TRAUMATISMES CRÂNIENS GRAVES Prise en charge Dr Luc-Marie JOLY DAR - CHU Charles Nicolle, ROUEN

TC Désordres systémiques = "ACSOS" Maturation de la lésion tissulaire hTA/HTA hypoxie, hypercapnie, acidose hyperT°, hyperglycémie Dommages primaires "mécaniques" choc direct, décélération Maturation de la lésion tissulaire thrombose, ischémie, hémorragie intratissulaire effet de masse, œdème, HTIC, engagement, perte de l'autorégulation, vasospasme, épilepsie lésions de reperfusion, radicaux libres, inflammation, excito-toxicité Dommages secondaires nécrose apoptose Lésion cérébrale "aiguë" définitive

circulation cérébrale Physiologie de la circulation cérébrale

P + LCR + sang = Cte PIC = 10-12 mmHg HTIC > 20 mmHg Parenchyme (80-85%) LCR (10%) 500ml/24h P + LCR + sang = Cte PIC = 10-12 mmHg Onde de pression pulsée avec la PA : le moniteur affiche la valeur moyenne sang (5-10%) HTIC > 20 mmHg

PPC = PAM- PIC PIC Volume  de la PIC - Phase de compensation (dépend de la rapidité du processus pathologique) - Phase de décompensation PPC = PAM- PIC

Autorégulation cérébrale PAM DSC 50 150 Vaso maximale Vaso VSC

Réflexe de Cushing : augmentation de PA consécutive à une montée brutale de PIC "tentative de sauvetage hémodynamique cérébral" PAM PIC

Test d'autorégulation Test d'autorégulation par augmentation de la PAM (noradrénaline) Autorégulation conservée : - la PAM  => vaso => PIC stable Autorégulation abolie : - la PAM  => vaso passive => PIC  Test d'autorégulation par compression carotidienne =>  du DSC dans l'hémisphère homo- latéral => vaso  Puis relachage de la compression Autorégulation conservée : - brusque  de PIC mais transitoire car vaso immédiate Autorégulation abolie : - PIC stable

Le DSC varie linéairement en fonction de la capnie - en qq minutes Vasoréactivité au CO2 PCO2 DSC 20 90 mmHg Le DSC varie linéairement en fonction de la capnie - en qq minutes - gain: DSC x2 / 25 mmHg Cette réponse s'atténue en qq h (normalisation du pH du LCR par  des bicar) Test d'hyperventilation => PIC 

Couplage métabolique DSC CMRO2 Le DSC s'adapte à la consom- mation en oxygène du tissu cérébral Test au propofol (+ EEG) => PIC 

Carbon dioxide reactivity, pressure autoregulation, and metabolic suppression reactivity after head injury : a transcranial doppler study. Lee JH et al, J Neurosurg 2001 28 TC graves, intubés, ventilés, sédatés + PIC et SvJO2 : 61 sessions de mesure de la vitesse sanguine dans l’ACM par DTC entre J1 et J13, avec 3 évaluations : phényléphrine, propofol et hyperventilation 50 %  Vit MCA (cm/sec) 100% Réact. CO2 Couplage Métab. Autoregul. Normal Altération 1 seul hémisphère Les 2 hémisphères Une PIC > 20 mmHg est le principal facteur associé à un défaut de réactivité Un défaut de réactivité est associé à un mauvais pronostic à 6 mois

Monitorage multimodal

Monitorage de la PIC PPC = PAM – PIC (> 60mmHg) Recommandation "forte" pour les TC graves, si : Indications : PAS < 90 mmHg Glasgow 8 + TDM anormal Adaptation du traitement par catécholamines Capteur intraparenchymateux (non calibrable) DVE (recalibrable)

Doppler transcranien ACM = 70% du DSC Succès 90% en fenêtre temporale Vmoy = ASC/temps 60  15 cm/sec Vsyst 90  20 cm/sec Vdiast 40  10 cm/sec temps

La perfusion cérébrale est systolo-diastolique HTIC : résistances d’aval => le flux sanguin s’annule (d’abord en diastole, puis tout le flux). Mort cérébrale : flux pendulaire >0 en systole, <0 en diastole temps Mort cérébrale : flux pendulaire

Objectifs dans le TC Vmoy > 30 cm/sec Vdiast > 20 cm/sec Index de pulsatilité (S-D)/M <1,2 - Avec PAM > 80 mmHg, sinon P diast  (résistances  par autorég.) - En l'absence d'anémie qui  les vitesses - En l'absence d’hypocapnie (vitesses faussement  par vaso) ou d'hypercapnie (effet inverse) V moy 150 70 PPC V syst DSC V diast IP IP=1

