à 15 mmHg peut être considérée comme élevée. Après une agression cérébrale aiguë (traumatisme crânien, HSA, hématome), la valeur seuil de l’HTIC est fixée à 20 mmHg chez l’adulte. Ce sont les complications attendues de l’HTIC qui conditionnent sa mesure. L’ischémie cérébrale liée à la chute du DSC par baisse de la PPC s’accompagne de troubles de vigilance. Ainsi le monitorage de la PIC est préconisé chez les patients dans le coma (score de Glasgow inférieur à 9), en l’absence de cause reconnue rapidement réversible (pharmacologique, toxique). Cette indication est formelle s’il existe des lésions à la TDM. En cas de traumatisme crânien, une HTIC est retrouvée dans près de 60 % des cas en présence de lésions visibles en TDM, et dans 10 à 15 % en l’absence de lésions à la TDM sauf chez les patients ayant deux des facteurs suivants : âge supérieur à 40 ans,

Principes de traitement de l’hypertension intracrânienne 381

une réaction d’enroulement, une pression artérielle systolique inférieure à 90 mmHg. L’étude de l’hémodynamique intracérébrale par le DTC peut aider à documenter l’indication de mesure de la PIC, en particulier quand la TDM est normale. Chez les patients dont le score de Glasgow est supérieur à 8, c’est le risque évolutif d’une lésion focale (engagement cérébral) qui peut conduire à mesurer la PIC. Cette attitude consensuelle chez le traumatisé crânien peut être extrapolée à toutes les causes d’HTIC non traumatique. La mesure de la PIC doit être continue et doit s’accompagner de la mesure de la PPC. Elle doit être enregistrée graphiquement pour permettre l’analyse des modifications d’amplitude du pouls de PIC, la mise en évidence des ondes de pression pathologiques (ondes B, ondes en plateau). Des informations importantes sur la régulation du DSC, du VSC, sur la capacité de résorption du LCR, sur les réserves cérébrales de compensation à l’HTIC ou le calcul de la meilleure PPC peuvent être déduites de l’analyse de la courbe lors de variations de paramètres qui modifient le VSC (9, 10).

Moyens thérapeutiques de l’HTIC Les modules de prise en charge de l’HIC découlent de la physiopathologie de l’HTIC : – la chirurgie enlève le volume occupant cérébral quand il s’agit d’hématomes ou de contusions (drainage ou lobectomie) ou enlève les contraintes osseuses à l’expansion de ce volume cérébral (craniectomie décompressive) ; – la dérivation du LCR diminue le volume du LCR ; – le maintien de la pression artérielle et de l’hématose, et la sédation diminuent le volume sanguin cérébral (VSC), à condition que l’autorégulation cérébrale soit préservée ; – l’emploi de solutés hypertoniques a une action limitant l’expansion du volume parenchymateux.

Chirurgie Il est actuellement admis que l’évacuation chirurgicale des hématomes compressifs extra- ou sous-duraux et aussi intraparenchymateux est un préalable indispensable au traitement médical de l'HTIC, et doit être entrepris le plus rapidement possible (risque d’engagement). Dans les contusions parenchymateuses, une lobectomie est indiquée quand la PIC n'est pas contrôlée par le traitement médical et quand la partie du cerveau à enlever n'est pas susceptible de créer des séquelles sévères et définitives. Ces lobectomies peuvent être frontales, temporales ou occipitales. Une lobectomie temporale peut être indiquée en cas de contusion temporale isolée, même sans PIC élevée. La craniectomie décompressive est également un moyen de lutter contre l'engage-

382 La réanimation neurochirurgicale

ment cérébral lorsque les lésions cérébrales sont unilatérales, en particulier dans l’infarctus sylvien massif (11). Malgré l'absence d'étude prospective comparant cette option thérapeutique à un traitement médical, les équipes pratiquent également cette intervention lorsque l'HTIC devient difficile à contrôler avec le traitement médical chez le patient traumatisé crânien (12). Dans certains cas de lésion diffuse avec HTIC, une craniectomie bifrontale peut être proposée. Néanmoins, les craniectomies décompressives restent un traitement de recours, à discuter au cas par cas en milieu spécialisé.

Drainage ventriculaire externe La dérivation du LCR à l'aide d'un cathéter ventriculaire réduit rapidement l'HTIC. Le drainage ventriculaire est extrêmement efficace et c'est le traitement de première intention lorsqu'il existe une HTIC (13). Mais les ventricules et les citernes peuvent être comprimés par la présence d'une masse intracrânienne expansive. Ceci limite alors le volume disponible pour l'insertion du cathéter et l’efficacité du drainage ventriculaire du LCR ; l’utilisation du drainage lombaire dans ces conditions peut être proposée (14). En présence d'une lésion expansive unilatérale, le drainage intempestif du ventricule controlatéral risque de majorer le gradient de pression et de provoquer un engagement cérébral. Pour toutes ces raisons, il convient d'imposer au drainage une contre-pression de 10 à 15 mmHg (surélévation du système de drainage). L'emploi d'un système de drainage fermé et la limitation du nombre d'interventions sur la ligne permettent de minimiser le risque d'infection (0,7 à 2 %).

Contrôle de la pression artérielle L’hypotension artérielle est considérée comme le principal facteur d’aggravation secondaire (ACSOS). Ainsi, tous les épisodes hypotensifs doivent être prévenus ou immédiatement traités : en cas de maintien de l’autorégulation cérébrale, la baisse de PAM est compensée par une vasodilatation pour maintenir le DSC, ce qui augmente la PIC et diminue la PPC ; en l'absence d'autorégulation, la baisse de la PAM diminue directement le DSC, créant par là-même les conditions d'une ischémie cérébrale. Aussi, les patients hypotendus sont traités comme des patients hypovolémiques, avec la réalisation d’une épreuve de remplissage. Chez un patient hypovolémique qui présente une lésion cérébrale expansive, les solutions de choix sont le sérum physiologique (NaCl à 0,9 %) et les hydroxyéthylamidons dont l'osmolalité est supérieure à 300 mosm/kg. Le Ringer lactate est une solution hypo-osmotique (255 mosmol/kg) et doit être évitée. L’expansion volémique peut être accompagnée de transfusion sanguine si le taux d’hémoglobine chute en dessous de 10 g/100 mL. Si malgré la correction de la volémie, la PPC reste inférieure aux

Principes de traitement de l’hypertension intracrânienne 383

objectifs fixés (60-70 mmHg) (13), l'utilisation des catécholamines à effet alpha 1 est justifiée. Dans ces conditions, la noradrénaline (0,5-2 µg/kg/min) est la catécholamine la plus appropriée.

Contrôle de l’hématose L’apparition d'une hypoxémie ou d'une hypercapnie chez un patient ayant une lésion intracrânienne augmente de manière significative la mortalité et la morbidité. La maîtrise de la PaCO2 constitue un impératif constant en pathologie cérébrale. Puisque l'effet du CO2 sur le DSC est immédiat, sans seuil et proportionnel, la prudence recommande de choisir un niveau modéré d’hypocapnie (PaCO2 35 mmHg) en cas d’agression cérébrale. En situation d'HTIC, l'hypocapnie peut constituer l’un des modes thérapeutiques à condition de ne pas baisser la PaCO2 au-dessous de 25 mmHg, car la vasoconstriction obtenue à ce niveau peut être source d’ischémie tissulaire. De plus, l’utilisation systématique, « prophylactique », de l’hypocapnie dans les 24res heures post-traumatiques peut aggraver le pronostic neurologique des patients (15). Ceci a été illustré par les études mesurant l’oxygénation cérébrale (SvjO2) après un traumatisme crânien : l’hypocapnie peut entraîner une chute de la SvjO2 au-dessous de 55 % par réduction du DSC, au même titre qu'une baisse de la PPC ou qu'une hypoxémie (16, 17). En somme, un patient ayant une agression cérébrale doit avoir une hématose normale afin d’éviter l’aggravation de son pronostic neurologique ; en l'absence de surveillance du DSC, un objectif de ventilation avec une PaCO2 proche de 35 mmHg est souhaitable. L’hypocapnie comme arme thérapeutique de l’HTIC ne doit être utilisée que si la PIC est mesurée, et que l’on dispose d’un moyen de surveillance du DSC (DTC, SvjO2, pression d’O2 intraparenchymateux) (18).

Sédation et curarisation Les indications et les modalités de la sédation et de la curarisation, en dehors du traitement spécifique de la poussée d’HTIC, sont de prévenir les ACSOS par leur action sur la stabilité hémodynamique, respiratoire et métabolique. Ainsi, les objectifs de l’emploi de produits sédatifs sont de deux ordres : – facilitation thérapeutique : la sédation permet aux patients de supporter la ventilation artificielle et la réalisation dans de bonnes conditions des examens paracliniques. Elle minimise l'hypertonie neurovégétative, l’hypertension artérielle et l’agitation due aux stimuli nociceptifs et aux soins pluriquotidiens : toilettes, soins nasopharyngés, broncho-aspirations… Enfin, elle agit sur les phénomènes d'hypertonie axiale liés à la décérébration ou à la décortication. Tous ces facteurs sont sources d’ACSOS et de poussée d’HTIC ;

384 La réanimation neurochirurgicale

– traitement de l’HTIC : la sédation profonde constitue l’un des modules spécifiques de traitement de l’HTIC, lorsque l’autorégulation est préservée. En revanche, il n’existe pas de relation entre la capacité des agents sédatifs à déprimer l’EEG et leur effet sur la protection cérébrale (19). Celui-ci serait plutôt le résultat de la diminution de la CMRO2, visant à limiter les effets métaboliques délétères des crises d’épilepsie, de l’état d’agitation ou de l’hyperthermie. Il découle que l’agent anesthésique idéal pour la neurosédation doit avoir les caractéristiques suivantes (20) : diminution de la CMRO2, respect de l’autorégulation cérébrale, de la réponse vasculaire au CO2 et du couplage débit/métabolisme, stabilité hémodynamique, action antiépileptique, myorelaxante et analgésique, durée d’action courte et réversible. Bien évidemment, cet agent anesthésique idéal n'existe pas. Seule une combinaison d'agents de différentes classes pharmacologiques permet d'approcher ces objectifs. Les barbituriques réduisent le DSC et la CMRO2 de façon directement proportionnelle à la dose administrée, jusqu’à suppression complète de l’EEG. Le couplage débit/métabolisme étant respecté, la baisse de la PIC est liée à leurs effets sur le DSC et le VSC. Cependant, les barbituriques compromettent le maintien de l’état hémodynamique et sont responsables d’une immunosuppression marquée. De plus, en raison d’une redistribution marquée dans les tissus graisseux, un coma pharmacologique peut persister longtemps après traitement par thiopental. L’utilisation systématique des barbituriques ne s’est pas accompagnée d’une amélioration du pronostic chez les patients traumatisés crâniens (21). Ainsi, l’emploi des barbituriques en perfusion continue pour obtenir des silences électriques à l’EEG n’est envisagé que pour la prise en charge de l’HTIC non contrôlée par les autres médicaments (22). Le propofol diminue le DSC et la CMRO2 de manière proportionnelle à la dose administrée. La diminution du DSC est attribuable à la diminution du métabolisme. Le propofol conserve le couplage DSC/CRMO2, et entraîne ainsi une baisse de la PIC. Le propofol diminue aussi la PPC en raison de ses effets cardiovasculaires, notamment chez les sujets hypovolémiques. Un des avantages majeur du propofol est son action courte et prévisible quelle que soit la durée de perfusion. Ces propriétés en font un agent de choix pour l’induction et le maintien de la sédation chez les patients de neuroréanimation. Il peut constituer un traitement de l’HTIC aiguë. Les benzodiazépines sont les agents sédatifs les plus utilisés en neuroréanimation, souvent en association avec d’autres agents (morphiniques). L’ensemble des benzodiazépines diminue la CMRO2 et le DSC proportionnellement à la dose injectée jusqu’à atteindre un plateau. Ils diminuent peu ou pas la PIC. Le midazolam maintient la réactivité vasculaire cérébrale au CO2 et l’autorégulation du DSC. Les propriétés pharmacocinétiques des benzodiazépines varient d’une molécule à l’autre. Le midazolam est souvent préféré car il possède une demi-vie courte. En association avec les agents sédatifs, ou bien utilisés seuls, les agents analgésiques morphiniques sont indispensables en neuroréanimation. Dans le cadre de la sédation au long cours, la morphine possède des inconvénients : un

Principes de traitement de l’hypertension intracrânienne 385

délai d’action long (20 min), un risque d'accumulation d’un métabolite actif (morphine 6-glycuronide) en cas d’insuffisance rénale. Le choix se porte davantage sur quatre produits dérivés de la morphine : fentanyl, alfentanil, sufentanil et rémifentanil. Leur action est équivalente sur l’hémodynamique cérébrale : après un bolus, la baisse de la PAM induit une vasodilatation cérébrale, à l’origine d’une augmentation modérée et réversible de la PIC (23). À l’heure actuelle, le sufentanil est l’agent de choix pour la sédation de longue durée, notamment au cours du traitement de l’HTIC. Pour la sédation de courte durée et les situations où une évaluation répétée de l’état neurologique est nécessaire, le rémifentanil semble une alternative intéressante. Quant aux autres agents (étomidate, kétamine, gammahydroxybutyrate de sodium), leur utilisation en neuroréanimation, en particulier chez les patients ayant une HTIC, reste anecdotique. Néanmoins, il semblerait que l’association kétamine-propofol ou kétamine-midazolam supprime les effets stimulants de la kétamine sur le DSC et la CMRO2, respecte l’hémodynamique cérébrale et soit une alternative possible à l’association morphiniques-hypnotiques (24). L’utilisation systématique des curares peut entraîner une aggravation du pronostic chez des patients traumatisés crâniens graves : hospitalisation plus longue, sepsis, pneumopathie, séquelles neurologiques lourdes (25). L’usage des curares doit être réservé au traitement de l’HTIC réfractaire aux autres mesures thérapeutiques et pour limiter chez certains patients les effets d’actes réflexogènes sur la PIC (broncho-aspiration, toilette, transport…), en complément de la sédation/analgésie (13).

Osmothérapie Actuellement, deux solutés osmotiquement actifs sont utilisés dans le traitement de l'HTIC : le mannitol 20 % et le sérum salé hypertonique (SSH). Le mannitol est l’agent de premier choix du traitement de l’HTIC (26). Ces solutés exercent leur effet sur la PIC par plusieurs mécanismes, dont la baisse de la viscosité sanguine avec augmentation du DSC (et diminution du VSC par vasoconstriction réflexe), une diminution du volume du tissu cérébral par réduction de l'eau du secteur extravasculaire, une diminution du volume du LCR par réduction de sa production (non démontré pour le SSH). Le mannitol à 20 % est habituellement administré en bolus de 0,25 à 1 g/kg, sur 15 à 20 minutes dans les limites du maintien d'une osmolalité plasmatique inférieure à 320 mosm/kg et d'une normovolémie. Dans la prise en charge préopératoire des hématomes sous-duraux aigus, un essai prospectif randomisé a comparé l'effet de l'administration de mannitol à doses habituelles (0,6 à 0,7 g/kg) avec de fortes posologies (1,4 à 2,8 g/kg). Le devenir neurologique à six mois (score de Glasgow Outcome Scale) a été significativement meilleur dans le groupe ayant reçu de fortes doses de mannitol (27). La même équipe a confirmé ces résultats auprès d’une population de traumatisés crâniens, ayant des signes d’engagement cérébral ou de mort cérébrale immi-

386 La réanimation neurochirurgicale

nente (28, 29). Ces résultats méritent confirmation par d’autres équipes. Si une posologie de 1,4 g/kg (7 mL/kg) est choisie, il faut compenser les pertes urinaires par un apport isotonique de cristalloïde d'un volume deux fois supérieur à celui du mannitol. Le SSH est une alternative au mannitol dans le traitement de l’HTIC. La concentration la mieux étudiée est le SSH à 7,5 %. Plusieurs études prospectives non randomisées ont rapporté une efficacité du SSH, notamment dans les HIC réfractaires, sans effets secondaires (30). Les études cliniques comparant mannitol et SSH chez le patient traumatisé crânien sont encore peu nombreuses. Ainsi, le SSH a permis une réduction du nombre et de la durée des épisodes d'HTIC, mais la charge osmolaire était deux fois plus importante dans le groupe recevant du SSH (31). Récemment, en comparant mannitol 20 % et SSH 7,5 % associé à un dextran, une étude a montré une efficacité du SSH supérieure en termes de réduction de la PIC (7,5 versus 13 mmHg) et de durée de l’effet (32). D'un point de vue pratique, la posologie de 3 mL/kg de SSH 7,5 % en bolus peut être proposée, sous surveillance étroite de la natrémie et de l’osmolalité. Une natrémie supérieure à 160 mmol/L est une contre-indication à l'administration de SSH (33).

Hypothermie thérapeutique L'hypothermie diminue la CMRO2 et l'utilisation cérébrale du glucose. Elle pourrait ainsi être une option thérapeutique pour diminuer la PIC. Expérimentalement, une hypothermie modérée (entre 32 et 34 °C) permet une protection cérébrale très efficace après une ischémie focale. Chez l'Homme, une méta-analyse récente a conclu à l’absence d’efficacité de l’hypothermie dans le traumatisme crânien (34). Ce traitement peut être considéré comme un moyen ultime de traitement d'une HIC réfractaire aux autres thérapeutiques.

Mesures symptomatiques de réanimation L'hydratation doit aboutir à maintenir une volémie normale, en évitant toute inflation hydrosodée. On doit veiller à garder un bilan hydrique nul, voire légèrement négatif, avec recours possible aux diurétiques (furosémide). Il est impératif d'éviter toute hypo-osmolarité, et une légère hypernatrémie est souhaitable (140-145 mmol/L). L'hyperglycémie est à proscrire. Elle doit être traitée par insulinothérapie pour avoir une glycémie la plus proche de la physiologie (5-7 mmol/L). La nutrition peut être débutée dès la 24e heure par voie entérale. L'hyperthermie augmente le métabolisme du cerveau de manière plus importante qu'au niveau des autres organes. Lorsque la température centrale augmente de 38 à 42 °C, le DSC peut doubler, ce qui peut aggraver l’HTIC. Le maintien d’une normothermie (36-37 °C) est donc essentiel chez

Principes de traitement de l’hypertension intracrânienne 387

tous les patients (35). Enfin, la position de choix du malade devrait être un décubitus dorsal sans surélévation de la tête pour améliorer la PPC. Puisque cela entraîne une légère augmentation de la PIC et majore le risque de pneumonie, une élévation de la tête de 20-30° est réalisée dès que l'état hémodynamique est stabilisé. L’avantage est alors de réduire la PIC sans altérer la PPC ni le DSC. Au cours des chutes brutales de la pression artérielle, la tête du patient doit être repositionnée à plat.

Indications de traitement de l’HTIC Sur quels éléments traiter une HTIC ? Le seuil d’HTIC à partir duquel un traitement doit être entrepris dépend du risque de complication que l’HTIC entraîne : engagement et/ou chute de la PPC. Des signes d’engagement peuvent survenir pour des valeurs de PIC inférieur à 20 mmHg. Les valeurs seuils dépendent donc du contexte clinique et de la cause. Une HTIC modérée liée à un processus expansif cérébral hémisphérique, notamment temporal peut se décompenser très rapidement et entraîner un engagement. Sur les recommandations actuelles nord-américaines et françaises, une valeur de PIC de 20-25 mmHg chez le traumatisé crânien correspond au seuil à partir duquel un traitement doit être entrepris (36, 37).

Stratégie de prise en charge de l’HTIC Chirurgie précoce Le risque d’engagement lié à une lésion focale intracrânienne nécessite le plus souvent une évacuation chirurgicale rapide. C’est évident pour les processus tumoraux. Cela reste vrai pour les hématomes et les contusions dont on sait que le volume global peut doubler en huit jours du fait de l’œdème cérébral périlésionnel. Aussi, un hématome ou une contusion d’un volume supérieur à 15 mL, associé à un déplacement axial d’au moins 5 mm, doit être évacué (36). L’évacuation peut être accompagnée d’une craniectomie de décompression précoce. Après traumatisme crânien et dans l’accident vasculaire cérébral ischémique, des résultats encourageants ont été rapportés après une craniectomie précoce décidée sur des signes de gravité clinique ou des signes de déplacement axial radiologiques (12, 38). Les indications de lobectomie sont assujetties au risque de séquelles prévisibles.

388 La réanimation neurochirurgicale

Traitement médical Les recommandations internationales donnent très peu de recommandations de grade élevé. De nombreux traitements utilisés dans l’HTIC post-traumatique sont en fait des avis d’expert, qui sont loin de faire l’unanimité. C’est le cas de l’utilisation de l’hyperventilation et de la gestion de la PPC. La mise en œuvre la plus précoce possible de mesures générales de prévention de l’HTIC doit être systématique dès qu’il existe des manifestations neurologiques faisant évoquer une HTIC pour prévenir l’installation de lésions cérébrales secondaires. Ces mesures comportent la sédation/analgésie, la normalisation des paramètres hémodynamiques et de l’hématose, la correction de l’anémie, le contrôle de la natrémie, de l’osmolalité plasmatique, de la glycémie et le maintien de la normothermie (voir ci-dessus). Dès lors, la mise en évidence d’une HTIC malgré ces mesures générales impose un monitorage complémentaire. Le DTC peut tout d’abord donner des informations utiles. Il permet une évaluation rapide du DSC, une adaptation du traitement à l’état hémodynamique cérébral et la mise en œuvre d’épreuves dynamiques pour évaluer les éventuelles perturbations de l’autorégulation. Un statut oligémique, fréquemment retrouvé dans les premières heures suivant un traumatisme crânien (39), conduira à mener les actions suivantes : – privilégier la PPC comme cible thérapeutique en augmentant la pression artérielle moyenne (PAM) ; – utiliser rapidement l’osmothérapie qui augmente le DSC si la PIC ne s’est pas normalisée après l’amélioration de la PPC ; – évaluer la position de la tête la plus favorable à la restauration du DSC (40) ; – vérifier l’absence d’hyperventilation. Si les données du DTC sont en faveur d’une hyperhémie, la prise en charge sera orientée vers le contrôle de l’HTIC et la vasoconstriction cérébrale métabolique (diminution du DSC et du VSC par baisse de la CMRO2) en approfondissant le niveau de sédation par exemple. Ces mesures simples sont des attitudes thérapeutiques à mettre en œuvre en urgence. L’utilisation des barbituriques à forte dose n’est pas envisageable à cette phase initiale ; elle est réservée aux cas d’HTIC réfractaires échappant au traitement médical. À l’inverse, le mannitol à haute dose (1-1,5 g/kg par voie IV) doit être utilisé sans attendre le monitorage (PIC ou DTC) dès que la clinique évoque un engagement et/ou une baisse dramatique du DSC (27, 29). Quand l’HTIC persiste malgré l’utilisation de ces moyens simples, l’indication de monitorage métabolique (SvJO2, PtiO2, voire la microdialyse) est indiquée pour juger au mieux des stratégies thérapeutiques controversées comme l’hyperventilation et la gestion de la PPC.

Principes de traitement de l’hypertension intracrânienne 389

Hyperventilation L’hyperventilation (HV) a des partisans qui montrent que la diminution du DSC en hypocapnie ne s’accompagne pas forcément d’anomalies métaboliques (41, 42). Ses nombreux adversaires s’appuient sur des études montrant une baisse du DSC en deçà des seuils ischémiques avec des anomalies métaboliques mesurées par microdialyse. Un essai prospectif a bien montré que l’utilisation précoce, systématique et prolongée de l’HV pouvait altérer le pronostic neurologique à 3 et 6 mois après traumatisme crânien, en particulier pour les patients ayant un score moteur de Glasgow à 4-5 (15). Autrement dit, il faut mesurer le rapport bénéfice/risque de la profondeur et de la durée de l’HV au cas par cas. Le risque d’ischémie cérébrale est faible si l’HTIC est associée à une augmentation du VSC par vasodilatation, notamment chez l’enfant et l’adulte jeune (18). Le profil hémodynamique est variable en fonction du temps avec une phase de bas débit dans les heures qui suivent un traumatisme crânien, suivie par une phase hyperhémique à partir de la 24e heure (39). Ainsi, devant une hyperhémie documentée par le monitorage métabolique (SvjO2, PtiO2), l’hypocapnie pourrait apporter un bénéfice pour le patient (41).

Gestion de la PPC La gestion de la PPC est une option thérapeutique controversée, où s’oppose le concept de Rosner avec le maintien de la PPC au-dessus de 70 mmHg (43) et le concept de l’équipe de Lund qui prône le maintien d’une PPC à 50 mmHg (44) (tableau III). Une étude prospective a comparé la PIC et la PPC comme Tableau III – Principaux concepts thérapeutiques de prise en charge de l’HTIC. Traitement du niveau de PIC (traditionnel)

Traitement de la PPC (Rosner)

Concept de Lund

Prise en charge générale Position de la tête Sédation Traitement de l’hypertension systémique

15 à 30° Morphinique + benzodiazépine

A plat NON

A plat Faible dose de thiopental

Si PAS > 160 mmHg

NON

Métopropol+clonidine

Traitement de l’hypertension intracrânienne Curarisation Hyperventilation Drainage du LCR Osmothérapie Coma barbiturique

OUI OUI OUI OUI OUI

OUI NON OUI OUI NON

NON NON NON NON NON

Prise en charge de la pression de perfusion cérébrale Niveau de PPC

PAM normale et garder la PIC < 20-25 mmHg

> 70-80 mmHg maintenu par le remplissage ≅ 50-60 mmHg et les α1 mimétiques

390 La réanimation neurochirurgicale

cibles thérapeutiques pour la prise en charge de 189 patients traumatisés crâniens graves ; le pronostic global a été identique dans les deux groupes, mais la durée d’hospitalisation et les complications (défaillance multi-viscérale et syndrome de détresse respiratoire aiguë) ont été plus importantes dans le groupe PPC (45). Ces résultats sont à associer à ceux d’autres études qui montrent une aggravation de l’HIC (42) et une absence d’amélioration du pronostic (46) chez des patients traités selon le concept de Rosner. Aussi, les recommandations actuelles préconisent le choix d’une PPC à 60-70 mmHg, compte tenu de la possible pérennisation de l’HTIC par le développement d’un œdème cérébral vasogénique. D’autres études ont montré qu’une PPC entre 50 et 60 mmHg était un des facteurs d’amélioration neurologique (47), et que les altérations métaboliques périlésionnelles (augmentation du taux de lactate interstitiel) étaient améliorées dès que la PPC dépassait 50 mmHg (48). En fait, les hétérogénéités lésionnelles entre les malades et chez un même malade sont telles que l’on ne peut pas recommander une valeur de PPC standard qui soit idéale pour tous les patients (49). Comme pour la gestion de l’hypocapnie, c’est le monitorage multimodal (pression, débit, métabolisme) qui doit conduire à choisir le meilleur niveau de PPC.

