Cardiogramme
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Protection cérébrale lors d’arrêt circulatoire

Les seuls moyens éprouvés pour diminuer les séquelles neurologiques lors d’un arrêt circulatoire complet sont au nombre de trois :

  • Limiter la durée de l’arrêt ;
  • Maintenir un débit sanguin cérébral minimal ;
  • Refroidir le cerveau à 18-20°C.

La perfusion cérébrale continue à bas débit et l’hypothermie induite par la CEC sont les techniques prioritaires pour protéger le cerveau des lésions ischémiques dues à un arrêt circulatoire complet. Elles s’accompagnent d’un refroidissement externe (salle d’opération à 16°C, éventuellement casque de chimiothérapie ou glace pilée autour de la tête) pour limiter les risques de réchauffement du cerveau. La tendance actuelle est de privilégier une perfusion cérébrale continue et suffisante pour ne nécessiter qu’une hypothermie modérée (28°C), afin d’éviter les effets délétères de l’hypothermie profonde et les risques du réchauffement cérébral.

 

Mesures chirurgicales

Le chirurgien dispose de techniques permettant de maintenir un bas débit cérébral sélectif pendant l’ouverture de la crosse aortique et l’arrêt de la perfusion cérébrale par l’aorte.

  • Bas débit continu hypothermique (10-15 mL/kg/min, 1.0-1.5 L/min) par la canule artérielle de CEC placée en sous-clavière droite (Figure 24.7 et Figure 24.8). Le tronc brachio-céphalique, la carotide gauche et la sous-clavière gauche étant clampés à leur départ de la crosse, le flux perfuse la carotide droite, puis, par l’intermédiaire du cercle de Willis et des anastomoses entre carotides externes, la carotide gauche. La pression de perfusion (idéalement 60 mmHg) est mesurée dans l’artère radiale gauche, perfusée par l’intermédiaire des collatérales entre la vertébrale et la sous-clavière gauches. La température de perfusion varie de 20° à 28°C selon les techniques. Si l’on opte pour une hypothermie modérée (28°C), la perfusion cérébrale continue doit être complétée par une perfusion sous-diaphragmatique continue au moyen d’une canule fémorale pour éviter l’ischémie des viscères abdominaux, des reins et de la moëlle.
  • Perfusion carotidienne sélective: les carotides sont canulées dans le champ opératoire et perfusée par la CEC à raison de 400 – 700 ml/min, à une pression de 50 – 70 mmHg (artère radiale); le sang est évacué par les jugulaires (Figure 24.9). Cette technique peut être encombrante dans le champ opératoire, et présente un risque significatif d’embolisation artérielle cérébrale (air, débris, athéromes délogés, etc).
  • Perfusion rétrograde: les veines jugulaires sont canulées et perfusées isolément depuis la CEC à raison de 200 – 500 ml/min à une pression inférieure à 25 mmHg. Le risque d’oedème cérébral est important en cas de surpression. L’avantage est de «laver» les carotides par un flux rétrograde, ce qui élimine les risques emboliques, mais cette technique n’améliore pas le status neurologique postopératoire et ne diminue pas l’incidence d’AVC ; elle tend à être abandonnée [101].
  • La position de Trendelenburg évite les embolisations d’air lorsque les vaisseaux sont ouverts ou manipulés, mais elle augmente la pression veineuse et peut de ce fait diminuer la pression de perfusion cérébrale effective (PPC) si elle est trop accentuée, puisque PPC = PAM – Pvjug. La PPC est facile à calculer en mesurant la pression veineuse jugulaire au bras latéral de l’introducteur de Swan-Ganz ; pour que la mesure de la PPC soit fiable, le capteur de pression doit être placé au niveau du conduit auditif externe.
  • Le refroidissement externe du cerveau par un casque de chimiothérapie ou de la glace pilée autour de la tête reste une mesure controversée parce qu’on n’a pas de preuve formelle de son efficacité clinique. Elle limite le réchauffement du cerveau pendant l’arrêt, contribue à son hypothermie et améliore l’homogénéité du refroidissement sans prolonger la CEC, mais le crâne est une barrière importante aux échanges thermiques, qui sont peu importants si la salle d’opération est correctement refroidie [95,257]. La technique est sans risque à la condition d’éviter la compression des globes oculaires et les gelures aux points d’appui, mais le système est encombrant et interfère avec le fonctionnement des électrodes d’EEG ou de ScO2.

Les mesures pharmacologiques ont été décrites précédemment (voir Protection cérébrale en chiururgie cardiaque).

Il n’existe pas d’évidence claire que ces éléments prophylactiques modifient significativement la récupération cérébrale. Seules l’hypothermie, la perfusion continue et la brièveté de l’arrêt ont une incidence prouvée sur les résultats neurologiques à long terme. Toutefois, lorsqu’il survient, l’AVC est tellement catastrophique que le bénéfice du doute joue en faveur du maximum de protection. Habituellement, on combine plusieurs éléments en fonction de leur rapport risque / bénéfice potentiel.

L’arrêt circulatoire cérébral ne peut intervenir que lorsque la température est de 18-20°C et l’EEG isoélectrique depuis 3 minutes ; les pupilles sont alors en mydriase. Il est probable que les lésions surviennent en partie lors de la revascularisation et de l’apport soudain d’oxygène: peroxydation des lipides, formation de radicaux libres superoxydes, chute de l’ATP, augmentation du calcium ionisé (voir Mécanismes). Dans ce sens, les bloqueurs calciques et le magnésium pourraient avoir un effet bénéfique.

 

Arrêt circulatoire en cours de CEC
Mesures de protection cérébrale :
- Perfusion sélective continue (10-15 mL/kg/min) ;
- Hypothermie à 18-20°C, refroidissement et réchauffement homogènes et lents (1°/5 min) ;
risque d’hyperthermie cérébrale au réchauffement ;
- Hypothermie modérée (28-30°C), perfusions cérébrale + viscérale continues par canulations
sous-clavière droite et fémorale ;
- Position de Trendelenburg ;
- Normoglycémie, mannitol (diminution de l'œdème cérébral) ;
- Anesthésie profonde (curarisation), halogénés (préconditionnement) ;
- Non-prouvés : Mg2+, thiopental, nimodipine, méthylprednisolone.


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