Stéroïdes et microcirculation en chirurgie cardiaque (SICS)

Introduction La chirurgie cardiaque est associée à un dysfonctionnement organique de sévérité variable, ce qui entraîne en outre une augmentation de la durée du séjour en USI (USI LOS) ou même une mortalité plus élevée. Différents mécanismes entrent en compte, de l'hémodynamique globale en passant par l'hémodynamique régionale jusqu'aux altérations de la microcirculation.

Celles-ci sont dues à une réaction inflammatoire intense déclenchée par le contact du sang avec les surfaces de circulation extracorporelle, le contact sang - air issu de la ponction cardiotomie, l'héparine et les complexes héparine - protamine, l'ischémie - médiateurs de la reperfusion, et les toxines du tube digestif.

Ces altérations sont observées aussi bien en chirurgie à cœur battant qu'en chirurgie avec circulation extracorporelle (RCP). La réponse inflammatoire est probablement moins importante en chirurgie off - pump bien que cette hypothèse soit souvent remise en cause et que certaines publications montrent que les modifications associées à la CBP ne pourraient être que transitoires.

La réponse inflammatoire est éventuellement réduite par l'administration de fortes doses de corticoïdes à l'induction de l'anesthésie - en préservant l'intégrité de la membrane cellulaire, l'adhésion des leucocytes et l'atténuation de l'immunité cellulaire, et enfin par la réduction de la libération du complément et des cytokines.

De nombreuses méta-analyses montrent les bénéfices de cette stratégie avec un profil de sécurité acceptable :

• Réduction de la fibrillation auriculaire
• Réduction possible de la durée de séjour en soins intensifs
• Même incidence d'infection de la plaie

Dans les risques peuvent être observés:

• Incidence plus élevée d'hyperglycémie
• Pas d'impact sur la mortalité globale Cependant, deux grands ECR récents n'ont trouvé aucun bénéfice en termes de morbidité-mortalité, d'incidence d'infection de plaie et éventuellement d'augmentation du nombre de réinterventions pour tamponnade.

Compte tenu du faible niveau de preuve sur les bénéfices réels et sur certains effets secondaires, l'utilisation systématique des corticoïdes (tels qu'appliqués dans notre centre) a été abandonnée par une partie des centres de chirurgie cardiaque.

Néanmoins, les corticoïdes pourraient être bénéfiques dans des sous-groupes spécifiques. Afin d'identifier ces patients, il est important de comprendre le mécanisme des altérations de la microcirculation dans le cadre de la chirurgie cardiaque avec CBP et l'effet des corticoïdes sur les processus inflammatoires induits par la CBP.

Les altérations de la fonction endothéliale sous CBP peuvent être observées à trois niveaux :

1. réactivité endothéliale (vasodilatation et vasoconstriction)
2. flux sanguin (accélération et décélération)
3. glycocalyx (couche protectrice endothéliale) Ces trois composants de la microcirculation sont étroitement liés. L'étude de De Backer sur la microcirculation sublinguale montre ses altérations spécifiques à ce type de chirurgie (plus prononcées en chirurgie cardiaque avec CBP qu'avec pompe) et non retrouvées en chirurgie mineure (thyroïdectomie). Il a également trouvé une corrélation positive avec le niveau de lactate. La chirurgie cardiaque peut être considérée comme un modèle intéressant d'étude de la microcirculation et de la fonction endothéliale.

L'hypothèse des chercheurs est que les modifications de la microcirculation ainsi que celles de la fonction endothéliale en chirurgie cardiaque avec CBP sont dues à l'altération des cellules endothéliales et à l'altération de sa couche protectrice - le glycocalyx, condition qui dérégule la réactivité des tissus périphériques à l'hypoxie, et que les corticoïdes pourraient les réduire. altérations.

Les chercheurs étudieront la fonction endothéliale par trois méthodes :

A/ La FMD (Flow Mediated vasoDilation) qui est une technique non invasive considérée comme le gold standard pour l'évaluation de la réactivité endothéliale depuis la fin des années 1990. Il est basé sur la mesure échographique de la variation de diamètre de l'artère brachiale et l'évaluation du débit Doppler, lors d'un épisode d'ischémie transitoire induit par le gonflage pneumatique de la manchette (test d'occlusion vasculaire).

