Tension artérielle et débit sanguin cérébral après un arrêt cardiaque

Contexte Les patients souffrant d'un arrêt cardiaque hors de l'hôpital (OCHA) ont un mauvais pronostic, et parmi les patients admis à l'hôpital après le retour de la circulation spontanée, la survie à 1 an est d'environ 50 % ou moins. L'anoxie lors d'un arrêt cardiaque et la reperfusion subséquente après réanimation affectent le cerveau et d'autres organes, et pour les patients admis dans une unité de soins intensifs, la cause la plus fréquente de décès est une lésion cérébrale hypoxique-ischémique. Dans les minutes qui suivent la réanimation, le débit sanguin cérébral (CBF) augmente considérablement, après quoi le CBF est souvent réduit dans les 12 à 24 heures suivantes avec des différences régionales par lesquelles le débit sanguin vers certaines régions du cerveau peut être considérablement réduit.

La pression artérielle moyenne (PAM) et le débit cardiaque sont souvent réduits après un arrêt cardiaque en raison d'un dysfonctionnement du myocarde causé par une lésion d'ischémie-reperfusion, un infarctus du myocarde possible qui peut avoir déclenché l'arrêt cardiaque, une maladie cardiaque préexistante et, en outre, de nombreux patients développent une septicémie. comme une réponse inflammatoire. Les survivants comateux après un arrêt cardiaque sont généralement refroidis, intubés et mis sous sédation à l'aide de propofol qui abaisse à la fois la PAM et réduit environ de moitié le CBF et le taux métabolique cérébral. Traditionnellement, le CBF a été considéré comme non affecté par les changements de MAP entre 60 et 150 mmHg par ce qu'on appelle l'autorégulation cérébrale. Pourtant, le CBF peut être influencé par des changements dans cette plage de MAP et l'autorégulation cérébrale serait altérée chez les patients réanimés après un arrêt cardiaque, le CBF devenant dépendant du MAP.

Seules des données limitées sont disponibles sur l'effet de la MAP sur le DSC chez les patients atteints d'OHCA. L'oxygénation cérébrale, déterminée par spectroscopie dans le proche infrarouge (NIRS), n'est pas affectée par une augmentation de la PAM de 65 à 85 mmHg en utilisant la noradrénaline. Cependant, l'évaluation de l'oxygénation cérébrale à l'aide du NIRS est affectée par la noradrénaline en raison de la vasoconstriction cutanée. Dans une étude similaire chez des patients anesthésiés subissant une intervention chirurgicale, le NIRS a déterminé que l'oxygénation cérébrale n'était pas affectée par une augmentation de la PAM de 62 à 82 mmHg en utilisant la noradrénaline alors que le CBF augmentait de 15 %.

Les patients réanimés après un arrêt cardiaque sont souvent hypotendus (généralement définis comme une PAM < 60-65 mmHg) et l'hypotension est associée à de mauvais résultats neurologiques qui peuvent être liés à une diminution du DSC et à un plus grand degré de lésions cérébrales hypoxiques-ischémiques. Il n'est pas clair, cependant, si une augmentation de la PAM à l'aide de vasopresseurs tels que la noradrénaline, améliore les résultats cliniques. Deux petites études n'ont pas démontré d'effet clair du maintien de la MAP à 80-100 mmHg par rapport à 65-75 mmHg sur les mesures radiographiques ou sur les biomarqueurs de lésions neuronales. Dans la pratique clinique, une PAM ≥ 65 mmHg est souvent visée, mais il n'est pas clair si le DSC et son métabolisme peuvent être augmentés en maintenant la PAM à un niveau plus élevé.

L'étude inclura vingt patients comateux réanimés après OCHA, en raison d'une cause cardiaque suspectée ou confirmée, et sera menée dans les 2 jours suivant la réanimation. L'étude évaluera si le CBF et le métabolisme cérébral sont affectés par une augmentation à court terme de la PAM à un niveau supérieur à celui visé dans la pratique clinique. La MAP sera ajustée à 65, 80 et 95 mmHg dans un ordre aléatoire. La noradrénaline sera utilisée comme outil pour évaluer l'effet de la MAP car elle n'a pas d'effet direct sur le CBF.

Objectif Le but de l'étude est d'évaluer si le DSC et le métabolisme cérébral sont augmentés en maintenant la PAM à un niveau supérieur à celui utilisé en pratique clinique, chez les patients comateux après OHCA.

Hypothèses Une augmentation de la PAM de 65 à 95 mmHg augmentera le DSC et le métabolisme cérébral.

