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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
!"#$%#&'()*+%*,-()(.&'/*)!%-($(0'1%!*#,-!.*#/*
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