Conclusion Le traitement de l’HTIC est une urgence thérapeutique. Il impose d’abord un diagnostic basé sur une mesure fiable de la PIC, et la compréhension du (ou des) mécanisme(s) en cause d’après les trois compartiments intracrâniens : parenchyme cérébral, LCR, volume sanguin cérébral. À partir de cette démarche initiale, des options thérapeutiques sont nombreuses, médicales et chirurgicales, qu’il faut savoir associer avec pertinence. L’évaluation de l’efficacité thérapeutique est indispensable, et repose sur l’emploi des outils paracliniques (PIC, Doppler transcrânien, SvjO2, PtiO2, imagerie), en complément de l’examen neurologique pluriquotidien.

Références 1. Ropper AH, Rockoff MA (1993) Physiology and clinical aspects of raised intracranial pressure. In: Neurological and Neurosurgical Intensive Care, AH Ropper (ed), Raven Press, New York, pp 11-27. 2. Bissonnette B, Boulard G (2004) Physiopathologie du système nerveux central. In: Le patient neurochirurgical, P Ravussin (ed), Springer-Verlag, Paris, pp 15-32 3. Schmidt B, Czosnyka M, Schwarze JJ et al. (1999) Cerebral vasodilatation causing acute intracranial hypertension: a method for noninvasive assessment. J Cereb Blood Flow Metab 19: 990-6 4. Narayan RK, Kishore PR, Becker DP et al. (1982) Intracranial pressure: to monitor or not to monitor? A review of our experience with severe head injury. J Neurosurg 56: 650-9

Principes de traitement de l’hypertension intracrânienne 391

5. Czosnyka M, Richards HK, Whitehouse HE, Pickard JD (1996) Relationship between transcranial Doppler-determined pulsatility index and cerebrovascular resistance: an experimental study. J Neurosurg 84: 79-84 6. Czosnyka M, Matta BF, Smielewski P et al. (1998) Cerebral perfusion pressure in headinjured patients: a noninvasive assessment using transcranial Doppler ultrasonography. J Neurosurg 88: 802-8 7. Chan KH, Miller JD, Dearden NM et al. (1992) The effect of changes in cerebral perfusion pressure upon middle cerebral artery blood flow velocity and jugular bulb venous oxygen saturation after severe brain injury. J Neurosurg 77: 55-61 8. Albeck MJ, Borgesen SE, Gjerris F et al. (1991) Intracranial pressure and cerebrospinal fluid outflow conductance in healthy subjects. J Neurosurg 74: 597-600 9. Czosnyka M, Pickard JD (2004) Monitoring and interpretation of intracranial pressure. J Neurol Neurosurg Psychiatry 75: 813-21 10. Steiner LA, Balestreri M, Johnston AJ et al. (2005) Predicting the response of intracranial pressure to moderate hyperventilation. Acta Neurochir (Wien) 147: 477-83 11. Schwab S, Steiner T, Aschoff A et al. (1998) Early hemicraniectomy in patients with complete middle cerebral artery infarction. Stroke 29: 1888-93 12. Albanese J, Leone M, Alliez JR et al. (2003) Decompressive craniectomy for severe traumatic brain injury: Evaluation of the effects at one year. Crit Care Med 31: 2535-8 13. Robertson CS (2001) Management of cerebral perfusion pressure after traumatic brain injury. Anesthesiology 95: 1513-7 14. Munch EC, Bauhuf C, Horn P et al. (2001) Therapy of malignant intracranial hypertension by controlled lumbar cerebrospinal fluid drainage. Crit Care Med 29: 976-81 15. Muizelaar JP, Marmarou A, Ward JD et al. (1991) Adverse effects of prolonged hyperventilation in patients with severe head injury: a randomized clinical trial. J Neurosurg 75: 731-9 16. Sheinberg M, Kanter MJ, Robertson CS et al. (1992) Continuous monitoring of jugular venous oxygen saturation in head-injured patients. J Neurosurg 76: 212-7 17. Fortune JB, Feustel PJ, Graca L et al. (1995) Effect of hyperventilation, mannitol, and ventriculostomy drainage on cerebral blood flow after head injury. J Trauma 39: 1091-7 18. Stocchetti N, Maas AI, Chieregato A, van der Plas AA (2005) Hyperventilation in head injury: a review. Chest 127: 1812-27 19. Todd MM, Warner DS (1992) A comfortable hypothesis reevaluated. Cerebral metabolic depression and brain protection during ischemia. Anesthesiology 76: 161-4 20. Albanese J, Garnier F, Bourgoin A, Leone M (2004) Les agents utilisés pour la sédation en neuro-réanimation. Ann Fr Anesth Reanim 23: 528-34 21. Ward JD, Becker DP, Miller JD et al. (1985) Failure of prophylactic barbiturate coma in the treatment of severe head injury. J Neurosurg 62: 383-8 22. Eisenberg HM, Frankowski RF, Contant CF et al. (1988) High-dose barbiturate control of elevated intracranial pressure in patients with severe head injury. J Neurosurg 69: 15-23 23. Albanese J, Viviand X, Potie F et al. (1999) Sufentanil, fentanyl, and alfentanil in head trauma patients: a study on cerebral hemodynamics. Crit Care Med 27: 407-11 24. Bourgoin A, Albanese J, Wereszczynski N et al. (2003) Safety of sedation with ketamine in severe head injury patients: comparison with sufentanil. Crit Care Med 31: 711-7 25. Hsiang JK, Chesnut RM, Crisp CB et al. (1994) Early, routine paralysis for intracranial pressure control in severe head injury: is it necessary? Crit Care Med 22: 1471-6 26. The Brain Trauma Foundation. The American Association of Neurological Surgeons. The Joint Section on Neurotrauma and Critical Care (2000) Use of mannitol. J Neurotrauma 17: 521-5 27. Cruz J, Minoja G, Okuchi K (2001) Improving clinical outcomes from acute subdural hematomas with the emergency preoperative administration of high doses of mannitol: a randomized trial. Neurosurgery 49: 864-71 28. Cruz J, Minoja G, Okuchi K (2002) Major clinical and physiological benefits of early high doses of mannitol for intraparenchymal temporal lobe hemorrhages with abnormal pupillary widening: a randomized trial. Neurosurgery 51: 628-637

392 La réanimation neurochirurgicale

29. Cruz J, Minoja G, Okuchi K, Facco E (2004) Successful use of the new high-dose mannitol treatment in patients with Glasgow Coma Scale scores of 3 and bilateral abnormal pupillary widening: a randomized trial. J Neurosurg 100: 376-83 30. Qureshi AI, Suarez JI (2000) Use of hypertonic saline solutions in treatment of cerebral edema and intracranial hypertension. Crit Care Med 28: 3301-13 31. Vialet R, Albanese J, Thomachot L et al. (2003) Isovolume hypertonic solutes (sodium chloride or mannitol) in the treatment of refractory posttraumatic intracranial hypertension: 2 mL/kg 7,5 % saline is more effective than 2 mL/kg 20 % mannitol. Crit Care Med 31: 1683-7 32. Battison C, Andrews PJ, Graham C, Petty T (2005) Randomized, controlled trial on the effect of a 20 % mannitol solution and a 7,5 % saline/6 % dextran solution on increased intracranial pressure after brain injury. Crit Care Med 33: 196-202 33. Dominguez TE, Priestley MA, Huh JW (2004) Caution should be exercised when maintaining a serum sodium level >160 meq/L. Crit Care Med 32: 1438-9 34. Henderson WR, Dhingra VK, Chittock DR et al. (2003) Hypothermia in the management of traumatic brain injury. A systematic review and meta-analysis. Intensive Care Med 29: 1637-44 35. Marion DW (2004) Controlled normothermia in neurologic intensive care. Crit Care Med 32: S43-5 36. ANAES (1999) Prise en charge des traumatisés crâniens graves à la phase précoce. Recommandations pour la pratique clinique. Quelles sont les indications et les modalités des traitements médicaux de l'hypertension intracrânienne des traumatismes crâniens graves ? Ann Fr Anesth Réanim 18: 108-22 37. The Brain Trauma Foundation. The American Association of Neurological Surgeons. The Joint Section on Neurotrauma and Critical Care (2000) Guidelines for cerebral perfusion pressure. J Neurotrauma 17: 507-11 38. Coplin WM, Cullen NK, Policherla PN et al. (2001) Safety and feasibility of craniectomy with duraplasty as the initial surgical intervention for severe traumatic brain injury. J Trauma 50: 1050-9 39. Martin NA, Patwardhan RV, Alexander MJ et al. (1997) Characterization of cerebral hemodynamic phases following severe head trauma: hypoperfusion, hyperemia, and vasospasm. J Neurosurg 87: 9-19 40. Feldman Z, Kanter MJ, Robertson CS et al. (1992) Effect of head elevation on intracranial pressure, cerebral perfusion pressure, and cerebral blood flow in head-injured patients. J Neurosurg 76: 207-11 41. Diringer MN, Videen TO, Yundt K et al. (2002) Regional cerebrovascular and metabolic effects of hyperventilation after severe traumatic brain injury. J Neurosurg 96: 103-8 42. Oertel M, Kelly DF, Lee JH et al. (2002) Efficacy of hyperventilation, blood pressure elevation, and metabolic suppression therapy in controlling intracranial pressure after head injury. J Neurosurg 97: 1045-53 43. Rosner MJ, Rosner SD, Johnson AH (1995) Cerebral perfusion pressure: management protocol and clinical results. J Neurosurg 83: 949-62 44. Eker C, Asgeirsson B, Grande PO et al. (1998) Improved outcome after severe head injury with a new therapy based on principles for brain volume regulation and preserved microcirculation. Crit Care Med 26: 1881-6 45. Robertson CS, Valadka AB, Hannay HJ et al. (1999) Prevention of secondary ischemic insults after severe head injury. Crit Care Med 27: 2086-95 46. Juul N, Morris GF, Marshall SB, Marshall LF (2000) Intracranial hypertension and cerebral perfusion pressure: influence on neurological deterioration and outcome in severe head injury. The Executive Committee of the International Selfotel Trial. J Neurosurg 92: 1-6 47. Elf K, Nilsson P, Ronne-Engstrom E et al. (2005) Cerebral perfusion pressure between 50 and 60 mm Hg may be beneficial in head-injured patients: a computerized secondary insult monitoring study. Neurosurgery 56: 962-71

Principes de traitement de l’hypertension intracrânienne 393

48. Nordstrom CH, Reinstrup P, Xu W et al. (2003) Assessment of the lower limit for cerebral perfusion pressure in severe head injuries by bedside monitoring of regional energy metabolism. Anesthesiology 98: 809-14 49. Menon DK (2003) Procrustes, the traumatic penumbra, and perfusion pressure targets in closed head injury. Anesthesiology 98: 805-7 50. Pickard JD, Czosnyka M (1993) Management of raised intracranial pressure. J Neurol Neurosurg Psychiatry 56: 845-58

Catécholamines, remplissage vasculaire et cerveau O. Fourcade et A. Daboussi

Introduction Le pronostic fonctionnel et vital des patients qui présentent une agression cérébrale aiguë est conditionné par l'étendue des lésions dites primaires et par la survenue d'épisodes secondaires d'ischémie tissulaire. Les mécanismes conduisant à cette ischémie sont nombreux et ont en commun de créer un déséquilibre entre l’apport et la consommation en oxygène (CMRO2) au niveau cérébral. Les situations ischémiques sont donc de deux types : celles au cours desquelles le transport est diminué en raison d'une réduction du débit sanguin cérébral (DSC), de la pression artérielle en O2 (PaO2) ou de l'hémoglobine (Hb), et celles où l'augmentation de la consommation dépasse les mécanismes d'adaptation d'apports en O2. Dans les deux cas, l'ischémie traduit une mise en défaut des mécanismes physiologiques de régulation dont le rôle est de garantir l'apport tissulaire en O2, notamment par adaptation du DSC. Le DSC est fonction de la pression de perfusion cérébrale (PPC) et des résistances vasculaires cérébrales. La PPC (PPC = PAM – PIC) dépend de la pression artérielle moyenne (PAM) et de la pression intracrânienne (PIC). L’optimisation des paramètres hémodynamiques systémiques est donc essentielle pour le maintien d’un DSC adapté. La réanimation aura pour objectif de corriger les modifications systémiques induites par l’agression cérébrale et/ou d’adapter l’hémodynamique systémique aux conditions pathologiques de perfusion du cerveau. L’optimisation de la volémie et l’utilisation de catécholamines sont donc fréquemment nécessaires.

Rappels physiopathologiques Notion de seuil ischémique La notion de seuil ischémique peut être définie comme la valeur du rapport

396 La réanimation neurochirurgicale

DSC/CMRO2 en dessous duquel le métabolisme aérobie ne peut pas être maintenu. Cette notion n'est pas univoque et il faut différencier le seuil global variable d'un patient à l'autre et pouvant être défini par le seuil en dessous duquel le tissu sain est en ischémie, des seuils ischémiques locaux fortement dépendants de l'état du tissu lésé et variables d'une zone à l'autre chez un même patient. Trois mécanismes de régulation du DSC sont classiquement décrits et permettent au DSC de s’adapter à la CMRO2 par modification des résistances vasculaires cérébrales : 1) l’autorégulation du DSC en réponse aux variations de PPC a pour but de maintenir le débit constant malgré des variations physiologiques de pression artérielle ; 2) le couplage métabolique du DSC a pour but d'adapter le DSC aux variations de CMRO2 et de consommation en glucose. La vasoréactivité au CO2 a pour but d'augmenter le débit en cas d'augmentation du métabolisme aérobie et donc de la production de CO2, et de réduire le débit si la production de CO2 diminue. L’autorégulation du DSC ayant des limites, il est établi que le risque d'ischémie du tissu sain est important pour des PPC inférieures à 60 mmHg (1, 2). Par ailleurs ce risque peut persister pour des valeurs de PPC plus importantes. En effet, tout d’abord la PPC permettant de se situer sur le plateau d'autorégulation est variable d'un sujet à l'autre en fonction du terrain et en fonction de l'atteinte cérébrale (3-5). Par ailleurs, la PPC nécessaire au maintien d'une perfusion tissulaire adéquate peut être variable d'une zone à l'autre notamment en cas de lésions intraparenchymateuses et de modification des conditions locales de circulation du sang. L'ischémie focale de zones lésées peut donc survenir pour des valeurs de PPC qui permettent le maintien d'un DSC global adéquat pour le tissu sain. Enfin, l'autorégulation peut être perturbée de façon focale ou globale, le DSC est alors directement fonction de la PPC. Les méthodes de surveillance du métabolisme cérébral comme la mesure de la pression tissulaire en O2 (PtiO2), de la saturation jugulaire en oxygène (SjO2), ou la microdialyse ont pour objectifs d’évaluer l’oxygénation du tissu sain et de surveiller les zones où le débit sanguin local est insuffisant alors que le cerveau sain est correctement oxygéné (6, 7). Ces techniques pourraient aider à l’optimisation de la volémie et de la pression de perfusion cérébrale. En effet, une PPC insuffisante et l’hypovolémie exposent au risque ischémique, alors que l’augmentation excessive de la PPC et l’excès de remplissage vasculaire exposent aux risques d'œdème cérébral et/ou pulmonaire chez ces patients. Déterminer un objectif de PPC, l’adapter dans le temps aux paramètres métaboliques cérébraux, optimiser l’hémodynamique systémique c'est-à-dire la volémie et la fonction cardiaque, sont donc des éléments essentiels de la réanimation hémodynamique de l’agressé cérébral.

Catécholamines, remplissage vasculaire et cerveau 397

Modifications hémodynamiques chez l’agressé cérébral Le traumatisme crânien grave (TCG) et l’hémorragie méningée par rupture d’anévrisme sont deux grands cadres pathologiques qui entraînent des modifications hémodynamiques systémiques dès la phase précoce.

Traumatisme crânien Après un traumatisme crânien grave, une hypotension artérielle est fréquemment observée, or l’hypotension est le principal facteur aggravant du pronostic vital et fonctionnel. Tout d’abord, le TCG est à l’origine d’une vasodilatation artérielle périphérique. Cette vasodilatation est d’autant plus intense que le TCG s’associe à une hypovolémie ou à une hypoxémie (8, 9). L’inflammation systémique qui résulte du traumatisme pourrait également entretenir une vasodilatation artérielle périphérique. Par ailleurs, l’association d’un choc hémorragique est fréquente et représente la principale étiologie des hypotensions artérielles après TCG en raison de la fréquence des lésions associées chez le polytraumatisé. Ces états de choc sont susceptibles d’être aggravés par la ventilation artificielle qui diminue le retour veineux et par les anesthésiques. Le traumatisé crânien grave est donc fréquemment hypovolémique et vasoplégique, l’hypotension qui en résulte étant à l’origine d’une ischémie cérébrale secondaire. Le traitement doit corriger l’hypovolémie et l’éventuelle anémie tout en limitant le risque de majoration d’un œdème cérébral. La correction de l’hypovolémie ne permettant pas d’obtenir une augmentation thérapeutique de la PAM, le maintien d’une PPC satisfaisante impose le plus souvent le recours à la perfusion de catécholamines.

Hémorragie méningée Après hémorragie méningée (10), la décharge adrénergique contemporaine de la rupture d’un anévrisme intracrânien est responsable dans un premier temps une hypertension artérielle, puis d’une éventuelle hypotension. Cette hypotension peut être due à une vasodilatation artérielle périphérique s’associant à une hypovolémie retrouvée chez 50 % des patients (11), éventuellement aggravée par l’anesthésie et la ventilation artificielle. Elle peut être aggravée par l’existence d’une insuffisance ventriculaire gauche retrouvée chez 8 à 80 % des patients. Un choc cardiogénique et un œdème pulmonaire peuvent être observés, et sont favorisés par l’augmentation de post-charge trop importante due aux vasopresseurs ou par l’excès de remplissage vasculaire. Cette situation est d’autant plus délicate qu’aux impératifs de maintien du DSC s’associe dans cette pathologie un risque de récidive si la malformation n’est pas traitée en cas d’hypertension artérielle, et un risque de vasospasme artériel cérébral favorisé par l’hypovolémie. L’optimisation de la volémie doit donc être associée à une évaluation dynamique de la fonction ventriculaire, la perfusion de catéchola-

398 La réanimation neurochirurgicale

mines pouvant être indiquée pour augmenter la PAM par vasoconstriction et/ou pour améliorer l’inotropisme ventriculaire gauche. Enfin, après agression cérébrale au décours de la phase aiguë, il faut rappeler la fréquence des troubles métaboliques et endocriniens qui peuvent modifier l’hydratation extracellulaire et la volémie. Citons les hypovolémies favorisées par les polyuries osmotiques (mannitol 20 %, hyperglycémie) ou par le syndrome de perte en sel, ou encore les insuffisances surrénaliennes relatives ou absolues pouvant être associées. La correction des troubles métaboliques et hydroélectrolytiques favorise donc l’optimisation de la volémie.

Volémie et cerveau Pourquoi évaluer la volémie ? Il est nécessaire d’évaluer la volémie pour détecter et corriger les hypovolémies. En effet, après traitement d’un éventuel choc hémorragique, les objectifs de maintien de la PPC imposent le recours à la perfusion de catécholamines. La prescription de vasopresseur comme la noradrénaline permet le plus souvent d’obtenir la PAM et la PPC que l’on s’est fixé comme objectif. La recherche et la correction d’une hypovolémie sous-jacente présente deux intérêts. Tout d’abord, pour un objectif tensionnel donné, la vasoconstriction artérielle induite par la noradrénaline sera d’autant plus importante que la volémie est faible. Il en résulte une diminution de la pression de perfusion de certains organes et notamment de la filtration glomérulaire, une augmentation de la post-charge cardiaque pouvant favoriser un œdème pulmonaire en cas d’insuffisance ventriculaire, et une hypertension artérielle pulmonaire pouvant altérer le rapport ventilation-perfusion. Par ailleurs, en cas d’hypertension intracrânienne, la résistance à l’écoulement du sang au niveau capillaire est particulièrement important en diastole. La réduction des vélocités diastoliques et l’augmentation de l’index de pulsatilité (IP) enregistrés par Doppler transcrânien (12) au niveau des artères cérébrales moyennes rendent compte de ce ralentissement de la vitesse des globules rouges en diastole. L’existence d’une hypovolémie est susceptible d’aggraver ce phénomène et donc d’aggraver la distribution distale en O2. L’observation d’une diminution des vélocités diastoliques, d’une augmentation de l’IP, ou d’une diminution de la PtiO2 ou de la SjO2 lors de l’accentuation d’une position proclive, peut permettre d’évaluer le retentissement de l’hypovolémie (13). Rappelons qu’en cas d’hypertension intracrânienne, un réflexe de Cushing entraîne parfois une hypertension artérielle. Cette hypertension doit être respectée et permet un maintien du DSC en évitant parfois le recours aux catécholamines. Toutefois, une hypovolémie sous-jacente peut être masquée par cette hypertension et devenir symptomatique après levée de l'hypertension intracrânienne.

Catécholamines, remplissage vasculaire et cerveau 399

Une expansion volémique excessive est à l’origine de complications aggravant le pronostic vital (14). Tout d’abord, à la phase précoce d’une agression cérébrale, la perfusion excessive de cristalloïdes est susceptible d’aggraver un œdème cérébral en cas de rupture de la barrière hémato-encéphalique. Par ailleurs et surtout, les troubles de la perméabilité capillaire au niveau pulmonaire sont fréquents, soit secondaires à une inflammation systémique septique ou non, soit générés par l’agression cérébrale comme lors des ruptures d’anévrismes cérébraux, soit par atteinte pulmonaire directe (inhalation, contusion). Enfin, les troubles de la perméabilité peuvent être associés à une insuffisance ventriculaire gauche comme au décours des ruptures d’anévrismes ou en cas de contusion myocardique. Une expansion volémique excessive peut donc être à l’origine ou aggraver des complications pulmonaires.

Comment évaluer la volémie ? Il est donc actuellement établi que le remplissage vasculaire doit être argumenté et surveillé (15). Plusieurs techniques sont proposées pour guider le praticien. La mesure d’indices statiques qui reflètent la précharge cardiaque (pression veineuse centrale, pression artérielle pulmonaire occlusive, volume télédiastolique du ventricule droit ou du cœur) peut être utile pour diagnostiquer des hypovolémies, mais aucune valeur ne peut être définie comme objectif à atteindre. Ces indices sont peu efficaces pour éviter l’excès de remplissage vasculaire (16). La mesure d’indices dynamiques de réserve de précharge (variabilité respiratoire de la pression artérielle, du flux aortique, ou du diamètre de la veine cave supérieure) peut être utilisée chez le patient en ventilation contrôlée avec un volume courant supérieur à 7 mL/kg. La réalisation d’épreuves de remplissage successives de petits volumes (300 à 500 mL de colloïdes en 15 minutes) permet de définir un remplissage positif si le volume d’éjection systolique, qui doit donc être monitorisé, augmente d’au moins 10 %. La principale limite de ces monitorages est de détecter qu’un remplissage est inefficace après sa réalisation. Deux techniques simples et non invasives permettent de prédire la positivité d’une expansion volémique avant sa réalisation. Tout d’abord, les variations des paramètres du Doppler œsophagien au cours d’une épreuve de remplissage ont montré qu’elles prédisaient la réponse de l’épreuve suivante (17). De même, une élévation de 10 % de la pression pulsée ou du volume d’éjection mesuré par Doppler œsophagien en réponse à une manœuvre de levée de jambe (angle à 45° pendant 1 min) semble reproduire de façon réversible les effets cardiovasculaires d’un remplissage de 300 mL (18).

400 La réanimation neurochirurgicale

Quels solutés de remplissage ? Le choix des solutés perfusés en cas d’agression cérébrale doit toujours obéir à une règle : la perfusion de solutés qui diminuent la pression hydrostatique est contre-indiquée. En effet, au niveau de la barrière hémato-encéphalique imperméable au sodium si elle est intacte, les transferts d’eau sont essentiellement fonction de la pression hydrostatique et dans une moindre mesure de la pression oncotique. Les conséquences de la réhydratation et d'une éventuelle expansion volémique sur l'œdème cérébral dépendent des variations de pression hydrostatique générées. Il est indispensable que l’osmolarité plasmatique soit maintenue élevée.

Colloïdes Les macromolécules augmentent la pression oncotique. Les hydroxyéthylamidons à 6 % ou les gélatines peuvent être utilisés. En dehors de la réanimation du donneur d’organe, où il semble que la reprise de diurèse des greffons rénaux soit meilleure si les HEA n’ont pas été utilisées chez le donneur, aucune molécule n’a fait la preuve de sa supériorité. L’albumine n’a plus d’indication pour le remplissage vasculaire chez l’adulte. La perfusion de colloïdes est sans effet sur l'œdème cérébral et permet une correction rapide et prolongée de la volémie. Les HEA 6 % sont donc utilisées associées au sérum salé à 0,9 % pour le traitement des chocs hypovolémiques, notamment hémorragiques à la phase initiale. L'intérêt de leur association à du sérum salé hypertonique à 7,5 % en cas d'hypertension intracrânienne associée permet de prolonger les effets du critalloïde. Les effets secondaires observés en cas de perfusion de volumes trop importants sont essentiellement pulmonaires. La surveillance de la volémie est donc nécessaire si une atteinte myocardique associée est suspectée afin d'éviter l'œdème pulmonaire neurogénique ou cardiogénique. L'hémodilution qui peut être créée améliore le transport cérébral en oxygène et permet une diminution du débit sanguin cérébral et de la PIC.

