TC & explorations électrophysiologiques

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1 TC & explorations électrophysiologiques Jacques Luauté CHU de Lyon Enseignement National DES DIU de Médecine Physique et de Réadaptation Module : Rééducation des affections du système nerveux central Coordonnateurs : I. Richard & G. Rode Du lundi 30 mai au mercredi 1er juin 2011

2 PLAN L EEG : intérêt et limites Les potentiels évoqués : Définition Étude de l état fonctionnel des voies sensorielles A la recherche d une «signature» cérébrale de la conscience Intérêt pronostic

3 EEG Permet de reconnaître l éveil cortical! Examen sensible aux drogues Peut apporter des éléments pour orienter le diagnostic étiologique Permet de détecter l épilepsie infra-clinique ++ Permet le diagnostic de mort cérébrale: «2 EEG nuls et aréactifs à un intervalle minimal de 4h» Prélèvements pour dons d organes

4 Les Potentiels évoqués DEFINITION L enregistrement d un potentiel évoqué est dû à une variation de potentiel d une population de neurones qui déchargent en même temps après une stimulation sensorielle. A un point donné, la réponse survient avec une latence fixe, ainsi on peut la différencier du bruit de fond (l EEG) par répétition des stimulations et sommation des réponses.

5 TECHNIQUE Stimulation sensorielle Somesthésique (stimulation électrique du nerf médian) Auditive (Click, ) Visuelle (Flashs, ) Montage Électrodes situées en regard de la zone étudiée Exemple : En regard du cortex pariétal controlatéral pour enregistrer la réponse corticale primaire après stimulation somesthésique Nomenclature Système Polarité / Latence Exemple : N20 (onde négative survenant 20 ms après la stimulation)

6 Intérêt des PE chez les patients non conscients Étude de l état fonctionnel des voies sensorielles Permet de déterminer le niveau d atteinte en l absence de réponse motrice (valeur localisatrice) et en complément des examens d imagerie PES et PEA sont les plus souvent réalisés PES réponse médullaire N14 réponse corticale primaire N20 PEA réponses du tronc cérébral : pics I à V réponses corticale primaire : composantes Na Pa réponses du cortex associatif : N100, MMN et P300 PEV et PEM peuvent également être réalisés

7 Mismatch negativity Potentiel généré par tout changement (déviant) après une série de stimuli standards Potentiel négatif survenant entre 100 et 200 ms après la stimulation correspond à la détection non consciente de la différence (orientation automatique de l attention). Mémoire sensorielle pré-attentionnelle Peut-être enregistrée chez les patients non conscients

8 La composante P300 Composante attentionnelle Activité complexe du cerveau avec multiples générateurs corticaux P3a orientation automatique de l attention P3b activité post-décisionnelle Patient éveillé

9 À la recherche d une «signature» cérébrale de la conscience ou de fonctions cognitives préservées Après un coma traumatique ou non, l une des difficultés est de repérer les premiers signes d éveil et de distinguer l état végétatif de l état paucirelationnel

10 L éveil après le coma : un continuum Normal Coma E.V. État pauci-relationnel EVEIL CONSCIENCE AROUSAL AWARENESS D après Laureys et Giacino

11 L état végétatif 3 critères cliniques en faveur de la présence d un éveil végétatif Ouverture intermittente des yeux avec cycles veille / sommeil Maintien des fonctions vitales permettant la survie grâce aux soins Maintien variable des réflexes du tronc cérébral et de la moelle Task force sur les états végétatifs ; NEJM 1994

12 L état végétatif 2 Critères en faveur de l absence d éveil «conscience» Absence de réponse appropriée, reproductible, intentionnelle à des stimuli visuels, auditifs, tactiles Absence de compréhension et d expression du langage Task force sur les états végétatifs ; NEJM 1994

13 L état végétatif État végétatif persistant si > 1 mois État végétatif permanent Durée > 3 mois si coma non traumatique Durée > 1 an si coma traumatique Task force sur les états végétatifs ; NEJM 1994

14 Pour un patient en état végétatif il faut impérativement préciser l étiologie et le délai en plus de la description clinique

