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Cascade Physiopathologique de l’agression cérébrale
Energétique cérébrale • Poids du cerveau: 1200 ± 200 g, soit 2% du poids corporel • DSC = 20 % débit cardiaque = 750 ml/min (50 -60 ml/min/100 g) • CMR O 2 = 20% de la conso. totale (5 ml/min/100 g) ENERGIE • CMR glucose = 25% de la conso. totale (31μmol/min/100 g) 60% : activité fonctionnelle 40% : activité structurelle
DSC ml/min/100 g 50 40 30 Biochimie Synthèses protéiques lactate glutamate 20 10 ATP K+ Ca++ Fonction Structure altérations EEG ondes lentes EEG plat infarctus
Lésion évolutive • Lésion primaire « Who talk and subsequently die » Rielly, Lancet 1975 • Lésion secondaire
Lésion primaires local (immédiate) Fracture, embarrure, contusion, plaie crânio-cérébrale Mécanisme de contact à distance Mouvement crâne-encéphale Mécanisme d’inertie Accélération-décélération cisaillement contrainte de la substance blanche) Fracture irradiée, HED Contusion contre coup, HSD LAD, hématome
Lésion axonales diffuse • Hyperdensité de la substance blanche • De la jonction corticale au mésencéphale • Parfois hématome profond (AVC? ) • Hémorragie ventriculaire (pc)
HED Fracture avec plaie artérielle biconvexe, hyperdense, limités Ne franchit pas les sutures
HSD biconcave, falciforme, peu limité
Lésion secondaire Souffrance puis destruction cellule neuronales ou gliales => Anomalies métaboliques Local Désordre métabolique et inflammation => œdème vasogénique par atteinte de BHE Systémiques Agression Cérébrales Secondaires d’Origine Systémique
Pénombre Perte de la fonction transitoire et réversible en cas de restauration du DSC Nécrose Pénombre Hypoxie hypotension Fièvre Hyperglycémie HTIC Aggravation du déficit
Contusion hémorragique J 1
Contusion hémorragique J 5
Contusion hémorragique J 15
Hypertension intracrânienne et Agression Cérébrale Secondaire d’Origine Systémique Désordre du métabolisme cellulaire Œdème vasogénique Œdème cytotoxique Hématome HTIC Vasodilatation Œdème interstitiel PPC Hypercapnie Hypotension Hypoxémie Hypocapnie Œdème cytotoxique ISCHEMIE CEREBRALE
Lésions secondaires d’origine centrale HTIC Œdème Hématome Vasospasme Hydrocéphalie Epilepsie Lésions secondaires d’origine systémique Lésions primaires Hématomes Contusions Lésions axonales Ischémie Mort neuronale Hypo TA Hypoxémie Hyper/Hypo capnie Hyper/hypo glycémie Hyperthermie
Agression cérébrale Augmentation volume intracrânien : œdème cérébral Hématome Dilatation ventriculaire Augmentation de la PIC Diminution du DSC Ischémie tissulaire
œdème cérébrale Accumulation nette d’eau et de solutés dans secteur intra/extra ¢ œdème cellulaire œdème vasogénique Fishman, N Engl J Med, 1975
œdème vasogénique Gradient Pression Hydrostatique Perméabilité membranaire Filtration de plasma via BHE (substance blanche ++) PAM > 170 mm. Hg distension passive paroi artériolaire extravasation eau-soluté dans tissu cérébral PPC optimale chez le TCS ?
Conséquences de l’œdème cérébral • Œdème localisé : risque d’engagement cérébral
Conséquences de l’œdème cérébral • Œdème diffus : risque d’HTIC (PIC > 20 mm. Hg) -> ischémie cérébrale Cerebral blood flow (% control) 0 -20 -40 -60 -80 -2 0 Intracerebral water 2 4 (g/100 g w. wt)6 Frei, Acta Neurochir, 1973
Brain Swelling
Œdème cérébral et HTIC Faible compliance Compliance élevée Volume intracrânien = parenchyme (80%) + LCR (15%) + sang (5%) (+ néovolume)
HTIC œdème ischémique PPC Ischémie cérébrale
HTIC: Définitions et Mécanismes Augmentation de la PIC au-dessus de 12 mm. Hg 1. Parenchyme : 80% 2. LCR: 15% Peu accessible médicalement 3. Volume sanguin cérébral: 5% Boite crânienne inextensible AUGMENTATION DU VOLUME = AUGMENTATION DE LA PRESSION
Complication de HTIC Andrews et al, ICM 2004
Autorégulation cérébrale
Autorégulation cérébrale DSC normal ≈ 50 ml/100 g/min Constant pour 50 < PPC < 130 mm. Hg Δ individuelle des limites de PPC Modification (HTA) Régulation via artérioles pie merienne
Autorégulation cérébrale DSC 50 150 PPC (mm. Hg)
Autorégulation cérébrale et traumatisme crânien DSC 50 70 PPC (mm. Hg)
CO 2 Modulateur DSC et autorégulation cérébrale Variation linéaire entre 20 et 90 mm. Hg (de - 50% à +75%) Variation de 1 mm Hg de Pa. CO 2 = variation de 3 à 5% du DSC (soit 1 à 2 ml/min/100 g) Hypercapnie = vasodilatation Hypocapnie = risque d’ischémie Réponse très rapide: débute après 30 sec, maxi à 5 min
CO 2 In: Anesthesia, Miller, 7 e Ed, 2009
CO 2 et DSC
O 2 Relation DSC et O 2 non linéaire Hypoxie= vasodilatation cérébrale Augmentation du DSC en-dessous de Pa. O 2=60 mm. Hg Hyperoxie = influence peu le DSC
Cascade bénéfique Vasoconstriction PAM PPC PIC VSC Rosner, 1989
Cascade aggravante Vasodilatation PAM PPC PIC VSC Rosner, 1989
Autorégulation et PIC Autorégulation : variations inverses de la PIC / PAM Pas d'autorégulation : variations parallèles de la PIC / PAM Bouma, 1992
Prise en charge ?