Cristalloïdes Les cristalloïdes isotoniques ou hypertoniques maintiennent ou augmentent la pression hydrostatique, alors que leur pression oncotique est nulle. L'osmolarité du sérum salé à 0,9 % est de 308 mosmol/L. L'osmolarité du Ringer lactate n'est que de 273 mosmol/L, c'est-à-dire légèrement hypotonique. Le sérum salé à 0,9 % doit donc être utilisé en première intention pour l’hydratation des patients. L'hyperglycémie doit être traitée et les solutés glucosés sont hypotoniques. En cas d'hypoglycémie, pouvant survenir notamment chez l'enfant, l'apport de glucose peut être réalisé dans du sérum salé isotonique ce qui évite l'apport de solutés hypo-osmolaires, alors que le choix de colloïdes plutôt que de cristalloïdes isotoniques semble préférable pour

Catécholamines, remplissage vasculaire et cerveau 401

adapter la volémie, ce qui permet de limiter le volume perfusé et qui prévient essentiellement les complications pulmonaires ou métaboliques à type d'acidose hyperchlorémique.

Sérum salé hypertonique L’utilisation de sérum salé hypertonique (19, 20) permet d’améliorer la volémie rapidement avec de faibles volumes. L'expansion volémique est de 4 à 10 fois le volume perfusé. Les effets hémodynamiques sont prolongés si la perfusion d'un colloïde est associée. L'indication de la perfusion de sérum salé hypertonique (7,5 %) associée à un colloïde est donc particulièrement efficace en cas de choc hypovolémique. Le salé hypertonique présente par ailleurs l’avantage d’augmenter rapidement la pression hydrostatique au niveau cérébral. L’effet anti-œdémateux est équivalent à celui du mannitol 20 %, il s’exerce de façon plus prolongée, et il s’associe, contrairement au mannitol, à une amélioration de la volémie. Le sérum salé hypertonique pourrait donc être particulièrement efficace dans les cas ou l’hypovolémie est sévère et s’associe à un œdème cérébral. Si le bénéfice est clairement montré en cas d'œdème cérébral avec hypertension intracrânienne, le bénéfice neurologique théorique par rapport à la perfusion de colloïdes pour la prise en charge des chocs hypovolémiques à la phase précoce reste à confirmer.

Catécholamines et cerveau Comme nous l’avons évoqué, l’hypotension artérielle est fréquente en cas d’agression cérébrale, souvent associée à une hypovolémie et parfois à une insuffisance ventriculaire gauche. En l’absence de monitorage de la PIC, une PAM inférieure à 70 mmHg est un facteur de mauvais pronostic chez le TCG. Après monitorage de la PIC, le maintien d’une PPC supérieure à 60 mmHg est recommandé, alors qu’il semble que le DSC soit peu influencé par la valeur du débit cardiaque pour une valeur de PAM donnée. Dans tous les cas, une hypotension artérielle doit donc être corrigée rapidement et l’obtention d’une hypertension artérielle peut être nécessaire pour maintenir la PPC en cas d’hypertension intracrânienne. Dans ces deux cas, l’utilisation d’un vasoconstricteur permet d’obtenir la PAM souhaitée rapidement. L’utilisation d’un inotrope sera indiquée en cas d’insuffisance ventriculaire mais n’a pas d’indication pour l’augmentation supra-physiologique du débit cardiaque.

402 La réanimation neurochirurgicale

Noradrénaline Les effets systémiques de la noradrénaline (NAD) sont dose-dépendants. La NAD est une catécholamine endogène agoniste des récepteurs alpha 1, alpha 2, et bêta 1 ; l’effet inotrope positif dû à la stimulation des récepteurs bêta 1 prédomine à faible dose, alors qu’à plus fortes doses l’effet alpha 1 entraîne une vasoconstriction artérielle et veineuse dose-dépendante. Qu’il s’agisse de compenser rapidement une hypovolémie avant qu’elle ne soit corrigée ou qu’il s’agisse d’obtenir une hypertension artérielle pour maintenir la PPC, c’est une vasoconstriction qui est recherchée, la NAD étant donc la catécholamine de référence. Les effets cérébraux de la NAD (21) sont dominés par ces effets sur la PAM et donc sur la PPC. Deux types d’effets ont été recherchés : l’augmentation du métabolisme par stimulation alpha 1 et alpha 2, l’effet vasoconstricteur artériel cérébral. Dans le premier cas, les récepteurs alpha 1 et alpha 2 cérébraux ne sont pas accessible à la NAD exogène si la barrière hémato-encéphalique est intacte. Leur stimulation, susceptible d’augmenter le métabolisme cérébral et donc d’induire une augmentation du DSC par couplage métabolique, n’a jamais été mise en évidence dans des conditions physiologiques ou sur des modèles animaux de TCG lorsque la NAD était perfusée en périphérie avec un objectif de PAM fixé. De même, l’augmentation locale de DSC qui peut être observée au niveau des zones lésées après traumatisme semble due à une altération locale des mécanismes d’autorégulation et non à une augmentation locale du métabolisme. En ce qui concerne l’effet vasculaire, l’application directe à forte dose sur des artères cérébrales in vitro entraîne une vasoconstriction des artères de gros calibre et est sans effet sur les artères distales (22). Toutefois, une vasoconstriction artérielle cérébrale induite par la NAD n’est observée que si la PAM augmente et si l’autorégulation du DSC est préservée après traumatisme crânien. Il semble donc que l’utilisation de NAD ne modifie pas le DSC si l’autorégulation est intacte et que la vasoconstriction observée soit secondaire à la mise en jeu de cette autorégulation (23, 24). L’éventuelle augmentation du DSC au sain des zones lésées semble due à l’altération de ce mécanisme.

Dopamine Les effets systémiques de la dopamine sont dose-dépendants. Entre 5 et 10 microgrammes/kg/min les effets dus à la stimulation des récepteurs bêta 1 cardiaque prédominent, alors que l’effet vasoconstricteur dû à la stimulation des récepteurs alpha 1 est observé entre 10 et 20 microgrammes/kg/min. La dopamine doit être utilisée dès sa prescription à cette dernière posologie si un effet vasoconstricteur est recherché.

Catécholamines, remplissage vasculaire et cerveau 403

Les effets cérébraux de la dopamine sont dus à la stimulation des récepteurs dopaminergique D1 et D2. Cet effet pourrait entraîner une vasodilatation des artères cérébrales de gros calibre. En fait, comme pour la NAD, les variations de DSC ne sont observées qu’en cas d’altération de l’autorégulation, notamment au niveau des zones lésées (21). Toutefois, la dopamine est susceptible d’augmenter la PIC en aggravant l’œdème cérébral après contusion en favorisant les transferts d’eau (25).

Autres catécholamines La stimulation des récepteurs bêta 1 augmente le débit cardiaque et n’a pas d’effets cérébraux montrés. Les augmentations de DSC ne sont retrouvées qu’en réponse à l’hypertension artérielle en cas d’abolition de l’autorégulation. L’isoprénaline n’a pas d’indication mais probablement pas d’effets cérébraux, de même l’effet de l’adrénaline est attribuable à son effet systémique. La stimulation des récepteurs bêta 2 est susceptible d’entraîner une vasodilatation artérielle cérébrale notamment en cas de lésion de la barrière hémato-encéphalique. Cet effet n’a jamais été montré en pratique clinique lors de l’utilisation de dopamine, de dobutamine, ou de dopexamine.

Noradrénaline ou dopamine Peu d’études sur l’Homme ont étudié les effets comparés de ces deux molécules. Les études sur l’animal sont à considérer avec précaution en raison de la différence entre les espèces dans la densité des différents récepteurs au niveau des artères cérébrales. Un effet vasodilatateur augmentant la PIC est fréquemment retrouvé chez l’animal avec la dopamine. Chez l’Homme, seule une meilleure prédictibilité des effets de la NAD a été montrée (26). Une étude non randomisée conclut en faveur de la NAD retrouvant des PIC supérieures avec la dopamine pour un même objectif de PPC (27). En fait, en pratique et en l’absence de différence clairement montrée au niveau cérébral, retenons que la dopamine par son effet bêta 1 révèle les hypovolémies en induisant une tachycardie, alors que la NAD semble plus rapidement efficace pour atteindre l’objectif de PAM mais masque une éventuelle hypovolémie sous-jacente. Rappelons qu’aucune différence ne peut être retenue concernant la diurèse ou la fonction rénale.

404 La réanimation neurochirurgicale

Conclusion En cas d’agression cérébrale, rappelons la priorité de maintenir une hémoglobine à 10g/dL et de corriger les troubles de l’hémostase en cas de lésion cérébrale à potentiel hémorragique. La correction rapide d’une hypotension pour obtenir une PAM à 70 mmHg est une priorité. À la phase précoce, la prescription d’un vasoconstricteur comme la NAD permet d’atteindre cette valeur seuil rapidement. Lorsqu’un risque hémorragique est important, chez le polytraumatisé ou lorsqu’une malformation artérielle cérébrale est suspectée, l’augmentation de PAM doit être prudente et ne pas dépasser cet objectif. La perfusion d'HEA à 6 % est associée à la NAD afin de traiter l'hypovolémie, alors que la prescription de mannitol 20 % doit être réservée à la prise en charge de l'hypertension intracrânienne avec des signes d'engagement. Le sérum salé hypertonique à 7,5 % est une alternative au mannitol si l'hypertension intracrânienne est associée à un choc hypovolémique. Lorsque le bilan lésionnel du patient est établi, la suspicion d’une hypertension intracrânienne nécessite le monitorage de la PIC et de la PPC. La PAM est alors augmentée pour obtenir une PPC supérieure à 60 mmHg. La détection et la correction d’une hypovolémie fréquemment masquée par la NAD doivent être réalisées à l’aide d’épreuves de remplissage successives. Le contrôle de l'efficacité de ce remplissage et l’évaluation de la fonction myocardique permettent d'éviter la survenue de complications pulmonaires. La prévention de l'œdème cérébral nécessite l'utilisation de cristalloïdes isoou hypertoniques, alors que les colloïdes fréquemment utilisés pour corriger la volémie sont sans effets. L’essentiel pour lutter contre l'œdème cérébral est de maintenir une osmolarité et une pression hydrostatique élevées. L’augmentation de la PPC au-delà de 70 mmHg peut être nécessaire pour obtenir une oxygénation cérébrale correcte mais devrait être argumentée par un monitorage du métabolisme oxydatif.

Références 1. Unterberg AW, Kiening KL, Hartl R et al. (1997) Multimodal monitoring in patients with head injury : evaluation of the effects of treatment on cerebral oxygenation. J Trauma 42: 327 2. Kiening KL, Hartl R, Unterberg AW et al. (1997) Brain tissue pO2-monitoring in comatose patients: implications for therapy. Neurol Res 19: 233-40 3. Bouma GJ, Muizelaar JP, Bandoh K, Marmarou A (1992) Blood pressure and intracranial pressure-volume dynamics in severe head injury: relationship with cerebral blood flow. J Neurosurg 77: 15-9 4. Chan KH, Dearden NM, Miller JD et al. (1993) Multimodality monitoring as a guide to treatment of intracranial hypertension after severe brain injury. Neurosurgery 32: 547-52 5. Lang EW, Czosnyka M, Mehdorn HM (2003) Tissue oxygen reactivity and cerebral autoregulation after severe traumatic brain injury. Crit Care Med 31: 267-71

Catécholamines, remplissage vasculaire et cerveau 405

6. Daboussi A, Fourcade O (2006) Seuil ischémique en pratique clinique. Ann Fr Anesth Reanim 25: 729-34 7. Joly LM, Mertes PM (2006) Intérêt du monitorage de l'oxygénation cérébrale par SvjO2 ou PtiO2. Ann Fr Anesth Reanim 25: 748-54 8. Marmarou A, Foda MA, van den Brink W et al. (1994) A new model of diffuse brain injury in rats. Part I: Pathophysiology and biomechanics. J Neurosurg 80: 291-300 9. Cherian L, Chacko G, Goodman JC, Robertson CS (1999) Cerebral hemodynamic effects of phenylephrine and L-arginine after cortical impact injury. Crit Care Med 27: 2512-7 10. Hans P, Audibert G, Berre J et al. (2005) Répercussions cardiovasculaires et pulmonaires des hémorragies méningées graves. Ann Fr Anesth Reanim 24: 734-8 11. Wijdicks EF, Vermeulen M, ten Haaf JA et al. (1985) Volume depletion and natriuresis in patients with a ruptured intracranial aneurysm. Ann Neurol 18: 211-6 12. Moppett IK, Mahajan RP (2004) Transcranial Doppler ultrasonography in anaesthesia and intensive care. Br J Anaesth 93: 710-24 13. Giller CA, Levine BD, Meyer Y et al. (1992) The cerebral hemodynamics of normotensive hypovolemia during lower-body negative pressure. J Neurosurg 76: 961-6 14. Arieff AI (1999) Fatal postoperative pulmonary edema: pathogenesis and literature review. Chest 115: 1371-7 15. Teboul JL (2004) Indicateurs du remplissage vasculaire au cours de l'insuffisance circulatoire. Recommandations d'experts de la SRLF. Réanimation 13: 255-63 16. Michard F, Teboul JL (2000) Using heart-lung interactions to assess fluid responsiveness during mechanical ventilation. Crit Care 4: 282-9 17. Vallee F, Fourcade O, De Soyres O et al. (2005) Stroke output variations calculated by esophageal Doppler is a reliable predictor of fluid response. Intensive Care Med 31: 138893 18. Boulain T, Achard JM, Teboul JL et al. (2002) Changes in BP induced by passive leg raising predict response to fluid loading in critically ill patients. Chest 121: 1245-52 19. Morel N, Bernard JC, Dabadi P, Sztark F (2004) Le sérum salé hypertonique en 2004. Réanimation 13: 484-91 20. Petit L, Masson F, Cottenceau V, Sztark F (2006) Hypernatrémie contrôlée. Ann Fr Anesth Reanim 25: 828-37 21. Leone M, Textoris J, Boyadjiev I, Martin C (2006) Comment moduler la pression artérielle en cas de lésion cérébrale ? Ann Fr Anesth Reanim 25: 845-51 22. Wie EP, Raper AJ, Kontos HA, Patterson JL (1975) Determinants of response of pial arteries to norepinephrine and sympathetic nerve stimulation. Stroke 6: 654-8 23. Kroppenstedt SN, Thomale UW, Griebenow M et al. (200) Effects of early and late intravenous norepinephrine infusion on cerebral perfusion, microcirculation, brain-tissue oxygenation, and oedema formation in brain-injured rats. Crit Care Med 31: 2211-21 24. Kimmerly DS, Tutungi E, Wilson TD et al. (2003) Circulating norepinephrine and cerebrovascular control in conscious humans. Clin Physiol Funct Imaging 23: 314-9 25. Beaumont A, Hayasaki K, Marmarou A et al. (2001) Contrasting effects of dopamine therapy in experimental brain injury. J Neurotrauma 18: 1359-72 26. Johnston AJ, Steiner LA, Chatfield DA et al. (2004) Effect of cerebral perfusion pressure augmentation with dopamine and norepinephrine on global and focal brain oxygenation after traumatic brain injury. Intensive Care Med 30: 791-7 27. Ract C, Vigue B (2001) Comparison of the cerebral effects of dopamine and norepinephrine in severely head-injured patients. Intensive Care Med 27: 101-6

Hypothermie thérapeutique R. Kocian, V. Bonhomme, D.R. Spahn, R. Friolet et P. Ravussin

Introduction Chez l’humain, l’hypothermie est définie comme une température centrale de moins de 35 °C (1). La simple observation de la vie quotidienne offre des indices indiquant que l’hypothermie a des effets bénéfiques sur la conservation des tissus biologiques, en empêchant leur dégradation. Les exemples en sont nombreux : les caves à basse température, les réfrigérateurs, les animaux en hibernation, et dans le domaine médical, les cas de survie après un arrêt cardiaque chez les patients hypothermiques, en particulier les enfants (2). Ainsi, l’hypothermie a depuis longtemps suscité de l’intérêt en tant qu’arme préventive ou thérapeutique potentielle, avec l’espoir de pouvoir prévenir, ralentir, voire arrêter la dégradation d’un tissu lésé, notamment le tissu cérébral, mais aussi cardiaque ou d’autres organes, en particulier lors des transplantations. Dans ce chapitre, après un bref rappel historique, nous nous attacherons à décrire la logique de l’utilisation de l’hypothermie à visée de protection cérébrale par la description des mécanismes connus de ses effets protecteurs. Nous tenterons d’en dégager les indications principales sur la base des données de la littérature et envisagerons les aspects pratiques de son utilisation et ses complications.

Historique Dès les années cinquante, l’hypothermie, induite avant l’arrêt du cœur, a été appliquée dans la chirurgie cardiaque, afin de protéger le cerveau de lésions dues à l’absence du flux sanguin ou à sa diminution (1, 3, 4). L’hypothermie profonde avec arrêt cardiaque a été utilisée également en neurochirurgie pour l’exclusion d’anévrismes cérébraux géants, avec des résultats mitigés et des

408 La réanimation neurochirurgicale

complications importantes (5-7). Cette technique n’est pratiquée de nos jours, tant en chirurgie cardiovasculaire qu’en neurochirurgie, que dans des indications bien précises (remplacement de la crosse aortique, résection d'un anévrisme cérébral géant), lorsqu’aucune autre technique plus sûre ne peut être utilisée et que le pronostic vital des patients est en jeu. Dans les années quatre-vingt, l’hypothermie thérapeutique a de nouveau attiré l’attention des cliniciens, après que des travaux expérimentaux sur l’hypothermie modérée (32 à 35 °C) aient obtenu des résultats encourageants lors des lésions cérébrales chez l’animal, montrant un effet neuroprotecteur avec moins de complications par rapport à l'hypothermie profonde. Actuellement, l'hypothermie est acceptée par consensus en tant que moyen thérapeutique dans le cas d'ischémie cérébrale suite à un arrêt cardiaque dû à une fibrillation ventriculaire, où son efficacité est considérée prouvée. La situation est moins claire en cas d'arrêt cardiaque avec asystolie ou dissociation électromécanique d'emblée, et elle est controversée dans d'autres circonstances (traumatisme craniocérébral, neurochirurgie élective, hémorragie sous-arachnoïdienne, vasospasme cérébral, accident vasculaire cérébral) où l'état actuel des investigations ne permet pas une recommandation définitive.

Problématique de la transposition de l’animal à l’humain Actuellement, la protection cérébrale fait l’objet de nombreux travaux d’investigation expérimentale et clinique (voir partie 1 chapitre « Protection cérébrale : données expérimentales »). Des différences structurelles entre le cerveau animal et celui de l’Homme rendent l’application des résultats expérimentaux en médecine humaine incertaine. Le cerveau animal, en particulier celui des animaux utilisés le plus pour ce genre d’investigation, à savoir le rat et le chien, a une structure simplifiée : les interconnections fonctionnelles sont réduites par rapport à celles du cerveau humain. D’une manière générale, le cerveau animal apparaît plus résistant à l’agression et plus sensible aux traitements neuroprotecteurs. Les propriétés métaboliques, histologiques et hydrodynamiques de ces tissus nerveux moins évolués pourraient expliquer qu’un traitement efficace chez l’animal n’ait pas d’effet notable chez l’Homme (8) ; de la même manière, un mécanisme neurotoxique n’a pas forcément la même importance chez l’animal et chez l’Homme. De ce fait, on observe fréquemment que les résultats positifs d’une expérience sur animal de laboratoire ne sont pas forcément transposables à l’Homme ; un traitement à visée de protection cérébrale avec des résultats encourageants chez l’animal s’avère fréquemment décevant ou controversé chez l’Homme.

Hypothermie thérapeutique 409

Mécanismes de l’effet neuroprotecteur de l’hypothermie (tableau I) L’hypothermie exerce son effet neuroprotecteur par le biais de l’inhibition de nombreux mécanismes responsables des lésions neuronales lors d’une agression cérébrale, déjà mentionnés dans la partie 1 de cet ouvrage au chapitre « Protection cérébrale ». Traditionnellement, l’effet protecteur de l’hypothermie a été considéré comme lié au ralentissement métabolique. Le métabolisme cérébral est diminué de 5 à 7 % par degré Celsius. Toutefois, les résultats expérimentaux montrent que la réduction du métabolisme ne peut expliquer à elle seule l’importance de cet effet protecteur (9). En revanche, il ne fait aucun doute que la diminution de la pression intracrânienne, due à la diminution du métabolisme cérébral, est coresponsable de l’effet neuroprotecteur de l’hypothermie. L’expérimentation animale a montré que, suite à une agression cérébrale, le métabolisme du glucose augmente dans un premier temps pendant quelques heures, puis diminue pour une durée pouvant s’étendre de quelque jours à plusieurs semaines ; la phosphorylation oxydative et l’utilisation du glucose sont alors diminuées. L’application de l’hypothermie semble accélérer la normalisation métabolique et permet de mieux conserver les phosphates riches en énergie (1). Des travaux ont confirmé que l’hypothermie peut inhiber les caspases, enzymes responsables de l’apoptose observée dans les suites d’une agression cérébrale (10). Les caspases sont libérées parallèlement à une dysfonction mitochondriale associée à une perturbation de la chaîne énergétique. En cas d’hypoxie, le métabolisme désormais anaérobe résulte en une acidose intra- et extracellulaire par accumulation de lactates. Le manque en donneurs d’énergie tels que l’ATP et la phosphocréatine résulte en une dysfonction des pompes et canaux ioniques, avec déséquilibre électrolytique, notamment accumulation de calcium intracellulaire. Entre autres conséquences, une dépolarisation de la membrane neuronale survient et entraîne la libération de glutamate, un neurotransmetteur excitateur. Sa réabsorption par les terminaisons présynaptiques et les cellules gliales – normalement immédiate – est empêchée par l’ischémie ; son accumulation favorise une entrée intracellulaire Tableau I – Principaux mécanismes de l’effet neuroprotecteur de l’hypothermie. 1. Réduction du métabolisme cérébral – conservation des phosphates riches en énergie et conservation de la fonction des pompes ioniques – limitation du métabolisme anaérobe et de l’acidose intra- et extracellulaire 2. Limitation de la libération des acides aminés excitateurs 3. Limitation de la production d’espèces activées de l’oxygène 4. Stabilisation de la barrière hémato-encéphalique 5. Limitation de la réaction inflammatoire 6. Limitation de l’apoptose par inhibition des caspases

410 La réanimation neurochirurgicale

du calcium, créant ainsi un cercle vicieux. Ces phénomènes s’installent et perdurent pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours. C’est la raison pour laquelle l’hypothermie, qui en limite l’importance (11, 12), reste potentiellement efficace même en cas d’application tardive, c’est-à-dire quelques heures après la lésion. La production d’espèces activées de l’oxygène, notamment superoxides et peroxides, est fortement amplifiée par l’ischémie. Ces substances sont neurotoxiques par altération des composants cellulaires membranaires. Elles continuent à être libérées pendant la phase de reperfusion, et peuvent submerger les mécanismes protecteurs enzymatiques et piégeurs de radicaux libres des cellules du système nerveux central. En diminuant la production des radicaux libres, l’hypothermie diminue leur action destructrice (11). L’intégrité de la barrière hémato-encéphalique est altérée par l’ischémie. Ainsi, l’ischémie en soi favorise le développement d’œdème cérébral. L’hypothermie exerce un effet stabilisateur en freinant ce processus (13). L’ischémie cellulaire entraîne la libération de facteurs pro-inflammatoires (facteur tumoral nécrotique ou TNF, interleukines telles que l’interleukine 1 ou IL-1), dans l’heure qui suit la reperfusion et dont l’effet peut persister jusqu’à plusieurs jours (14). Les cellules inflammatoires s’accumulent dans le cerveau lésé, avec le risque de dégâts supplémentaires dus à la synthèse de produits toxiques et à la phagocytose. Les travaux expérimentaux ont montré que l’hypothermie réduit la réaction inflammatoire (15, 16).

Application thérapeutique de l’hypothermie L’application thérapeutique de l’hypothermie pose un certain nombre de problèmes. Hormis la difficulté de transposer les résultats de l’expérimentation animale à l’Homme, les différentes lésions cérébrales, telles que celles liées à une ischémie suite à un arrêt cardiaque, à un traumatisme cranio-cérébral, à une hypoperfusion dans le cadre d’une hypertension intracrânienne, d’accidents vasculaires cérébraux ou d’une circulation extracorporelle, ont toutes leurs particularités physiopathologiques et il faut s’attendre à des différences quant à l’effet thérapeutique de l’hypothermie dans ces situations. D’autres facteurs peuvent influencer fortement l’efficacité du traitement : le temps écoulé entre la lésion et le début du traitement, la pression intracrânienne, l’éventuelle instabilité hémodynamique et sa durée, et la température initiale. En conséquence, il est très difficile, pendant les études cliniques, de standardiser les protocoles et de définir les collectifs de patients afin d’obtenir des situations effectivement comparables permettant de proposer les schémas thérapeutiques universellement applicables (8). Les aspects majeurs mais toujours débattus du traitement par l’hypothermie sont ceux du délai entre la lésion et l’application de l’hypothermie, la durée du traitement et la température cible.

Hypothermie thérapeutique 411

Délai entre la lésion et l’application de l’hypothermie Le délai entre la lésion cérébrale et l’application de l’hypothermie a fait l’objet de nombreuses études. En pratique clinique, il n’est habituellement pas possible de commencer l’hypothermie immédiatement pour différentes raisons (accident hors de l’hôpital, organisation interne…) et la question se pose de savoir dans quel délai ce traitement doit être instauré pour influencer favorablement le pronostic. Intuitivement, on serait tenté de considérer que plus le traitement hypothermique est précoce, plus il est efficace. C’est aussi ce que suggèrent plusieurs études expérimentales (17-20) et cliniques (21, 22). On a pu observer que les patients traumatisés crâniens hypothermiques à leur arrivée à l’hôpital et dont la température est maintenue basse par la suite ont un meilleur pronostic (22). L’étude du traumatisme craniocérébral sur modèle expérimental a montré que l’hypothermie est la plus efficace si elle est instaurée moins d’une heure après la lésion (23) ; les résultats sont encore meilleurs si elle peut être initiée dès les manœuvres de réanimation (17). Dans la plupart des études cliniques, l’hypothermie a été initiée entre trois et dix heures après la lésion cérébrale (24-26). Il faut rappeler ici que même une hypothermie initiée après quelques heures peut encore s’avérer utile, notamment pour prévenir les lésions de reperfusion.

