Agressions cérébrales systémiques secondaires

(ACSOS) et cerveau

Gérard Audibert Anesthésie Réanimation

CHU de Nancy

AGRESSION PRIMAIRE

AGRESSIONS SECONDAIRES

D’origine systémique Hypoxémie Hypotension Hypocapnie Anémie Acidose Hypercapnie Hyperthermie Hyper-hypoglycémie

D’origine centrale HTIC

Oedème

Hématome

Hémorragie

Vasospasme

Hydrocéphalie

Epilepsie

etc...

ACSOS et pronostic

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Pas

d'ACSOS

HypoTA

bonne

mauvaise

décès

Hypoxie Les 2

Chesnut R, 1993

699 patients avec TCG

Pression artérielle

Hyperthermie

Anémie

…

Capnie

Hypocapnie = Ischémie cérébrale D’apparition rapide Technique de sauvetage (exp:avant chirurgie)

Hypercapnie=HIC

Objectif PaCO2= 35-40 mmHg

Surveillance +++

Hypocapnie et ischémie cérébrale

Coles J, CCM 2002

PaCO2= 35 mmHg

PaCO2= 26 mmHg

Pression artérielle / PPC

Objectif de réanimation: éviter ischémie cérébrale secondaire

Essentiel de la littérature : traumatisé crânien grave

Bases conceptuelles

Rosner: Cascade vasoconstrictrice

PPC VSC

Vasoconstriction

PPC

PIC

Rosner 1995 : Méthodes

158 patients

Score de Glasgow initial 7

Protocole PIC intraventriculaire

mannitol

remplissage + vasopresseurs

PPC à 70 mmHg

Sont exclus Barbituriques, hyperventilation, hypothermie,

volet décompressif, lobectomie décompressive

Rosner 1995

41%50%

37%29%

Gennarelli

82

Jennett 91 TCDB 93 Rosner 95

Mortalité

Concept de Lund (1)

Les patients les plus graves ont une autorégulation abolie et une BHE lésée

Si BHE lésée, l’œdème dépend surtout de la pression hydrostatique

Concept de Lund (2)

Objectifs Réduire le métabolisme cérébral

(thiopental, sédation) Réduire la pression hydrostatique

capillaire (métoprolol, clonidine) Maintenir la pression oncotique

(transfusion, albumine) Réduire le volume sanguin cérébral

(veinoconstricteurs :dihydroergotamine)

Concept de Lund (3)

53 cas

Traitement: concept de Lund

étude observationnelle avec contrôle historique

résultats: mortalité = 8% !!!

contrôle historique = 47%

Eker C, CCM 1998

Les doutes…

Pas de groupe contrôle

Petits effectifs

Patients non consécutifs

TCG: Comparaison des cibles: PPC vs PIC

189 TCG (GCS moteur5)

Base: sédation légère, ventilation contrôlée, DVE, mannitol,curarisation

Randomisation: « ICP-target »: PIC<25 avec

PAM≥70mmHg, PPC≥50mmHg

« CBF-target »: PPC≥70mmHg

Robertson CS, CCM 1999

Plus de désaturation jugulaire dans le groupe ICP-target

HIC réfractaire: idem

Plus de SDRA dans le groupe CBF-target

Robertson CS, CCM 1999

Blanc: groupe CBF Gris: groupe PIC

Modifications des recommandations

RPC françaises de 1999, recommandations américaines de 2000: PPC≥70 mmHg = option thérapeutique

Recommandations américaines de 2003 puis 2007: maintien d’une PPC à 60 mmHg

Acquisitions récentes

Les TCG sont des lésions hétérogènes

Le fonctionnement de l’autorégulation cérébrale diffère d’un patient à l’autre et dans le temps chez un même patient

Anesth. Analg, 2004

Comparaison de 2 stratégies chez le TCG

Uppsala (n=67): approche PIC (PIC<20mmHg, PPC=60mmHg)

Howells T, 2005

Edimbourg (n=64): approche PPC (PPC>70mmHG, PIC 25-30 mmHg)

Pour chaque patient, les données de PAM et PIC sont moyennées par période de 1 heures. Construction de graphe de corrélation PAM/PIC.

Définition de la réactivité à la pression: -pression actif: pente négative ou nulle

-pression-passif: pente positive

Edimbourg Uppsala

Comparaison de 2 stratégies chez le TCG

En-dessous d’une pente de 0,13, traiter les patients avec une approche PPC. Au-dessus, préférer l’approche PIC.

Traitement adapté: 64% évolution favorable

Traitement inadapté: 45% évolution favorable (p=0,03)

En appliquant a posteriori cette stratégie, 61 patients

ont reçu un traitement adapté et 67 inadapté.

