Hypothermie et Protection neurologique - JRUR · Données Expérimentales • Relation linéaire entre métabolisme / T° : - activité enzymatique, glycolyse, respiration mitochondriale

Hypothermie et Protection neurologiqueHypothermie et Protection neurologiqueHypothermie et Protection neurologique

Lionel VELLY

Service d ’Anesthésie-Réanimation

Timone Adultes

Marseille

Définition

Hypothermie T° centrale < 36 °C

Hypothermie légère :

36° - 34° C

Hypothermie modérée :

34° - 32° C

Hypothermie sévère :

32° - 28° C

L’hypothermie : une nouveauté ?

• 1937 : Dr Temple Fay 123 patients traumatisés craniens

• 1950 : Utilisation en chirurgie cardiaque et chirurgie desanévrysmes intracrâniens

• 1960 : premiers essais cliniques : Effets secondaires++

• … 1990 effets bénéfiques expérimentaux de l’hypothermiemodérée (32°C – 35°C)

Sandin et coll. (Lancet 2000) 0,15% 11785 patients

Myles et coll. (BJA 2000) 0,11% 10811 patients

Sebel et coll. (Anesth analg 2004) 0,13% 19575 patients

Sandin et coll. (Lancet 2000) 0,15% 11785 patients

Myles et coll. (BJA 2000) 0,11% 10811 patients

Sebel et coll. (Anesth analg 2004) 0,13% 19575 patients

Mémorisation Explicite per-opératoireMMéémorisation Explicite per-opmorisation Explicite per-opéératoireratoire

Toute chirurgie confondue (1/1000)

Chirurgie à haut risque

Chirurgie obstétricale 0,4% Polytraumatisés 20-45%

Chirurgie cardiaque 1,5%

3% des plaintes de l’ASA closed claim project

Stress post-traumatique

Domino et coll., Anesthesiology 1999Domino et coll., Anesthesiology 1999

Réveil avec SOUVENIR

Conséquences

Données Expérimentales

0

5

10

15

20

37.7 35.7 34.4 29.2

% v

olu

me ischém

ié

Température cérébrale (°C)

FC Barone et coll. Neurosci Biobehav Rev 1997; 21: 31-4

1997 la résurrection

Arrêts cardiaques

Traumatismes crâniens


• Relation linéaire entre métabolisme / T° :

- activité enzymatique, glycolyse, respiration mitochondriale

6 à 8% CMRO2 pour chaque 1°c

Steen PA, et coll., Anesthesiology 1983 ; 58 : 527–32.

• risque ischémique : zone péri lésionnelle « pénombre »


• Relation linéaire entre métabolisme / T° :

- activité enzymatique, glycolyse, respiration mitochondriale



• risque ischémique : zone péri lésionnelle « pénombre »

Todd MM et Warner DS, Anesthesiology 1992; 76 : 161-164

Hypothermie 3Hypothermie 3°°CC

==

Protection marquProtection marquééee

Isoflurane 1.3 MACIsoflurane 1.3 MAC

==

Peu de protectionPeu de protection

CMRO2 – 20 % CMRO2 – 50 %

Sano T et coll. Anesthesiology 1992; 76: 221

A comfortable hypothesis reevaluated : cerebral metabolic depressionand brain protection during ischemia

Cascade Biochimique de l’ischémie

Cérébrale?

Na+ Ca2+

Mg2+

Ca2+

Inflammation

Apoptosis

Caspase, Bax

Vasospasmes

Glutamate


L’induction d’une hypothermie modéréediminue la libération d’AA neuro-excitateurs en post-ACR

0

30

60

10 30 50 70 90 110

36°C

33°C

30°C

IschIschéémiemie Busto et al. Stroke 1989; 20: 904-10Busto et al. Stroke 1989; 20: 904-10

GlutamateGlutamate

Temps (mn)Temps (mn)

Mécanismes d’action de l’hypothermieMécanismes d’action de l’hypothermie

• Effet énergétique ? : CMRO2 5 – 7 % / °C

• Pompes ioniques et cascade neuroexcitatrice (Glutamate …)

Neuromédiateurs

Acidose lactique

nécrose

minutes heures jours

• Effets antiapoptotiques (Caspases)

• Effets antiinflammatoires, antioedémateux …

• Effet stabilisant de la BHE, antiradicaux libres,

Neuromédiateurs

Acidose lactique

nécroseinflammation

apoptose

minutes heures jours semaines

Mécanismes d’action de l’hypothermieMécanismes d’action de l’hypothermie


A: CoreB: PenombraC: Normal

Ohta et coll. Neuroscience Research 2007; 57: 424–33


H. Bart van der Worp et coll., Brain 2007, 130, 3063-74

L’hypothermie diminue le volume infarci de 44%

Les Questions ?