Vitesse de refroidissement La vitesse de refroidissement peut également être importante pour les résultats du traitement (1). Toutefois, les travaux comparatifs concernant cet aspect manquent, et la vitesse de refroidissement n’est le plus souvent pas mentionnée dans les études ; quelques sources indiquent une vitesse de refroidissement variant de deux à huit heures (21, 27). À titre de comparaison, en chirurgie cardiaque, la vitesse de refroidissement dépend fortement de la corpulence du patient, de sa résistance thermique, de la température-cible visée et d’autres facteurs encore. Le plus souvent, le patient est refroidi d’environ 1 °C toutes les deux minutes, mais ce n’est qu’une valeur indicative, qui varie d’un patient à l’autre.

Vitesse de réchauffement La vitesse de réchauffement est également importante. En cas d’un réchauffement trop rapide, il existe le risque d’une élévation de la pression intracrânienne (28). De plus, les gaz dissous dans le sang peuvent se libérer et former des bulles entraînant des complications thromboemboliques. En aucun cas le réchauffement ne doit aboutir à une hyperthermie, qui pourrait aggraver les lésions cérébrales. En chirurgie cardiaque, encore à titre d’exemple, la vitesse

412 La réanimation neurochirurgicale

de réchauffement est, dans un cas standard, d’environ 1 °C toutes les cinq à dix minutes. Mais une fois de plus, elle dépend de certains facteurs tels que le poids du patient et la température de départ. Sur la base de ces données, on peut raisonnablement affirmer que, idéalement, la vitesse de réchauffement chez le patient de neuroréanimation doit être ajustée en fonction des valeurs de pression intracrânienne et prendre plusieurs heures. En l’absence de monitorage de la pression intracrânienne, le réchauffement doit être fait sur au moins 24 heures (1).

Durée du traitement par hypothermie La durée du traitement par hypothermie est sujette à discussion. Il est possible que la durée optimale dépende de la nature et de la gravité de la lésion, mais cette question n’a pas été examinée dans les travaux de recherche. Les lésions neurologiques se constituent pendant une période plus ou moins longue, et non à un moment précis, ce qui est nettement en faveur d’un traitement prolongé pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours. Les durées mentionnées dans la littérature sont de 4 heures à 14 jours, la plupart des études étant réalisées sur 24 ou 48 heures (5, 24, 26, 29-31). Une récente analyse des différents travaux sur le traumatisme craniocérébral suggère qu’une hypothermie prolongée, de plus de 48 heures, peut résulter en une diminution de la mortalité (29).

Température-cible et effets secondaires La température-cible d’un traitement hypothermique est étroitement conditionnée par les effets secondaires qu’elle peut induire (tableau II). Parmi ceux-ci, les arythmies cardiaques, la bradycardie, l’hypotension due à une réduction du débit cardiaque, la vasoconstriction coronaire dans le cas d’une pathologie coronarienne préexistante, la coagulopathie due à une thrombopénie et à une dysfonction thrombocytaire, l’hyperglycémie due à une résistance à l’insuline, la dysfonction rénale avec polyurie et perte d’électrolytes, Tableau II – Principaux effets secondaires de l’hypothermie. 1. Troubles du rythme cardiaque (bradycardie, extrasystolie, fibrillations) 2. Hypotension systémique 3. Vasoconstriction coronaire 4. Coagulopathie (thrombopénie, dysfonction plaquettaire) 5. Hyperglycémie (résistance à l’insuline) 6. Dysfonction rénale (polyurie, perte d’électrolytes, altération des clairances médicamenteuses) 7. Hyperamylasémie, pancréatite 8. Immunosuppression (leucopénie) 9. Frissons 10. Retard à la cicatrisation tissulaire

Hypothermie thérapeutique 413

l’augmentation des amylases avec rarement une pancréatite, les infections dues à l’immunosuppression et la leucopénie, les frissons et l’augmentation du métabolisme, la perturbation de certaines clairances médicamenteuses, et la cicatrisation tissulaire retardée sont les principaux (21, 24, 27, 29, 32). Ces effets secondaires peuvent déjà apparaître à une température de 35 °C ; les arythmies cardiaques notables sont à craindre à des températures inférieures à 30 °C (5). Toutes ces complications peuvent apparaître tôt, dès les premières heures, et compromettre les résultats du traitement. Nous ne disposons pas d’études comparatives évaluant l’influence des effets secondaires sur le pronostic après traitement par hypothermie, mais on peut admettre que, pendant les travaux de recherche clinique, certains de ces effets secondaires ont partiellement affecté les résultats.

Contre-indications au traitement par hypothermie À partir des effets secondaires, il est possible de déduire les contre-indications au traitement hypothermique. En considérant ce qui précède, il faut renoncer à ce traitement en cas de choc cardiogénique, d’arythmies graves, d’hémorragie en cours, et de coagulopathie primaire (24).

Conduite en unité de soin Un traitement par hypothermie doit être réalisé dans une unité habituée à ce genre de procédure. La surveillance clinique doit inclure, mis à part la température centrale (mesurée par Swan-Ganz) et les signes vitaux habituels, des contrôles réguliers de la coagulation sanguine, des électrolytes, de la fonction rénale, de la glycémie, et des paramètres infectieux. Les effets secondaires et les complications peuvent être nombreux et il faut les anticiper par une observation attentive.

Aspects pratiques du traitement par hypothermie L’hypothermie peut être induite par refroidissement de surface (couvertures à air froid ou à eau froide, poches de glace, pansements à évaporation d’alcool ou simple exposition cutanée) ou par refroidissement central (perfusion intravasculaire de liquide froid, cathéters intravasculaires spécialement conçus pour l’échange thermique et circulation extracorporelle). Des substances agissant sur le centre de la thermorégulation (médicaments antipyrétiques, neurotensines) peuvent également induire une hypothermie. Le refroidissement de surface est le plus fréquemment utilisé pour son accessibilité et ses coûts modérés. Il permet d’aboutir à une hypothermie en

414 La réanimation neurochirurgicale

deux à trois heures. L’importante vasoconstriction qui en résulte diminue toutefois son efficacité et nécessite souvent l’association de vasodilatateurs. De plus, la précision dans l’atteinte et le maintien de la température cible est souvent médiocre. Le refroidissement central est plus efficace : la perfusion de 30 mL/kg de liquide froid à 4 °C permet d’abaisser la température centrale de 35,5 à 33,8 °C en 30 minutes (33) et des cathéters veineux centraux conçus spécialement pour l’induction de l’hypothermie (fig. 1) s’avèrent également très efficaces et d’application simple (34-36). Ces études se sont cependant limitées à des périodes inférieures à 24 heures seulement. Par un contrôle optimal de la température (fig. 2), ces cathéters permettent notamment une cinétique de réchauffement adéquate et d’éviter ainsi les effets rebonds (1). Enfin, la circulation extracorporelle reste une méthode très efficace pour induire une hypothermie mais nécessite une anticoagulation, ce qui la contre-indique dans la plupart des affections neurochirurgicales. Le refroidissement par voie nasale ou péritonéale ainsi que le refroidissement cérébral sélectif par l’utilisation de casques réfrigérants ou par perfusion de liquide froid dans l’artère carotide sont des moyens actuellement à l’étude (37-40). Toutes les méthodes décrites ci-dessus déclenchent une importante réaction physiologique, tendant à rétablir la normothermie : libération d’hormones de stress (catécholamines et cortisol) et surtout frissons généralisés. Afin d’abolir

Fig. 1 – Cathéter échangeur thermique. L'exemple de ce cathéter échangeur thermique est tiré du site Internet de Radiant Medical (35).

Hypothermie thérapeutique 415

Fig. 2 – Obtention rapide et fiable d’une température cible.

cette réaction, les patients doivent habituellement être profondément sédatés, intubés et le plus souvent relaxés. Ceci rend l’évaluation neurologique difficile, voire impossible (cave épilepsie), et induit une morbidité non négligeable (pneumonie associée au ventilateur, neuromyopathie des soins intensifs et escarres notamment). L’action sur la thermorégulation du système nerveux central permettrait d’éviter la réaction génératrice de chaleur et de surseoir aux contre-mesures décrites. La prise en charge en serait simplifiée, probablement moins coûteuse et grevée de complications moindres. Les médicaments actuellement sur le marché se révèlent toutefois trop peu puissants pour induire une hypothermie modérée de l’ordre de 32 à 35 °C. L’application de neurotensines, peptides endogènes impliqués dans la thermorégulation et probablement dans l’hypothermie permettant à certains mammifères d’hiberner, est actuellement à l’étude et semble prometteuse chez le rat (41). Pratiquement en raison de ce qui précède, il a été opté dans l’unité de soins intensifs de Sion d’induire l’hypothermie le plus rapidement possible à l’aide de cathéters veineux centraux échangeurs de chaleur (CoolGard, Alsius, voir fig. 2), insérés de préférence par voie fémorale, où ils s’avèrent le plus efficace en raison du flux veineux important. La température est mesurée par voie veineuse centrale (cathéter de Swan-Ganz) ou par voie rectale et intégrée en continu par l’appareil régulateur de température. Tous les patients sont sédatés, intubés et curarisés durant tout la période d’hypothermie. Pour l’instant nous n’appliquons l’hypothermie que dans les encéphalopathies post-anoxiques (post-ACR) et nous gardons une température cible à 32-33 °C pendant 24 heures, puis nous réchauffons le patient progressivement à raison d’un demi degré Celsius par heure jusqu’à 37 degrés.

Indications Comme nous l’avons déjà mentionné ci-dessus, il n’est pas aisé de définir les indications précises du traitement par hypothermie en neuroréanimation, les

416 La réanimation neurochirurgicale

données de la littérature étant souvent contradictoires (21, 42, 43). Les protocoles de ces différentes études ne sont pas comparables, les groupes de patients et les traitements administrés sont trop inhomogènes pour permettre des conclusions définitives qui pourraient être appliquées universellement. Ainsi, l’utilisation routinière de l’hypothermie thérapeutique lors de l’ischémie cérébrale associée à un traumatisme craniocérébral n’est pas recommandée actuellement (1, 26, 29, 44), mais il paraît intéressant de maintenir hypothermes de tels patients lorsqu’ils sont admis en état d’hypothermie à l’hôpital (22). L’effet bénéfique de l’hypothermie sur la pression intracrânienne doit être gardé en mémoire, mais il ne faut pas oublier que la diminution de cette pression ne signifie pas forcément un meilleur pronostic. En neurochirurgie élective, des études cliniques ont suggéré un bénéfice de l’hypothermie modérée lors de la chirurgie d’anévrisme cérébral. Le débit sanguin cérébral était meilleur et la détérioration neurologique moins fréquente chez les patients hypothermes comparés à la normothermie, mais le collectif des patients était trop faible pour pouvoir généraliser (45, 46). En revanche, une large étude portant sur 1 001 patients et tout récemment publiée n’a pas confirmé ces espoirs, ne mettant en évidence aucun bénéfice de l’hypothermie chez les patients opérés d’anévrisme cérébral (47). En conséquence, nous ne disposons pas actuellement d’arguments pour recommander l’utilisation de l’hypothermie préventive lors de la chirurgie des anévrismes cérébraux. Le vasospasme après hémorragie sous-arachnoïdienne est une complication majeure et fréquente, et une importante cause de morbidité et de mortalité. Dès lors, la prévention de ces vasospasmes est l’un des buts primaires du traitement. Lors d’expériences animales sur l’hémorragie sous-arachnoïdienne, une réduction du vasospasme par l’hypothermie a été observée (48, 49). De petites séries publiées chez l’Homme (50, 51) donnent également des résultats positifs mais, à l’heure actuelle, l’évidence est encore trop faible pour une recommandation de son usage systématique. Le cerveau de l’enfant est différent de celui de l’adulte. C’est un organe en développement, immature mais avec un meilleur potentiel de régénération. La boîte crânienne est encore incomplète et les sutures ne sont pas fermées. Le cerveau est ainsi plus exposé aux influences traumatiques externes, surtout avant l’âge de 4 ans (52, 53). Il n’y a que très peu de résultats publiés concernant les patients pédiatriques et les résultats statistiquement significatifs font défaut. Une étude récente ne montre aucune protection cérébrale chez le nouveau-né avec encéphalopathie par hypothermie modérée (34-35 °C rectal) induite par refroidissement de surface de la tête (54). Cette technique semble cependant améliorer la survie sans invalidité sévère liée au neurodéveloppement dans la catégorie des enfants qui ont le moins d'altération électroencéphalographique. En extrapolant les résultats obtenus chez les patients adultes, l’hypothermie peut être considérée comme un traitement adjuvant pour réduire l’hypertension intracrânienne, mais l’évidence est insuffisante pour recommander son usage de routine (55).

Hypothermie thérapeutique 417

Actuellement, la seule indication considérée comme établie pour hypothermie thérapeutique est l'ischémie cérébrale suite à un arrêt cardiaque par fibrillation ventriculaire, avec retour de circulation spontanée en moins d'une heure et sans insuffisance cardiaque ou hypoxie persistantes – les travaux récents ont confirmé son utilité (1, 56, 57). Dans l'arrêt cardiaque suite à une asystolie ou une dissociation électromécanique (activité électrique sans pouls), la situation est moins claire – le pronostic de ces cas est moins bon et il y a beaucoup moins de données dans la littérature. Mais il est probablement légitime d'appliquer le même traitement par extension, les lésions neurologiques étant comparables. C’est cette approche qui a été décidée dans l’unité de Sion (cf. plus haut).

Conclusion Sur la base des données de la littérature, l’hypothermie thérapeutique apparaît comme une technique séduisante pour la protection cérébrale. Toutefois, les informations en notre possession, les effets secondaires potentiels et la lourdeur relative de la technique ne nous permettent d’en recommander l’usage systématique que pour certaines catégories de patients et dans des situations bien précises, à savoir chez les traumatisés craniocérébraux hypothermes à leur admission, comme traitement adjuvant de l’hypertension intracrânienne sévère et chez les patients en coma postanoxique. Son utilité apparaît également indiscutable au cours de certaines chirurgies cardiaques et des gros vaisseaux intrathoraciques. La poursuite des travaux dans ce domaine verra très certainement l’élargissement des indications de l’hypothermie thérapeutique à un ensemble plus large de patients et de pathologies.

Références 1. Polderman K (2004) Application of therapeutic hypothermia in the intensive care unit: Opportunities and pitfalls of a promising treatment modality. Part 1: Indications and evidence. Intensive Care Med 30: 556-75 2. Modell JH, Idris AH, Pineda JA, Silverstein JH (2004) Survival after prolonged submersion in freshwater in Florida. Chest 125: 1948-51 3. Bigelow W, Callaghan J, Hopps J (1950) General hypothermia for experimental intracardiac surgery. Ann Surg 132: 531-9 4. Lewis F, Tauffic M (1953) Closure of atrial septal defect with the aid of hypothermia. Surgery 33: 52-9 5. Clifton GL (2004) Is keeping cool still hot? An update on hypothermia in brain injury. Current Opinion in Critical Care 10: 116-9 6. Botterell E, Lougheed W, Morley T, Vanderwater S (1958) Hypothermia in the surgical treatment of ruptured intracranial aneurysms. J Neurosurg 15: 4-18

418 La réanimation neurochirurgicale

7. Botterell E, Lougheed W, Scott J, Vanderwater S (1956) Hypothermia and interruption of carotid, or carotid and vertebral circulation, in the management of intracranial aneurysms. J Neurosurg 13: 1-42 8. Auer RN (2001) Non-pharmacologic (physiologic) neuroprotection in the treatment of brain ischemia. Ann N Y Acad Sci 939: 271-82 9. Milde L (1992) Clinical use of mild hypothermia for brain protection: a dream revisited. J Neurosurg Anesthesiol 4: 211-5 10. Xu L, Yenari MA, Steinberg GK, Giffard RG (2002) Mild hypothermia reduces apoptosis of mouse neurons in vitro early in the cascade. J Cereb Blood Flow Metab 22: 21-8 11. Globus MY, Alonso O, Dietrich WD et al. (1995) Glutamate release and free radical production following brain injury: effects of posttraumatic hypothermia. J Neurochem 65: 1704-11 12. Winfree CJ, Baker CJ, Connolly ES, Jr et al. (1996) Mild hypothermia reduces penumbral glutamate levels in the rat permanent focal cerebral ischemia model. Neurosurgery 38: 121622 13. Chi OZ, Liu X, Weiss HR (2001) Effects of mild hypothermia on blood-brain barrier disruption during isoflurane or pentobarbital anesthesia. Anesthesiology 95: 933-8 14. Siesjo BK, Bengtsson F, Grampp W, Theander S (1989) Calcium, excitotoxins, and neuronal death in the brain. Ann N Y Acad Sci 568: 234-51 15. Aibiki M, Maekawa S, Ogura S et al. (1999) Effect of moderate hypothermia on systemic and internal jugular plasma IL-6 levels after traumatic brain injury in humans. J Neurotrauma 16: 225-32 16. Kimura A, Sakurada S, Ohkuni H et al. (2002) Moderate hypothermia delays proinflammatory cytokine production of human peripheral blood mononuclear cells. Crit Care Med 30: 1499-502 17. Nozari A, Safar P, Stezoski S et al. (2004) Mild hypothermia during prolonged cardiopulmonary cerebral resuscitation increases conscious survival in dogs. Critc Care Med 32: 2110-6 18. Stertz F, Safar P, Tisherman S et al. (1991) Mild hypothermic cardiopulmonary resuscitation improves outcome after cardiac arrest in dogs. Crit Care Med 19: 379-89 19. Kuboyama K, Safar P, Radovsky A et al. (1993) Delay in cooling negates the beneficial effect of mild resuscitative cerebral hypothermia after cardiac arrest in dogs: a prospective, randomized study. Crit Care Med 21: 1348-58 20. Clifton GL, Jiang JY, Lyeth BG et al. (1991) Marked protection by moderate hypothermia after experimental traumatic brain injury. J Cereb Blood Flow Metab 11: 114-21 21. Clifton GL, Miller ER, Choi SC et al. (2001) Lack of effect of induction of hypothermia after acute brain injury. N Engl J Med 344: 556-63 22. Clifton GL, Miller ER, Choi SC et al. (2002) Hypothermia on admission in patients with severe brain injury. J Neurotrauma 19: 293-301 23. Markgraf C, Clifton G, Moody M (2001) Treatment window for hypothermia in brain injury. J Neurosurg 95: 979-83 24. Nolan JP, Morley PT, Vanden Hoek TL et al. (2003) Therapeutic hypothermia after cardiac arrest. An advisory statement by the advanced life support task force of the International Liaison Committee on Resuscitation. Circulation 108: 118-21 25. Polderman K, Ely E, Badr A, Girbes A (2004) Induced hypothermia in traumatic brain injury: considering the conflicting results of meta-analyses and moving forward. Intensive Care Med 30: 1860-4 26. Henderson W, Dhingra V, Chittock D, Ronco J (2003) Hypothermia in the management of traumatic brain injury. A systematic review and meta-analysis. Intensive Care Med 29: 1637-44 27. Polderman K (2004) Application of therapeutic hypothermia in the intensive care unit. Opportunities and pitfalls of a promising treatment modality - Part 2: Practical aspects and side effects. Intensive Care Med 30: 757-69

Hypothermie thérapeutique 419

28. Clifton GL, Allen S, Berry J, Koch SM (1992) Systemic hypothermia in treatment of brain injury. J Neurotrauma 9 Suppl 2: S487-95 29. McIntyre LA, Fergusson DA, Hebert PC et al. (2003) Prolonged therapeutic hypothermia after traumatic brain injury in adults: a systematic review. JAMA 289: 2992-9 30. De Georgia M (2004) Hypothermia during cardiac arrest: Moving from defense to offense. Crit Care Med 32: 2164-5 31. Bernard S (2004) Hypothermia after cardiac arrest: how to cool and for how long? [comment]. Critical Care Medicine 32: 897-9 32. Nabel EG, Ganz P, Gordon JB et al. (1988) Dilation of normal and constriction of atherosclerotic coronary arteries caused by the cold pressor test. Circulation 77: 43-52 33. Bernard S, Buist M, Monteiro O, Smith K (2003) Induced hypothermia using large volume, ice-cold intravenous fluid in comatose survivors of out-of-hospital cardiac arrest: a preliminary report. Resuscitation 56: 9-13 34. Georgiadis D, Schwarz S, Kollmar R, Schwab S (2001) Endovascular cooling for moderate hypothermia in patients with acute stroke: first results of a novel approach. Stroke 32: 25503 35. Doufas AG, Akca O, Barry A et al. (2002) Initial experience with a novel heat-exchanging catheter in neurosurgical patients. Anesth Analg 95: 1752-6 36. Schmutzhard E, Engelhardt K, Beer R et al. (2002) Safety and efficacy of a novel intravascular cooling device to control body temperature in neurologic intensive care patients: a prospective pilot study. Crit Care Med 30: 2481-8 37. Schwartz AE, Stone JG, Finck AD et al. (1996) Isolated cerebral hypothermia by single carotid artery perfusion of extracorporeally cooled blood in baboons. Neurosurgery 39: 57781 38. Gelman B, Schleien CL, Lohe A, Kuluz JW (1996) Selective brain cooling in infant piglets after cardiac arrest and resuscitation. Crit Care Med 24: 1009-17 39. Xiao F, Safar P, Alexander H (1995) Peritoneal cooling for mild cerebral hypothermia after cardiac arrest in dogs. Resuscitation 30: 51-9 40. Andrews P, Harris B (2002) The rationale for selective brain cooling. In: Vincent J, ed. Yearbook of intensive care and emergency medicine. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, pp 738-47 41. Katz LM, Young A et al. (2004) Neurotensin-induced hypothermia improves neurological outcome after hypoxic-ischemia. Crit Care Med 32: 806-10 42. Polderman KH, Tjong Tjin Joe R, Peerdeman SM et al. (2002) Effects of artificially induced therapeutic hypothermia on intracranial pressure and outcome in patients with severe traumatic head injury. Intensive Care Med 28: 1563-73 43. Zhi D, Zhang S, Lin X (2003) Study on therapeutic mechanism and clinical effect of mild hypothermia in patients with severe head injury. Surg Neurol 59: 381-5 44. Bernard S (2004) New indications for the use of therapeutic hypothermia. Crit Care 8: E1 45. Hindman BJ, Todd MM, Gelb AW et al. (1999) Mild hypothermia as a protective therapy during intracranial aneurysm surgery: a randomized prospective pilot trial. Neurosurgery 44: 23-32 46. Karibe H, Sato K, Shimizu H et al. (2000) Intraoperative mild hypothermia ameliorates postoperative cerebral blood flow impairment in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Neurosurgery 47: 594-9 47. Todd MM, Hindman BJ, Clarke WR, Torner JC (2005) Mild Intraoperative Hypothermia during Surgery for Intracranial Aneurysm. N Engl J Med 352: 135-45 48. Piepgras A, Elste V, Frietsch T et al. (2001) Effect of moderate hypothermia on experimental severe subarachnoid hemorrhage, as evaluated by apparent diffusion coefficient changes. Neurosurgery 48: 1128-34 49. Thome C, Schubert G, Piepgras A et al. (2001) Hypothermia reduces acute vasospasm following SAH in rats. Acta Neurochir Suppl 77: 255-8 50. Nagao S, Irie K, Kawai N (2003) The use of mild hypothermia for patients witz severe vasospasme: a preliminary report. J Clin Neurosci 10: 208-12

420 La réanimation neurochirurgicale

51. Nagao S, Irie K, Kawai N et al. (2000) Protective effect of mild hypothermia on symptomatic vasospasm: a preliminary report. Acta Neurochir Suppl 76: 547-50 52. Fritz HG, Bauer R (2004) Traumatic injury in the developing brain-effects of hypothermia. Exp Toxicol Pathol 56: 91-102 53. Noppens R, Brambrink AM (2004) Traumatic brain injury in children-clinical implications. Exp Toxicol Pathol 56: 113-25 54. Gluckman PD, Wyatt JS, Azzapardi D et al. (2005) Selective head cooling with mild systemic hypothermia after neonatal encephalopathy: multicentre randomised trial. Lancet 365: 663-70 55. Selden PD, Bratton SL, Carney NA et al. (2003) Guidelines for the acute medical management of severe traumatic brain injury in infants, children, and adolescents. Chapter 14. The role of temperature control following severe pediatric traumatic brain injury. Pediatr Crit Care Med 4: S53-5 56. Bernard SA, Gray TW, Buist MD et al. (2002) Treatment of comatose survivors of out-ofhospital cardiac arrest with induced hypothermia. N Engl J Med 346: 557-63 57. Hypothermia after Cardiac Arrest Study Group (2002) Mild therapeutic hypothermia to improve the neurologic outcome after cardiac arrest. N Engl J Med 346: 549-56

Prévention et traitement de la thrombose veineuse profonde en neurochirurgie N. Bruder, J.-F. Payen et G. Audibert

La gestion des anticoagulants en neurochirurgie pose le problème aigu de la confrontation du bénéfice attendu d’un traitement prophylactique ou curatif de la thrombose veineuse profonde et du risque d’hémorragie cérébrospinale. Face à ces deux risques pouvant avoir des conséquences vitales, une analyse systématique de la littérature est indispensable. Ce chapitre s’appuie en grande partie sur les recommandations pour la pratique clinique sur la prévention de la thrombose veineuse profonde en chirurgie publiées en 2005 (1, 2). Mais cette analyse de la littérature ne saurait remplacer la nécessité d’évaluer les risques de manière individuelle en fonction de l’évolution de la situation clinique.

