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PRONOSTIC NEUROLOGIQUE DE L’ARRÊT CARDIAQUE

tarek.sharshar@rpc.aphp.fr

Picardie-2013

CONCEPT

REANIMATION CARDIO-PULMONAIRE

REANIMATION CARDIO-PULMONAIRE ET CEREBRALE

EFFETS CLINIQUES DE L’ANOXIE

5 s Symptômes neurologiques

8-12 s Perte de conscience

20-30 s EEG plat

8-10 mn Délai de réanimation encéphalique

Oechmichen et Meissner J Forensic Sci 2006

Le temps, c’est du neurone

EFFETS HISTOLOGIQUES DE L’ANOXIE

> 1h Microvacuoles (mitochondries) puis vacuolisation périneuronale (astrocytes)

4-12h Altérations cytoplasmiques et nucléaires 15-24h Infiltration leucocytaire 2-3j Infiltration macrophagique 5j et 7j Interruption de l’infiltration leucocytaire; prolifération astrocytaire

Oechmichen et Meissner J Forensic Sci 2006

Absence permanente de perfusion Neurones pâles(10-30mn à 3-4h)

Neurones fantômes (6-12h – 24h)

Neurones apoptotiques (10-30mn à 3-4h)

Neurones noirs (30-60mn) Reperfusion totale ou partielle

TEMPORALISATION DES EFFETS BIOCHIMIQUES ET VASCULAIRES

20 s Perte du stock d’oxygène intracérébral

Défaillance énergétique, anaérobiose

5 mn Perte des stocks de glucose et d’ATP intracérébral

Défaillance énergétique, acidose lactique > 5 mn Perturbation de la circulation cérébrale

> 5 mn

Cascade biochimique = > Mort neuronale 1.  Excitotoxicité (Ca2+, Glutamate) 2.  Dysfonction mitochondriale, stress oxydatif 3.  Nécrose, apoptose et œdème cytotoxique

Reperfusion

Aggravation 1.  Stress oxydatif 2.  Excitotoxicité 3.  Troubles circulatoires

SUSCEPTIBILITE REGIONALE

Lobe frontal

Pallidum

Cervelet

Hippocampe

DEBIT SANGUIN CEREBRAL REGIONAL 5 cochons [15O]-H2O PET Post-ACR

Hyperperfusion

Hypoperfusion

Cortex: frontal, occipital et temporal Régions centrales: Crb, Thl, Dien, Mesen

Normoperfusion

Mörtberg et al Resuscitation 2007

PERFUSION ET METABOLISME

Perfusion Consommation de glucose

Schaafsma et al - J Neurol Sci 2003

Ratio Hyperperfusion relative occipitale et des noyaux gris centraux

(vasoplegie du territoire vertébro-basilaire)

8 patients à J1 post-ACR: 18-fluor deoxyglucose et 15-oxygen labeled water PET

PERFUSION ET METABOLISME C

onso

. d’O

2 D

ébit

sang

uin

Ext

ract

ion

d’O

2

Témoins éveillés

Témoins anesthésiés

Non RC RC

RC: retour à la conscience

Perfusion luxurieuse postérieure

Tous les 7 patients sont décédés

Edgren et al - Resuscitation 2003

NEURORADIOLOGIE

ATTEINTE CORTICALE

ATTEINTE CEREBELLEUSE ET THALAMIQUE

ATTEINTE SUBSTANCE BLANCHE

Wijdicks et al - AJNR 2001

NEURORADIOLOGIE

8h

3j

14j

21j

28j

T1 T2 DW

7j

T1 T2 DW

Kawahara et al - J Neurol Sci 2001

Anoxie Hypoglycémie

Hypoglycé

Ischémie

20’’

perte de conscience

5’

Glucose/ATP

ACR

-! Dépolarisation des neurones

-! Libération de Glutamte toxique

- Entrée intraC de Calcium toxique

Libération de Glutamte toxique

PAM

CB

F

œdème cytotoxique

lésions de reperfusion

phénomène de non reperfusion

Mort Neuronale

- Cortex Oc et FP (C pyramidales III V) - Hippocampes (CA1) - Thalamus (Nx réticulaire) - Nx gris centraux - Cervelet (C Purkinje) Mlynash. Stroke

