Protection cérébrale en chirurgie cardiaque Dr Taziboua Dr Khadraoui

Plan : 1/ introduction 2/ généralités : - effets cérébraux de l’hypothermie - réchauffement - sites de mesures 3/ Techniques de protection A/ Protection en CEC B/ protection lors des reconstructions complexes - hypothermie - perfusion rétrograde - perfusion antérograde ( guilmet ;kazui ; latérale droite) 4/ Paramètres de surveillance 5/ Conclusion

1/INTRODUCTION: Les lésions cérébrales après chirurgie cardiaque relèvent essentiellement de deux phénomènes : l’embolisation et l’hypoperfusion exacerbés par la réaction inflammatoire systémique, par l'hyperthermie du réchauffement et par les phénomènes d’ischémie/reperfusion.

La protection cérébrale est indispensable dans 3 situations: Toute intervention de chirurgie cardiaque, particulièrement en CEC. Arrêt circulatoire total lors de reconstructions complexes (crosse aortique, congénitaux) ; Réanimation après un arrêt cardio-circulatoire sur fibrillation ventriculaire ou dissociation électro- mécanique.

2/ GENERALITE: Séquelles neurologiques classés en deux catégories : Le type I comprend les lésions focales (AVC, AIT) et l’encéphalopathie anoxique (coma) ; généralement secondaires a des embolies, Le type II consiste en séquelles neuropsychologiques diffuses (détérioration des fonctions intellectuelles, troubles de la mémoire et de l’attention, retards dans l’activité psychomotrice, délire, convulsions) sans signe de focalisation; le plus souvent secondaire a une hypoperfusion

Effets cérébraux de l'hypothermie Baisse du métabolisme _La consommation d'O2 cérébrale baisse de 7% par 1°C _ A 18°C, elle est de 20% par rapport à sa valeur de base. Effets cérébraux de l'hypothermie: - Perte de conscience < 30-32°C - Perte de l'autorégulation < 25°C - Mydriase fixe < 25°C - Burst suppression < 24°C - Perte des potentiels évoqués < 21-22°C - EEG isoélectrique < 20°C

estimation de la probabilité de récupération neurologique complète après un arrêt circulatoire total à trois différentes températures du cerveau.

Le réchauffement: C’est un problème majeur du fait que le cerveau devient transitoirement hypertherme (38-39°) a cause de sa richesse vasculaire . Cet effet rebond est d'autant plus prononcé que le réchauffement est plus rapide. La vitesse de réchauffement ne devrait donc pas dépasser 4° C par 20 minutes (1°C/5 min) Il augmente la production de radicaux libres et de neuro-excitateurs cytotoxiques. Il aggrave profondément la susceptibilité des neurones à l'ischémie et agrandit l'étendue des lésions focales . Il diminue l'efficacité de l'autorégulation et rend le flux sanguin cérébral davantage pression-dépendant.

Sites de mesure Le nasopharynx et le tympan sont très proches du cerveau et sont les endroits préférentiels en clinique, mais ils évaluent la température de surface de l'encéphale et sous-estiment la température réelle d'environ 2°C par rapport à la température mesurée dans le bulbe jugulaire (canulation rétrograde de la jugulaire interne) l'écart est de 3-5°C avec la température rectale ou vésicale

3/TECHNIQUES DE PROTECTION CEREBRALE: A/ protection en CEC: Pas de recette magique , on essai de jouer sur plusieurs paramètres Maintien de la perfusion cérébrale et du transport d’O2 PAM > 70 mmHg en CEC Ht > 25% en hypothermie PaO2 ≥ 100 mmHg, SvO2 ≥ 65% Monitorage de la ScO2 (≥ 65%) Gestion acido-basique de type alpha-stat Perfusion cérébrale continue (10-15 mL/kg/min) en cas d’arrêt circulatoire total Restriction des manipulations de l’aorte ascendante Echographie épiaortique Canulation fémorale ou sous-clavière Chirurgie à coeur battant (sans CEC)

Diminution du métabolisme cérébral Hypothermie (25-30°C) Réchauffement lent (< 1°C/4 min) Améliorations techniques de la CEC Restriction des aspirations de cardiotomie Utilisation du Cell-Saver™ pour les aspirations Restriction du contact air-sang (mini-CEC) Matériaux biocompatibles Flux de CO2 dans le champ opératoire Débullage soigneux avant la mise en charge Raccourcissement de la durée de CEC Normoglycémie Utilisations de substances à effet neuroprotecteur (résultats contestés) Préconditionnement (halogénés) Stéroïde, Mg2+, mannitol, anticalcique, etc

B/Protection lors des reconstructions complexes: Concernant la crosse de l’aorte et certaines pathologies congénitales; Avec clampage des tronc artériels supra aortiques a destinée cérébrales (TABC; CPG; ASCG) Deux méthodes complémentaires : Méthodes minimisant au max les besoins énergétiques du cerveau par hypothermie profonde Méthodes qui fournissent au cerveau ses besoins métabolique par la perfusion des vx du cou