TC : évolution d'une HTIC réfractaire Mort cérébrale Vigué B, Kremlin Bicêtre

Ract el al, Intensive Care Med 2007 : Monitorage par pas en place avant H6 : PIC + SvJO2 (après TDM et hémostase) => Détection rapide des anomalies DTC => mannitol + noradré DTC aNl à T0 (n=11) DTC Nl à T0 (n=13) T0 (admission) T1 (monitorage) T0 T1 Vmoy 30±6 cm/s 43±10 49±13 51±11 Vdiast 13±5 cm/s 25±8 34±11 36±11 PAM 89±15 mmHg 105±17 89±11 93±19 PIC 32±13 mmHg 22±10 PPC 73±15 mmHg 71±14 SvJO2 67±2 % 72±9 Correction des anomalies doppler pour 11 pts/13

DSC = PPC / résistances artérielles Résistances cérébrales : gros troncs (40%) + artérioles (60%) (NB : 5% et 95% pour les coronaires) => Une sténose des gros troncs coronaires ne retentit sur le débit que si très sérrée => Spasme ACM : retentissement hémodyn avec  DSC 70 100%  du Vx Vit esse sang Nle 10 40 0% Débit ACM = Vmoy   Vx Mais la relation n'est pas linéaire !!

DajO2 = 1,34 Hb (SaO2 – SvjO2) + 0,03 (PaO2 – PvjO2) Principe de Fick : CMRO2 = DSC  DajO2 et DajO2 = 1,34 Hb (SaO2 – SvjO2) + 0,03 (PaO2 – PvjO2) en négligeant les PO2 : SvjO2 = SaO2 – (CMRO2/1,34HbDSC) donc SvjO2 a DSC SSi SaO2 (donc FiO2), Hb et CMRO2 stables !!!! et couplage métabolique aboli !!!!

Veine jugulaire interne

=> HTIC ou PPC , hypocapnie < 30 mmHg, vasospasme cérébral. SvjO2 < 55% - Hypoxie (SaO2 ) - Anémie - Hypoperfusion cérébrale relative [a] - CMRO2  (fièvre, convulsions) - Fistule carotido-caverneuse 55 < SvjO2 < 75% Normalité SvjO2 > 75% - Hyperhémie cérébrale relative [b] - CMRO2  (sédation, hypothermie, AVCI ou mort cérébrale) - Contamination par du sang "facial" [a] Hypoperfusion cérébrale relative = > DSC insuffisant par rapport aux besoins du tissu cérébral (de l'hémisphère concerné) : tissu en situation ischémique => HTIC ou PPC , hypocapnie < 30 mmHg, vasospasme cérébral. [b] Hyperhémie cérébrale relative => DSC excessif par rapport aux besoins du tissu cérébral (de l'hémisphère concerné) : "perfusion de luxe". => tissu mort mais encore perfusé, tissu "sidéré", bien que ce concept soit moins clairement défini pour le cerveau que pour le myocarde.

PtiO2 : valeur pronostique ? Van den brink, Neurosurgery 2000 99 TC graves, PtiO2 (Licox) frontale saine pour 86h [4-180] Pas de corrélation entre PIC (< ou > 25 mmHg) et PtiO2. PtiO2 < 10 mmHg > 30 min (surtt le 1er J) => pronostic  à 6 mois Risque de DC 1 0,5 PtiO2 < 5 mmHg PtiO2 < 10 mmHg La proba de DC est autant une fonction du temps que de la valeur de PtiO2 ! PtiO2 < 15 mmHg Tps (h) 1 2 3 4 5

PtiO2 basse - Hypoxie (SaO2 basse) - Anémie - Hypoperfusion cérébrale relative => le DSC est insuffisant par rapport aux besoins du tissu cérébral dans la zone concernée [*] - Mort cérébrale : PtiO2 = 0 PtiO2 normale Normalité PtiO2 élevée - Hyperoxie [*] - Augmentation de PPC ? [*] Dans ces deux cas, seul un monitorage métabolique local par microdialyse permet une interprétation globale sur l'état de perfusion tissulaire Microdialyse cérébrale : dosage in situ : lactate, pyruvate, glycérol, glucose, AA neuroexitateurs …

Stratégie thérapeutique s’appuyant sur le monitorage de l’oxygénation cérébrale Cruz, Crit Care Med 1998 353 TC graves (sur 10 ans), PIC > 30 mmHg PPC versus PPC + SvJO2 mortalité 30 vs 9% !!! Etude prospective ??? Non randomisée +++ Meixenberger, J Neurol Neurosurg Psychiatry 2003 93 TC graves (sur 6 ans) PIC/PPC versus PIC/PPC + PtiO2 (> 10 mmHg) Bon pronostic 35 vs 46 % NS Etude non randomisée +++, monitorage + précoce ds le 2ème gp …