• Niveau optimal de température ?– < 35 °C …32 °C

• Délai d’efficacité ?– 1h – 2h …8h

• Durée du traitement ?– 24 h – 48 h …

Complications de l’hypothermie

Complications• Cardiovasculaires (Rosner !)Bradycardie, Hypotension

Troubles du rythme graves (<32°C)

Bas débit cardiaque, RVS, dysfonction diastolique (Kuwagata, J Trauma 1999)

Coronaires : . vasoconstriction (coronaires pathologiques) (Nabel, Circulation 1988)

perfusion taille infarctus . Frisson et ischémie myocardique

Kuwagata, J Trauma 1999 Clifton, NEJM 2001

- Tachycardie reflexe < 36°

- Bradycardie < 35°

- Onde J d’Osborne 33-32°

- TdR : FA < 32°

- FV < 28°

- Asystolie < 25°

• InfectionsDiminution de l’immunité cellulaire et humorale (Kimura Crit Care Med 2002)

Leucopénie (Polderman Int Care Med 2004)

Majoration des risques en association avec le penthobarbital (Ishikawa, J Trauma 1999)

Augmentation de l’incidence des pneumopathies (45% HM>4 jours)

Facteur temps (>120h) (Hayashi Neurochir Suppl 2005)

Risque infectieux au foyer opératoire

Henderson et coll. Intensive Care Med 2003

Complications

Pneumopathie

• Perturbations hydroelectrolitiques

. Tubulopathies réversible

. Augmentation de la clairance H2O libre, Hypovolémie(Polderman, Crit Care Med 2002)

. Hypophosphorémie (Polderman, J neurosurg 2001)

. Hypomagnésémie et risque de vasospasme(Polderman, Int Care Med 2003; Yanagawa, J Trama 2007)

. Hypokaliémie (transfert cellulaire et Kaliurèse) (Aibiki, Crit Care Med 2001)

. Hyperkaliémie menaçante au réchaufement ++++ (Cairns, Int Care Med 2002; Jaffres, Int Care Med 2004)

Complications

• EndocriniènnesInsulino-résistance ++ et Hyperglycémie (Polderman, Crit Care Med 2004)

Syndrome de basse T3 (Meissner, Int Care Med 2003)

• DigestivesIntolérance alimentation entérale

Complications parentérale et majoration intolérance glycémique

Pancréatites biologique et clinique

• PharmacologiquesModifications pharmacocinétiqueet pharmacodynamique (Cyt P450)

Diminution index thérapeutique (Tortorici, Crit Care Med 2007)

Ura, J Trauma 2002

Complications

Hypothermie Modérée et ACR

• Etude multicentrique européenne (HACA) avec 275 patients randomisés

- groupe hypothermie : 137 patients

- groupe normothermie : 138 patient

• Arrêt cardiaque extra hospitalier par FV

• Critère de jugement : devenir neurologique et mortalité à 6 mois

Hypothermie et ACRHypothermie et ACR

• Critères d’inclusion stricts :

- début de réanimation entre 5 et 15 min

• Critères d’exclusion larges :

- PAM < 60 mmHg pdt > 30 min

- Hypoxémie

• Sur 3551 patients eligibles 275 enrollés (8% des patients)


• Hypothermie :

- objectifs : 32 à 34 °c par refroidissement externe et curarisation

- T° cible obtenue en 8h

- maintenue pdt 24 H

- réchauffement passif sur 8 H


• NNT= 6 pour éviter 1 devenir défavorable

• NNT= 7 pour éviter 1 décès


• Attention aux effets secondaires !- tendances à l’augmentation des Pneumopathies et des sepsis- non remis en cause devant les bénéfices neurologiques

• Etude australienne multicentrique prospective quasi-randomisée

• Arrêt cardiaque hors hôpital par FV (77 patients inclus sur 88)

• Critère de jugement : récupération neurologique sortie l’hôpital

• Hypothermie :

- débutée dès la phase pré-hospitalière (déshabillage/ glaçage tête et torse)

• - objectif : 33°c obtenue en 2 H pdt 12 H à l’hôpital glaçage externe

- réchauffement ACTIF sur 6 H par couverture à air chaud


• bon devenir neurologique 49% contre 26% (p= 0,046)

• Analyse univariée : importance AGE et DELAI entre arrêt et RACS

- 9% de chance de récupération neuro par tranche 2 ans

- 14% de chance de récupération neuro toutes les 1,5 min


• Modifications des recommandations internationales :

ACC suite à une FV-TV récupérée comateux

hypothermie modérée 32-34°c

réalisée le plus tôt possible

pdt 12-24H

- Peut être proposé en cas d’asystolie mais pas de preuves

ILCOR Guidelines. Resuscitation 2005 ; 67 : 213-47

Recommandations formalisées d’experts SFAR-SRLF. AFAR 2007 ; 26 : 1008-19


• Suivie des recommandations :