Évaluation du risque : incidence, sans prophylaxie, des événements thromboemboliques Chirurgie intracrânienne L’incidence varie selon le type d’accident (thrombose veineuse proximale ou distale, symtomatique ou asymptomatique, embolie pulmonaire), la durée de recueil des accidents (le plus souvent limitée à la période d’hospitalisation), la méthode d’exploration (phlébographie, écho-Doppler des membres inférieurs), la méthode requise pour la prophylaxie, le type de chirurgie, les facteurs de risque liés aux patients. En chirurgie réglée, l’incidence de thrombose veineuse profonde (TVP) sur la phlébographie est élevée, de l’ordre de 20 à 35 % dans la période postopératoire en l’absence de prophylaxie (3-6). L’incidence des thromboses veineuses symptomatiques est comprise entre 2,3 % et 6 %. L’incidence des embolies pulmonaires dans cette population est de 0 à 4 %, avec une fréquence moyenne comprise entre 2 et 4 % chez les patients opérés d’une tumeur cérébrale (3, 4, 7-9). Dans une étude rétrospective de

422 La réanimation neurochirurgicale

633 patients opérés d’une tumeur cérébrale et ne recevant aucune prophylaxie, la fréquence des événements thromboemboliques (ETE) cliniquement significatifs était de 4,9 %, et la fréquence de l’embolie pulmonaire était de 3 % (10). Le délai moyen de survenue des thromboses était de 9,7 ± 5,0 jours. Un suivi à long terme des patients opérés de gliomes montre que l’incidence des TVP ne cesse d’augmenter avec le temps, d’environ 1-2 % par mois (11) soit par exemple 21 % à 12 mois de l’intervention, 32 % à 24 mois (12). L’incidence des TVP chez les traumatisés crâniens est beaucoup moins bien connue. Dans une étude rétrospective chez 280 patients traumatisés à haut risque de TVP, leur fréquence chez les traumatisés crâniens était de 5 % (13). Une autre étude rétrospective a comparé l’incidence de l’embolie pulmonaire chez 94 044 patients traumatisés adressés dans un centre de traumatologie américain entre 1992 et 1996 (14). L’incidence annuelle de l’embolie pulmonaire chez les 47 996 patients avec un traumatisme crânien était de 0,38 %, ce qui n’était pas statistiquement différent de l’incidence chez les patients sans traumatisme crânien (0,27 %). Dans le groupe des traumatisés crâniens, un score de Glasgow inférieur ou égal à 8 augmentait l’incidence d’embolie pulmonaire à 0,68 %. Les facteurs de risque spécifiques à la chirurgie intracrânienne sont : déficit moteur d’un membre, tumeur intracrânienne maligne (gliome, métastase), âge ≥ 60 ans, large volume tumoral, chimiothérapie, craniotomie de plus de 4 heures, durée d’hospitalisation élevée, délai de récupération postopératoire prolongé (7, 11, 15).

Chirurgie du rachis Très peu d’études de bon niveau se sont intéressées au risque thrombotique de la chirurgie rachidienne en dehors d’un contexte traumatique (tableau I). Une revue générale récente souligne la difficulté d’évaluer de manière précise l’incidence réelle des événements thromboemboliques (ETE) et l’impossibilité de recommander une prophylaxie (16). Il faut distinguer deux types d’actes chirurgicaux très différents : – la chirurgie rachidienne mineure regroupant la chirurgie de la hernie discale et les laminectomies sur un ou deux niveaux ; – la chirurgie rachidienne majeure comprenant les ostéosynthèses du rachis et les laminectomies étendues. Dans la chirurgie mineure, en l’absence de prophylaxie, le risque d’ETE clinique est évalué entre 0,63 % et 0,75 % (17, 18). Le risque d’embolie pulmonaire est de l’ordre de 0,1 % (17, 19). Dans deux études prospectives du même auteur, chez 60 et 86 patients bénéficiant de bas de contention pendant la chirurgie, l’incidence des TVP sur le Doppler postopératoire était comprise entre 5 % et 6 % (20, 21). Dans la chirurgie rachidienne majeure, le risque d’ETE paraît plus élevé, compris entre 0,3 % et 2,2 % (22-24). Dans une revue de vingt études publiées

Prévention et traitement de la thrombose veineuse profonde 423

Tableau I – Principales études sur l’incidence des thromboses veineuses profondes (TVP) et des embolies pulmonaires (EP) depuis 1992 : pour la chirurgie « mineure » (hernie discale, laminectomie sur 1 ou 2 niveaux) : études 2 – 6 ; pour la chirurgie « majeure » (ostéosynthèses, laminectomies étendues) : études 7 – 13. Référence année

Type d’étude n

Moyens diagnostiques

Incidence des ETE

NP

(17) 1993 Rétrospective 16 653

ETE clinique

TVP 0,63 %

5

(18) 1998 Rétrospective 803

ETE clinique

TVP 0,75 %

5

(19) 1989 Rétrospective 28 395

EP clinique

EP : 0,1 %

5

(71) 1993 Étude de cohorte Doppler pré- et postopératoire 86

TVP : 6 %

3

(21) 1994 Étude de cohorte Doppler pré- et postopératoire 60

TVP : 5 %

3

(22) 1999 Étude de cohorte Doppler 116

TVP (Doppler) 0,9 % EP 2,6 %

3

(23) 1996 Étude de cohorte Doppler et ETE clinique 329

TVP 0,3 %

3

(24) 1994 Étude de cohorte Doppler et ETE clinique 317

TVP 0,6 % EP 0,3 %

3

(72) 2000 Étude de cohorte Doppler 313

ETE : 0,3 %

3

(27) 2000 Étude de cohorte Phlébographie 134

TVP : 15,5 % dont – chirurgie du rachis cervical : 5,6 % – chirurgie du rachis lombaire : 26,5 %

3

(26) 1992 Étude de cohorte Doppler 41

TVP : 14 %

3

NP : niveau de preuve.

entre 1966 et 1991, le risque d’ETE était de 3,7 % et le risque d’EP de 2,2 % (25). La phlébographie ou l’échograhie Doppler montrent environ 15 % de TVP, avec un risque plus important pour la chirurgie du rachis lombaire (26, 27). Le risque thromboembolique est beaucoup plus élevé en traumatologie rachidienne (4, 28). Il diffère selon que le traumatisme rachidien s’accompagne ou non de troubles moteurs et que la paralysie est complète ou non. En l’absence de prophylaxie, les études anciennes notaient une proportion de thromboses veineuses profondes (TVP) entre 14,5 et 67 % (28-32). Dans une étude de cohorte de 349 patients traumatisés, une TVP était identifiée chez 62 % des 66 patients avec traumatisme de rachis, cette proportion montant à 81 % en cas de lésions médullaires (28). Le rôle aggravant des troubles moteurs sur le risque thrombotique est clair. La fréquence des TVP était de 22,9 % en

424 La réanimation neurochirurgicale

cas de paraplégie complète et de 9,3 % lorsque le déficit moteur était partiel (32). Le rôle du niveau lésionnel a été peu étudié mais il semble avoir une faible influence sur le risque thrombotique. La fréquence de l’embolie pulmonaire est comprise entre 4 et 5 %. Dans une cohorte monocentrique de 28 239 traumatisés médullaires, suivis de 1973 à 1998, l’embolie pulmonaire représentait 9,7 % des causes de décès, soit la troisième cause de décès chez ces patients. De 1983 à 1992, ce taux atteignait 15,2 % puis diminuait à 2 % au cours de la période 1993-98. Les auteurs attribuaient ce gain aux progrès en matière de prophylaxie antithrombotique (33).

Méthodes de prévention de la thrombose veineuse profonde Chirurgie intracrânienne Prévention mécanique des TVP Les méthodes de prévention des TVP en milieu neurochirurgical sont de deux ordres : mécanique (bas de contention, compression pneumatique intermittente) et médicamenteux (héparinothérapie). Bien que l’efficacité des méthodes mécaniques en milieu médical et chirurgical soit documentée (34), aucun essai n’a été réalisé en neurochirurgie pour tester la supériorité d’une technique mécanique par rapport à l’autre. Une méta-analyse montre une réduction de 57 % de l’incidence des TVP grâce aux moyens mécaniques (4). Il reste néanmoins une incidence de 32 % de TVP sur la phlébographie pour les patients traités seulement par bas de contention comprenant 13 % de TVP proximale et 6 % de phlébite cliniquement symptomatique (8).

Efficacité de l’héparinothérapie L’intérêt d’une prophylaxie de prévention de la thrombose veineuse par les méthodes mécaniques ou une héparine de bas poids moléculaire (HBPM) en neurochirurgie est démontré (tableau II). Une prophylaxie par une héparine diminue le risque de thrombose d’au moins 50 %. Il n’y a pas de différence significative d’efficacité entre héparine non fractionnée (HNF) et HBPM. L’étude d’Agnelli et al. (8), multicentrique, prospective et randomisée a porté sur 307 patients, porteurs de tumeurs malignes (gliomes, métastases) et bénignes (méningiomes), admis pour craniotomie (n = 261) ou chirurgie du rachis (n = 46). Tous les patients bénéficiaient d’une contention élastique des membres inférieurs, de l’induction anesthésique jusqu’à la sortie de l’hôpital. Les patients étaient tirés au sort pour constituer deux groupes : 154 patients recevaient un placebo, 153 patients recevaient une HBPM (énoxaparine

Prévention et traitement de la thrombose veineuse profonde 425

Tableau II – Études évaluant l’efficacité d’une prophylaxie antithrombotique en neurochirurgie. Référence année

Type d’étude n

Moyens diagnostiques

Incidence des ETE

NP

(5) 1996

Prospective randomisée double aveugle 485

Phlébographie

Placebo + BAT Total 26,3 % proximal 11,5 % HBPM + BAT Total 18,7 % proximal 6,9 %

(8) 1998

Prospective randomisée double aveugle 307

Phlébographie

Placebo + bas Total 32 % proximal 13 % Énoxaparine + bas Total 17 % proximal 5 %

1

(47) 1998 Prospective randomisée 68

Doppler

CPI : 13,6 % Énoxaparine : 4,3 % CPI + enoxaparine : 17,4 %

4

(73) 2002 Prospective randomisée double aveugle 150

Doppler

CPI + HNF : 7 % CPI + enoxaparine : 12 %

2

(74) 2003 Prospective randomisée 100

Doppler

HNF : 4 % Dalteparine : 0 %

2

(75) 2003 Prospective randomisée double aveugle 170

ETE cliniques

Placebo : 4/85 Énoxaparine : 1/85

2

(35) 2000 Méta-analyse 817

Placebo HNF HBPM

1

(46) 2003 Étude de cohorte ETE cliniques 2823 Doppler (n = 100)

BAT + nadroparine ETE cliniques : 0,25 % Doppler : 0 %

3

HNF : héparine non fractionnée ; BAT : bas antithrombose ; CPI : compression pneumatique intermittente, HBPM : héparine de bas poids moléculaire, NP : niveau de preuve.

40 mg), l’injection étant faite une fois par jour, débutée dans les 24 heures postopératoires et maintenue pendant 8 jours. L’incidence des TVP dépistées par phlébographie à 8 jours de traitement était de 32 % dans le groupe placebo et de 17 % dans le groupe énoxaparine (odd ratio 0,52 ; IC 95 % 0,33 – 0,82). L’incidence des TVP proximales dans chaque groupe était de 13 % et 5 %, respectivement. Dans une autre étude prospective randomisée utilisant la nadroparine, la prophylaxie diminuait le risque relatif d’ETE de 28,9 % (5). La méta-analyse d’Iorio (35) portait sur quatre études comparant 410 patients dans le groupe héparine (HBPM ou HNF pendant 7 à 10 jours) à 417 patients recevant une prophylaxie par méthode mécanique. L’incidence globale des TVP était de 22,6 %. L’administration d’héparine réduisait ce risque de 45 % (risque relatif 0,55). En moyenne, le nombre de patients à traiter (NNT) pour prévenir un ETE dans ces études est compris entre 6 et 8.

426 La réanimation neurochirurgicale

Chirurgie du rachis et traumatologie rachidienne Il n’y a pas d’étude permettant de recommander un type de prophylaxie dans la chirurgie du rachis. Dans la chirurgie mineure, le terrain est le principal facteur à prendre en compte. Dans la chirurgie majeure, surtout au niveau lombaire, une prophylaxie est recommandée. Il existe peu de données sur l’efficacité des méthodes physiques. Quelques études prospectives sur de faibles effectifs de patients et quelques études rétrospectives montrent une efficacité des méthodes mécaniques avec une réduction du risque d’ETE d’environ 50 % (29, 36, 37). Ces méthodes mécaniques seules, du fait de leur innocuité, peuvent donc être recommandées en l’absence de facteur de risque lié au patient. En cas de facteur de risque surajouté lié au patient ou à la chirurgie, une prophylaxie par HBPM est nécessaire. Dans la pratique, cette prophylaxie est souvent indiquée car la chirurgie lourde du rachis (ostéosynthèse) est souvent pratiquée dans un contexte traumatique ou néoplasique qui sont en soi des indications d’une prophylaxie antithrombotique. Chez les traumatisés médullaires, le risque très élevé d’ETE justifie à l’évidence une prophylaxie. L’HNF semble plus efficace lorsqu’elle est employée à doses adaptées en fonction du temps de céphaline activé. Dans une étude de 58 traumatisés médullaires, les patients étaient randomisés pour recevoir soit de l’HNF à doses ajustées pour obtenir un allongement du temps de céphaline activé de 1,5 fois le témoin, soit de l’HNF à doses fixes (5 000 UI x 2). La fréquence d’ETE était de 31 % dans le groupe héparine à doses fixes comparé à 7 % dans le groupe avec doses adaptées (38). Les comparaisons entre HNF et HBPM montrent que celles-ci sont au moins aussi efficaces (39-42). Dans une étude non randomisée chez 119 patients en phase de rééducation comparant la prophylaxie par HNF (5 000 UI trois fois par jour) à l’énoxaparine une fois par jour, la fréquences des TVP était de 21,7 % dans le groupe HNF et de 8,5 % dans le groupe HBPM (p = 0,052) (43).

Risques d’une héparinothérapie Le risque des héparines est un sujet particulièrement important pour la neurochirurgie. Même si le risque est faible en pourcentage, la gravité potentielle d’une hémorragie cérébrale explique les réticences à l’utilisation des héparines. Dans une étude de pratique réalisée en 1995, Stephens et al. notaient qu’une contention mécanique simple était utilisée dans 77 % des centres britanniques en chirurgie réglée et qu’il s’agissait de la seule prophylaxie pour deux tiers des patients (44). L’incidence des hémorragies intracrâniennes postopératoires est habituellement comprise entre 1 % et 2 % (tableau III). Une prophylaxie antithrombotique par une héparine débutée en postopératoire ne semble pas augmenter pas ce risque de manière significative. Dans la méta-analyse d’Iorio et al., l’analyse du risque thérapeutique identifie 4,4 % d’événements hémorra-

Prévention et traitement de la thrombose veineuse profonde 427

Tableau III – Incidence des complications hémorragiques. Référence année

Type d’étude n

Timing anticoagulant

Hémorragie

(8) 1998

Prospective randomisée double aveugle 307

HBPM postopératoire

Hémorragies majeures Placebo 4/154 HIC 4/4 Énoxaparine 4/153 HIC 3/4

(47) 1998 Prospective randomisée 68 HBPM préopératoire

HIC : CPI 0/22 HBPM 5/46

(76) 1998 Étude de cohorte 872 (152 chirurgie intracrânienne)

HNF préopératoire

Hémorragies mineures 3 Hémorragies majeures 3 (Hématomes épiduraux 2 ; HIC 1)

(77) 1999 Étude de cohorte 106

HNF préopératoire

4 hémorragies peropératoires significatives

(10) 2001 Prospective randomisée double aveugle 103

HNF ou placebo préopératoire

Pas de différence de saignement per- ou postopératoire

(45) 2001 Rétrospective 1 564

HBPM postopératoire

HIC Chirurgie majeure 31/1197 (2,6 %) Chirurgie mineure 0/367 (0 %)

(74) 2003 Prospective randomisée 100

HNF ou daltéparine préopératoire

Hémorragie peropératoire Pas de différence HIC daltéparine 2 ; HNF 1

(75) 2003 Prospective randomisée double aveugle

Placebo ou énoxaparine HIC symptomatique postopératoire Énoxaparine : 2 ; Placebo : 0 HIC asymptomatique Énoxaparine : 2 ; Placebo : 0 Différence non significative

(46) 2003 Étude de cohorte 2 823

Nadroparine postopératoire

Chirurgie majeure (n = 1319) HIC 42 (3,2 %) Chirurgie mineure (n = 1504) HIC 1 (0,07 %)

(49) 2002 Rétrospective 64 traumatisés crâniens

HNF

Pas d’aggravation des HIC

(48) 2002 Étude de cohorte 150 : hémorragies intracrâniennes traumatiques

Énoxaparine 24 heures après admission

Augmentation du volume de l’hémorragie 23 % : 19 % avant le début de l’énoxaparine ; 6 % après énoxaparine

HIC : hémorragie intracrânienne ; CPI : compression pneumatique intermittente ; HNF : héparine non fractionnée ; HBPM : héparine de bas poids moléculaire.

giques, avec une tendance vers une incidence plus élevée dans les groupes traités par héparine, et 1,8 % d’événements hémorragiques majeurs (risque relatif 1,7, IC 95 % 0,69-4,27 ; NNH 102) (35). Dans deux études de cohorte comprenant plusieurs milliers de patients, l’incidence des hématomes intracrâniens postopératoires était de 1,5 % et 1,8 % chez des patients recevant une HBPM postopératoire. Pratiquement toutes les complications hémorragiques

428 La réanimation neurochirurgicale

survenaient dans la chirurgie majeure. Aucun décès des patients ayant un hématome intracrânien n’était noté (45, 46). Dans quelques études, une HBPM ou de l’HNF étaient administrées avant l’intervention. Bien que quelques études ne montrent pas d’augmentation du risque hémorragique (10), d’autres ont dû être interrompues précocement en raison d’une augmentation des hémorragies cérébrales symptomatiques postopératoires (47). L’administration préopératoire ne peut donc se concevoir que chez des patients à très haut risque de thrombose après concertation avec l’équipe chirurgicale. Chez les traumatisés crâniens, le risque hémorragique lié à la prophylaxie est difficile à apprécier du fait de la progression fréquente des lésions hémorragiques même en l’absence d’héparine et les études sont contradictoires (48, 49). Il semble logique de différer la mise en place de la prophylaxie antithrombotique tant qu’il existe une augmentation des lésions cérébrales sur la TDM. Mais différer trop longtemps la prophylaxie, chez des patients ayant souvent des fractures osseuses et un syndrome inflammatoire, comporte également un risque. En pratique, une HBPM peut souvent être débutée entre le deuxième et le septième jour post-traumatique. Chez les traumatisés médullaires, il existe un risque théorique d’aggravation de troubles moteurs par augmentation de volume d’un hématome périmédullaire. De plus, les patients sont fréquemment des polytraumatisés avec un risque hémorragique d’autres organes. Lorsque l’HNF est injectée à dose fixe trois fois par jour, la fréquence des hémorragies varie de 5,3 à 12 % (50, 51). Dans la seule étude où l’HNF était employée pour obtenir un TCA à 1,5 fois le témoin, la fréquence des hémorragies était très élevée (24 %) (38). Les HBPM semblent plus sûres que l’HNF (51). Des hémorragies majeures sont rapportées chez 10 % des patients dans une étude rétrospective (40). Dans deux études prospectives randomisées chez 41 patients (51) et chez 107 patients (50) comparant l’HNF et une HBPM, la fréquence des hémorragies dans les groupes HBPM était de 0 %.

Durée de la prophylaxie antithrombotique Pour la chirurgie intracrânienne, la durée de la prophylaxie est en général de 7 à 10 jours. Une prophylaxie plus courte semble peu intéressante, ce qui explique que l’indication soit discutable dans la chirurgie mineure (biopsie cérébrale) permettant une déambulation précoce. À l’inverse, les patients souffrant d’un déficit moteur ou de facteurs de risque propres justifient certainement une prophylaxie de plus longue durée. Chez les traumatisés médullaires, la plupart des ETE surviennent dans les trois mois qui suivent le traumatisme (52, 53). Dans une série de 328 patients avec lésions médullaires, les 27 cas de TVP cliniques et les 10 embolies pulmonaires se produisaient au cours des trois premiers mois. Un suivi prospectif par

Prévention et traitement de la thrombose veineuse profonde 429

phlébographie était alors réalisé dans un sous-groupe de 147 patients. Il permettait la détection de 14 nouvelles TVP, sans signe clinique (54). Dans une étude récente chez 119 patients, la fréquence des TVP détectées par l’échographie était de 15 % entre la deuxième semaine et la fin du deuxième mois après le traumatisme (43). Par la suite, le risque thromboembolique rejoint celui de la population générale (55). À partir de ces données, on peut proposer d’instaurer une prophylaxie pendant trois mois pour les patients sans facteur de risque (obésité, antécédents d’ETE, âge avancé) (56, 57). Cette prophylaxie peut être prolongée pendant trois mois supplémentaires en cas de facteurs de risque (58).

Traitement curatif de la thrombose veineuse chez les patients neurochirurgicaux Le risque hémorragique cérébral lié à un traitement anticoagulant à dose curative chez un patient ayant des lésions cérébrales ou devant bénéficier d’une intervention neurochirurgicale est tel que ceci ne peut s’envisager que pour un risque thrombotique très élevé. Le problème de l’arrêt ou de la poursuite des anticoagulants en cas de complication hémorragique cérébrale est abordé dans un autre chapitre. La question ici est celle de la gestion d’un ETE clinique (TVP ou EP) chez un patient à haut risque hémorragique cérébral. En l’absence de traitement, le risque de récidive de TVP pendant le premier mois qui suit l’événement initial est de l’ordre de 40 % (59). De même, le risque de récidive d’EP est très élevé pendant les quatre à six premières semaines avec une mortalité précoce de l’ordre de 30 % en l’absence de traitement (60). Un traitement préventif est donc indispensable. En cas de TVP des membres inférieurs et lorsque le risque hémorragique cérébral est significatif, les filtres caves ont sûrement une indication privilégiée. Ces dispositifs ont beaucoup progressé ces dernières années entraînant une nette amélioration de leur rapport bénéfice/risque. Il existe actuellement des filtres caves temporaires implantables et des filtres caves permanents avec option de retrait, qui semblent bien adaptés à la situation neurochirurgicale car la contre indication aux anticoagulants est souvent temporaire (61). Une situation particulière est la thrombose veineuse cérébrale dans laquelle il existe un consensus sur l’intérêt d’un traitement anticoagulant à dose curative même en présence d’hémorragies cérébrales (62). La situation est plus compliquée pour le traitement de l’EP. Une anticoagulation précoce et efficace est indispensable mais il s’agit de limiter le risque cérébral. Une notion importante est la potentialisation des troubles de la coagulation sur le risque. Il a été montré que l’association d’un temps de Quick élevé (ou un INR > 1,35) et d’une anticoagulation efficace par de l’HNF provoquait une récidive hémorragique cérébrale chez 3 patients sur 4 (63). On

430 La réanimation neurochirurgicale

peut logiquement penser qu’il est aussi important d’éviter les périodes d’anticoagulation excessive et de maintenir strictement le temps de céphaline activé entre 1,5 et 2 fois le témoin à l’aide d’une surveillance biologique rapprochée. Passée la phase aiguë de l’ETE, les risques hémorragique et thrombotique diminuent progressivement. Il s’agit alors de reconsidérer le rapport bénéfice/risque d’une anticoagulation prolongée en fonction de la pathologie du patient (64). Pour la neurochirurgie urgente, en l’absence d’hémorragie cérébrale, chez un patient sous anticoagulants, il est nécessaire d’arrêter l’anticoagulation au moins pendant la période opératoire et les six heures qui suivent car c’est dans cette période que le risque hémorragique cérébral est le plus élevé (65, 66). Une situation particulière est la gestion des antiagrégants plaquettaires chez les patients ayant un stent coronaire implanté récemment. Il est bien démontré que l’arrêt des antiagrégants avant quatre à six semaines après la pose d’un stent coronaire comporte un risque majeur de thrombose du stent et d’infarctus du myocarde ou de décès (67, 68). Mais les nouveaux stents actifs (enrobés de paclitaxel ou de sirolimus pour limiter le risque de resténose) comportent un risque beaucoup plus élevé et surtout très prolongé. Dans l’étude de Iakovou et al. l’arrêt du clopidogrel était associé à une thrombose du stent chez 29 % des patients (69). C’était le principal facteur de risque avec une augmentation du risque relatif de 89,78. Mais des cas de thrombose du stent dus à l’arrêt des antiagrégants ont été décrits un an après la pose (70). Compte tenu de l’augmentation importante de la mise en place de ces nouveaux stent, ce risque de thrombose va clairement poser des problèmes importants pour la prise en charge neurochirurgicale. Certains patients devront probablement être opérés sous traitement antiagrégant, ce qui nécessitera de la part du chirurgien et de l’anesthésiste une attention particulière pour limiter le risque hémorragique (hémostases soigneuses, contrôle de la pression artérielle, correction des troubles de la coagulation, normothermie impérative, hémodilution limitée…).

Conclusion En l’absence de prophylaxie, le risque de TVP est élevé chez les patients neurochirurgicaux. La fréquence des thromboses sur la phlébographie des membres inférieurs est comprise entre 20 et 35 % avec une fréquence de 2,3 à 6 % de thromboses veineuses symptomatiques. Outre les facteurs de risque classiques, l’existence d’un déficit moteur est spécifique à cette population. Les méthodes mécaniques de prévention (bas de contention ou compression pneumatique intermittente) diminuent d’environ 50 % le risque de TVP. Une prophylaxie par héparine entraîne une diminution supplémentaire de 50 % du risque de TVP. Il n’y a pas de différence significative d’efficacité entre l’héparine non fractionnée à la posologie de 5 000 UI deux fois par jour et les héparines de bas

Prévention et traitement de la thrombose veineuse profonde 431

poids moléculaire. Pour les patients opérés d’une chirurgie intracrânienne, la prophylaxie est débutée après l’intervention et sa durée est en général de 7 à 10 jours. Les données concernant les patients traumatisés crâniens sont rares. Il semble que la prophylaxie par HBPM débutée plus de 24 heures après le traumatisme ne s’accompagne pas d’une augmentation du risque d’hémorragie cérébrale, mais il existe des situations très diverses. Le moment de débuter la prophylaxie doit être confronté à l’évaluation du risque hémorragique cérébral. Au cours des traumatismes rachidiens, le risque de TVP est très élevé, en particulier en cas d’atteinte neurologique entraînant un déficit moteur. Ceci justifie d’associer les méthodes mécaniques et l’héparine. Les HBPM sont plus efficaces que l’HNF à dose fixe pour prévenir le risque d’ETE. Le traitement doit être instauré au moins 24 heures après le traumatisme. La durée de la prophylaxie doit s’étendre jusqu’à la reprise de la déambulation ou être de trois mois en l’absence de facteurs de risque supplémentaire chez les patients ayant un déficit moteur. Pour la chirurgie élective du rachis, la justification d’une prophylaxie dépend principalement des facteurs de risque liés aux patients et de la durée de l’immobilisation. Bien que la règle en neurochirurgie soit l’arrêt des anticoagulants et des antiagrégants, les nouveaux traitements cardiologiques interventionnels justifieront très probablement d’opérer des patients en maintenant les antiagrégants. Ceci nécessite une gestion très rigoureuse de tous les facteurs physiologiques interférant avec la coagulation.