Hypothermie: -Induire une hypothermie générale à l’aide de l’échangeur thermique de la CEC -associée a une couverture de la tete du patient par des poches de glasses -on vise le 15 à 18C œsophagienne (13 à 16 c tympanique, <20 rectale) -A cette température, EEG est plat, la perfusion cérébrale peut être arrêtée Avantages: Permet la protection de tous les organes Permet un arrêt de la CEC inconvénients -Une perte de l'autorégulation du débit cérébral qui disparait au-dessous de 20°C rectal, -protection de certaines régions encéphaliques plus que d'autres. -Taux de complications neurologiques postopératoires directement lié à la durée de l’arret circulatoire. -Les effets secondaires extra encéphaliques de l'hypothermie profonde -Même à 15 °C tympaniques, le parenchyme cérébral reste consommateur d'oxygène.

Perfusion cérébrale rétrograde par la VCS en hypothermie profonde Consiste à perfuser pendant l'arrêt circulatoire cérébral du sang froid et oxygéné à l'aide d'une ligne de dérivation posée sur le circuit de CEC entre les voies artérielles et veineuses Le retour du sang artériel glacé dans la VCS doit être réglé à un débit de 300 ml /min (éviter I'hyperperfusion)

Circuit de perfusion cérébrale par voie rétrograde

Avantages Cette méthode simple permet de diminuer le nombre d’accidents neurologiques postopératoires de l’hypothermie profonde et éviterait les embolies gazeuses Inconvénients: -Méthode indissociable l’hypotermie profonde et implique donc ces inconvénients -la présence de valves dans la vine jugulaire constitue un obstacle a la diffusion du perfusât. -cette technique a été remise ne question car ils ont prouvé en expérimentale animal que la majorité du liquide de cérébroplégie passe dans le système veineux péri vertébrale et péri durmérien(=poches de glaces)

La perfusion cérébrale sélective antérograde Assurée par une canulation directe des vaisseaux a destinée cérébrale soit.: -double dans le TABC et la CPG ou bi carotidienne primitive -simple dans le TABC Dans tous les cas l’ASCG doit être clampée a son origine Emploie de 2 Pompes CEC indépendantes une pour le circuit général et une pour la perfusion cérébrale sélective avec un seul oxygénateur et un seul échangeur thermique Une pompe indépendante assure une cérébroplégie froide avec une T° entre 6° et 12° C et un débit cérébral maintenu inf a 350 ml /min (1/3 du débit de la circulation générale) A l’opposé dans le circuit général on maintien une T° modérée à 28°C pour eviter le reflus du sang dans l'aorte et l'hypoperfusion du cerveau post

Avantages: -méthode plus physiologique -Pas de limitation de la durée du clampage des 3 TSA -évite le temps long de la CEC pour le refroidissement et le réchauffement Inconvénients: -système encombrant deux corps de CEC -Le risque d’hyperperfusion cérébrale

3 techniques de protections antérograde: Technique de guilmet Technique de kazui Technique unilatérale droite

Technique de guilmet: (perfusion cérébrale par du sang très froid 10-12°C) Le TABC et la CPG sont canulés latéralement La perfusion cérébrale sélective ainsi que coronaire se fait avec du sang refroidi à 10-12°c tandis que la T° centrale rectale est maintenue à 25-27 °C Technique trés utilisée lors d’une CEC avec canulation artérielle fémorale, la canulation de l’artère axillaire droite ou du TABC rend son utilisation plus difficile,

Circuit de perfusion cérébrale antérograde selon la technique de Guilmet. À noter la présence de l’échangeur thermique additionnel permettant de refroidir le sang destiné au cerveau et aux artères coronaires, à 10 ou 12 °C tandis que la température générale est maintenue à 25-28 °C.

Technique de kazui: (perfusion cérébrale sélective antirograde au sang en hypothermie moyenne) Hypothermie moyenne entre 23 et 25 °C La crosse de l’aorte est ouverte, le TABC et l’ACG sont canulés par l’interieur

Circuit de perfusion cérébrale antérograde selon la technique de Kazui

Perfusion cérébrale sélective antérograde unilatérale droite : Consiste a perfuser en hypothemie moyenne 25 à 28 °C uniquement les artères carotides et vertébrales droites à travers la canulation de l’artère axillaire droite Elle est dangereuse car environ 10% des humains ne possedent pas de connections fonctionnelles dans entre les deux hémisphères ou entre les deux hémisphères et le cerveau posterieur

4/Les paramètres de surveillances EEG Index bispéctral Spectrométrie en proche infrarouge Doppler transcranien Saturation en oxygène de la veine jugulaire

5/ Conclusion La protection cérébrale est l’un des éléments clés en chirurgie cardiaque C’est un déterminant majeur des résultats Plusieurs techniques ont prouvées leur efficacité