Principes du traitement des TC graves en réanimation Contrôler les ACSOS Neurochirurgie Optimiser l'hémodynamique cérébrale Pas de Tt neuroprotecteur disponibles

ACSOS (agressions cérébrales secondaires d'origine systémique) - HypoTA - HyperTA majeure - Hypoxémie - Hypocapnie profonde - Hypercapnie - Hyperthermie - Hypoglycémie - Hyperglycémie - Tbl hémostase - Anémie ?????

ACSOS à l’admission chez l’adulte Mortalité Chesnut, J Trauma, 1993 27 % 50 % 65 % 75 % Paramètres vitaux stables Hypotension + Hypoxémie Hypotension Hypoxémie n = 717

hyperTA : cercle vertueux de vasoconstriction  PIC Evacuation d'hématome Evacuation LCR Réduction de l'oedème hyperTA Si autorégulation préservée vaso  CMRO2  PCO2  PPC  VSC Rosner MJ et al, Crit Care Med 1996

hypoTA : cercle vicieux de vasodilatation  PIC Hématome Hydrocéphalie Oedème hypoTA Si autorégulation conservée vaso  CMRO2  PCO2  PPC  VSC Rosner MJ et al, Crit Care Med 1996

Recommandations pour la pratique clinique PRISE EN CHARGE DES TRAUMATISÉS CRANIENS GRAVES À LA PHASE PRÉCOCE   Janvier 1998   La Société de Réanimation de Langue Française La Société Française de Neurochirurgie La Société Française d'Anesthésie et de Réanimation La Société Française de Neuroradiologie L'Association de Neuroanesthésie et Réanimation de Langue Française La Société Française de Pédiatrie L'Association des SAMU de France La Société Francophone d'Urgences Médicales Agence Nationale d'Accréditation et d'Évaluation en Santé

TC grave Stabilisation - respiratoire - hémodynamique Mannitol ? Bilan polytrauma, + rachis TDM crâne ± rachis cervical réa. "neuro"-"chir" Artère, KTC, DTC, PIC, SvJO2 Tt chirurgical et neurochirurgical des lésions selon les priorités

? oui non Refaire TDM 1/2 assis, libérer les jugulaires PaO2 > 12 KPa PCO2 4-4,5 KPa T°<37°C glc 5-8 mmol/l Sédation/adaptation ventilateur Anticonvulsivant (midazolam) ? PIC < 20 mmHg PPC > 60 mmHg SvJO2 > 55% oui non Mannitol 20% bolus 0,5 g/kg/6h remplissage ± noradrénaline PaCO2 3,5-4 KPa (avec SvJO2>55%) Refaire TDM (surtout si "trop" précoce) Tt chirurgical ? Drainage LCR ? Thiopental 3-6 g/J IVSE pour EEG plat

- Persistance HTIC (1) : => Revoir sédation, ventilation, indication neurochir ? - DVE + drainage qq ml de LCR, répété pour PIC < 20 - Mannitol ? - Persistance HTIC (2) : Revoir sédation, ventilation, indication neurochir ? - Envisager lobectomie ou craniectomie décompressive Bolus thiopental 50 mg IVD, répétés, pour  PIC mais sans  PAS, et relai IVSE 2-6 mg/kg/h - Objectif de PPC abaissé à 50 mmHg ?

no ICP vs. ICP/CPP-targeted Management Crit Care Med 2005 no ICP vs. ICP/CPP-targeted Management Deux cohortes rétrospectives en Hollande (1996-2001) Centre A – pas de PIC (n = 122) PAM > 90 mm Hg Centre B – PIC (n = 211) PIC < 20 mmHg CPP > 70 mm Hg Pas de PIC PIC p Sédatifs, curares 82 % 92 % 0,04 Catécholamines 12 % 70 % <0,01 Mannitol 25 % 58 % barbituriques 0 % 16 %

Gravité initiale apparemment comparable Pas de PIC PIC p Gravité initiale apparemment comparable PAS < 90 mmHg (J1) 5 % 12 % 0,04 PAS < 90 mmHg (après J1) 34 % 36 % NS SaO2 < 85% (J1) 20 % 0,07 T° > 38°C 28 % 7 % <0,01 Mortalité hospitalière 34% 33% Mortalité à 6 mois 45% 39% GOS favorable à 6 mois avec PIC : OR = 1,06 [0,6-1,8 ] PIC reste > 20 mmHg pour 25% des patients ds le gp avec PIC Le succès sur les objectifs hémodynamiques cérébraux n'est pas forcément associé à une amélioration de l'oxygénation cérébrale

