Perfusion cérébrale, oxygénation, activité électrique

Les nourrissons de très faible poids à la naissance sont à risque de développer une hémorragie intraventriculaire (IVH). L'hydrocéphalie post-hémorragique (HPP) est une complication majeure de l'HIV et contribue à des retards de développement à long terme. L'HTP progressive nécessite souvent une prise en charge de la dilatation ventriculaire en ajustant le volume de liquide du LCR. Il existe 3 méthodes utilisées pour réduire de manière aiguë le volume du LCR : 1) ponction lombaire en série, 2) système de drain ouvert (élimination continue du LCR) et 3) système de réservoir. La ponction lombaire en série n'est efficace qu'en cas d'hydrocéphalie communicante. Le système de drain à ciel ouvert est peu utilisé car il est encombrant et le risque d'infection est relativement élevé. La méthode la plus couramment utilisée pour gérer le volume du LCR est le système de réservoir où un drain in situ est connecté à un réservoir sous-cutané (Omaya) qui est périodiquement aspiré par ponction à l'aiguille à travers le cuir chevelu. Étant donné que le système Omaya est fermé, le volume intraventriculaire et, par conséquent, la pression doivent nécessairement augmenter avant et diminuer après l'aspiration du LCR. La dilatation ventriculaire est contrôlée par la fréquence et le volume d'aspiration du LCR.

Lorsque l'hydrocéphalie continue d'être un problème malgré le retrait du LCR, un shunt ventriculaire-péritonéal (VP) est placé. Environ 50 % des nourrissons atteints d'hydrocéphalie traités par retrait du LCR résolvent leur hydrocéphalie et ne nécessitent pas la mise en place d'un shunt VP. La mise en place d'un shunt VP est difficile chez les nourrissons extrêmement prématurés en raison du risque accru d'ulcération autour du site du shunt et de la concentration élevée de protéines dans le LCR qui peut obstruer la valve du shunt VP nécessitant une révision. Ainsi, l'hydrocéphalie est généralement traitée par une élimination en série du LCR pour permettre l'identification des nourrissons dont l'hydrocéphalie disparaît avec le temps. Cependant, le moment et la méthode de prise en charge du LCR sont controversés car l'effet de l'augmentation de l'hydrocéphalie sur la perfusion cérébrale, l'oxygénation, l'activité électrique et les lésions neuronales n'a pas été établi.

L'ablation en série du LCR provoque une modification du volume/de la pression intracrânienne qui peut être potentiellement transmise aux vaisseaux intracrâniens. Le calibre des vaisseaux cérébraux peut être modifié par cet équilibre entre la pression intravasculaire et intracrânienne, et si le calibre devait changer, les caractéristiques du flux sanguin devraient également changer. Dans les veines cérébrales et les capillaires où la pression intraluminale est faible, une pression intraventriculaire élevée peut affecter de manière significative le flux sanguin et provoquer une stase veineuse. Le NIRS mesure l'oxygénation cérébrale dans les capillaires et les veines. Les artères et les artérioles intracrâniennes peuvent être un peu moins touchées, sauf lorsque la pression intraventriculaire augmente fortement. La diminution de l'apport artériel qui en résulte peut affecter la perfusion tissulaire. Le débit artériel peut être mesuré par échographie Doppler. Ainsi, il est à craindre que pendant les périodes d'augmentation ou de fluctuation de la taille ventriculaire, la perfusion artérielle cérébrale puisse être compromise et qu'une lésion cérébrale supplémentaire puisse en résulter. La pression intracrânienne est en outre influencée par la plasticité/déformabilité du cerveau immature et l'expansibilité facile de la voûte crânienne due à la présence de sutures et de fontanelles ouvertes.

Il existe des preuves indirectes provenant d'expériences sur des animaux que la distension ventriculaire elle-même peut provoquer des lésions cérébrales secondaires. Ainsi, l'étirement et la perturbation axonaux secondaires à une ventriculomégalie progressive sont associés à la gliose. La distorsion et la compression vasculaire périventriculaire peuvent diminuer le flux sanguin cérébral, provoquant une lésion ischémique de la substance blanche périventriculaire. L'inflammation et la réparation peuvent interférer avec le flux de LCR.

Peu de recherches sont disponibles pour aider à répondre à la principale question impliquée dans la prise en charge clinique de la dilatation ventriculaire chez les prématurés : existe-t-il des relations entre l'élargissement ventriculaire, la perfusion cérébrale, l'apport d'oxygène au cerveau et les lésions cérébrales en cours ?