Références 1. Audibert G, Faillot T, Vergnes MC et al. (2005) Thromboprophylaxie en chirurgie rachidienne traumatologique et non traumatologique. Ann Fr Anesth Reanim 24: 928-34 2. Payen JF, Faillot T, Audibert G et al. (2005) Thromboprophylaxie en neurochirurgie et en neurotraumatologie intracrânienne. Ann Fr Anesth Reanim 24: 921-7 3. Agnelli G (1999) Prevention of venous thromboembolism after neurosurgery. Thromb Haemost 82: 925-30 4. Attia J, Ray JG, Cook DJ et al. (2001) Deep vein thrombosis and its prevention in critically ill adults. Arch Intern Med 161: 1268-79 5. Nurmohamed MT, van Riel AM, Henkens CM et al. (1996) Low molecular weight heparin and compression stockings in the prevention of venous thromboembolism in neurosurgery. Thromb Haemost 75: 233-8 6. Walsh DC, Kakkar AK (2001) Thromboembolism in brain tumors. Current opinion in pulmonary medicine 5: 326-31 7. Constantini S, Kornowski R, Pomeranz S, Rappaport ZH (1991) Thromboembolic phenomena in neurosurgical patients operated upon for primary and metastatic brain tumors. Acta Neurochir (Wien) 109: 93-7 8. Agnelli G, Piovella F, Buoncristiani P et al. (1998) Enoxaparin plus compression stockings compared with compression stockings alone in the prevention of venous thromboembolism after elective neurosurgery. N Engl J Med 339: 80-5 9. Hamilton MG, Hull RD, Pineo GF (1994) Prophylaxis of venous thromboembolism in brain tumor patients. J Neurooncol 22: 111-26

432 La réanimation neurochirurgicale

10. Constantini S, Kanner A, Friedman A et al. (2001) Safety of perioperative minidose heparin in patients undergoing brain tumor surgery: A prospective, randomized, double-blind study. J Neurosurg 94: 918-21 11. Marras LC, Geerts WH, Perry JR (2000) The risk of venous thromboembolism is increased throughout the course of malignant glioma: an evidence-based review. Cancer 3: 640-6 12. Brandes AA, Scelzi E, Salmistraro G et al. (1997) Incidence of risk of thromboembolism during treatment high-grade gliomas: a prospective study. Europ J Cancer 10: 1592-6 13. Spain DA, Richardson JD, Polk HC, Jr et al. (1997) Venous thromboembolism in the highrisk trauma patient: do risks justify aggressive screening and prophylaxis? J Trauma 42: 463-7 14. Page RB, Spott MA, Krishnamurthy S et al. (2004) Head injury and pulmonary embolism: a retrospective report based on the pennsylvania trauma outcomes study. Neurosurgery 54: 143-9 15. Warbel A, Lewicki L, Lupica K (1999) Venous thromboembolism: risk factors in the craniotomy patient population. J Neurosci Nurs 31: 180-6 16. Brambilla S, Ruosi C, La Maida GA, Caserta S (2004) Prevention of venous thromboembolism in spinal surgery. Eur Spine J 13: 1-8 17. Desbordes JM, Mesz M, Maissin F et al. (1993) [Retrospective multicenter study of prevention of thromboembolic complications after lumbar disk surgery]. Neurochirurgie 39: 178-81 18. Tetzlaff JE, Dilger JA, Kodsy M et al. (1998) Spinal anesthesia for elective lumbar spine surgery. J Clin Anesth 10: 666-9 19. Ramirez LF, Thisted R (1989) Complications and demographic characteristics of patients undergoing lumbar discectomy in community hospitals. Neurosurgery 25: 226-30 20. Ferree BA, Stern PJ, Jolson RS et al. (1993) Deep venous thrombosis after spinal surgery. Spine 18: 315-9 21. Ferree BA (1994) Deep venous thrombosis following lumbar laminotomy and laminectomy. Orthopedics 17: 35-8 22. Dearborn JT, Hu SS, Tribus CB, Bradford DS (1999) Thromboembolic complications after major thoracolumbar spine surgery. Spine 24: 1471-6 23. Rokito SE, Schwartz MC, Neuwirth MG (1996) Deep vein thrombosis after major reconstructive spinal surgery. Spine 21: 853-8 24. Smith MD, Bressler EL, Lonstein JE et al. (1994) Deep venous thrombosis and pulmonary embolism after major reconstructive operations on the spine. A prospective analysis of three hundred and seventeen patients. J Bone Joint Surg Am 76: 980-5 25. Turner JA, Ersek M, Herron L et al. (1992) Patient outcomes after lumbar spinal fusions. JAMA 268: 907-11 26. West JL, 3rd, Anderson LD (1992) Incidence of deep vein thrombosis in major adult spinal surgery. Spine 17: S254-7 27. Oda T, Fuji T, Kato Y et al. (2000) Deep venous thrombosis after posterior spinal surgery. Spine 25: 2962-7 28. Geerts WH, Code KI, Jay RM et al. (1994) A prospective study of venous thromboembolism after major trauma. N Engl J Med 331: 1601-6 29. Merli GJ, Herbison GJ, Ditunno JF et al. (1988) Deep vein thrombosis: prophylaxis in acute spinal cord injured patients. Arch Phys Med Rehabil 69: 661-4 30. Petaja J, Myllynen P, Rokkanen P, Nokelainen M (1989) Fibrinolysis and spinal injury. Relationship to post-traumatic deep vein thrombosis. Acta Chir Scand 155: 241-6 31. Myllynen P, Kammonen M, Rokkanen P et al. (1985) Deep venous thrombosis and pulmonary embolism in patients with acute spinal cord injury: a comparison with nonparalyzed patients immobilized due to spinal fractures. J Trauma 25: 541-3 32. Waring WP, Karunas RS (1991) Acute spinal cord injuries and the incidence of clinically occurring thromboembolic disease. Paraplegia 29: 8-16 33. DeVivo MJ, Krause JS, Lammertse DP (1999) Recent trends in mortality and causes of death among persons with spinal cord injury. Arch Phys Med Rehabil 80: 1411-9

Prévention et traitement de la thrombose veineuse profonde 433

34. Agu O, Hamilton G, Baker D (1999) Graduated compression stockings in the prevention of venous thromboembolism. Br J Surg 86: 992-1004 35. Iorio A, Agnelli G (2000) Low-molecular-weight and unfractionated heparin for prevention of venous thromboembolism in neurosurgery: A meta-analysis. Arch Intern Med 160: 2327-32 36. Merli GJ (1992) Management of deep vein thrombosis in spinal cord injury. Chest 102: 652S-657S 37. Winemiller MH, Stolp-Smith KA, Silverstein MD, Therneau TM (1999) Prevention of venous thromboembolism in patients with spinal cord injury: effects of sequential pneumatic compression and heparin. J Spinal Cord Med 22: 182-91 38. Green D, Lee MY, Ito VY et al. (1988) Fixed- vs adjusted-dose heparin in the prophylaxis of thromboembolism in spinal cord injury. JAMA 260: 1255-8 39. Green D, Chen D, Chmiel JS et al. (1994) Prevention of thromboembolism in spinal cord injury: role of low molecular weight heparin. Arch Phys Med Rehabil 75: 290-2 40. Harris S, Chen D, Green D (1996) Enoxaparin for thromboembolism prophylaxis in spinal injury: preliminary report on experience with 105 patients. Am J Phys Med Rehabil 75: 326-7 41. Deep K, Jigajinni MV, McLean AN, Fraser MH (2001) Prophylaxis of thromboembolism in spinal injuries-results of enoxaparin used in 276 patients. Spinal Cord 39: 88-91 42. Lohmann U, Glaser E, Braun BE, Botel U (2001) [Prevention of thromboembolism in spinal fractures with spinal cord injuries. Standard heparin versus low-molecular-weight heparin in acute paraplegia]. Zentralbl Chir 126: 385-90 43. Spinal Cord Injury Thromboprophylaxis Investigators (2003) Prevention of venous thromboembolism in the rehabilitation phase after spinal cord injury: prophylaxis with low-dose heparin or enoxaparin. J Trauma 54: 1111-5 44. Stephens PH, Healy MT, Smith M, Jewkes DA (1995) Prophylaxis against thromboembolism in neurosurgical patients: a survey of current practice in the United Kingdom. Br J Neurosurg 9: 159-63 45. Raabe A, Gerlach R, Zimmermann M, Seifert V (2001) The risk of haemorrhage associated with early postoperative heparin administration after intracranial surgery. Acta Neurochir 1: 1-7 46. Gerlach R, Scheuer T, Beck J et al. (2003) Risk of postoperative hemorrhage after intracranial surgery after early nadroparin administration: results of a prospective study. Neurosurgery 53: 1028-34 47. Dickinson LD, Miller LD, Patel CP, Gupta SK (1998) Enoxaparin increases the incidence of postoperative intracranial hemorrhage when initiated preoperatively for deep venous thrombosis prophylaxis in patients with brain tumors. Neurosurgery 43: 1074-9 48. Norwood SH, McAuley CE, Berne JD et al. (2002) Prospective evaluation of the safety of enoxaparin prophylaxis for venous thromboembolism in patients with intracranial hemorrhagic injuries. Arch Surg 137: 696-702 49. Kim J, Gearhart MM, Zurick A et al. (2002) Preliminary report on the safety of heparin for deep venous thrombosis prophylaxis after severe head injury. J Trauma 53: 38-42 50. Spinal Cord Injury Thromboprophylaxis Investigators (2003) Prevention of venous thromboembolism in the acute treatment phase after spinal cord injury: a randomized, multicenter trial comparing low-dose heparin plus intermittent pneumatic compression with enoxaparin. J Trauma 54: 1116-24 51. Green D, Lee MY, Lim AC et al. (1990) Prevention of thromboembolism after spinal cord injury using low-molecular-weight heparin. Ann Intern Med 113: 571-4 52. Merli GJ, Crabbe S, Paluzzi RG, Fritz D (1993) Etiology, incidence, and prevention of deep vein thrombosis in acute spinal cord injury. Arch Phys Med Rehabil 74: 1199-205 53. El Masri WS, Silver JR (1981) Prophylactic anticoagulant therapy in patients with spinal cord injury. Paraplegia 19: 334-42 54. Yelnik A, Dizien O, Bussel B et al. (1991) Systematic lower limb phlebography in acute spinal cord injury in 147 patients. Paraplegia 29: 253-60 55. Lamb GC, Tomski MA, Kaufman J, Maiman DJ (1993) Is chronic spinal cord injury associated with increased risk of venous thromboembolism? J Am Paraplegia Soc 16: 153-6

434 La réanimation neurochirurgicale

56. (2002) Deep venous thrombosis and thromboembolism in patients with cervical spinal cord injuries. Neurosurgery 50: S73-80 57. Geerts WH, Heit JA, Clagett GP et al. (2001) Prevention of venous thromboembolism. Chest 119: 132S-75S 58. Richard P, Calmels P, Fayolle-Minon I et al. (2002) [Prevention of thromboembolic risk in spinal cord injury: results of a questionnaire concerning short- and long-term treatment]. Ann Readapt Med Phys 45: 224-31 59. Kearon C, Hirsh J (1997) Management of anticoagulation before and after elective surgery. N Engl J Med 336: 1506-11 60. Meneveau N (2005) In: Embolie pulmonaire. Diehl J, Meyer G & Perrier A (eds), Elsevier, Paris, pp 1-18 61. Mismetti P, Palluy Bachongy A, Epinat M et al. (2005) In: Embolie pulmonaire. Diehl J, Meyer G & Perrier A (eds), Elsevier, Paris, pp 231-242 62. Fink JN, McAuley DL (2001) Safety of anticoagulation for cerebral venous thrombosis associated with intracerebral hematoma. Neurology 57: 1138-9 63. Bertram M, Bonsanto M, Hacke W, Schwab S (2000) Managing the therapeutic dilemma: patients with spontaneous intracerebral hemorrhage and urgent need for anticoagulation. J Neurol 247: 209-14 64. Eckman MH, Rosand J, Knudsen KA et al. (2003) Can patients be anticoagulated after intracerebral hemorrhage? A decision analysis. Stroke 34: 1710-6 65. Basali A, Mascha E, Kalfas I, Schubert A (2000) Relation between perioperative hypertension and intracranial hemorrhage after craniotomy. Anesthesiology 93: 48-54 66. Taylor WA, Thomas NW, Wellings JA, Bell BA (1995) Timing of postoperative intracranial hematoma development and implications for the best use of neurosurgical intensive care. J Neurosurg 82: 48-50 67. Wilson SH, Fasseas P, Orford JL et al. (2003) Clinical outcome of patients undergoing noncardiac surgery in the two months following coronary stenting. J Am Coll Cardiol 42: 234-40 68. Kaluza GL, Joseph J, Lee JR et al. (2000) Catastrophic outcomes of noncardiac surgery soon after coronary stenting. J Am Coll Cardiol 35: 1288-94 69. Iakovou I, Schmidt T, Bonizzoni E et al. (2005) Incidence, predictors, and outcome of thrombosis after successful implantation of drug-eluting stents. JAMA 293: 2126-30 70. McFadden EP, Stabile E, Regar E et al. (2004) Late thrombosis in drug-eluting coronary stents after discontinuation of antiplatelet therapy. Lancet 364: 1519-21 71. Ferree BA, Wright AM (1993) Deep venous thrombosis following posterior lumbar spinal surgery. Spine 18: 1079-82 72. Lee HM, Suk KS, Moon SH et al. (2000) Deep vein thrombosis after major spinal surgery: incidence in an East Asian population. Spine 25: 1827-30 73. Goldhaber SZ, Dunn K, Gerhard-Herman M et al. (2002) Low rate of venous thromboembolism after craniotomy for brain tumor using multimodality prophylaxis. Chest 122: 1933-7 74. Macdonald RL, Amidei C, Baron J et al. (2003) Randomized, pilot study of intermittent pneumatic compression devices plus dalteparin versus intermittent pneumatic compression devices plus heparin for prevention of venous thromboembolism in patients undergoing craniotomy. Surg Neurol 59: 362-72 75. Siironen J, Juvela S, Varis J et al. (2003) No effect of enoxaparin on outcome of aneurysmal subarachnoid hemorrhage: a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial. J Neurosurg 99: 953-9 76. Wen DY, Hall WA (1998) Complications of subcutaneous low-dose heparin therapy in neurosurgical patients. Surg Neurol 50: 521-5 77. Macdonald RL, Amidei C, Lin G et al. (1999) Safety of perioperative subcutaneous heparin for prophylaxis of venous thromboembolism in patients undergoing craniotomy. Neurosurgery 45: 245-51

Spécificités de la réanimation de l’enfant O. Paut et B. Bissonnette

Introduction L’enfant n’est pas un petit adulte. À la naissance, le développement du système nerveux central (SNC) est incomplet et ne sera réellement mature qu’après la fin de la première année de vie. Ce retard de maturation du SNC est à l’origine de nombreuses différences physiopathologiques et psychologiques. L’anesthésie pour les interventions neurochirurgicales pédiatriques représente un challenge intéressant pour l’anesthésiste (1). Alors que l’on a peu d’effet sur la lésion initiale, une technique d’anesthésie ciblée sur la réduction de la zone périlésionnelle associée à la reconnaissance des événements périopératoires peuvent avoir des effets marqués sur la prévention ou la réduction de la morbidité. La pratique neuroanesthésique actuelle est basée sur la compréhension de la physiologie cérébrale et de ses manipulations pour obtenir un bénéfice thérapeutique chez le patient ayant une pathologie intracrânienne. L’anesthésiste en charge d’un enfant atteint d’une pathologie neurologique est confronté au défi supplémentaire représenté par les différences physiologiques entre l’enfant en développement et l’adulte. En plus des problèmes spécifiques liés à l’anesthésie de l’enfant, des considérations spécifiques liées aux effets de l’anesthésie sur le SNC chez les enfants ayant une pathologie neurologique sont à prendre en considération. Ce chapitre se focalisera les concepts de base pour une meilleure compréhension et prise en charge d’une maladie neurologique de l’enfant. De même seront abordés, pour le bénéfice des neuroanesthésistes, certaines informations sur les interventions neurochirurgicales. Dans un chapitre dédié à l’anesthésie de pathologies spécifiques, les aspects chirurgicaux seront abordés pour faciliter la prise en charge de problèmes particuliers rencontrés lors de la neuroanesthésie pédiatrique.

Neurophysiologie Pour comprendre les effets des agents anesthésiques sur le SNC, et l’interaction de ces agents sur le pronostic, il est nécessaire de connaître les principes de base

436 La réanimation neurochirurgicale

de la neurophysiologie. Ce paragraphe est une revue de la physiologie, du métabolisme, du débit sanguin cérébral, du liquide céphalorachidien et du débit sanguin médullaire.

Métabolisme cérébral L’analyse de la structure, de la physiologie et de la fonction du cerveau humain représente l’un des problèmes les plus complexes de toute la biologie. Cette complexité est reflétée par la myriade de connections synaptiques et les systèmes de seconds messagers intracellulaires qui agissent comme médiateurs interneuronaux (2). L’énergie nécessaire pour maintenir et réguler ces systèmes est considérable. À la fin de la huitième année, le cerveau humain ne pèse que 2 % du poids corporel alors qu’il consomme plus de 20 % de la production totale d’ATP. Dans les conditions normales, le principal substrat énergétique du cerveau est le glucose (3). En présence d’oxygène, le d-glucose est la source métabolique essentielle pour la production d’énergie dans le cycle de Krebs. Ce processus biologique génère de l’ATP à partir d’ADP et de phosphates inorganiques et produit du NADH à partir de NAD+. Une absence de glucose peut entraîner un coma et peut éventuellement entraîner la mort cérébrale. Il est surprenant de voir que le cerveau stocke de très faible quantité de glucose et de glycogène alors que les muscles (x 10) et le foie (x 100 par unité de poids) peuvent en stocker beaucoup plus. La capacité de stockage du glycogène par le cerveau permet trois minutes de consommation d’ATP. Ainsi, le cerveau est entièrement dépendant de l’apport sanguin pour la fourniture des 120 g de glucose quotidiens qui sont nécessaires à son fonctionnement. Les nouveau-nés de mammifères ont des stocks de glycogène cérébral plus importants, ce qui explique qu’ils soient résistants à de plus longues périodes de déprivation en glucose. La consommation d’oxygène cérébrale globale de l’enfant (6 ans d’âge moyen) est bien supérieure à celle de l’adulte (5,8 versus 3,5 mL O2/min/100 g de tissu cérébral), de même que la consommation de glucose (6,8 versus 5,5 mg glucose/min/100 g) (3). En l’absence d’oxygène, le glycogène sera métabolisé par la voie de la glycolyse anaérobie qui transforme le pyruvate en lactate permettant de régénérer le NAD+. Cette production énergétique s’accompagne malheureusement de la génération d’ions hydrogène, qui abaisse le pH intracellulaire, pouvant être à l’origine d’altérations de la conductivité, voire d’apoptose. Quand l’apport d’O2 au neurone est réduit au minimum, certains mécanismes compensateurs de la baisse de la production d’ATP vont entrer en jeu avant le rétablissement d’une circulation cérébrale et des apports de substrats énergétiques. Ils comprennent : 1) l’utilisation des réserves de phosphate phosphocréatinine (un phosphate hautement énergétique qui peut donner passivement son énergie pour maintenir l’ATP ; 2) la production d’ATP à un niveau faible par la glycolyse anaérobie et 3) l’arrêt rapide de l’activité électrophysiologique spontanée qui permet de réduire la demande énergétique de 60 % (4).

Spécificités de la réanimation de l’enfant 437

Débit sanguin cérébral et volume sanguin cérébral Le débit sanguin cérébral (DSC) est une variable qui est volontiers modifiée par l’anesthésiste et si l’on considère que le DSC est fonction du volume sanguin cérébral, la modification du débit sanguin cérébral peut permettre une diminution de la baisse de la pression intracrânienne. Alors qu’une pathologie intracrânienne peut altérer voire inverser paradoxalement cette relation, elle est, la plupart du temps, l’outil le plus utile pour le clinicien pour contrôler la pression intracrânienne (PIC). Le DSC global de l’enfant entre 3 et 12 ans est plus élevé que chez l’adulte, vers 100 mL/100 g/min de tissu cérébral (5, 6). (fig. 1) Les nourrissons et les petits enfants entre 6 et 40 mois ont un DSC d’environ 90 mL/100 g/min (7). Les prématurés et les nouveau-nés ont un DSC qui se situe entre 40 et 42 mL/100 g/min (8, 9). Le DSC dans la matière grise est plus élevé que dans la matière blanche et les aires d’activité cérébrale

Fig. 1 – Relation entre le débit sanguin cérébral (DSC) et la pression de perfusion cérébrale (PPC) en fonction de l'âge. Chez l'adulte le DSC est maintenu constant à environ 50 mL/min/100 g (intervalle 4070 mL/min/100 g) alors qu'il est plus élevé chez l'enfant à 100 mL/min/100 g (intervalle 75-110) et plus bas chez le nouveau-né (25 mL/min/100 g).

438 La réanimation neurochirurgicale

prédominante se modifient au fur et à mesure qu’elles se développent (10). Les aires du cerveau qui présentent un niveau élevé d’activité métabolique reçoivent les plus hauts niveaux de débit sanguin. Dans cette relation demande-apports, quand la consommation d’O2 cérébrale (CMRO2) augmente ou diminue, une vasodilatation ou une vasoconstriction cérébrale vont se produire pour répondre à la demande métabolique. Ce phénomène est connu sous le terme d’autorégulation et il existe des preuves expérimentales qui mettent en exergue les modifications locales de la concentration en adénosine en réponse aux modifications de concentrations de lactates pour expliquer cette vasoréactivité. Lorsque la CMRO2 augmente, lors d’une fièvre ou lors de crises d’épilepsie par exemple, le DSC augmente, de même qu’il existe une augmentation concomitante du volume sanguin cérébral et de la PIC. À l’opposé, l’hypothermie et certains agents anesthésiques qui diminuent la CMRO2 entraînent une réduction du DSC. Au cours de l’hypothermie, la CMRO2 et le DSC diminuent d’environ 7 % par degré centigrade en dessous de 37 °C (11). La CMRO2 mesurée chez l’enfant de 3 à 12 ans, de 5,2 mL O2/100 g/min est significativement plus élevée que celle de l’adulte (5, 6). La CMRO2 chez le nouveau-né et le nourrisson anesthésié est de 2,3 mL O2/100 g/min (6). La discussion a essentiellement porté sur les variations de DSC en fonction de la demande, mais il existe des relations importantes au niveau de l’offre. Le DSC s’autorégule pour maintenir un apport constant d’O2 dans de larges variations de pression de perfusion. Les adultes maintiennent un DSC constant dans un registre de pressions artérielles moyennes (PAM) comprises entre 60 et 150 mmHg (12). Les seuils d’autorégulation chez le nourrisson et l’enfant ne sont pas bien connus et les modèles animaux de nouveau-nés suggèrent des limites d’autorégulation entre 40 mmHg et 90 mmHg (13, 14). Bien qu’il ne soit pas possible de mesurer les effets de l’hypotension ou de l’hypertension artérielle sur le débit sanguin cérébral, il semble raisonnable d’accepter l’idée que les nouveau-nés avec une PAM inférieure à 60 mmHg ont une autorégulation à des niveaux plus faibles de pression artérielle. L’hypotension artérielle induite chez le nourrisson semble bien tolérée (15). Des données suggèrent que les nouveau-nés en détresse sévère ont une autorégulation altérée (16). Au-dessous et au-dessus des limites d’autorégulation, le DSC varie passivement avec la pression artérielle. La pression artérielle, prise isolément, est une mesure insuffisante de perfusion cérébrale. La pression de perfusion cérébrale (PPC) est la différence entre la PAM et la pression veineuse centrale (PVC) ou, quand la PIC est supérieure à la PVC, la différence entre la PAM et la PIC. Une fois de plus, sur le versant fourniture, l’anémie, l’hémodilution, ou des médicaments qui altèrent les propriétés rhéologiques du sang peuvent augmenter l’apport d’O2 en diminuant la viscosité sanguine. La concentration d’adénosine baisse, une veinoconstriction apparaît et le volume sanguin cérébral diminue devant une baisse constante du DSC ; ce concept est appelé l’autorégulation de la viscosité sanguine. L’autorégulation est altérée ou abolie en cas d’hypoxie (16, 17), d’utilisation de vasodilatateurs (18, 19) et lors

Spécificités de la réanimation de l’enfant 439

de l’utilisation de concentrations élevées d’anesthésiques volatils (20). Toutefois, de même que chez l’adulte, l’hyperventilation restaure l’autorégulation chez le nouveau-né (21). Une pathologie intracrânienne, telle qu’un traumatisme (fig. 2), l’inflammation péritumorale, des abcès ou une ischémie focale, peut être à l’origine d’une altération de l’autorégulation (22). L’autorégulation est facilement altérée ou perdue chez le nouveau-né ce qui peut conduire au développement d’une hémorragie intraventriculaire, des lésions du SNC ou au décès (23). La réactivité cérébrovasculaire à l’hypocapnie est l’outil le plus utile pour l’anesthésiste pour réduire le débit sanguin cérébral. Chez l’adulte, le DSC varie linéairement pour des PaCO2 entre 20 et 80 mmHg. Une baisse de 1 mmHg de la PaCO2 s’accompagne d’une réduction de 4 % du DSC. Quand la PaCO2 diminue, le pH du LCR augmente et les modifications périartériolaires du pH se traduisent par une vasoconstriction. Une hyperventilation

Fig. 2 – Régulation vasculaire dans la région primaire cérébrale et en fonction des zones périlésionnelles (pénombre et normale). (Bracco D, Bissonnette B (2001) Neurosurgery, Neurotraumatology. Anesthetic considerations and postoperative management. In: Bissonnette B, Dalens B (eds), Pediatric Anesthesia : Principles and Practice. McGraw-Hill Co. New York, 2001, pp 1120-54). PPC : Pression de perfusion cérébrale DSC : Débit sanguin cérébral

440 La réanimation neurochirurgicale

chronique s’accompagnera d’un mouvement lent de sortie du bicarbonate du LCR, avec une normalisation du pH du LCR et du DSC en 24 heures (11). Une augmentation brutale de la PaCO2 après une hyperventilation chronique peut se compliquer d’une vasodilatation cérébrale et d’une augmentation de la PIC (24). Des études ont suggéré que le cerveau immature était relativement insensible à de petites variations de la PaCO2 (25), mais un travail récent sur le cerveau de fœtus murin a montré que le DSC se modifiait avec les variations de PaCO2 (26). Une étude récente chez le nourrisson et l’enfant anesthésié, utilisant le Doppler transcrânien, a montré que les vélocités cérébrales variaient directement selon la PetCO2, selon une relation logarithmique (27). Cela suggère que les effets vasodilatateurs du CO2 sur les vaisseaux cérébraux pourraient être atteints à des niveaux de PaCO2 plus bas que chez l’adulte. La réponse vasculaire à l’hypoxie n’est pas bien étudiée chez l’enfant. Les adultes ne montrent pas de modification du DSC pour des PaO2 au-dessus de 50 mmHg, niveau en dessous duquel le DSC commence à augmenter de façon exponentielle.