PAS  100 mmHg PVC 0-5 mmHg PO2 > 12 KPa PCO2 4-4,5 KPa Glc 5-10 mmol/L T°  38°C PIC  20 mmHg PPC 60-50 mmHg Na > 150 mmol/L Hb > 90 g/L Intubation + hyperventilation modérée Sédation (propofol + phénopéridine) Normovolémie Normoglycémie => Alimentation modérée => insuline Maintenir une pression onchotique => albumine 20% => balance hydrique négative (diurétiques) Si T° > 38°C : paracétamol  chlorpromazine Mannitol seulement si mydriase + indication chirurgicale

Thiopental (Barbituriques) : bolus 2-3 mg/kg puis 1-3 mg/kg/h Clonidine (α2 agonistes anti-hypertenseurs) : 0,5 -1,5 g/kg sur 10min, x 6 à 8 / J Métoprolol (ßbloquant anti-catécholaminérgique) : 0,02 - 0,04 mg/kg, x 6 à 8 / J Prostacycline (rétablir intégrité de la BHE) : 1 ng/kg/min IV Dihydroergotamine (0,9 – 0,7 g/kg/h à J1) dégressif pendant 5 jours MORTALITE 8 % vs 47 % DANS UN GP HISTORIQUE "CONTRÔLE" EKER, C Crit Care Med, 1998

Rosner Lund PPC > 60 mmHg PIC < 20 mmHg 1/2 assis, libérer les jugulaires PaO2 > 12 KPa PCO2 4-4,5 KPa T°<37°C glc 5-8 mmol/l Sédation/adaptation ventilateur, Curare ? Anticonvulsivant ? Rosner Lund PPC > 60 mmHg PIC < 25-30 mmHg (SvJO2 > 55%) PIC < 20 mmHg PPC > 60-50 mmHg (SvJO2 > 55%) Mannitol 20% (0,5 g/kg/6h) remplissage ± noradrénaline PaCO2 4,5 kPa (SvJO2>55%) Thiopental IVSE si HTIC ou épilepsie réfractaire Maintenir P. onchotique => transfusion, albumine 20% => bilan HS négatif (furosémide) Limiter œdème => metoprolol et antiHTA => clonidine => dihydroergotamine

CBF-targeted vs. ICP-targeted Management Crit Care Med 1999 CBF-targeted vs. ICP-targeted Management Randomisation par périodes mensuelles CBF – targeted (n = 100) CPP > 70 mm Hg PaCO2  35 mmHg ICP – targeted (n = 89) CPP > 50 mm Hg PaCO2  25-30 mmHg CBF-targeted ICP -targeted p SvjO2 < 50% 30% 50,6% 0,006 mortalité 12% 14,56% NS SDRA 15% 3,3% 0,07

PPC > 70 mmHg PIC < 20 mmHg CPP-oriented protocol ICP-oriented protocol PPC > 70 mmHg PIC < 25-30 mmHg PIC < 20 mmHg PPC 60-50 mmHg PPC < 60 => mauvais pronostic Autorégulation conservée => bon pronostic PPC < 60 => bon pronostic !!! Autorégulation abolie => bon pronostic !!!

Une synthèse raisonnable ? Déterminer (régulièrement ?) la capacité d'autorégulation Test à la noradré ou compression carotidienne ? Monitorage continu ??? Autorégulation + => PPC > 60 mmHg et < 80mmHg !!! PIC < 25-30 mmHg Autorégulation - => PIC < 20 mmHg PPC 60-50 mmHg

Mannitol 20% (200g/l) Effet rhéologique (durée 30-60 min) : expansion volémique +  de viscosité => vaso réflexe Effet osmotique : transfert de liquide du SEC vers le plasma + hyperosmolérité (mesurée) + diurèse osmotique => compenser les pertes hydriques et électrolytiques !!! Risque théorique d'effet osmotique inversé si le mannitol franchi la BHE lésée et s'accumule dans les cellules