Howells T, 2005

Probabilité d’évolution favorable

Pts Pression actifs /Pts Pression passifs

0,13

Hyperthermie et lésion neurologique

Fièvre = ACSOS (Jones 1994)

Lutte contre les ACSOS essai de réduction de la température

Bien-fondé?

Agression immunologique

PGE2

Fièvre

Fc PA

Température Sudation

Endocrine

Glucocorticoïde Aldostérone

Vasopressine …

Autonome Comportement

Tremblements Somnolence

…

37,5°C-38,4°C: faible

38,4°C-39°C: moyenne

>39°C: haute

Hyperthermie: classes de gravité

Diringer M, CCM 2004

L’hyperthermie aggrave les lésions

Rats Ischémie focale ACM 3 groupes: -t°=37°C -t°=39°C -t°=40°C

Kim Y, 1996 Score neurologique clinique

Données expérimentales: effets de l’hyperthermie retardée

Rats Ischémie globale: 5 ou 7 min Hyperthermie à 39°C pendant 3h à H24 Histologie cérébrale J8

Baena R, 1997 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Contrôle Ischémie

Normo

Ischémie

Hyperthermie

5 min

7 min

Nb de neurones ischémiques

Mécanismes d’action possibles de l’hyperthermie

perméabilité BHE (Sharma HS 2000)

libération d’acides aminés excitateurs, notamment du glutamate (Takagi K, 1994)

production de radicaux libres (Kil HY, 1996)

Pathologies différentes Sites de mesure différents Seuils différents Délais d’inclusion différents:

Kilpatrick M, 2000

Incidence de la fièvre en neuro réanimation: très variable !!

Etiologie des hyperthermies en neuro-réanimation

Etude prospective 387 patients en réanimation neurochirurgicale Hyperthermie = 23%

50%

2%

28%

19% Infections

MTE

Inexpliqué

Incertain

(pneumonies 42%)

Commichau C, 2003

Fièvre « centrale »

Modèle expérimental existant (Frosini 1999)

Favorisée par la présence d’une hémorragie ventriculaire (Oliveira-Filho 2001, Schwarz 2000) ou d’une HSA (Rabinstein 2007, Commichau 2003)

Lésion hypothalamique directe ou caillots dans les citernes supra sellaires

Fièvre « centrale »

Délai d’apparition: Si HSA avec vasospasme: 4 à 6 j Sinon: < J3 (Rabinstein 2007)

Séméiologie particulière (Thompson 2003):

Bradycardie Pas de sueurs Sans variation diurne Résistante aux antipyrétiques

Rôle délétère de l’hyperthermie:

Données cliniques

Etude prospective de 390 patients La température initiale (>6h) est reliée à:

Sévérité initiale Taille de l’infarctus Mortalité Handicap neurologique

Pour chaque degré supplémentaire: RR de mauvaise évolution X 2

Hyperthermie et AVC

Reith J, Lancet 1996

Hyperthermie et AVC: méta-analyse

Hajat C, Stroke 2000

Mortalité après AVC

•Augmentation de mortalité de 19% •Augmentation de morbidité

Hyperthermie et HSA

Etude prospective de 92 patients avec HSA

Oliveira-Filho J, 2001

Probabilité de mauvaise évolution (Rankin 3-6)

Hyperthermie et HSA

Etude prospective de 580 patients avec HSA

Wartenberg K, 2006

Contribution relative des facteurs pronostiques

Facteurs de mauvais pronostic (après ajustement sur l’age, la gravité et la taille de l’anévrysme): Fièvre: OR 2.0 (IC95: 1,1-3,4)

Jones 1994: Recherche de l’impact des ACSOS sur le pronostic

des TCG: fièvre = 2e ACSOS influençant la mortalité mais pas la morbidité (n=71, prospectif)

Jiang 2002: Facteurs pronostiques à 1 an du TCG: fièvre=2e

ACSOS (n=846, rétrospectif)

Hyperthermie et TCG: les études pronostiques globales

Hyperthermie et TCG

Etude rétrospective de 110 TCG (Stocchetti N, 2002):

T°>38,4°C au cours des 7 premiers jours: • Pas d’influence sur pronostic à 6 mois (GOS) • Augmente la durée de séjour:

• Normo: 8,0 ± 6,8 j • Hyper: 14,2 ± 8,2 j (p=0,0001)

Etude rétrospective de 107 TCG (Geffroy A, 2004): T°>38,5°C au cours des 2 premiers jours:

• Pas d’influence sur mortalité à 6 mois (GOS) • Augmente morbidité à 6 mois (GOS)