Liquide céphalorachidien (LCR) Le LCR est produit en grande partie (50-80 %) par les plexus choroïdes qui bordent le système ventriculaire. Les sites de production extrachoroïdiens ne sont pas identifiés, mais des études suggèrent que la surface épendymaire ainsi que le parenchyme cérébral lui-même sont des sites possibles de production (28-30). Normalement, la production et la résorption de LCR sont en équilibre, avec une production moyenne chez l’enfant de 0,35 mL/min (31). La composition de LCR est différente de celle du plasma car elle est le produit d’une sécrétion active par l’intermédiaire d’une pompe ATPase Na +/K + dépendante. Le LCR du système ventriculaire sort du quatrième ventricule par les foramen de Magendie et Luschka vers les espaces sous-arachnoïdiens entourant le cerveau et la moelle épinière. Le lieu principal de résorption du LCR est situé dans les villosités arachnoïdiennes qui se projettent dans les veines et les sinus du cerveau. Le mécanisme exact de résorption est inconnu et des mécanismes passifs et actifs ont été proposés. Le plexus choroïde lui-même est proposé comme site de résorption du LCR (32). Dans les conditions normales, la PIC est beaucoup plus dépendante du DSC et du volume sanguin cérébral que de la production de LCR. Dans une étude, la diminution d’un tiers de la production de LCR faisait baisser la PIC de 1,1 mmHg seulement (33). Il n’est toutefois pas surprenant que certains médicaments comme l’acétazolamide qui réduisent la production de LCR aient un effet minimum sur la PIC et ne deviennent vraiment utiles que chez les patients qui présentent une courbe de compliance intracrânienne déviée vers la droite. Chez ces patients, les anesthésiques qui augmentent la production de LCR ou diminuent la résorption de LCR doivent être évités.

Spécificités de la réanimation de l’enfant 441

Pression intracrânienne (PIC) L’augmentation non contrôlée de la PIC représente l’une des modifications physiopathologiques les plus délétères auxquelles un anesthésiste peut être confronté et les efforts pour contrôler la PIC sont fondamentaux. En général, le crâne peut être représenté comme une boîte close occupée par le cerveau (70 %), le liquide extracellulaire (10 %), le volume sanguin (10 %), et le LCR (10 %). L’augmentation de l’un ou l’autre de ces composants doit être compensée par la réduction des autres afin de maintenir un volume constant. Le cerveau étant relativement incompressible, ce sont les variations du volume du LCR qui vont permettre de lutter contre les augmentations des autres composants. Quand l’augmentation de volume intracrânien ne peut plus être compensée, une augmentation de la PIC se produit. Une relation pression/volume idéale peut être décrite et représente la courbe de compliance intracrânienne. La PIC a été mesurée chez le nouveau-né et le nourrisson (34, 35). La PIC normale d’un adulte se situe entre 8 et 18 mmHg alors que la PIC normale du jeune enfant se situe entre 2 et 4 mmHg. Les nouveau-nés normaux ont une PIC positive le premier jour de vie, mais présentent par la suite des niveaux de PIC infra-atmosphériques (34). Le nouveau-né perd habituellement du poids en relation avec des pertes hydrosodées au cours des premiers jours de vie et le cerveau participe à cette perte de poids en réduisant son volume intracérébral, qui est reflété par une croissance plus lente de son périmètre crânien dans cette période (34). La présence d’une PIC négative peut faciliter les hémorragies intracrâniennes, spécialement chez le prématuré de moins de 2 500 g. Alors que le crâne est imaginé comme un espace rigide, l’enfant avec des fontanelles ou des sutures ouvertes peut être capable de compenser une augmentation lente de son volume intracrânien par une augmentation de volume de boîte crânienne. Les sutures constituées de tissu conjonctif fibreux sont relativement difficiles à distendre et ne peuvent en aucun cas permettre la compensation d’une augmentation aiguë du volume intracrânien. Chez l’enfant plus âgé, la boîte crânienne est rigide et non extensible, et la pression y dépend des volumes de cerveau, de LCR, de liquide interstitiel et de sang. Un patient peut avoir une PIC normale tout en étant exposé à une augmentation dangereuse de la PIC en cas d’augmentation minime de son volume intracrânien s’il se trouve à un point de non-compliance de la courbe volume/pression. Ceci est bien évidemment une relation idéale, mais certaines données suggèrent que la courbe de compliance est du type logarithmique, du fait de l’action compensatoire de la compliance vasculaire cérébrale et de l’augmentation de la résorption du LCR (35-37). Une revue de la relation PIC-volume intracrânien (compliance intracrânienne) montre que, lors de variations initiales de volume d’un compartiment, une compensation est possible, permettant une variation limitée de la pression (38). L’index pression-volume (PVI) est une mesure de la compliance telle que PVI = ∆V/log10 (Pp/Po), où ∆V représente le volume du bolus liquidien, Pp représente le maximum de la PIC après l’injection d’un

442 La réanimation neurochirurgicale

bolus et Po la PIC de base. Chez l’adulte normal un volume d’environ 25 mL est nécessaire pour augmenter la pression intracrânienne par un facteur 10 alors que, chez le nourrisson, le PVI normal est de 10 mL, car le PVI est proportionnel au volume du SNC (39). Par conséquent, la PIC chez le nourrisson et l’enfant augmente beaucoup plus rapidement qu’elle ne le fait chez un adulte, ce qui explique qu’un enfant puisse passer du stade neurologiquement stable à moribond en 30 minutes. L’intervention de l’anesthésiste au niveau de la prise en charge repose sur la possibilité de dévier la courbe de compliance intracrânienne sur la droite, de modifier la pente de la courbe du patient ou de déplacer le patient sur la gauche de sa propre courbe.

Débit sanguin médullaire L’utilisation du Doppler en médecine a permis de résoudre certains problèmes que les cliniciens et les chercheurs ont pu rencontrer avec la mesure du débit sanguin médullaire. Jusqu’à récemment, les principales connaissances sur la circulation médullaire ont été obtenues à partir d’expérimentations animales. Dans les limites des possibilités techniques de la mesure des vélocités par effet Doppler, il est intéressant de noter que le débit déduit de ces mesures est bien corrélé avec celui mesuré chez le chat (40). Les données animales suggèrent néanmoins que le débit sanguin médullaire est contrôlé par les mêmes facteurs et varie selon les mêmes principes physiologiques que le cerveau (41, 42). Toutefois, le débit sanguin médullaire est plus bas car le métabolisme médullaire absolu est plus faible dans la moelle que dans le cerveau. Le débit sanguin dans la matière grise médullaire est d’environ 50 % celui du cortex cérébral et le débit sanguin dans la matière blanche est encore plus bas puisqu’elle représente environ un tiers du débit de la substance grise médullaire (43). Le métabolisme dans la moelle épinière étant plus faible, le rapport entre les apports et la demande énergétique est probablement similaire à celui du cerveau.

Régulation du débit sanguin médullaire Le concept de pression de perfusion médullaire (PPM = PAM – pression extrinsèque à la moelle) est utile en clinique car il décrit bien les facteurs qui affectent la perfusion médullaire (44). La pression exercée par une compression mécanique externe telle une tumeur, un hématome, une congestion veineuse, ou une augmentation de la pression du LCR peuvent être des déterminants importants de la PPM. Puisque le débit sanguin médullaire est maintenu constant par une vasodilatation ou une vasoconstriction de ses vaisseaux qui s’adaptent aux modifications de la pression artérielle (42, 42), il est suggéré que

Spécificités de la réanimation de l’enfant 443

la pression artérielle n’est pas un facteur déterminant de la perfusion médullaire. Les limites de l’autorégulation médullaire ne sont pas connues avec précision, et les mêmes limites que l’autorégulation cérébrale sont souvent rapportées dans la littérature (PAM entre 60 et 150 mmHg). Toutefois une limite inférieure de PAM à 45 mmHg (45) et une limite supérieure de 180 mmHg (46) ont été proposées. Plusieurs conditions peuvent altérer l’autorégulation médullaire : une PAM en dehors de ces limites (47), une hypoxie sévère (48), une hypercapnie (48) et un traumatisme qui abolit la vasoréactivité (46). L’anesthésie péridurale peut influencer la pression du LCR médullaire. L’administration de 10 mL d’une solution dans l’espace péridural augmente la pression (49) mais cet effet est transitoire et a certainement peu de répercussion sur la pression de perfusion spinale. De la même façon que la circulation cérébrale, les vaisseaux médullaires sont très réactifs aux variations de l’oxygénation et du gaz carbonique. Comme dans le cerveau, les vaisseaux médullaires ne répondent pas à une baisse de PaO2 jusqu’à 60 mmHg, niveau à partir duquel le débit sanguin médullaire augmente fortement (48). De nombreux investigateurs ont suggéré que le débit sanguin médullaire varie linéairement pour des PaCO2 comprises entre 20 et 80 mmHg, avec une variation du débit sanguin de 0,5 à 1,0 mL/100 g/min par mmHg de CO2 (43) à comparer avec les modifications de la circulation cérébrale de 1 à 2 mL/100 g/min par mmHg de CO2 (50). Cette différence reflête probablement les différences des débits sanguins absolus plutôt qu’une différence de sensibilité au CO2 de ces deux vascularisations.

Thérapeutique liquidienne et contrôle de la pression intracrânienne Il est essentiel pour le neuroanesthésiste de bien comprendre les principes physiologiques de base de la thérapeutique hydroélectrolytique chez le nouveau-né, le nourrisson et l’enfant, et d’administrer les solutés adaptés au cours de la neurochirurgie (51). La prise en charge liquidienne du patient neurochirurgical va dépendre du type de pathologie cérébrale qui est à traiter. Une conséquence fréquente de l’atteinte cérébrale est la formation d’un œdème cérébral à l’origine d’une augmentation secondaire de la PIC. La thérapeutique liquidienne vise à maintenir une volémie normale tout en maintenant normales l’osmolarité et la pression oncotique plasmatiques. L’œdème résulte d’une altération des gradients de pression de part et d’autre de la membrane capillaire ou d’une modification de la perméabilité. La barrière hémoméningée (BHM) se compose de cellules capillaires endothéliales qui sont étroitement liées par des jonctions serrées. On peut définir le cerveau comme un osmomètre (contrôlant l’osmolalité) plus qu’un oncomètre (comme dans la circulation périphérique). Certaines mesures visant à diminuer l’eau

444 La réanimation neurochirurgicale

cérébrale peuvent être contradictoires avec la nécessité de maintenir une volémie normale et une stabilité hémodynamique. Il n’existe pas un protocole unique de thérapeutique liquidienne chez le patient ayant une hypertension intracrânienne. La plupart des anesthésistes débutent les diurétiques osmotiques au début de l’anesthésie et mesurent la diurèse induite. Au cours de la chirurgie, la compensation des pertes se fait par un mélange cristalloïdescolloïdes pour maintenir une volémie normale, sans modification de l’osmolarité et de la pression oncotique. Après l’administration de 20 mL/kg de cristalloïdes, les auteurs recommandent l’utilisation d’un mélange salé isotonique-albumine 4 ou 5 % en respectant un ratio de 3:1. Le maintien d’une pression de perfusion cérébrale adéquate doit être le but de la thérapeutique liquidienne. Le cerveau ayant subi une agression récente (lésion primaire) est vulnérable à une atteinte secondaire (zone de « pénombre ») qui peut être le fait d’épisodes mineurs d’hypotension, hypoxie ou ischémie. Ces conditions peuvent être liées à une agression mécanique (52) comme une rétraction (53) où simplement une ischémie (instabilité hémodynamique) (54). Il a été démontré que l’administration rapide de salé isotonique (10 mL/kg) a peu d’effet sur le volume sanguin cérébral et la PIC mais peut être suffisante pour restaurer une stabilité hémodynamique (55). L’administration de produits sanguins devrait être indiquée uniquement sur la base d’une instabilité hémodynamique associée avec une baisse du transport de l’oxygène. Finalement, les enfants, et en particulier le nouveau-né et le nourrisson, soulèvent le problème supplémentaire de l’homéostasie glucidique. La prescription de solutions glucosées peuvent être associées avec un pronostic neurologique plus péjoratif et doivent être évitées, sauf en cas d’hypoglycémie confirmée (56, 57). Les nouveau-nés ont des réserves glycogéniques faibles et les patients qui reçoivent une nutrition parentérale sont exposés à des épisodes d’hypoglycémie. Chez ces patients, les glycémies doivent être fréquemment monitorées (51).

Traumatisme crânien Le traumatisme crânien est une cause majeure de mortalité et de morbidité en pédiatrie (58). Les fractures du crâne (tableau I) sont présentes chez plus du Tableau I – Classification des fractures du crâne de l’enfant. I) Linéaire II) Embarrure III) ouverte (linéaire ou embarrure)* IV) Fracture de la base du crâne**

* Une fracture du crâne ouverte nécessite généralement une anesthésie pour nettoyage, et parage de la plaie. ** Intubation nasale contre-indiquée.

Spécificités de la réanimation de l’enfant 445

quart des enfants qui sont hospitalisés pour un traumatisme crânien (59) et dans plus de la moitié des cas de traumatisme crânien fatal chez l’enfant (60) L’incidence des hématomes intracrâniens varie largement chez l’enfant, mais seule une minorité des enfants qui présentent un traumatisme crânien nécessitent une décompression chirurgicale (61). Malgré cette faible incidence, l’absence de diagnostic d’un hématome peut transformer un traumatisme modéré en un traumatisme potentiellement fatal ou associé à une lourde morbidité. Le traumatisme crânien inclut différentes formes d’atteinte cérébrale et crânienne, et sur le plan physiopathologique, il peut être divisé en hématomes intracrâniens (extradural, sous-dural, intracérébral et contusion cérébrale), œdème cérébral, et en effets systémiques du traumatisme crânien. Il existe une différence significative entre les adultes et les enfants dans le schéma lésionnel. Les adultes présentent plus d’hématomes alors que les enfants présentent plus d’œdèmes cérébraux diffus que les adultes (62)

Hématome extradural (HED) L’HED est le plus souvent secondaire à une lésion de l’artère méningée moyenne lors d’une décélération, les enfants ne présentent pas toujours une fracture du crâne associée. Les HED représentent plus de 25 % de tous les hématomes intracrâniens et sont une vraie urgence chirurgicale. Chez l’adulte, la présentation clinique est souvent celle d’une perte de connaissance initiale, suivie d’un intervalle libre qui précède la détérioration neurologique. Chez l’enfant, la perte de connaissance initiale est souvent absente. Quand l’enfant est lucide et capable de verbaliser une plainte, des céphalées progressivement aggravées, ainsi que des vomissements sont au premier plan de la symptomatologie avant que n’apparaissent une confusion ou une somnolence. L’apparition rapide d’une hémiparésie, une dilatation pupillaire et des mouvements de posture sont des signes tardifs liés à l’engagement transtentoriel du lobe temporal. Un des signes les plus précoces est l’anisocorie qui résulte de la perte de l’innervation de la pupille. Cet engagement cérébral peut éventuellement entraîner une détérioration rostro-caudale qui est classiquement associée avec la triade de Cushing (bradycardie, troubles du rythme respiratoire et hypertension artérielle). La relation entre le degré de déviation du cerveau et le niveau de conscience a été confirmée, mais le rôle de la hernie uncale dans le syndrome a été posé (63).

Hématome sous-dural Cet hématome est associé avec des lésions corticales liées à une contusion parenchymateuse et une lacération vasculaire. L’effet de masse du cerveau contus et œdématié peut justifier une évacuation rapide de l’hématome. Des études récentes utilisant la tomographie par émission de positons ont montré

446 La réanimation neurochirurgicale

que les patients avec une contusion cérébrale avaient un métabolisme cérébral et un DSC diminué de 50 % par rapport à la normale (64). Un œdème sévère et une HTIC sont associés fréquemment avec des séquelles neurologiques dans la période postopératoire.

Hématome intracérébral Ce type d’hématome intracrânien est rare chez l’enfant, mais est associé avec un mauvais pronostic. Un hématome intraparenchymateux est rarement chirurgical, en raison de la crainte de léser des tissus viables.

Traumatismes médullaires cervicaux Les traumatismes médullaires cervicaux isolés sont rares en pédiatrie par rapport aux adultes, tous les enfants ayant un traumatisme crânien sévère doivent être considérés comme ayant un traumatisme médullaire cervical jusqu’à preuve du contraire. Leur prise en charge relève de la même stratégie que celle employée chez les adultes. Le mécanisme de l’atteinte médullaire haute est un impact haute vélocité sur le crâne (fig. 3). La présentation clinique classique est un arrêt respiratoire associé avec un arrêt cardiaque ou une hypotension profonde entraînant le décès par encéphalopathie anoxo-ischémique avec ou sans lésion traumatique cérébrale (65). Dans une étude, tous les enfants avec arrêt cardiaque présentaient sur la radiographie du rachis cervical de profil une luxation cervicale haute (65). Le risque, devant un arrêt cardiaque est de l’attribuer faussement à des pertes sanguines intra-abdominales, pelviennes ou thoraciques et de méconnaître l’atteinte médullaire. La prise en charge anesthésique actuelle des enfants ayant une fracture médullaire instable nécessite une intubation trachéale réalisée avec les plus grandes précautions pour éviter un déplacement secondaire. Une sédation ou

Fig. 3 – Tomodensitométrie démontrant une compression médullaire provoquée par une fracture du corps de C6 avec déplacement postérieur.

Spécificités de la réanimation de l’enfant 447

une neuroleptanesthésie par exemple, en s’assurant de la coopération de l’enfant au cours du positionnement, ainsi que le monitorage des potentiels évoqués continus peuvent être utiles. Le monitorage continu des potentiels évoqués, avant le positionnement, permet d’obtenir un enregistrement de base. Une fois que l’enfant est en décubitus dorsal, quand on a l’assurance qu’il peut bouger les extrémités et quand les potentiels évoqués sont constants, il peut être endormi en toute sécurité. La stabilisation du rachis cervical peut être effectuée sûrement en utilisant des greffons osseux, des fils ou des plaques en titanium. Les potentiels évoqués peropératoires devraient être utilisés jusqu’au réveil de l’enfant et la vérification des réponses à la commande.

Références 1. Bracco D, Bissonnette B (2001) Neurosurgery, Neurotraumatology. Anesthetic considerations and postoperative management. In: Bissonnette B, Dalens B (eds), Pediatric Anesthesia: Principles and Practice. McGraw-Hill Co, New York, pp 1120-54 2. Bickler P (1992) Energetics of cerebral metabolism and ion transport. In: Bissonnette B (ed), Cerebral protection, resuscitation and monitoring: A look into the future of neuro anesthesia, Anesthesiology Clinics of North America, W.B. Saunders, Philadelphia, pp 563-75 3. Sokoloff L (1989) Circulation and energy metabolism of the brain. In: Siegel G, Agranoff B, Albers R, Molinoff P (eds), Basic Neurochemistry: molecular, cellular and medical aspects, Raven Press, New York, pp 565-91 4. Siesjo BK (1981) Cell damage in the brain: a speculative synthesis. J Cereb Blood Flow Metab 1: 155-85 5. Kennedy C, Sokoloff L (1957) An adaptation of nitrous oxide method to the study of the circulation in children: normal values for cerbral blood flow and cerebral metabolic rate in childhood. J Clin Invest 36: 1130-7 6. Settergren G, Lindblad BS, Persson B (1980) Cerebral blood flow and exchange of oxygen, glucose ketone bodies, lactate, pyruvate and amino acids in anesthetized children. Acta Paediatr Scand 69: 457-65 7. Mehta S, Kalsi HK, Nain CK, Menkes JH (1977) Energy metabolism of brain in human protein-calorie malnutrition. Pediatr Res 11: 290-3 8. Younkin DP, Reivich M, Jaggi J et al. (1982) Noninvasive method of estimating human newborn regional cerebral blood flow. J Cereb Blood Flow Metab 2: 415-20 9. Cross KW, Dear PR, Hathorn MK et al. (1979) An estimation of intracranial blood flow in the new-born infant. J Physiol 289: 329-45 10. Ogawa A, Sakurai Y, Kayama T, Yoshimoto T (1989) Regional cerebral blood flow with age: changes in rCBF in childhood. Neurol Res 11: 173-6 11. Rosomoff H, Holaday D (1954) Cerebral blood flow and cerebral oxygen consumption during hypothermia. Am J Physiol 179: 85-97 12. Lassen NA, Christensen MS (1976) Physiology of cerebral blood flow. Br J Anaesth 48: 71934 13. Hernandez MJ, Brennan RW, Bowman GS (1980) Autoregulation of cerebral blood flow in the newborn dog. Brain Res 184: 199-202 14. Purves MJ, James IM (1969) Observations on the control of cerebral blood flow in the sheep fétus and newborn lamb. Circ Res 25: 651-67 15. McLeod ME, Creighton RE, Humphreys RP (1982) Anaesthesia for cerebral arteriovenous malformations in children. Can Anaesth Soc J 29: 299-306

448 La réanimation neurochirurgicale

16. Tweed A, Cote J, Lou H et al. (1986) Impairment of cerebral blood flow autoregulation in the newborn lamb by hypoxia. Pediatr Res 20: 516-9 17. Ong BY, Greengrass R, Bose D et al. (1986) Acidemia impairs autoregulation of cerebral blood flow in newborn lambs. Can Anaesth Soc J 33: 5-9 18. Hennes HJ, Jantzen JP (1994) Effects of fenoldopam on intracranial pressure and hemodynamic variables at normal and elevated intracranial pressure in anesthetized pigs. J Neurosurg Anesthesiol 6: 175-81 19. Barry D, Strandgaard S (1985) Acute effects of antihypertensive drugs on autoregulation of cerebral blood flow in spontaneously hypertensive rats. Prog Appl Microcirc 8: 206-11 20. Van Aken H, Van HJ (1991) Influence of anesthesia on cerebral blood flow and cerebral metabolism: an overview. Agressologie 32: 303-6 21. Gregory G, Ong B, Tweed A (1983) Hyperventilation restores autoregulation in the cerebral circulation in the neonate. Anesthesiology 59: 427 22. Lassen NA (1974) Control of cerebral circulation in health and disease. Circ Res 34: 74960 23. Lou HC, Lassen NA, Friis HB (1979) Impaired autoregulation of cerebral blood flow in the distressed newborn infant. J Pediatr 94: 118-21 24. Muizelaar JP, van der, Poel HG, Li ZC et al. (1988) Pial arteriolar vessel diameter and CO2 reactivity during prolonged hyperventilation in the rabbit. J Neurosurg 69: 923-7 25. Hidaka A, Suzuki Y, Komatani M et al. (1986) Influence of maternal hyperoxia or hypercarbia on the hemodynamics of the placenta and fetal brain. Nippon Sanka Fujinka Gakkai Zasshi 38: 1754-62 26. Yamashita N, Kamiya K, Nagai H (1991) CO2 reactivity and autoregulation in fetal brain. Childs Nerv Syst 7: 327-31 27. Pilato MA, Bissonnette B, Lerman J (1991) Transcranial Doppler: response of cerebral blood-flow velocity to carbon dioxide in anaesthetized children. Can J Anaesth 38: 37-42 28. Milhorat TH (1974) Failure of choroid plexectomy as treatment for hydrocephalus. Surg Gynecol Obstet 139: 505-8 29. Pollay M (1975) Formation of cerebrospinal fluid. Relation of studies of isolated choroid plexus to the standing gradient hypothesis. J Neurosurg 42: 665-73 30. Hammock MK, Milhorat TH (1973) Recent studies on the formation of cerebrospinal fluid. Dev Med Child Neurol Suppl 1973: 27-34 31. Rubin RC, Henderson ES, Ommaya AK et al. (1966) The production of cerebrospinal fluid in man and its modification by acetazolamide. J Neurosurg 25: 430-6 32. Milhorat TH, Hammock MK, Fenstermacher JD, Levin VA (1971) Cerebrospinal fluid production by the choroid plexus and brain. Science 173: 330-2 33. Cutler RW, Page L, Galicich J, Watters GV (1968) Formation and absorption of cerebrospinal fluid in man. Brain 91: 707-20 34. Welch K (1980) The intracranial pressure in infants. J Neurosurg 52: 693-9 35. Kosteljanetz M (1985) Pressure-volume conditions in patients with subarachnoid and/or intraventricular hemorrhage. J Neurosurg 63: 398-403 36. Chopp M, Portnoy HD, Branch C (1983) Hydraulic model of the cerebrovascular bed: an aid to understanding the volume-pressure test. Neurosurgery 13: 5-11 37. Marmarou A, Maset AL, Ward JD et al. (1987) Contribution of CSF and vascular factors to elevation of ICP in severely head-injured patients. J Neurosurg 66: 883-90 38. Shapiro HM (1975) Intracranial hypertension: therapeutic and anesthetic considerations. Anesthesiology 43: 445-71 39. Shapiro K, Marmarou A (1989) Mechanism of intracranial hypertension in children. In: McLaurin R, Venes J, Schut L, Epstein F (eds), Pediatric Neurosurgery, W. B. Saunders, Philadelphia, pp 338-52 40. Lindsberg PJ, O'Neill JT, Paakkari IA et al. (1989) Validation of laser-Doppler flowmetry in measurement of spinal cord blood flow. Am J Physiol 257: H674-80 41. Hickey R, Albin MS, Bunegin L, Gelineau J (1986) Autoregulation of spinal cord blood flow: is the cord a microcosm of the brain? Stroke 17: 1183-9