Méthodes

L'étude est une étude de cohorte prospective monocentrique de vingt patients consécutifs qui sont dans le coma après une réanimation de l'OHCA. Les patients seront inclus dans les 48 heures après la réanimation de l'OHCA mais au plus tôt 6 heures après le retour de la circulation spontanée. L'expérience sera menée le plus tôt possible après l'inscription des patients. Les patients seront admis à l'unité de soins intensifs cardiologiques 2143 du Rigshospitalet, à Copenhague, au Danemark. Dans le cadre des soins de routine, les patients sont sous sédation au propofol et de la noradrénaline est administrée pour maintenir une PAM de 65 mmHg. On estime que plus de 90 % des patients auront besoin de noradrénaline pour maintenir la PAM. Avant le début de l'étude, le patient doit avoir été stable sur le plan hémodynamique pendant au moins une heure, avec une PAM d'environ 65 mmHg, et toute modification de la perfusion de noradrénaline ne doit pas dépasser 25 % de la dose pendant cette période. De plus, la sédation du patient doit avoir été stable pendant au moins 30 min et la tension de CO2 en fin d'expiration doit être stable entre 4,5 et 6,0 kPa. Dans l'étude, les chercheurs ajusteront temporairement le débit de perfusion de noradrénaline aux trois niveaux suivants de MAP :

• PAM 65 mmHg.
• PAM 80 mmHg.
• PAM 95 mmHg.

L'ordre des trois niveaux de MAP est randomisé en tirant une enveloppe juste avant le début de l'expérience. L'administration de noradrénaline se fait par un cathéter veineux central, à l'aide d'une pompe à perfusion électronique, et la vitesse de perfusion est ajustée lentement jusqu'à ce que le niveau donné de MAP soit atteint. La noradrénaline est de courte durée et n'a aucun effet direct sur le CBF. Lorsque la MAP a été stable au niveau donné pendant au moins 20 min, les mesures sont effectuées pendant les 5 min suivantes, après quoi le débit de perfusion de noradrénaline est ajusté au niveau suivant de MAP. Si la PAM ne chute pas à 65 mmHg en réduisant ou en arrêtant la perfusion de noradrénaline, l'évaluation n'est pas effectuée. Aucune tentative ne sera faite pour réduire la PAM (par exemple par l'administration d'un vasodilatateur). Si un débit de perfusion de noradrénaline > 0,5 µg/kg/min est nécessaire pour atteindre un niveau donné de MAP, le débit de perfusion ne sera pas augmenté davantage et aucune évaluation ne sera effectuée à ce niveau ou à des niveaux supérieurs de MAP. Lorsque les mesures ont été réalisées aux trois niveaux de PAM, ou aux niveaux de PAM qu'il était possible d'évaluer, l'étude est terminée, après quoi le contrôle de PAM se fera selon la pratique clinique. L'étude durera environ deux heures et n'influencera pas les soins aux patients à d'autres égards. Les patients qui reçoivent des inotropes, y compris la dopamine, la dobutamine ou la milrinone en dehors de la noradrénaline, dans le cadre de la pratique clinique, peuvent être inclus dans l'étude. L'étude n'est pas une enquête sur les médicaments car la noradrénaline est utilisée comme outil pour contrôler la PAM.

Des mesures

Dans le cadre de la pratique clinique, une ligne artérielle et un cathéter de Swan-Ganz sont placés, un électrocardiogramme de dérivation II et une oxymétrie de pouls périphérique sont surveillés et une échocardiographie est effectuée. Dans l'étude, les mesures suivantes sont effectuées:

• La PAM est évaluée de manière invasive par une ligne artérielle.
• Fréquence cardiaque par plomb II ECG.
• Saturation périphérique en O2 par oxymétrie de pouls sur un doigt.
• Débit cardiaque et pression veineuse centrale par cathéter de Swan-Ganz.
• Fraction d'éjection du ventricule gauche par échocardiographie.
• Guidé par ultrasons, un cathéter est placé dans la veine jugulaire interne et la pointe est avancée rétrogradement jusqu'au bulbe de la veine afin d'évaluer le métabolisme cérébral en comparant des échantillons de sang de la ligne artérielle et du sang veineux jugulaire ayant traversé le cerveau (voir dessous).
• Le sang est prélevé des cathéters veineux artériel, de Swan-Ganz et jugulaire pour évaluer la concentration d'hémoglobine, de lactate, de glucose et de bicarbonate, le pH et la tension d'O2 et de CO2 par analyse de gaz.
• A partir des cathéters veineux artériels et jugulaires, du sang sera prélevé pour analyse de métabolomique, c'est-à-dire un grand nombre de métabolites afin de décrire le métabolisme du corps et du cerveau. Au total, 63 ml de sang seront prélevés.
• Le flux sanguin dans les artères carotides internes et vertébrales sera évalué au niveau du cou à l'aide d'une échographie duplex avec une sonde linéaire. L'artère carotide interne est insonorisée à au moins 1,5 cm en aval de sa bifurcation et l'artère vertébrale entre les apophyses transverses C2-5 avec la tête tournée d'environ 30⁰ vers le côté controlatéral. Afin de limiter l'influence de la ventilation, trois enregistrements d'environ 15 s sont réalisés à chaque niveau de PAM et la moyenne est rapportée. Une fréquence de 8 à 12 MHz est utilisée et le gain est réglé aussi haut que possible tandis que la lumière du vaisseau est sans écho. Le débit sanguin est calculé à partir de la vitesse du sang mesurée et du diamètre du vaisseau tel qu'évalué à l'aide d'un logiciel automatique pour suivre la paroi du vaisseau. Le DSC est estimé à deux fois la somme du débit sanguin de la carotide interne et de l'artère vertébrale. Le débit sanguin de la carotide interne et de l'artère vertébrale sera également corrigé de toute modification de la PaCO2 en utilisant un facteur de 19 %/kPa (résultats non publiés de l'étude "Cerebral Blood Flow during Propofol Anesthesia" NCT02951273).
• L'oxygénation des muscles cérébraux et deltoïdes est évaluée à l'aide du NIRS en plaçant un appareil qui émet et reçoit de la lumière sur le front et le muscle deltoïde, respectivement.
• La vitesse du sang dans l'artère cérébrale moyenne est évaluée par Doppler transcrânien en plaçant une sonde à ultrasons sur la tempe.
• La pupillométrie Neuroptique NPi-200 sera utilisée pour évaluer la taille de la pupille et la réaction à la lumière.

Les valeurs sont moyennées sur 2 min. Le placement d'un cathéter dans la veine jugulaire interne, les évaluations par ultrasons et NIRS, la pupillométrie et les échantillons de sang sont effectués dans le cadre de l'étude. Les données de l'étude comprendront des mesures hémodynamiques, des données physiologiques, l'administration de médicaments, les paramètres du ventilateur et les résultats des échantillons de sang prélevés dans le cadre de l'étude. Les antécédents médicaux seront évalués à partir du dossier du patient en ce qui concerne les critères d'inclusion et d'exclusion et comprendront l'âge, le sexe, les maladies antérieures, la cause de l'arrêt cardiaque, le traitement préhospitalier et hospitalier. Les informations sur le décès du patient ou la fonction neurologique à la sortie de l'hôpital seront enregistrées à partir du dossier médical.

Statistiques Taille de l'essai : La différence minimale cliniquement importante dans le débit sanguin de l'artère carotide interne entre les évaluations à MAP 65 et 95 mmHg est estimée à 15 %. Un calcul de puissance a indiqué qu'il fallait au moins 16 patients pour détecter une différence de débit sanguin dans l'artère carotide interne de 15 % correspondant à environ 24 ml/min avec un écart type pour le changement de 31 ml/min afin d'obtenir un débit sanguin de 5 %. seuil de signification et une puissance de 80 %. L'étude comprendra 20 patients.

Éthique Le protocole d'étude (H-22000181) est approuvé par le Comité d'éthique régional de la région de Copenhague (De Videnskabsetiske Komiteer Region Hovedstaden, 0045 38666395, Email : vek@regionh.dk, Adresse : Blegdamsvej 60. 1. sal opgang 94A11, DK-2100 Copenhague, Danemark). Les patients sont dans le coma et ne peuvent pas donner leur consentement éclairé lors de l'inscription. Le consentement éclairé sera obtenu du plus proche parent et d'un autre médecin de l'hôpital qui n'est pas affilié au service de cardiologie ou au traitement du patient (tuteur légal). L'étude sera arrêtée et le patient exclu, si le parent le plus proche ou le tuteur légal retire son consentement à participer, si le patient n'est pas en état de participer à l'étude, ou s'il existe une suspicion de complication liée à l'étude. Si le patient reprend conscience, il sera informé de l'étude et devra donner son consentement éclairé afin d'être inclus dans l'ensemble de données.

Les patients seront profondément sédatés et ne ressentiront donc aucun inconfort lié à l'étude. Les évaluations par échographie, NIRS et pupillométrie sont sans risque. La mise en place d'un cathéter dans la veine jugulaire interne est associée à un risque mineur de saignement et d'infection. Les investigateurs considèrent qu'il n'y a pas de risque accru par une augmentation à court terme de la PAM à 80 et 95 mmHg. L'étude est contrôlée par l'Agence danoise de protection des données.

Les enquêteurs n'ont aucun conflit d'intérêts.