Hyperthermie et agression cérébrale

Mortalité Barthel Rankin

GOS Durée de séjour

Méta-analyse 39 études 14431 patients (Chaque point représente une étude; Au-dessus de la ligne rouge , favorable à la normothermie)

Greer D, Stroke 2008

Résistance de l’hyperthermie aux antipyrétiques

2 essais randomisés du paracétamol contre placebo (effectifs faibles: 39 et 75 patients): faible réduction de t° (0,2 °C à 0,4°C) (Dippel 2001, Kasner 2002)

2 études rétrospectives du paracétamol +/- AINS chez TCG: contradictoires:

• Réduction de t°: 0,5±0,7 °C (Stocchetti 2002)

• Valeur prédictive négative pour fièvre (Geffroy 2004)

Diclofénac iv ?

L’hyperthermie est-elle responsable de l’aggravation du patient ou est-elle un marqueur de gravité ?

Fever is a common complication in patients with various types of neurological injury and is independently associated with an increased risk of adverse outcome. …Whether this link is causal remains to be established.

Polderman K, Lancet 2008

Température et arrêt cardiaque

Nielsen N, NEJM 2013 HACA Study, NEJM 2002

Role délétère de l’hyperthermie?

Hyperthermie: les points-clés

L’hyperthermie est fréquente en neuro-réanimation

Elle est fortement associée à une aggravation du pronostic neurologique (morbidité et mortalité)

S’attacher au maintien de la normothermie parait raisonnable chez ces patients pour au moins les 72 premières heures

Anémie et cerveau

L’anémie est-elle vraiment une agression cérébrale secondaire?

Restaurer ou non le niveau d’hémoglobine ?

Vasodilatatation cérébrale par activation par l’hypoxie de la nNOS et

d’autres médiateurs locaux chimiques et métaboliques (adénosine, HIF-1α, VEGF)

entraîne une augmentation du DSC

Effet rhéologique de l’anémie diminution de la viscosité sanguine diminution des résistances à l’écoulement

Réaction de la circulation cérébrale à l’anémie

Dualité

Mécanismes cytoprotecteurs (boites blanches) et cytotoxiques (boites noires)

activés par l’anémie dans le cerveau

Hare GM, A and A, 2008; 107: 1356-70

Impact de l’anémie sur l’oxygénation cérébrale

Oddo M, Stroke 2009; 40: 1275-81

-Etude prospective de 20 patients avec HSA sévère avec monitorage PtiO2 et microdialyse (MCD) - 211 paires de valeurs hémoglobine, PtiO2, MCD

Association anémie<9 g/dl et hypoxie cérébrale.

Anémie et traumatisme crânien grave: mortalité

Salim A, J Am Coll Surg, 2008; 207: 398

•Etude prospective de 1150 patients avec TC (GCS moyen: 9,6±4,8) •Anémie: Hb <9 g/dl à 3 prélèvements de suite

•Résultats: •46% patients anémiques dont 76% transfusés

Facteurs prédictifs de mortalité (régression logistique):

Anémie et traumatisme crânien grave: pronostic neurologique

Etude rétrospective, 150 TCG (GCS8), devenir (GOS) chez seulement 72 patients

Résultats: Hématocrite<30%: n=116 Analyse univariée:

• Nb de j avec hématocrite<30%, nadir hémoglobine associé à mauvais GOS sortie

Analyse multivariée: • Nb de j avec hématocrite<30% associé avec GOS sortie favorable • Nadir hémoglobine associé à mauvais GOS sortie • Aucun des 2 paramètres associé au GOS long terme

Commentaires: Anémie = marqueur de gravité plutôt que cause ?

Carlson AP, J Trauma 2006; 61: 567-71

Anémie et HSA: pronostic neurologique

Wartenberg KE, CCM 2006; 34: 617-23

Analyse de base de données: 580 patients avec HSA Analyse multivariée des facteurs de mauvais pronostic neurologique

Facteur prédictif indépendant de mauvais pronostic neurologique: Anémie: OR 1,8 [1,1-2,9]

Un seuil transfusionnel pour l’hémoglobine ?

Seuil transfusionnel classique pour les patients de réanimation: 7-8 g/dl (Hebert P, NEJM 1999)

(sauf patient cardiaque)

Seuil transfusionnel pour le cerveau pour traumatisme crânien ?

pour HSA anévrysmale ?

pour chirurgie intracrânienne réglée ?

Majorer le seuil transfusionnel chez les patients neurologiques ??