2010

Lésions cérébrales dans l’Arrêt Cardio-Respiratoire

Taxonomie des troubles de la conscience (3)

Plum & Posner, 1972 Laureys et al. Lancet Neurol 2004

Conscience normale

Coma sommeil

anesthésieÉtat

végétatif

État de conscience minimale

Locked in syndrome

Conscience normale

Coma sommeil

anesthésieÉtat

végétatif

État de conscience minimale

Locked in syndrome

Conscience normale

Coma sommeil

anesthésieÉtat

végétatif

État de conscience minimale

Locked in syndrome

Conscience normale

Coma sommeil

anesthésieÉtat

végétatif

État de conscience minimale

Locked in syndrome

Etat Clinique EEG FDG-PET Mort cérébrale E:0, C:0, R:0, TC:0 isoélectrique Activité:0

Coma E:0, C:0,R:±, TC:±, Sons:0 Ralenti ↓40-50%

Etat végétatif E:+, C:0, R:+, TC:+, sons: ±

Ralenti

↓50-60% (zones ass.)

Etat de conscience minimale

E:+, C:min, R:+, TC:+, sons: ±, Verb: ± Ralenti ↓20-40%

Séquelles cognitives Mémoire Exécution Langage

Activité régionalement altérée

Séquelles motrices Déficit

Sd de Lance et Adams Normal

EVOLUTION NEUROLOGIQUE

E: éveil, C: conscience, R: respiration, TC: tronc cérébral

EVOLUTION NEUROLOGIQUE

Jørgensen et al - Resuscitation 1998

(= lésion supratentorielle)

EEG //

EEG non //

Interret de détecter les MCS? •  erreurs 40% !

–  Schnakers et al. Diagnostic accuracy of the vegetative and minimally conscious state: Clinical consensus versus standardized neurobehavioral assessment. BMC Neurology. 2009

•  meilleur pronostic?? –  Luauté et al. Long-term outcomes of chronic minimally conscious and

vegetative states. Neurology. 2010 juill 20;75(3):246–52.

•  important pour la famille

Lésions cérébrales

Choc N=172

Zandbergen EGJ. Intensive Care Med 2003

Task Force on PVS. N Engl J Med 1994

EVOLUTION NEUROLOGIQUE

Zandbergen et al - ICM 2003

EVOLUTION NEUROLOGIQUE

Zandbergen et al - ICM 2003

EVOLUTION NEUROLOGIQUE

Bernard et al - NEJM 2002 HACASG - NEJM 2002

EVOLUTION NEUROLOGIQUE

Fischer et al - CCM 2006

Etudes N Séquelles (%) Types Autres

Roine et al JAMA 03 68

60% à 3 mois 50% à 12 mois

Mémoire Attention

Dépression (45%)

Van Alem et al AJH 04 57 11-28% à 6 mois

Attention Mémoire

Fluence verbale

Dépendance: 0: 81%

+: 12%; ++:7 Grubb et al BMJ 96 35 37% à 7 mois Mémoire ↑ tps ressuscitation

Tiainen et al Stroke 07 70

NS HT° NT° ++ : 15% 28% +: 19% 28%

Exécutive Mémoire

Apprentissage

Corrélation avec P300?

Nunes et al Resu 03 11 46% en moyenne à

21 mois

Mémoire verbale* Fluence verbale

Mém. VSp; Exéc.*

*Corrélation avec CT

Lim et al Neurology 04 11 91% entre 4 et 66

mois

Mémoire: 91% Exécutive: 46% Motricité: 82%

SEQUELLES CHEZ LES PATIENTS CONSCIENTS

SYNDROME DE LANCE ET ADAMS

Myoclonies provoquées par le mouvement

Frucht et al – Neurology 2004

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SCORES

Où placer le seuil?