15 L éveil après le coma : un continuum Normal Coma E.V. E.P.R. EVEIL CONSCIENCE D après Laureys et Giacino

16 État pauci-relationnel Patients sévèrement déficitaires dont les réponses sont inconstantes, mais reproductibles témoignant de l existence d une conscience de soi ou de l environnement Giacino, Neurology 2002

17 État pauci-relationnel Critères diagnostiques Mouvements finalisés (manipulation d objet) Verbalisation intelligible Fixation et suivi du regard adaptés Manifestations affectives appropriées Giacino ; Neurology 2002

18 Il faut impérativement répéter l évaluation et voir le patient en présence de ses proches

19 État végétatif vs état pauci-relationnel Risque d erreur important 40 % selon les études rétrospectives (Andrews, BMJ 96) Intérêt des échelles cliniques étude de la «rapportabilité» La Wessex Head Injury Matrix (WHIM) La coma recovery scale révisée

20 À la recherche d une «signature» cérébrale de la conscience ou de fonctions cognitives préservées Intérêt des explorations fonctionnelles du système nerveux La mise en évidence d activations corticales associées à des tâches complexes donne des arguments supplémentaires en faveur de fonctions cognitives préservées chez ces patients Imagerie fonctionnelle : IRMf et TEP Neurophysiologie avec les PE cognitifs

21 Imagerie fonctionnelle vs neurophysiologie Imagerie fonctionnelle électrophysiologie Bonne résolution spatiale Difficile à réaliser en pratique clinique Mauvaise discrimination temporelle Bonne résolution temporelle Possible au lit du malade Coût relativement faible Moins bonne résolution spatiale

22 Imagerie mentale chez 1 patient végétatif Protocole d IRMf 2 tâches d imagerie mentale Jouer au tennis Se déplacer dans les pièces de sa maison 12 sujets sains 1 patiente âgée de 23 ans en état végétatif après un TC Au stade aigue: GCS = 4 Lésion axonale diffuse Contusion bi-frontale et temporale droite Crâniectomie bifrontale et décompressive + DVP Lors de l évaluation en IRMf réalisée à 6 mois du TC État clinique stable (score de Wessex max = 13 /62) A. M. Owen et al., Science 313, 1402 (2006)

23 Fig. 1. We observed supplementary motor area (SMA) activity during tennis imagery in the patient and a group of 12 healthy volunteers (controls) Published by AAAS A. M. Owen et al., Science 313, 1402 (2006)

24 Végétatif ou pas végétatif?

25 Végétatifs ou pas végétatifs? La mise en évidence d activations corticales associées à des tâches complexes donne des arguments supplémentaires en faveur de fonctions cognitives préservées chez ces patients

26 Rapportabilité + Rapportabilité - Signature + Pauci-R Pauci-R Signature - Pauci-R EVP

27 Vers des protocoles actifs Utilisation de ce protocole pour établir un code de communication OUI / NON 54 patients avec altération de la conscience 5 patients répondeurs 2 des 5 patients cliniquement en EV 1 patient a pu répondre à des questions en utilisant cette tâche de façon appropriée Monti et al. New England Journal of Medicine 2010

28 Copyright 2010 BMJ Publishing Group Ltd. Monti, M. M. et al. BMJ 2010;341:c3765

29 Démarches parallèle avec l électrophysiologie Le paradigme d extraction de règles locales et globales Bekinschtein et al. PNAS 2009

30 Vers des protocoles actifs Local effect (MMN) Lobes temporaux Glocal effect (P300) : perception de la violation de la règle Pariétal inférieur et frontal Bekinschtein et al. PNAS 2009

31 EPR Vers des protocoles actifs Conservent le local effect et pour certains le global effect VS Peu de local effect Pas de global effect Bekinschtein et al. PNAS 2009

32 Le pronostic du coma Répondre aux interrogations des familles Problème médical et éthique Peut on modifier les soins en fonction de données pronostiques? les actes médicaux ne doivent pas être poursuivis par une obstination déraisonnable Loi Leonetti du 22 avril 2005