La chirurgie = le traitement le plus efficace • Augmentation volume: • Collections hématiques • Tumeurs • Hydrocéphalie CHIRURGIE = SEUL TTT ETIOLOGIQUE A envisager systématiquement MAIS LA REACTION OEDEMATEUSE et la compliance cérébrale Evacuation hématome Drainage LCR Lobectomie « Craniectomie » Laisse une place au traitement médical relation pression-volume ou courbe de Langfitt
La neuroréanimation Prévention des lésions ischémiques secondaires Adapter les apports (débit sanguin cérébral) au métabolisme
GESTION DE LA PPC Schéma de Rosner (JNS, 1995, 83: 949) Éviter casacade vaso+ Rationnel • L’autorégulation est conservée • La réponse est lente • La courbe d’autorégulation est déplacée vers la droite par l’œdème • La limite basse d’autorégulation augmente avec la quantité d’ œdème Objectif • PPC > 70 mm. Hg Moyens • Remplissage • Vasoconstricteurs systémiques
MANAGEMENT DE LA PPC La “Lund“ Thérapie (CCM, 1998, 26: 1881) Rationnel Lors du TC sévère, la BHE est altérée • Un niveau de pression élevée augmente l’œdème cérébral en augmentant le débit de fuite capillaire. • La fuite capillaire est aggravée lorsque l’autorégulation est abolie, car l’augmentation de pression artérielle est directement transmise aux capillaires. PPC à 50 mm. Hg
Analyse de la PIC
Indications dans le TC Indications bien codifiées dans le TC: TC grave GSC<8 et TDM anormal / Moteur +++ (hématomes, contusions, œdèmes, effacement citernes de la base) Journal of Neurotrauma 2007 Contrôler la PIC et éviter les épisodes de PIC > 20 -25 améliore le pronostic des patients… Saul et al, J Neurosurg 1982 Patel et al, ICM 2002 Lane et al Can J Surg 2000
Indications en général Tous les patients cérébrolésés ayant des risques d’HTIC (TDM, DTC) et donc l’évaluation impossible. clinique est
Intérêt Gravité de l’atteinte cérébrale Pression de Perfusion Cérébrale Variations du volume sanguin cérébral PPC = PAM - PIC = P d’entrée - P de sortie PPC = RVC x DSC
Capteurs intra parenchymateux
La forme de l’onde de pression
Intérêt de la PIC controversé… ICP monitoring was associated with a 45% reduction in survival (OR 0. 55; 95% CI, 0. 39– 0. 76; p<0. 001). Shafi et al J Trauma. 2008; 64: 335– 340
Valeur de la PIC ?
Ici, aggravation sans augmentation de la PIC
Se méfier des valeurs absolues des PIC (limites du monitorage) Intégrer les valeurs du monitorage avec les donnée de la clinique, du TDM et surtout considérer plus les variations que les valeurs absolues AL-TAMIMI Neurosurgery 2009 La PIC est indispensable à la prise en charge de tous les patients sous AG cérébrolésés et à risque d’HTIC +++ PIC = un des éléments du monitorage multimodal
La DVE
Doppler transcrânien: Mesure des vitesses des éléments figurés du sang ( débit) Artères de la base du crâne (artère cérébrale moyenne ++) Fenêtre temporale absente chez 15% des patients Non invasif, Rapide (mais soigneux…) Mesure continue possible
Doppler transcrânien Vitesse systolique (reflet du débit cardiaque) Vitesse diastolique (reflet des résistances vasculaires cérébrales) Vitesse moyenne Index de pulsatilité: IP= (VS-VD)/VM
Etat de mort encéphalique Disparition du flux diastolique
Apports en O 2 Consommation en O 2 Pti. O 2 DSC Sa. O 2 Hémoglobine CMRO 2
Zone d’insertion: En traumatologie crânienne: En zone saine: Reflet de l’oxygénation globale. En zone péricontusionnelle. Dans l’HSA: Zone à risque de vasospasme? Complications: Hématomes (rares < 2%), infectieuses ? Dings et al. Neurosurgery (1998)
valeurs « Normales » : 25 -30 mm Hg Kiening J Neurosurg 1996 (animal anesthésié) Van den Brink Neurosurgery 1998 (101 TCG) <15 mm Hg = séquelles neurologiques Valadka Crit Care Med 1998 <10 mm Hg + de 15 à 30 min = aggravation pronostique Kiening J Neurological Res 1997 Van den Brink Neurosurgery 2000 <5 mm Hg = mortalité>80% Valadka Crit Care Med 1998 Van Santbrink Neurosurg 1996
L’osmothérapie diminue-t-elle la PIC ? Corrélation dose de Mannitol augmentation de l’osmolarité sanguine, Corrélation augmentation l’osmolarité sanguine et diminution eau cérébrale Diminuer le volume intracrânien, c’est diminuer une PIC élevée Thenuwara, Anesthesiology, 2002
Conséquences de l’hypernatrémie contrôlée Le cerveau Œdème = Eau + Sel
Conséquences de l’hypernatrémie contrôlée Le cerveau
Doses croissantes de Mannitol
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