METHODES D’EXPLORATIONS CLINIQUES

1.  Examen neurologique 2.  Examen neuropsychologique

ELECTROPHYSIOLOGIQUES 1.  Electroencéphalogramme 2.  Potentiel évoqués auditifs (PEA) 3.  Potentiels évoqués somesthésiques (PES-N20) 4.  Electroencéphalogramme quantitatif 5.  Potentiels évoqués cognitifs

1.  Négativité de discordance (MMN) 2.  P300 3.  N400

NEURORADIOLOGIQUES 1.  Tomodensitométrie 2.  Imagerie par résonance magnétique 3.  Imagerie fonctionnelle

Fct° complexes

Fct° complexes

Fct° complexes

STATU

S/PRO

NO

STIC

BIOMARQUEURS 1.  NSE, S-100b, CPKBB

Clinique - Etiologie -! Examen -! Terrain

EEG

PES / PEA

PE cognitifs

NSE / S100 Imagerie

Pb: Valeur après une Hypothermie thérapeutique??

Moment du test ?

Circonstances

Température

??

EXAMEN NEUROLOGIQUE

CONSCIENCE VIGILANCE REFLEXES DU TRONC CEREBRAL

EXAMEN NEUROLOGIQUE

Booth et al - JAMA 2004

MYOCLONIES

1.  Apparaît dans les 24 premières heures

2.  Origine corticale (Status epilepticus) ou TC (Status myoclonus)

3.  EEG: burst-suppression, alpha pattern, isoéletrique ou EME

4.  Anti-épileptique inefficace dans le status myoclonus

5.  Mauvais pronostic

Thömke et al - BMC Neurology 2005

Likelihood ratio 95% confidence interval Absent corneal reflexes at 24h 12.9 [2.0-68.7] Absent pupillary response at 24h 10.2 [1.8-48.6] Absent withdrawal response to pain at 24h 4.7 [2.2-9.8] No motor response at 24h 4.9 [1.6-13.0]

(11 studies; N = 1914)

No clinical findings were found to have likelihood ratios that strongly predicted good neurological outcome

Booth CM. JAMA 2004

BIOMARQUEURS 66 ACR Poor: décès, EVP ou séquelles sévères

Rosén et al - Resuscitation 2001

BIOMARQUEURS

Prohl et al - CCM 2007

Etude prospective monocentrique, 80 ACR

BIOMARQUEURS

Tiainen et al – Stroke 2003

[NSE] : cinétique différente entre HT° et NT° Diminution de [NSE] corrélée au pronostic

PREDICTION Etude prospective monocentrique, 80 ACR Glasgow-Pittsburgh Cerebral Performance Categories (CPG): 1-3 (favorable); 4-5 (Coma ou état végétatif, décès) A 1 mois, CPG(1-3): 33 (41%) et CPG (4-5): 47 (59%)

CES (clinical examination score): 0-32

Modèle multivarié Age, NSE J4 et CESJ4

Prohl et al - CCM 2007

Annals Neurol 2010

ELECTROENCEPHALOGRAMME

1.  Tracé isoélectrique (++) 2.  Burst suppression (++) 3.  Complexes pér iod iques

généralisés (++) 4.  Coma avec alpha ou thêta

pattern (+) 5.  Status epilepticus (++)

Wijdicks et al - Neurology 2006

Différentes classifications Modifié par les drogues et les troubles métaboliques Anomalies péjoratives (++: forte association)

ELECTROENCEPHALOGRAMME

1-3h activité delta intermittente

7h activité delta continue

17h activité thêta continue

33h activité alpha continue

Décortication

Stéréotypies

Post-ACR immédiat

Pré ou post-éveil

Patient, 59 ans

Jørgensen et Holm - Resuscitation 1998

Pré-réveil

Réflexes céphaliques Décérébration

STATUS EPILEPTICUS POST-ANOXIQUE

Rossetti et al - Neurology 2007

Etude rétrospective (1999-2004): 107 patients ACR + EEG Burst suppression et décharges épileptiformes périodiques incluses Incidence: 35 (33%). Myoclonies associées: 80% Mortalite: 67%. Pas d’effet de l’hypothermie.