- USA: (avant ILCOR)89% des praticiens ne l’utilisent pas

- 60% pas assez de données cliniques

- 30% Techniques de refroidissement trop lourdes

Abella et coll. Resuscitation 2005 ; 64: 181-6

- Allemagne: (après ILCOR)

76% des réanimations ne l’utilisent pas

- 48 % Techniques de refroidissement trop lourdes ou méconnues

- 30 % Sans raisons

Wolfrum et coll. Resuscitation 2006 ; 72: 207-13

- Finlande : (après ILCOR)

95% des réanimations l’utilisent dans le cadre des critères de l’HACA

Oksanen et coll. Acta Anaesthesiol Scand 2007 ; 51: 866-71


Hypothermie Modérée et Trauma Crâniens

• Aspect théorique séduisant pour la neuroprotection

• Résultats études discordants sur la mortalité et le devenir neuro

W. Marion et coll. Treatment ot TBI with moderate Hypothermia . NEJM 1997 ( n=82)

Diminution de la PIC

Amélioration du devenir neurologique à 3 mois (analyse en sous groupe : GCS initial 5-7)

L. Clifton et coll. Lack of effect of induction of hypothermia after acute brain injury. NEJM 2001 (n=748)

Diminution de la PIC

Pas d’amélioration neurologique

AUGMENTATION des complications (Pneumopathie, hypotension, Hémorragie.)

Hypothermie et Trauma CrâniensHypothermie et Trauma Crâniens

• Etude multicentrique avec différence entre les centres

• Exclusion des patients les plus graves

• Réchauffement quelque soit la valeur de PIC ou la survenue d’un effet REBOND

• Aggravation des patients hypothermes réchauffés

Meta analyses : Discordances

• Peu d’études de haut niveau de preuve

• Protocole différents


Meta analyse Cochrane 2002 :

• Aucun impact de l’hypothermie

McIntyre et coll, JAMA, 2003; 289:2992-9

• l’hypothermie diminue la mortalité et améliore le pronostic neurologique

Henderson et coll, Intensive Care Med 2003;29:1637-44

• Tendance à un bénéfice chez les patients avec HTIC réfractaire


Meta analyses : Discordances

Hypothermie et diminution de la PIC

• Implication de la baisse du métabolisme cérébral :



Couplage métabolique : relation CMRO2 – DSC

CMRO2 DSC VSC

Hypothermie entraine PIC

• Baisse de la PaCO2

– Diminution de production par la diminution du métabolisme corporel

– Effet « CHAMPAGNE »

Rôle du CO2 lors de l’Hypothermie

Vigué et coll., Intensive care Med 2000

Coles et coll. Critical Care Medecine 2002

CO2 et DSC

• Meta-analyse:

- impact négatif sur la survie d’un réchauffement rapide (moins de 24h)

- impact positif sur la survie et le devenir neuro d’une hypothermie > 48H



• Meta-analyse:

- impact négatif sur la survie d’un réchauffement rapide (moins de 24h)

- impact positif sur la survie et le devenir neuro d’une hypothermie > 48H

- impact positif sur le devenir neurologique d’une T° entre 32-33°C



• Pas systématique

• Oui si PIC incontrôlable (efficacité démontrée)

• Gestion des effets adverses (HGT – insuline,K, Mg, pression artérielle)

• Ne pas réchauffer les patients hypothermes à l’entrée


Hypothermie Modérée et AVC ischémiques

• Diminution de l’ischémie chez le modèle animal

• Thrombolyse fait mieux dans la préservation de la zone de pénombre

• Intérêt AVC malin ? (5 études de petit collectif)

S. Schwab et coll, Stroke 2001 32 :2033-35

25 patients, T°C : 33 °C; Durée 48 h – 72 h

MortalitMortalitéé HM: 44 % HM: 44 % / Mortalit/ Mortalitéé s séérie historique: 80 %rie historique: 80 %

Effets secondaires !! 48% de pneumopathies, 60% thrombopénies

• Comparaison HM et Hemicraniectomie !!!!

Georgiadis et coll, Stroke 2002 33 :1584-88

Mortalit Mortalitéé HM: 47 % / HM: 47 % / MortalitMortalitéé Hemicraniectomie : 12 %: 12 %

Hypothermie Modérée et AVC ischémiques

Utilisation n’est pas recommandée

Concept du Maintient d’une Normothermie


Concept du maintient de la normothermie

Effet délétère de la l’hyperthermie

CT Wass et coll. Anesthesiology 1995; 83:325-35

Données Clinique


% de PIC > 20 mm Hg et de SjO2 < 55 % selon la température

0

10

20

30

40

50

60

70

32-33 33-34 34-35 35-36 36-37 37-38 38-39 39-40

PIC

SjO2

Température (°C)

Effet de la température sur la PIC

Tokutomi et coll. Neurosurgery 2003; 52: 102-11

%


• Incidence de l’hyperthermie au cour de l’agression cérébrale

30 – 60 % après AVC ischémique

> 80 % après TC grave, hématome intracrânien, HSA

Henker et coll. Neurosurgery 1998;

Mellegard et coll. Surg Neurol 1995

• Température cérébrale > vésicale et rectale ( moyenne 0,5°C)

• Valeurs extrêmes après TC ou AVC : 0,20,2°°C C àà 2,5 2,5°°CC

37,537,5°°C vC véésicale = 38,5sicale = 38,5°°C cC céérréébrale !!brale !!