Durant cette période, le Dr Cruz n'était pas employé par l'université de Sao Paulo - n'avait pas d'activité clinique Aucun des coauteurs n'a inclus de patients Aucun des coauteurs n'a vu les données originales Pas de trace au comité d'éthique local le Dr Cruz est DCD en 2005 Cruz J, Minoja G, Okuchi K: Improving clinical outcomes from acute subdural hematomas with the emergency preoperative administration of high doses of mannitol: a randomized trial. Neurosurgery 49:864–871, 2001 Cruz J, Minoja G, Okuchi K: Major clinical and physiological benefits of early high doses of mannitol for intraparenchymal temporal lobe hemorrhages with abnormal pupillary widening: a randomized trial. Neurosurgery 51:628–638, 2002

Neuroprotection TC : RCT chez l'homme Nimodipine Echec Succès Bailey I, Acta Neurochir (wien) 1991 Teasdale G, J Neurotrauma 1992 The European Study Group on Nimodipine in Severe Head Injury, J Neurosurg 1994 852 pts, résultat NS pour l'ensemble des patients, tendance à l'amélioration NS si HM sur le TDM initial Harders A, J Neurosurg 1996 TC + HM : 60 nimodipine vs 63 "controls" : Evolution favorable 75 vs 54% (p 0,02) Corticoïdes Alderson P, BMJ 1997 Métaanalyse CRASH study, Lancet 2005 mortalité 25,7% gp Tt vs 22,3% placebo (p< 0,001) Tirilazad Marshall LF, J Neurosurg 1998 Etude en cours sur environ 1000 patients, tj pas publiée … Mg++ Temkin LF, Lancet Neurol 2007 et même surmortalité dans le gp forte dose Progestérone Wright DW, Ann Emerg Med 2007 phase II 77 pts progestérone vs 23 "controls" possible bénéfice ds le sous gp TC "modérés"

Neuroprotection TC : RCT chez l'homme Mannitol Echec Smith HP, J Neurosurg 1986 Mannitol systématique vs Mannitol seult si PIC > 25 mmHg : pas de différence Etudes à refaire en préhospitalier … NaCl 7,5% Succès Simma B, CCM 1998 chez l'enfant Shackford SR, J Trauma 1998 34 pts SSH vs RL, résultat NS , mais gp SSH + sévère initialement Cooper DJ, JAMA 2004 226 pts SSH vs RL en préhospitalier: aucune différence de mortalité ou score neuro à 6 mois Albumine SAFE study Analyse post-hoc des pts TC : 214 pts alb vs 206 NaCl : mortalité 33 vs 20% (RR 1,63 p 0,003) surtt si TC sévère PFC Etemadrezaie H, Clin Neurol Neurochir 2007 TC sans tbl hémostase! 43 pts plasma vs 44 placebo : évolution favorable idem, mais mortalité 63 vs 35% (p < 0,05) Transfusion Mc Intyre, Neurocrit Care 2006 Analyse post-hoc des pts TC de l'étude sur la transfusion en réanimation Hb 7-9 (29 pts) vs > 10g/dl (38 pts) : mortalité 17 vs 13% NS mais pt effectifs et analyse NON RANDOMISEE

Neuroprotection TC : RCT chez l'homme HypoT° Echec Succès Clifton GL, J Neurotrauma 1993 Marion DW, NEJM 1997 Clifton GL, NEJM 2001 Shiozaki T, J Neurosurg 1999 mais PIC < 20 mmHg Qiu WS, Chin J Traumatol 2004 43 patients hypoT° (33-35°C) vs 43 "contrôls" : mortalité à 2 ans 26 vs 51% (p < 0,05) Qiu WS, J Crit Care 2007 80 patients : gp Tt hypoT° (33-35°C) durant 4J Evolution neuro favorable à 1 ans 70 vs 48% (p < 0,05) PIC à J1 (23 vs 24 mmHg), à J2 (22 vs 25 mmHg), à J3 (25 vs 24 mmHg) HypoT° Qiu WS, JCBFM 2006 215 patients A posteriori, le gp hypoT° longue (5J) a un pronostic + favorable que le gp hypoT° courte (2J)

Ce qui marche peut-être ... A éviter ... les corticoïdes !!! (CRASH trial, Lancet 2005) l'hypothermie modérée (???) Ce qui marche peut-être ... la "normoglycémie" la normothermie "active" le mannitol (phase aiguë ???, phase chronique ???) la nimodipine ???

Prévention des complications liées au coma et au décubitus prolongé - fermeture des yeux - sondage urinaire - nutrition entérale précoce, favoriser le transit digestif - aspirations trachéales et position demi-assise à 30° - prévention des escarres et attitudes vicieuses (mobilisation des articulations, péri/rachi avec anti-GABA B) - HBPM, bas de contention veineuse ou compression pneumatique - hydratation suffisante, natrémie 145 - surveiller la T° corporelle (< 37,5°C à la phase aiguë) - surveiller abords veineux