Trois études ont montré une altération réversible de la fonction endothéliale principalement après chirurgie cardiaque utilisant la CBP avec flux sanguin continu (variation de la FMD d'environ 11 %). S'attendant à une réduction de 5 % de la dysfonction endothéliale avec les corticoïdes, les chercheurs analyseront un groupe de 60 patients (30 dans le groupe corticoïdes et 30 dans le groupe placebo). Dans les études précédentes, la variation est déjà significative lorsque la fièvre aphteuse varie de 1,5 à 2 %.

B/ NIRS (spectroscopie proche infrarouge) - c'est une technique non invasive qui mesure la saturation en oxygène des tissus périphériques et permet d'évaluer la consommation d'oxygène et la réactivité de la microcirculation lors d'un test d'occlusion artérielle distalement à la coiffe compressive.

Les altérations des variables dérivées du delta StO2 (saturation en oxygène des tissus périphériques) après un événement ischémique - reperfusion, plutôt que la valeur absolue de StO2 sont prédictives de mauvais pronostic chez un patient septique ou en cas de traumatisme crânien grave. Ces variables sont delta StO2, HbT (hémoglobine tissulaire totale) et THI (indice d'hémoglobine musculaire). A partir de ces éléments peuvent être calculés d'autres : RdecStO2 (taux de diminution de la StO2 pendant l'événement ischémique reflétant la consommation tissulaire d'oxygène) et RincStO2 (taux d'augmentation de la StO2 pendant la phase de reperfusion, correspondant à une hyperémie relative). Les deux sont exprimés en %/s. L'intensité de la reperfusion peut être quantifiée par delta THI.

Une étude récente en chirurgie cardiaque n'a pas montré de modifications de la StO2 sous CBP mais en fournissant un petit échantillon de population et le type de surveillance utilisé, cette étude pourrait inclure des biais méthodologiques.

Enfin, très récemment, une corrélation entre la fièvre aphteuse et la variation du NIRS lors d'un test d'occlusion vasculaire a été trouvée chez un jeune sujet sain, ce qui ne fait que confirmer l'influence de la fonction endothéliale sur la microcirculation.

C/ Syndecan - 1 bilan de concentration : Cette molécule est étroitement liée au glycocalyx et est considérée comme le marqueur le plus prédictif de son intégrité.

De nombreux facteurs peuvent provoquer des lésions de cette structure (inflammation, hyperglycémie, CBP, etc.). Sa destruction entraîne en outre une altération de la fonction endothéliale (vasoconstriction et vasodilatation), médiée principalement par des facteurs endothéliaux.

Les corticoïdes peuvent être considérés comme la molécule la plus efficace pour la protection du glycocalyx.

Pourtant, les chercheurs analyseront le syndécane - 1 comme marqueur du glycocalyx.

Matériel et méthodes :

Après l'approbation du comité d'éthique et l'obtention d'un consentement éclairé signé, les investigateurs inscriront 60 patients devant subir une chirurgie cardiaque avec CBP (aorto - pontage coronarien ou remplacement valvulaire).

Les patients randomisés dans le groupe Corticoïdes recevront 500mg de méthylprednisolone dans 100ml de NaCl 0,9% à l'induction de l'anesthésie, le groupe Placebo recevra 100ml de NaCl 0,9% - les deux solutions sont préparées à la pharmacie hospitalière et seul le pharmacien connaît la préparation contenu (double aveugle).

Les critères d'exclusion sont l'âge inférieur à 18 ans, la chirurgie d'extrême urgence si les tests ralentissaient le traitement chirurgical. Les investigateurs excluent également les patients chez qui la mise en place d'un brassard pneumatique serait impossible (amputation, fistule AV)

Procédure d'anesthésie :

Tous les patients reçoivent la même technique d'anesthésie, à base de propofol et de rémifentanil à objectif de concentration. La relaxation est obtenue par le cisatracurium en perfusion continue. Ce type d'anesthésie est la pratique courante à l'hôpital Erasme. Tous les patients sont équipés d'un cathéter artériel radial et d'un cathéter veineux central, l'utilisation d'un cathéter artériel pulmonaire est laissée à la discrétion de l'anesthésiste.