Seuil transfusionnel et TCG

Sekhon, CC 2012; 16: R128

Etude rétrospective de 169 TCG 69% de patients transfusés, Hb pré-transfu médiane 7,9 g/dl

Marik PE, CCM 2008; 36: 2667-74

La transfusion réduit-elle la mortalité ?

Etudes de cohortes (14 études)

Transfusion et infections _ Etudes de cohortes (9 études)

Marik PE, CCM 2008; 36: 2667-74

Transfusion et devenir: causalité ou association?

Karkouti K, Anesthesiology 2012; 117: 1175-83

Analyse de base de données: 162 190 patients, 66 hopitaux 23% des patients sont transfusés

Taux de patients transfusés: varie de 10,3 à 57,9% On répartit les hôpitaux en quartiles selon le taux de transfusés:

Relation transfusion – mortalité ??

12,7% 17,5% 23,7% 37,0%

Transfusion: questions en suspens au sujet du sang conservé…

Capacité oxyphorique

Déformabilité des hématies

Age des hématies

(Hémoglobine et NO)

Transfusion et age des hématies

6000 patients Chirurgie cardiaque Rétrospectif « newer »: <14j « older »:>14 j

Koch CG, NEJM 2008; 358: 1229-39

Survie des patients selon l’age des hématies transfusées (p<0,001)

…mais biais méthodologiques importants

Transfusion et mortalité après traumatisme crânien

George ME, NCC 2008; 8: 337-43

Etude rétrospective de 289 patients avec TCG

Analyse des 82 patients avec nadir Hb entre 8 et 10 g/dl: -43 transfusés -39 non transfusés

Résultats: -Transfusion= facteur indépendant de mortalité -Anémie: NS

Transfusion et mauvaise évolution après HSA

Etude rétrospective de 245 patients avec HSA

Hb<10 g/dl chez 39% des patients: 71% transfusés

Kramer A, CCM 2008; 36: 2070-5

Poor outcome=GOS 1-3

Quand anémie et transfusion sont entrées dans le même modèle, seule la transfusion demeure associée à un mauvais pronostic.

Facteurs prédictifs de mauvaise évolution (analyse multivariée)

Relation anémie et évolution

Although anemia is strongly associated with adverse outcomes in patients with SAH, this observation cannot be used as justification for a liberal transfusion strategy.

Kramer A, CCM 2008; 36: 2070-5

TCG et transfusion restrictive: une seule étude randomisée !

Sous-groupe de TRICC trial (Hebert P, NEJM 1999): Groupe transfusion libérale (Hb: 10-12 g/dl): n=38

Groupe transfusion restrictive (Hb: 7-9 g/dl): n=29

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Mortalité MOD ICU_LOS

Restrictif

Libéral

p=0,64

p=0,35

p=0,26

%

McIntyre LA, NCC 2006; 5: 4-9

Et si on modulait l’indication de transfusion à partir d’une évaluation individuelle ?

Quel indicateur ?

Transfusion sanguine et oxygénation cérébrale: le traumatisé crânien

Etude prospective observationnelle

60 patients consécutifs avec TC sévère

anémie < 10 g/dl avant la transfusion

monitoring : pression intracrânienne (PIC) et pression tissulaire partielle en O2 (PtiO2)

intervention: transfusion de 1 ou 2 CGR

Léal-Noval S, Intensive Care Med, 2006; 32: 1733-40

Le bénéfice de la transfusion est d’autant plus important que l’hypoxie cérébrale initiale est sévère.

Léal-Noval S, Intensive Care Med, 2006; 32: 1733-40

Augmentation de PtiO2 après transfusion: 26%

Le monitorage pourrait permettre de poser l’indication de transfusion de CGR

Léal-Noval S, Intensive Care Med, 2006; 32: 1733-40

TCG, anémie, seuil transfusionnel et PtiO2

Oddo M, Intensive Care Med, 2012; 38: 1497-504

Etude rétrospective de 80 patients avec TCG, 474 mesures d’hémoglobine, monitoring PtiO2

La transfusion érythrocytaire est associée à une augmentation variable mais prolongée de l’oxygénation tissulaire cérébrale chez les patients traumatisés crâniens sévères anémiques.

Les patients avec PtiO2 basse (< 15 mm Hg, <20mmHg ?) pourraient être ceux qui bénéficient le plus de la transfusion.

Le bénéfice pourrait varier selon l’âge des hématies transfusées.

Anémie: points-clés

L’anémie pourrait aggraver le pronostic des patients cérébro lésés (en particulier avec HSA)

Aucun seuil transfusionnel ne peut être documenté

Détermination de ce seuil éventuellement individuelle par PtiO2 (ou autre)

Etudes prospectives nécessaires