Adaptation d’un outil de monitorage de l’autorégulation cérébrale aux enfants gravement malades sous assistance extra corporelle

Les patients assistés par ECMO pour une défaillance respiratoire et/ou hémodynamique sévère sont à haut risque de développer des lésions neurologiques. L’autorégulation cérébrale (ARC) est une réponse physiologique permettant de maintenir le débit sanguin cérébral (DSC) stable face aux variations de pression artérielle (PA) si celle-ci se maintient entre une limite inférieure (Lower Limit of Autoregulation (LLA)) et une limite supérieure (Upper Limit of Autoregulation (ULA)). Dans différentes pathologies dont le traumatisme crânien, il a été démontré que les altérations de l’ARC étaient associées à un mauvais pronostic neurologique. Par ailleurs, des études animales ont mis en évidence des perturbations de l’ARC induites par la mise en place d’une ECMO, suggérant que cette technique pourrait participer à la création ou à l’aggravation des lésions cérébrales chez ces patients. L’ARC peut être estimée par le calcul d’un index de corrélation (Cerebral Oxymetry Index, COx) entre les variations de la PA et de la saturation tissulaire cérébrale en oxygène (rSO2) utilisée comme substitut du DSC. Lorsque l'ARC est préservée, la rSO2 n’est pas impactée par les modifications de la PA, ce qui se traduit par une diminution de la valeur du COx. Lorsque l'ARC est altérée, les modifications de rSO2 sont directement corrélées aux changements de PA, le COx tendant alors vers 1.La première partie pré-clinique de ces travaux a consisté à adapter un outil de monitorage continu de l’ARC (logiciel ICM+, Université de Cambridge) aux enfants assistés par ECMO : recueil du signal, past processing, automatisation de l’analyse des courbes, calcul des variables d’intérêt.La seconde partie clinique prospective incluant 29 enfants a évalué la faisabilité de ce monitorage au lit du patient. Les résultats principaux étaient l’obtention d’un signal de COx chez 100% des patients et d’une valeur de PA optimale, de LLA et d’ULA durant 90,8% du temps de monitorage. Le COx moyen était significativement plus élevé durant le premier jour d’ECMO comparé au second (0.1 (0.02-0.15) vs 0.01 (-0.05-0.1), p=0.002). Chez les enfants ayant présenté un évènement neurologique aigu (ENA) sous ECMO (accident vasculaire cérébral et/ou convulsions et/ou mort cérébrale, n=12), le COx moyen et le pourcentage de temps passé avec un COx supérieur à 0.3 étaient significativement plus élevés comparés aux enfants indemnes (0.09 (0.01-0.23) vs 0.04 (-0.02-0.06), p=0.04 et 33.3% (24.8-62.1) vs 20.8% (17.3-23.7), p=0.001, respectivement). Le temps passé en dessous de la LLA et au-dessus de l’ULA était également significativement supérieur chez ces patients ayant présenté un ENA comparés aux autres (17.2% (6.5-32.9) vs 5.6% (3.6-9.9), p=0.02 et 13% (5.3-38.4) vs 4.2% (2.7-7.4), p=0.004, respectivement).La troisième partie était consacrée à l’étude de l’influence des échanges gazeux sur l’ARC dans cette population. Dans cette étude (n= 30 enfants), 402 gaz du sang artériels ont été recueillis et les paramètres d’ARC étaient moyennés durant l’heure précédant chaque prélèvement. La relation entre la valeur de COx et la PaCO2 n’était pas linéaire mais la valeur de COx avait tendance à être plus élevée en cas d’hypercapnie comparée à la normocapnie. Les valeurs de MAP, de LLA et d’ULA étaient exprimées en pourcentage de la MAP attendue pour l’âge (nMAP, nLLA and nULA). Considérant la durée complète de l’assistance par ECMO, une corrélation faible mais statistiquement significative entre la PaCO2 et la nULA (R=0.389, p=0.006) a été mise en évidence. Durant le premier jour d’ECMO, cette corrélation était plus forte (R=0.738, p=0.03) et une corrélation positive entre la nLLA et la PaCO2 était observée (R=0.606, p=0.002). Une très faible corrélation négative entre la PaO2 et la nULA était observée durant l’ensemble du traitement et durant le premier jour d’ECMO (R=-0.07 p=0.03 and R=-0.136 p=<0.0001 respectivement).