Spécificités de la réanimation de l’enfant 449

42. Marcus ML, Heistad DD, Ehrhardt JC, Abboud FM (1977) Regulation of total and regional spinal cord blood flow. Circ Res 41: 128-34 43. Sandler AN, Tator CH (1976) Review of the effect of spinal cord trama on the vessels and blood flow in the spinal cord. J Neurosurg 45: 638-46 44. Goto T, Crosby G (1992) Anesthesia and the spinal cord. In: Bissonnette B (ed), Cerebral protection, resuscitation and monitoring: A look into the future of neuro anesthesia, Anesthesiology Clinics of North America, W.B. Saunders, Philadelphia, pp 493-521 45. Rubinstein A, Arbit E (1990) Spinal cord blood flow in the rat under normal physiological conditions. Neurosurgery 27: 882-6 46. Guha A, Tator CH, Rochon J (1989) Spinal cord blood flow and systemic blood pressure after experimental spinal cord injury in rats. Stroke 20: 372-7 47. Griffiths IR (1973) Spinal cord blood flow in dogs: the effect of blood pressure. J Neurol Neurosurg Psychiatry 36: 914-20 48. Griffiths IR (1973) Spinal cord blood flow in dogs. 2. The effect of the blood gases. J Neurol Neurosurg Psychiatry 36: 42-9 49. Usubiaga JE, Usubiaga LE, Brea LM, Goyena R (1967) Effect of saline injections on epidural and subarachnoid space pressures and relation to postspinal anesthesia headache. Anesth Analg 46: 293-6 50. Lassen N (1986) Cerebral and spinal cord blood flow. In: Cottrell J (ed), Anesthesia and Neurosurgery, CV Mosby, St-Louis, pp 1-22 51. Bissonnette B (1995) Fluid therapy. In: Wolf A (ed), Handbook of Neonatal Anaesthesia, W.B. Saunders Co, London, pp 110-32 52. Ishige N, Pitts LH, Berry I et al. (1987) The effect of hypoxia on traumatic head injury in rats: alterations in neurologic function, brain edema, and cerebral blood flow. J Cereb Blood Flow Metab 7: 759-67 53. Albin MS, Bunegin L, Dujovny M et al. (1975) Brain retraction pressure during intracranial procedures. Surg Forum 26: 499-500 54. Araki T, Kato H, Kogure K (1990) Neuronal damage and calcium accumulation following repeated brief cerebral ischemia in the gerbil. Brain Res 528: 114-22 55. Ravussin P, Archer DP, Meyer E et al. (1985) The effects of rapid infusions of saline and mannitol on cerebral blood volume and intracranial pressure in dogs. Can Anaesth Soc J 32: 506-15 56. Lanier WL, Stangland KJ, Scheithauer BW et al. (1987) The effects of dextrose infusion and head position on neurologic outcome after complete cerebral ischemia in primates: examination of a model. Anesthesiology 66: 39-48 57. Pulsinelli WA, Levy DE, Sigsbee B et al. (1983) Increased damage after ischemic stroke in patients with hyperglycemia with or without established diabetes mellitus. Am J Med 74: 540-4 58. Bruce DA, Schut L, Bruno LA et al. (1978) Outcome following severe head injuries in children. J Neurosurg 48: 679-88 59. Harwood-Nash D (1970) Fractures of the petrous and tympanic parts of the temporal bone in children: a tomographic study of 35 cases. Am J Roentgenol Radium Ther Nucl Med 110: 598-607 60. Freytag E (1963) Autopsy findings in head injuries from blunt forces. Statistical evalutation of 1,367 cases. Arch Pathol 75: 402-8 61. Hendrick E, Harwood-Nash D, Hudson A (1964) Head injuries in children: A survey of 4465 consecutive cases at the Hospital for Sick Children, Toronto, Ontario, Canada. Clin Neurosurg 11: 46-54 62. Bruce DA, Alavi A, Bilaniuk L et al. (1981) Diffuse cerebral swelling following head injuries in children: the syndrome of "malignant brain edema". J Neurosurg 54: 170-8 63. Ross DA, Olsen WL, Ross AM et al. (1989) Brain shift, level of consciousness, and restoration of consciousness in patients with acute intracranial hematoma. J Neurosurg 71: 498-502

450 La réanimation neurochirurgicale

64. Langfitt TW, Obrist WD, Alavi A et al. (1986) Computerized tomography, magnetic resonance imaging, and positron emission tomography in the study of brain trauma. Preliminary observations. J Neurosurg 64: 760-7s 65. Bohn D, Armstrong D, Becker L, Humphreys R (1990) Cervical spine injuries in children. J Trauma 30: 463-9

Organisation de la prise en charge des patients neurochirurgicaux en réanimation Comment concilier spécialisation et polyvalence? R. Chioléro, P. Schoettker et P. Eckert

Réanimation neurologique : les nécessités du patient et l’organisation des structures de soins Les patients souffrant d’une défaillance cérébrale aiguë nécessitent habituellement une prise en charge en réanimation. Les accidents vasculaires cérébraux, l’hypertension intracrânienne aiguë, les traumatismes crâniens ou médullaires, les convulsions prolongées, l’encéphalopathie postanoxique et les infections du système nerveux central imposent, lorsqu’ils sont graves, la réanimation. En plus de la défaillance cérébrale, ces patients souffrent des répercussions physiologiques et systémiques de l’agression et parfois de défaillances d’autres organes. Il s’ensuit que la prise en charge en réanimation concerne deux champs : celui général d’un patient de réanimation souffrant de défaillances d’organes qui nécessitent un monitorage et des traitements de soutien conventionnels, et celui de la réanimation cérébrale spécifique. À cette organisation interne permettant de réunir des compétences polyvalentes et spécifiques, se superpose une organisation régionale voire inter-régionale pour mettre en place un réseau de soins qui débute par la prise en charge initiale et finit à la sortie du centre de rééducation. En effet, il est clair qu’une neuroréanimation ne peut pas être présente partout car elle nécessite, outre les anesthésistes-réanimateurs, la présence permanente de neurochirurgiens, de neurologues et de neuroradiologues. La question de quand et de pourquoi transférer un patient dans cette unité spécifique est donc cruciale dans un schéma régional d’organisation sanitaire (1).

452 La réanimation neurochirurgicale

Le patient neurologique en réanimation et ses besoins spécifiques Sont admis en réanimation les patients souffrant de défaillance cérébrale aiguë isolée ou associée à des défaillances d’autres organes et systèmes qui requièrent un traitement intensif ou une surveillance intensive. Les critères d’admission sont influencés par la présence ou non d’unités de soins intermédiaires dans l’hôpital. En phase aiguë, les patients neurologiques requièrent souvent une ventilation mécanique et une sédation-analgésie continue. Ils nécessitent un monitorage de routine qui inclut la mesure invasive des pressions artérielle et veineuse centrale, parfois pulmonaires, la diurèse horaire, l’oxymétrie pulsée transcutanée et la température. Cette surveillance permet de maintenir l’homéostasie des différents systèmes et du milieu intérieur, dans le but de favoriser la récupération cérébrale et d’éviter toute agression cérébrale d’origine systémique.

Surveillance neurologique La surveillance neurologique s’effectue par l’examen clinique répété et par l’utilisation de monitorage neurologique. La surveillance neurologique clinique repose sur l’appréciation du score de Glasgow qui inclut l’évaluation de la conscience et des performances neurologiques simples par l’infirmière, ainsi que sur la détermination du statut neurologique par le médecin. L’évaluation neurologique clinique est obscurcie par la sédation-analgésie. Elle joue néanmoins un rôle majeur dans l’interprétation globale du tableau et la prise des décisions. Elle fait théoriquement partie du bagage habituel des infirmiers et médecins réanimateurs. Son utilisation pratique nécessite toutefois une formation spécifique. Les données de la littérature montrent que les réanimateurs d’unités polyvalentes sans formation spécifique sont peu à même d’effectuer un examen neurologique systématique et de l’interpréter ; celui-ci nécessite habituellement l’intervention du neurologue ou du neurochirurgien. De même, les infirmiers ne sont habituellement pas capables d’évaluer correctement le score de Glasgow ou d’autres échelles de performances neurologiques, alors que les infirmiers formés en neuroréanimation le sont (2). Une importante méconnaissance des conditions d’évaluation du score de Glasgow a été démontrée, ce qui pose le problème de la qualité de l’évaluation neurologique en dehors d’une structure spécialisée (3). Le monitoring neurologique spécifique inclut la mesure de la pression intracrânienne, de l’oxygénation dans le bulbe jugulaire ou le tissu cérébral et plus rarement du métabolisme cérébral à l’aide de la microdialyse (voir le chapitre dévolu à ce sujet). Ce monitorage spécialisé multimodal nécessite une formation spécifique pour le soignant et le réanimateur et la collaboration du

Organisation de la prise en charge des patients neurochirurgicaux 453

neurochirurgien/neurologue. La sédation et l’analgésie du patient avec défaillance cérébrale obéissent à des objectifs précis. En pratique, il s’agit de maintenir l’homéostasie systémique et cérébrale, tout en évitant les effets délétères des soins sur l’hémodynamique cérébrale, en particulier l’aspiration trachéale. L’emploi d’agents de courte durée, tels le propofol et le remifentanil, permet un réveil rapide et des évaluations neurologiques répétées. Ils sont à préférer aux agents de plus longue durée tels les benzodiazépines et les opiacés de longue durée d’effets (4). Un protocole pour la sédation et l’analgésie des patients neurologiques doit être établi. Le réglage cardiovasculaire obéit à des impératifs physiopathologiques spécifiques lors de défaillance cérébrale, qui diffèrent des autres patients de réanimation. Cela concerne le réglage de la pression artérielle et de la volémie. Pour exemple, le réglage de la pression artérielle varie selon la phase de la maladie et le contexte clinique : phase préopératoire versus postopératoire, patient avec ou sans vasospasme, patient normo- ou hypertendu, etc.

Approche pluridisciplinaire La neuroréanimation justifie une approche pluridisciplinaire. Par exemple, le traitement de l’hypertension intracrânienne nécessite une étroite collaboration du réanimateur, du neurochirurgien, du neurologue et du neuroradiologue. Si la prise en charge de l’hypertension intracrânienne est simple dans ses principes, le traitement de sa forme rebelle est complexe. Il s’agit alors d’effectuer un réglage efficace de la pression artérielle (à l’intérieur du concept de Rossner si l’autorégulation est intacte ou de Lund si l’autorégulation est abolie), de la température corporelle, d’utiliser efficacement les agents osmotiques (mannitol et sérum salé hypertonique), au besoin les barbituriques, de poser à temps l’indication d’une dérivation du liquide cérébrospinal ou d’une craniectomie décompressive. De même l’état de mal épileptique réfractaire nécessite la collaboration étroite du réanimateur et du neurologue. Un monitorage continu de l’EEG est indispensable mais n’a un intérêt que pour des équipes médicale et paramédicale formées à son utilisation.

Décisions médicales L’organisation des projets thérapeutiques et la prise des décisions sont souvent difficiles en neuroréanimation. Idéalement, il s’agit d’offrir au patient des traitements susceptibles d’aboutir à une récupération la plus complète possible des fonctions cérébrales. En pratique, cet idéal est bien souvent non réalisable. Il faut alors détecter durant la phase de réanimation les patients susceptibles d’évoluer vers une récupération satisfaisante des fonctions cérébrales et mettre

454 La réanimation neurochirurgicale

en route un traitement palliatif lorsque la probabilité est élevée d’aboutir à un état végétatif persistant. L’évaluation des performances neurologiques et du potentiel de récupération est difficile. Il est nécessaire d’obtenir la participation du neurologue et du neurochirurgien et d’utiliser de manière ciblée des examens neuroradiologiques et électrophysiologiques spécialisés. De nombreuses études soulignent la difficulté de cette démarche qui bénéficie des progrès les plus récents de l’imagerie fonctionnelle et de l’électrophysiologie (5). Il n’est pas envisageable de développer un service de neuroréanimation ou d’organiser la prise en charge de tels patients dans une unité de réanimation polyvalente sans disposer de données sur le devenir à long terme des patients, pour mesurer l’effet de la prise en charge et évaluer la qualité des décisions médicales. Ceci implique un suivi à six ou douze mois. Ainsi, la coopération avec un spécialiste en neuroréadaptation pour l’évaluation précoce de ces patients est indispensable. Elle permet non seulement de mieux apprécier le risque de séquelles ultérieures et donc d’améliorer la qualité de l’information pour les familles mais aussi de débuter précocement les traitements visant à limiter les séquelles (rétractions tendineuses, para-ostéo-arthropathies, escarres).

Logistique En plus de réanimateurs et infirmiers spécifiquement formés à la prise en charge des défaillances cérébrales aiguës, l’unité de réanimation qui accueille de tels patients doit disposer de spécialistes et de moyens techniques. Il faut pouvoir effectuer des examens neurologiques 24/24 h (scanner, résonance magnétique, etc.) et disposer de neuromonitoring (pression intracrânienne, SJO2, Doppler transcrânien, EEG, etc.). Un appareil de mesure des gaz sanguins dans l’unité est souhaitable, vu l’importance du réglage de la PCO2 lors d’hypertension intracrânienne. La présence d’un neurochirurgien 24/24 h est indispensable pour assurer une prise en charge optimale des patients neurochirurgicaux. Il en est de même du neurologue pour la prise en charge des défaillances cérébrales d’origine médicale. L’essor de la neuroradiologie interventionnelle nécessite la présence d’un spécialiste formé à cette technique pour la prise en charge des urgences neurovasculaires. De plus, un avis neuroradiologique est indispensable pour l’interprétation de l’imagerie (IRM principalement).

Volume de patients traités et devenir des patients Les spécificités de prise en charge et de traitement des patients neurologiques ou neurochirurgicaux en réanimation permettent de penser qu’un volume

Organisation de la prise en charge des patients neurochirurgicaux 455

minimum de patients est nécessaire pour acquérir et maintenir les compétences. Ceci a été démontré pour les traumatisés crâniens. Pour les polytraumatisés dans le coma, le risque relatif de décès était divisé par deux dans les centres recevant plus de 650 patients traumatisés par an. Ce chiffre paraît important mais ceci correspondait à seulement 46 patients comateux en moyenne, objectif raisonnable pour un centre neurochirurgical (6). Pour les hémorragies méningées également, le risque de décès était environ 40 % plus élevé dans les centres recevant un faible volume de patients (7, 8). La mortalité étant un facteur assez grossier d’évaluation, on peut penser que la différence de morbidité neurologique est encore plus importante. La nécessité de centres de référence pour les pathologies neurologiques aiguës est donc bien établie.

Patient neurochirurgical en réanimation : besoins non spécifiques Les défaillances d’organes extracérébraux sont susceptibles de poser des problèmes difficiles aux médecins et infirmières de neuroréanimation si elles nécessitent pour leur prise en charge des moyens complexes. Une étude prospective nord-américaine a évalué les défaillances d’organes non cérébrales chez 209 patients souffrant de trauma cérébral sévère, à l’aide d’un score de défaillance multiorganique : 89 % des patients souffraient d’une défaillance d’un ou plusieurs organes (9). L’insuffisance respiratoire constituait la défaillance la plus fréquente dans cette cohorte de patients. L’analyse multivariée montrait que les défaillances d’organes prédisaient la mortalité de manière indépendante. Quarante pour cent des patients admis pour hémorragie méningée font au moins une complication médicale grave (non neurologique) pendant leur séjour hospitalier. Ces complications médicales sont responsables de 23 % des décès (10). Parmi les complications médicales, celles associées à un risque vital sont le SDRA dont la prise en charge peut être difficile et nécessiter des techniques complexes telles l’oxygénation extracorporelle, l’embolie pulmonaire grave, les problèmes hématologiques complexes, les atteintes cardiaques. Les défaillance multi-systémiques nécessitent, en plus des traitements médicaux usuels, des techniques avancées, telles l’épuration extrarénale, dont le réanimateur polyvalent, mais non le neuroréanimateur, est familier. L’importance de l’évaluation et du soutien nutritionnel, souvent difficiles en phase aiguë, en particulier la mise en route de la nutrition entérale et le maintien des bilans énergétiques, a été démontrée. Ces quelques exemples illustrent l’importance des soins intensifs polyvalents dans la prise en charge des patients souffrant de défaillance cérébrale et la nécessité de situer la réanimation neurologique spécialisée au sein de la réanimation « généraliste ».

456 La réanimation neurochirurgicale

Organisation de l’unité de réanimation – Bénéfice d’une réanimation spécialisée La prise en charge des patients neurologiques implique une double contrainte : répondre aux besoins spécifiques élevés de ces patients dans le domaine de la neuroréanimation, et dans le domaine de la réanimation générale. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire que les médecins et infirmiers qui assurent la prise en charge de tels patients additionnent les deux types de savoir et de savoir-faire. L’organisation de l’unité de réanimation devra donc répondre à cette double contrainte. L’unité de réanimation est un système fort complexe qui nécessite une organisation adaptée (11). La présence et la dotation en réanimateurs spécialisés sont associées à la durée de séjour, aux coûts et à la mortalité hospitalière (1214). Plusieurs études démontrent l’importance de travailler en unité fermée, définie par la présence d’une équipe médicale et infirmière permanente, responsable de la prise en charge des patients (15). La qualification des équipes médicales joue un rôle significatif (16). L’organisation d’une visite médicale quotidienne par un réanimateur spécialisé améliore le devenir des patients opérés de l’aorte abdominale (13), alors que d’autres études ont montré que la présence de spécialistes réanimateurs dans l’unité améliore la survie en réanimations et à l’hôpital, réduit la durée de séjour et les coûts (14). Il est vraisemblable que cela s’applique à l’ensemble des patients de réanimation. Une étude australienne a démontré chez des polytraumatisés l’importance d’une évaluation approfondie à la recherche de lésions ou de défaillances cliniquement significatives par des réanimateurs spécialisés (17). Quelques études ont montré l’importance de disposer de réanimateurs formés en neuroréanimation pour la prise en charge des patients souffrant de défaillance cérébrale. Une étude rétrospective a comparé les performances de deux unités de neuroréanimation et de 42 unités de réanimation générale pour la prise en charge de 1 038 patients souffrant d’hémorragie cérébrale (18). L’analyse multivariée, ajustée pour les caractéristiques démographiques des patients, la sévérité de l’hémorragie et les caractéristiques institutionnelles montre que la prise en charge en unité générale est associée à une augmentation de la mortalité. Cette dernière était réduite dans les unités disposant d’un réanimateur à plein temps. Il faut souligner que l’organisation des unités de neuroréanimation était plus avancée ; elles disposaient de réanimateurs à 100 %, ce qui n’était pas le cas des unités générales. L’interprétation des résultats est donc obscurcie par ces différences d’organisation et de moyens, puisque la professionnalisation et la sous-spécialisation jouaient toutes deux un rôle significatif. Une autre étude a évalué les performances d’une unité de neuroréanimation nord américaine avant et après l’implantation d’une équipe spécialisée de neuroréanimation (réanimateurs et infirmières spécialisées) (19). Les résultats

Organisation de la prise en charge des patients neurochirurgicaux 457

montrent que la présence de l’équipe spécialisée était un facteur indépendant associé à une baisse de la mortalité en réanimation et à l’hôpital, à une réduction de la durée de séjour en réanimation et à l’hôpital et des coûts. Il faut signaler que la mortalité à 12 mois n’était pas influencée. Ces données soulignent à l’évidence l’importance de l’organisation médicale et infirmière, de la formation spécifique des soignants responsables du traitement des patients neurologiques et de l’utilité d’encadrer les réanimateurs polyvalents par un médecin formé en neuroréanimation.

Unité de réanimation polyvalente ou neuroréanimation spécialisée ? La prise en charge des patients neurologiques aigus nécessite des prestations spécialisées, nous l’avons vu. Cette exigence peut être concrétisée dans deux modèles : l’unité spécialisée de neuroréanimation et l’unité de réanimation polyvalente avec une organisation spécifique. Pour être justifiée, l’unité spécialisée de neuroréanimation doit avoir une dimension et une activité suffisantes (notion de masse critique). Ceci permet d’assurer la présence vingt-quatre heures sur vingt-quatre de réanimateurs spécialisés, formés à toutes les techniques conventionnelles de réanimation, facteur essentiel dans la performance de toute unité de réanimation. En pratique, cela correspond au minimum à l’exploitation de 8-12 lits pour assurer la permanence des compétences et une utilisation appropriée des ressources. Une collaboration avec l’unité de réanimation polyvalente est nécessaire pour assurer la qualité des prestations des patients souffrant de défaillance grave des organes extracérébraux. Ce modèle d’organisation assure une performance maximale pour autant qu’il garantisse une permanence de la compétence, mais il a un coût élevé à l’heure de la réduction des temps de travail. La prise en charge spécialisée des patients neurologiques en réanimation polyvalente nécessite une organisation particulière. Une partie des réanimateurs polyvalents doit avoir une formation spécifique dans le domaine de la neuroréanimation. Ceci assure des traitements spécifiques appropriés de la défaillance cérébrale et la bonne utilisation du neuromonitoring. Cela permet également d’offrir à toute l’équipe médicale une formation de base en neuroréanimation. Une partie de l’équipe infirmière doit également recevoir une formation spécifique. Ce modèle offre l’avantage de la simplicité ; son coût est inférieur au précédent. Le problème de l’unité de réanimation polvalente est la difficulté à assurer 24 h sur 24 la permanence d’une compétence spécifique en neuroréanimation. Il paraît donc clair, et ceci n’est pas spécifique à la réanimation neurologique, que le temps du réanimateur polyvalent compétent dans tous les domaines est révolu. Il semble également évident que l’hyperspécialisation d’organe est dangereuse si elle ne s’accompagne pas d’une compétence

458 La réanimation neurochirurgicale

mise à jour dans les multiples domaines de la réanimation. Il n’existe pas un schéma unique d’organisation mais on peut penser que la répartition, au sein de grosses unités de réanimation, de secteurs spécialisés est l’un des schémas possibles. Ceci permet d’associer simultanément des compétences diverses (cardiaques, neurologiques, infectieuses…) et des échanges permettant à l’ensemble de l’équipe de progresser. Quel que soit le modèle choisi, il est indispensable d’analyser les résultats et les performances de l’unité de réanimation à court et à long terme, pour assurer la qualité des prestations de neuroréanimation.

Organisation des transferts vers l’unité de neuroréanimation La stratégie du cheminement des patients, en particulier pour les patients traumatisés, est toujours un sujet débattu (1). Faut-il transporter directement les patients dans un état grave dans le centre neurochirurgical de référence ou d’abord vers l’hôpital de proximité, puis après stabilisation des fonctions vitales vers le centre de référence ? Stevenson et al. ont modélisé ce problème pour la neurotraumatologie en définissant plusieurs stratégies de transfert en fonction de l’éloignement des centres dans une région d’Angleterre (20). La région comportait un hôpital de référence et cinq hôpitaux généraux. La distance la plus courte vers le centre de référence était de 15 km et la plus longue de 36 km. Pour toutes les stratégies étudiées, il existait un gain prévisible de mortalité pour les traumatisés crâniens graves lorsque ceux-ci étaient transférés directement vers le centre neurochirurgical. Dans une autre étude rétrospective comparant 2 756 patients directement transférés ou 1 608 patients secondairement transférés dans le centre de référence, la stratégie de transfert secondaire était associée à une surmortalité (21). La situation en France est peut-être différente de celle des pays anglo-saxons du fait de la médicalisation des transports (SAMU) car elle peut permettre de limiter le risque lié aux transferts secondaires. La télémédecine est probablement l’une des solutions pour améliorer les indications du transfert et limiter l’engorgement des centres neurochirurgicaux lié à des transferts inutiles. Le rapport de l’ANAES sur la téléimagerie rapportait que celle-ci était particulièrement adaptée à la gestion des urgences, notamment neurochirurgicales (22, 23). Des études montrent que la télétransmission d’images pourrait modifier la prise en charge de 40 % des patients adressés dans un centre de traumatologie (24). Ceci ne doit pas occulter les difficultés liées à cette technique. Celle-ci doit faire l’objet d’une démarche formalisée permettant à tout moment d’avoir une traçabilité totale des images transmises, des intervenants, des avis émis et des décisions finales. Ceci est important à la fois pour la qualité de la communication médicale et pour l’as-

Organisation de la prise en charge des patients neurochirurgicaux 459

pect médicolégal. En outre le système doit assurer la confidentialité de l’information, conformément au respect du secret médical.

Conclusion La prise en charge des patients souffrant de défaillance cérébrale aiguë nécessite des moyens techniques et humains considérables, en particulier la présence de personnel médical et infirmier spécifiquement formé. Deux types d’organisation sont susceptibles de répondre à cet impératif : l’unité de neuroréanimation spécialisée est coûteuse mais offre une performance maximale pour autant que la permanence médicale soit garantie et permette d’offrir toutes les prestations de réanimation conventionnelle ; l’unité de réanimation polyvalente doit adapter