33 Où se situe la frontière de l obstination déraisonnable chez les patients comateux? Certaines sociétés considèrent que l évolution certaine vers un décès ou un état végétatif permanent pourrait conduire à une décision concertée de limitation ou d arrêt de thérapeutiques actives lors de la survenue d une complication. (American Medical Association, 1986) L état végétatif permanent Non TC > 3 mois TC > 12 mois Task Force 1994

34 Pronostic de l état végétatif chronique L electrophysiologie : meilleur marqueur pronostique : L abolition bilatérale des réponses corticales primaires des PES, recueillis au cours de la première semaine, après un coma d origine anoxique, est associée à une évolution défavorable (E.V. ou DC) dans 100 % des cas (risque d erreur inférieur à 2%) Zandbergen et al. Lancet 1998

35 Pour le coma post TC : plusieurs difficultés Les états végétatifs les états végétatifs post-traumatiques sont rares le risque d erreur diagnostique est important des observations d éveil tardif ont été rapportées Qu en est-il de l état pauci-relationnel? État végétatif État pauci-relationnel Avons nous les moyens de prévoir avec certitude ces évolutions?

36 Une sortie de l EPR à distance du coma n est pas rare mais il persiste toujours des séquelles sévères. Certains sujets jeunes peuvent évoluer longtemps après un coma traumatique et peuvent récupérer une certaine autonomie EVP et EPR : 2 catégories distinctes dans les études PC Luauté et al. Neurology 2010

37 Après un coma traumatique Abolition bilatérale des réponses corticales primaires des PES VPP et Spé pour une évolution défavorable = 98,5 % Evolution défavorable : déficit sévère, état végétatif ou DC Carter et al. Crit Care Med 2001 La probabilité d éveil = 5% Robinson et al. Crit Care Med 2003 Le risque de faux positif est lié à la possibilité d une lésion focale sur la voie somato-sensorielle.

38 Intérêt d une approche «globale» Age du patient et étiologie du coma ++ Évaluations cliniques répétées dans une ambiance propice à l éveil IRM avec analyse fine par un radiologue expérimenté Attention aux lésions du tegmentum Bilans électrophysiologiques répétés avec PES et PEA jusqu aux composantes tardives et si possible cognitives

39 Valeur PC des PE au stade initial du coma Les PEA précoces explorent le tronc cérébral Abolition => mauvais PC Présence => pas de valeur PC Greenberg et al. 1981; Cant et al. 1986; Fischer et al Les PES et PEAlm qui explorent les voies somesthésiques et auditives jusqu aux cortex primaire Absence bilat. => 98,5% de mauvaise évolution Carter et al. 2001; Robinson et al. 2003; Logi et al PEAlm anormaux => RR = 5,8 pour une détérioration chez les patients végétatifs ou EPR après un an Luauté et al Présence bilat. N20 et/ou NaPa => 70% de bonne évolution Logi et al. 2003

40 Valeur PC des PE au stade initial du coma Les PEA tardifs (N100) et cognitifs (MMN) qui explorent les cortex associatifs MMN vpp éveil 90 à 100% MMN exclut une évolution vers EVP N100 => augmentation du RR d une amélioration secondaire chez les patients EPR après un an Pupilles R + N100 => vpp GOS 4-5 : 85% Absence N100/MMN => peu d intérêt

41 Conclusion EEG : épilepsie ++ Potentiels évoqués : Tronc cérébral : PEAp Cortex primaires : PES (N20) et PEA (NaPa) Cortex associatifs MMN : mémoire sensorielle pré-attentionnelle P300 : composante attentionnelle A la recherche d une signature de la conscience : intérêt des explorations fonctionnelles pour distinguer l état végétatif et l état pauci-relationnel. Le pronostic PEAp anormaux : mauvais pronostic Abolition bilatérale des N20 après un coma d origine anoxique, => E.V. ou DC Composantes cognitives présentes : bon pronostic d éveil TC Pronostic fonctionnel multifactoriel Risque d erreur important à l échelle individuelle

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