Young. Neurologic prognosis after cardiac arrest. New England Journal of Medicine. 2009

PES

•!Méta-analyse de 801 patients

•!Abolition bilatérale après 24h

•!VPN=100%

POTENTIELS EVOQUES SOMESTHESIQUES

N20: cortex primaire Peut disparaître entre J0 et J3

Coma anoxo-ischémique (n=1136)

PES absent (n=336) Eveil: 0%

IC 95%= [0-1%]

PES préservés (n=800) Eveil: 41%

(IC 95%= [37-44%]

18 études (Robinson et al - CCM 2003)

n=112

Etudes réalisées avec hypothermie thérapeutique (1)

•  Tiainen M et al. Serum neuron-specific enolase and S-100B protein in cardiac arrest patients treated with hypothermia. Stroke 2003

–  Diminution de la VPN (seuil plus haut), cinétique plus pertinente (diminution vs augmentation dans les 24-48h)

•  Al Thenayan et al. Predictors of poor neurologic outcome after induced mild hypothermia following cardiac arrest. Neurology. 2008

–  Etude rétrospective de 37 patients traités par hypothermie (32-34°C pdt 12-24h) –  Confirme la VPN d’un état de mal myoclonique ainsi que de l’abolition des reflexes

pupillaire ou cornéens à J3 –  MAIS, 2/14 patients avec un GSG moteur<3 on évolué favorablement (GSG>2 après 6

jours)

•  Rossetti et al. Predictors of awakening from postanoxic status epilepticus after therapeutic hypothermia. Neurology. 2009

–  6 patients avec un état de mal myoclonique post anoxique d’évolution favorable (un a même repris son travail)

–  tous avait des reflexes du tronc et des PES préservé, et un EEG réactif

Etudes réalisées avec hypothermie thérapeutique (2)

•  Leithner C et al. Does hypothermia influence the predictive value of bilateral absent N20 after cardiac arrest? Neurology. 2010

–  OUI –  peut réapparaitre après 24h, ne doit pas être utiliser seul

•  Rossetti AO et al. Prognostication after cardiac arrest and hypothermia: a prospective study. Ann Neurol. 2010

–  moins bonnes VPN: outcome favorable (reprise d'une activité professionnelle et indépendant pour les actes de la vie quotidienne: 25 patients , 2 avaient un GSG moteur <3 et 4 avec une abolition d’un réflexe du tronc à J3.

–  2 marqueurs indépendant parmi: PES, EM myoclonique, EEG aréactif, pupillaire ou cornéen abolis

–  valeur positive d’un EEG réactif ++

•  Bouwes et al Prognosis of coma after therapeutic hypothermia: A prospective cohort study. Annals of neurology 2012

–  plus rassurante en terme de faux négatif pour l'examen clinique (good outcome chez 1/22 pupilles- FPR=1 ; 2/23 cornéen- FPR=4; 16/112 GSG moteur <3 FPR=10); PES=0/128FPR=0 (en normothermie sinon FPR=3). Good outcome = GOS 1 ou 2 cad indépendant

POTENTIELS EVOQUES COGNITIFS (Event-Related Brain Potentials)

P300

Négativité de discordance (mismatch negativity)

Signal « simple » Intégration par le cortex temporal Indépendante de l’éveil et de l’attention Altérée par la sédation et barbituriques

Signal complexe Intégration par les régions limbiques, corticales et sous-corticales Dépendante du niveau d’éveil et d’attention Altérée par la sédation et barbituriques

NEGATIVITE DE DISCORDANCE (MISMATCH NEGATIVITY)

Wijnen et al - Clin Neurophysiol 2005

Quelles séquences de base réaliser ?!

-  FLAIR (5 mm) : séquence de base: ischémie, contusions, œdème, hémorragie sous arachnoïdienne…! bonne sensibilité cortex et SB, faible spécificité!-  T2 fin (3mm) sur la fosse postérieure et NGC!

meilleur que le FLAIR sur braistem+NGC, meilleure analyse anatomique!-  diffusion: ischémie, infectieux (abcès)!-  T2*: hématomes, lésions axonales diffuses! séquences très spécifiques de phénomènes particuliers!