Avant de commencer la CBP, tous les patients reçoivent de l'héparine avec un ACT cible (temps de coagulation activé) supérieur à 480 secondes. L'amorçage du CBP consiste en 500 ml de gélatine (Geloplasma, Fresenius), avec 500 ml de cristaloïdes (Plasmalyte, Baxter) et 200 ml de mannitol (Mannitol 15%, Baxter). La cardioplégie est obtenue par perfusion sanguine (T 36°) de chlorure de potassium. Le débit CBP est continu de 2,4L/m2 et la pression artérielle moyenne est maintenue entre 60 et 90 mm Hg. La glycémie est strictement contrôlée dès l'induction de l'anesthésie par une insuline à courte durée d'action administrée en continu.

Tous les patients sont transférés aux soins intensifs après la chirurgie, sous sédation avec du propofol et du rémifentanyl jusqu'à ce que la stabilité hémodynamique et l'absence de saignement soient atteintes. La sédation est alors arrêtée et le patient est extubé.

Test d'occlusion vasculaire :

La variation du diamètre artériel et le flux Doppler sont mesurés au niveau de l'artère brachiale au-dessus de l'épicondyle médial, en amont du brassard pneumatique placé à l'avant-bras. Pour l'analyse échographique, une sonde linéaire de 12 MHz sera utilisée, maintenue par un support métallique pour permettre plus de précision et une meilleure reproductibilité. Après la mesure initiale du diamètre, un brassard pneumatique 50 mmHg sera gonflé au-dessus de la pression artérielle du patient pendant 5 minutes, afin d'induire une ischémie. Les variations de diamètre de l'artère brachiale sont mesurées en continu depuis 30 secondes avant le relâchement du brassard jusqu'à 3 minutes après. La fièvre aphteuse est évaluée par les paramètres suivants : diamètre de base et variation maximale de la fièvre aphteuse en pourcentages. Dans de nombreuses études, la FMD est calculée à l'aide de la formule : FMD (%) = ([diamètre de la dilatation maximale après relâchement du brassard - diamètre de base]/diamètre de base) x 100. Afin de réduire la variabilité de la mesure, la variation du diamètre sera ajustée au diamètre de base et au stimulus initial évalué par le flux Doppler. Les données seront stockées et analysées par Quipu FMD.

La StO2 est mesurée par un spectromètre tissulaire (Invos, Covidien) composé d'un photodétecteur, d'un processeur et d'une sonde optique de 15 mm. Ce proble est placé sur l'éminence thenar du bras sans aucune ligne IV. StO2 est enregistré toutes les 2 secondes.

Pratiquement, après avoir effectué les mesures échographiques initiales, et après 3 minutes de stabilisation de la StO2 (ligne de base), un événement ischémique de 5 minutes est créé par un gonflage rapide du brassard pneumatique à une valeur de 50 mmHg au-dessus de la pression artérielle systémique du patient. Cela arrêtera le flux sanguin artériel et veineux dans l'avant-bras, entraînant une diminution de l'HbO2 (= taux de diminution de la StO2 (%/s)).

Après 5 minutes, le brassard sera rapidement dégonflé (< 1 seconde) induisant une augmentation du diamètre artériel et du débit - la variation est évaluée par échographie et Doppler. Dans le même temps, la StO2 augmente (= taux d'augmentation de la StO2 (%/s)) et atteint des valeurs supérieures à la valeur initiale (= hyperémie réactive = diamètre delta, vitesse d'écoulement et StO2). L'appareil NIRS mesure également le THi (indice d'hémoglobine tissulaire) au départ et à 1 minute, son minimum et son maximum.

Le taux d'augmentation du diamètre artériel reflète la réactivité endothéliale tandis que le taux d'augmentation de la StO2 est considéré comme un tissu = marqueur du flux d'hémoglobine. L'hyperémie réactive peut être interprétée comme un test de réactivité de la microcirculation. Le taux de diminution du StO2/THi est considéré comme un marqueur de la consommation d'oxygène.

L'analyse du Syndecan-1 est réalisée sur plasma congelé par la technique ELISA, en utilisant des anticorps spécifiques (kit ELISA de Ray Biotech, Inc), cette méthode a déjà été utilisée dans des études antérieures.

Calendrier des mesures :

Les mesures sont réalisées la veille de l'intervention, à l'admission en réanimation, à 24h et au 7ème jour d'hospitalisation.

Évaluation de la fonction du glycocalyx :

La première analyse sera réalisée la veille de l'intervention, puis après l'induction de l'anesthésie, à l'admission en réanimation, à 24h et 48h.