Int Intéérrêêt du monitorage de la Tt du monitorage de la T°° c céérréébralebrale

La normothermie est une temp La normothermie est une tempéérature centrale de 36rature centrale de 36°°C C –– 37 37°°CC

Moyens d’induction de l’Hypothermie

• Toujours associée à une sédation

• Prévention des frissons : CURARISATION

- phase de descente

- possibilité arrêt lors du maintien

- phase de réchauffement < 36°c ++++

• Réchauffement ?

- Prudent : EFFET REBOND (poussée de PIC, hyperT°)

collapsus, Hyperkaliemie

- 0,5°C par heure à 1°C/jour pour HM et HTIC

- HTIC: Intérêt d’un test hypoventilation (Vigué et coll., Intensive Care 2000)

Modalités de Refroidissement et de Réchauffement

• Utilisation des 4 mécanismes de déperdition calorique :CONVECTION - CONDUCTION- RADIATION - EVAPORATION

• Délais 4-8 heures

• Utilisation spray alcoolique, hydrique

• Pack de glace au niveau: aine, axillaire mais pas directement : VASOCONSTRICTION

• Tunnel glacé

• Refroidissement sélectif : crâne Pas d’intérêt chez l’adulte

• Immersion corporelle : 10°/H non applicable

Refroidissement externe

Polderman KH. Intensive Care Med 2004 ; 30 : 757-69.

Gillet de refroidissement (eau)

Arctic Sun 2000, Medivance

Gillet de refroidissement (Air)

ThermoWrap, Advanced Technologies

0,3° (air) à 1,6 (eau) °C par heure

Couverture air/eau froide

Refroidissement externe

RETRO-CONTRÔLE

Refroidissement endovasculaire

CoolGard 3000, Alsius

Dispositif intra-vasculaire dans la VCI :

- technique récente

- rapidité : 1,6 °C / h

- stabilité thermique ++++

- coût (1000 )

Perfusion de sérum à 4°C 30ml/kg en 30 min

- rapidité : 1,5-2,5 °C / h (Kim et coll. Circulation 2007)

- mais pas suffisant pour maintenir l’hypothermie

(Kliegel et coll. Resuscitation 2007)

Refroidissement interne

• Rapidité :

cathéter intravasculaire > couverture à eau > plaques gélifiées

>> couverture à air > au refroidissement classique

Hoedemaekers et coll., Critical Care 2007;11:R19

Conventional: eau et vessie de glaceBR: couvertures à eauCC: couvertures à airAS: plaques gélifiéesCG: systèmes endovasculaire

Méthodes de Refroidissement

• Stabilité:

système endovasculaire +++

Conventional: eau et vessie de glaceBR: couvertures à eauCC: couvertures à airAS: plaques gélifiéesCG: systèmes endovasculaire

Hoedemaekers et coll., Critical Care 2007;11:R19

Méthodes de Refroidissement

Moyens

Refroidissement Externe

Sans retro-contrôle

Refroidissement endovasculaire

Avec retro-contrôle

Risque d’overcooling

Merchant et coll., Crit Care Med 2006; 34:S490–S494 Al-Senani et coll., Resuscitation 2004;62:143–150

Danger TVP

11 patients, 50% TVP

35% <4j / 75% >4

Simosa, Am Surg 2007

• Hypothermie recommandée dans l’ACC +++ (Grade A)

• Effet net sur l’ HTIC réfractaire au TRT classique

• Rapidité de mise en route

• Durée: 12-24h (ACR), >48h voir plus dans les TC

• NE PAS RECHAUFFER les patients déjà hypothermes

• Réchauffement prudent ++

• Surveillance attentives des complications : SEPSIS, Hypo-HyperK

Conclusions

Effets sur les gaz du sang

• Modification de l’affinité de l’HB pour l’O2 :

- déplacement vers la gauche

- 1mmHg P50 pour 1°c

- apports cellulaires compromis

• Pièges lors de l’interprétation de la SvjO2 : faussement élevée

Respect des CI

Choc cardiogénique

Arythmies graves

Sepsis sévère – choc septique

Hémorragie en cours

Coagulopathie primaire

Documents

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