Limites de l’IRM conventionnelle!

-  faible spécificité du FLAIR!-  mauvaise mise en évidence des DAI ischémiques!-  analyse médiocre de la souffrance cérébrale diffuse (métabolique, bas débit, HTIC)!

Quelles séquences réaliser (II)!

Séquences "recherche"!= mise en évidence d'une souffrance infra radiologique!SRM!

!- fonctionnement cellulaire!!- NGC et tronc cérébral!!- diminution du NAA, élévation de la choline!!- souffrance cérébrale diffuse!

Tenseur de diffusion!!- intégrité des faisceaux de fibre blanche!!- DAI non hémorragiques, HTIC!

Physiopathologie des comas prolongés!

4 mécanismes principaux de l absence de réveil!

- atteinte diffuse!

!- atteinte corticale globale!

- atteinte du tronc cérébral!!- atteinte des structures profondes!

Lésions corticales!

-  Responsables du coma uniquement si très étendues!-  Importance d’évaluer:!

-  la bilatéralité des lésions et leur symétrie!-  l’atteinte des zones fonctionnelles (détermination des possibilités de compensation et de récupération) aires motrices, langage, structures temporales internes, basal forebrain!

Imagerie •  IRM

–  Wijman CA. Prognostic value of brain diffusion- weighted imaging after cardiac arrest. Ann Neurol. 2009

–  Wu O. Comatose patients with cardiac arrest: Predicting clinical outcome with diffusion-weighted MR imaging. Radiology. 2009

•  TDM –  Wu et al. Predicting clinical outcome in comatose cardiac

arrest patients using early noncontrast computed tomography. Stroke. 2011

•  Retrospectif, 151 patient, TDM SPC dans les 3 jours •  Corrélation pronostic / densité

Régions frontales connectées aux noyaux intralaminaires thalamiques dont le niveau d’activation est réduit au cours de l’ état végétatif et augmente après récupération.

Laureys et al - Lancet 2000

H215O PET

NEURORADIOLOGIE FONCTIONNELLE

Copyright restrictions may apply."

Owen, A. M. et al. Arch Neurol 2007;64:1098-1102.

Supplementary motor area activity during tennis imagery in a patient diagnosed as being in a vegetative state and in a healthy volunteer (left)

PREDICTION

Décès ou absence d’éveil* (± séquelles neurologiques

très sévères à 6 mois)

Séquelles neurologiques chez les patients éveillés

Coma post-ACR + Facteurs pronostiques

Décédés: 71% Coma ou EVP: 5%*

Conscients: 24%

*PROBLEMATIQUE DE L’EVP/MCS: CONSCIENCE RESIDUELLE PROBLEMATIQUE DE LA PROPHETIE AUTOREALISEE

REVALIDATION DES FACTEURS PRONOSTIQUES AVEC L’HYPOTHERMIE

PREDICTION

Evolution neurologique [50% non réveillés - Fischer et al CCM 2006]

Coma post-ACR sans facteurs pronostiques [26%- Fischer et al CCM 2006]

TRAITEMENT

•  Stimulateurs •  Amantadine •  Stilnox…

IMAGERIE FONCTIONNELLE

•  Conscience résiduelle ou non?

2013

SCIENCE OF CONSCIOUSNESS

20th and 22nd

Wijdicks et al - Neurology 2006

PREDICTION Etudes: 1966-2006 Mauvais pronostic: à 1 mois, décès ou troubles de la conscience ou à 6 mois, troubles de la conscience ou séquelles sévères (soins infirmiers continus)

A

B

B

B

Am

eric

an A

cade

my

of N

euro

lgy

CONCLUSION

ACR ROSC (1-3j?)

NEUROPROTECTION

LTA? (3-7j?)

SUIVI

HT° AT? A-ox? A-apop? Endot.? Perf/Met?

RAPIDITE

EVALUATION

PRONOSTIC

Clinique Electrophysiologie Imagerie Biomarqueurs

EVALUATION

PRISE EN CHARGE