L'échographie Doppler a été appliquée chez les prématurés pour caractériser les changements post-accouchement dans les vitesses du flux sanguin cérébral artériel et veineux.[1] Un débit de veine cave supérieure extrêmement faible mesuré par échographie Doppler au cours des 24 premières heures de vie a été associé à une hémorragie intraventriculaire chez les prématurés nés avant 30 semaines de gestation.[2] En utilisant l'échographie Doppler pulsée, l'indice résistif peut être mesuré, ce qui est inversement lié au flux sanguin. Chez les nourrissons plus âgés atteints d'hydrocéphalie établie, l'indice de résistance du flux sanguin cérébral semblait être un bon indicateur de l'augmentation de la pression intracrânienne.[3] Cependant, dans un article de synthèse, la valeur des indices Doppler seuls pour prédire l'augmentation de la pression intracrânienne a été fortement remise en question.[4] Dans un article récent, l'indice résistif de l'artère cérébrale antérieure a diminué de manière significative après le drainage du LCR chez les nourrissons atteints d'HPH. [5] Bien que l'échographie Doppler soit facile à réaliser, son rôle dans la détection des changements significatifs de la perfusion cérébrale associés à l'augmentation du volume du LCR et à la dilatation ventriculaire n'est pas encore établi.

La spectroscopie proche infrarouge (NIRS) est une technique portable non invasive utilisée pour mesurer la saturation cérébrale régionale en oxygène dans le sang cérébral.[6] Le NIRS a été utilisé pour évaluer l'effet de la tête [7] et de la position du corps [8] sur l'hémodynamique cérébrale chez les prématurés, et l'effet de certains traitements, tels que l'administration de surfactant [9] et l'aspiration sur la ventilation conventionnelle ou à haute fréquence. dix] La mesure NIRS de l'oxygénation cérébrale et de l'hémodynamique montre une altération chez les nouveau-nés à risque de développer une ischémie cérébrale sévère.[11] Chez les prématurés atteints d'HTP, l'aspiration de liquide dans le LCR était associée à une augmentation significative de la perfusion cérébrale, du volume sanguin cérébral et du métabolisme oxydatif.[12,13] Dans un petit modèle animal d'hydrocéphalie aiguë, la mesure NIRS du débit sanguin cérébral global utilisant l'oxygène comme traceur était fortement corrélée au débit sanguin cérébral mesuré par des microsphères radioactives sur une large gamme de pression intracrânienne accrue. À mesure que la pression intracrânienne augmentait, la mesure NIRS et la mesure absolue du débit sanguin cérébral diminuaient. La perfusion cérébrale mesurée par le NIRS semble refléter directement le débit sanguin cérébral absolu et est suffisamment sensible pour détecter des changements significatifs de la perfusion cérébrale qui se produisent lors de l'évacuation du LCR chez les nourrissons atteints de PHH.

L'EEG à amplitude intégrée (aEEG) est un appareil utilisé pour la surveillance neurologique. L'activité électrique corticale est transformée en un signal unique qui représente l'activité de fond électrocorticale globale du cerveau. Plus précisément, les marges de tension supérieure et inférieure et l'amplitude du tracé et la présence d'une activité épileptique peuvent être évaluées. De plus, la présence de cycles veille-sommeil, une variation rythmique sinusoïdale d'amplitude, peut être évaluée. Les nourrissons > 34 semaines de gestation ont des schémas EEG prévisibles. Le signal dépend de l'âge gestationnel et de l'âge postnatal et des normes pour les prématurés ont été rapportées.[15,16] Dans un rapport de cas, 2 prématurés atteints de PHH ont présenté des cycles veille-sommeil anormaux et une activité électrique cérébrale nettement réduite avec une augmentation de l'élargissement ventriculaire avant les signes cliniques d'augmentation de la pression intracrânienne. Chez un nourrisson, l'aEEG s'est normalisé après la mise en place d'un shunt VP.[17] À ce jour, il n'existe aucune étude clinique sur l'effet de l'aspiration du LCR sur l'aEEG chez les prématurés atteints d'HTP.

Les biomarqueurs des lésions cérébrales ont été utilisés pour prédire la gravité des lésions et les résultats à long terme, identifier rapidement les patients à risque de mauvais résultats neurologiques et évaluer l'efficacité des interventions thérapeutiques. L'énolase neuronale spécifique (NSE), un marqueur des lésions neuronales, et le S100B, sécrété par les astrocytes et un marqueur des lésions gliales/neuronales, se sont avérés augmentés chez les enfants après une lésion cérébrale traumatique.[18] Chez les nourrissons prématurés atteints d'HTP, le S100B et la protéine acide fibrillaire gliale (GFAP), une protéine structurelle des astrocytes, étaient significativement élevés chez les nourrissons qui présentaient des lésions parenchymateuses cérébrales et de mauvais résultats neurologiques.[19] Ces biomarqueurs sont rapidement métabolisés et donc une élévation continue indiquerait des dommages continus. Le facteur de croissance transformant bêta (TGF-ß), produit par les fibroblastes et libéré dans le LCR après une blessure, stimule la production de protéines extracellulaires qui pourraient entraîner une PHH en raison d'une obstruction permanente au flux du LCR.[20] La cytokine IL-6 est un marqueur de l'inflammation. Il n'y a pas d'études longitudinales sur l'effet de l'aspiration de LCR sur ces marqueurs de lésions cérébrales chez les prématurés atteints d'HTP.