Place du Doppler transcrânien pour le diagnostic de mort encéphalique

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1 Place du Doppler transcrânien pour le diagnostic de mort encéphalique Dr L. RAMI Dr L. RAMI Réanimation Polyvalente Hôpital St-Roch - CHU Nice

2 Introduction Diagnostic de mort encéphalique (ME) critères variables selon les pays/législation Examen clinique seul (mais biais : hypothermie, barbituriques, intox/surdosage ) ME clinique + examen(s) paraclinique(s) selon pays (EEG, artériographie, angiotdm cérébrale, ) Wijdicks EF. Brain death worldwide: Accepted fact but no global consensus Wijdicks EF. Brain death worldwide: Accepted fact but no global consensus in diagnostic criteria. Neurology.2002 in diagnostic criteria. Neurology.2002 Nécessité d identification précoce des ME en vue de PMO (MDV donneur) : diagnostic ME le plus rapide possible avec sensibilité ++++ Éviter arrêt cardiaque, préserver qualité des greffons Non obligatoire Obligatoire

3 A. Conventional Angiography B. EEG C. DTC D. Tec 99m HMPAO brain scan E. PES

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6 Introduction Diagnostic de mort encéphalique critères variables selon les pays/législation Examen clinique seul (mais biais : hypothermie, barbituriques) ME clinique + examen paraclinique selon pays (EEG, artériographie, angiotdm cérébrale, ) Nécessité d identification précoce des ME en vue de PMO (MDV donneur) : diagnostic ME le plus rapide possible Éviter arrêt cardiaque, préserver qualité des greffons Examens complémentaires nombreux: EEG, artériographie +++ Mais Sensibilité, spécificité, effets secondaires réalisation/organisation, temps, disponibilité, matériel, coût, transport patient instable Examen idéal : sensible et spécifique +++, non invasif, facile, reproductible, au lit du patient, rapide, faible coût Quels type d examen : que faut-il apprécié? fonction cérébrale : activité électrophysiologique? Perfusion cérébrale? Place du doppler trans-crânien (DTC)? Wijdicks EF. Brain death worldwide: Accepted fact but no global Wijdicks EF. Brain death worldwide: Accepted fact but no global consensus in diagnostic criteria. Neurology.2002 consensus in diagnostic criteria. Neurology.2002 Heiserman JE. Neurologic complications of cerebral Heiserman JE. Neurologic complications of cerebral angiography. AJNR Am J Neuroradiol 1994 angiography. AJNR Am J Neuroradiol 1994

7 Doppler transcrânien Enregistrement/mesure du flux ou de la vitesse des globules rouges (vélocit locité Vm en cm/s) dans les gros troncs artériels riels intracrâniens par technique de Doppler pulsé. 2 types DTC: doppler «traditionnel», échographie-doppler (2D couleur guidée) sonde à basse fréquence (2 MHz) Estimation DSC Vm = vitesse moyenne : approche indirecte du DSC dans Vx étudié Vmesurée = cosθ x Vréelle elle, θ = angle d insonationd DSC : Q= Vm x S S = surface section Vx étudiée Aaslid R. Non invasive transcranial doppler ultrasound recording of flow Aaslid R. Non invasive transcranial doppler ultrasound recording of flow velocity in basal cerebral arteries. J Neurosurg 1982 velocity in basal cerebral arteries. J Neurosurg 1982

8 Doppler transcrânien Cercle artériel anastomotique de Willis (polygone de Willis)

9 Techniques DTC 4 fenêtres osseuses utilisées : transtemporale(a), transorbitaire(b) sous-occipitale(c) occipitale(c) Sous-mandibulaire

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16 Doppler transcrânien Valeurs normales connues pour chaque Vx étudié Repérage et identification des Vx étudiés Position sonde, fenêtre étudiée Profondeur d enregistrement (25-90 mm) Direction du flux sanguin Valeur normales vélocités

17 Doppler transcrânien Mesure vélocité systolique Vs, diastolique Vd, moyenne Vm Index de pulsatilité: IP = (Vs Vd) / Vm < 1,2 (1,0 +/- 0,2) Index de résistivité: IR = (Vs Vd) / Vs < 0,7 (0,4-0,7) Vs Vd

18 Doppler transcrânien TC grave (monitorage h (monitorage hémodynamique cérébrale: c ischémie, hyperdébit bit,, réactivitr activité CO2 et autorégulation DSC) HSA (vasospasme,, ischémie) HSA AVC ischémique Mort encéphalique

19 Doppler trans-crânien et ME Validité du DTC dans diagnostic de ME Par rapport examen clinique Par rapport à EEG Par rapport artériographie cérébrale Newell DW. Evaluation of brain death using Newell DW. Evaluation of brain death using transcranial doppler. Neurosurg 1989 transcranial doppler. Neurosurg 1989 Zurynski Y. Transcranial Doppler ultrasound in brain death: experience in Zurynski Y. Transcranial Doppler ultrasound in brain death: experience in 140 patients. Neurol. Res patients. Neurol. Res Petty G.W. - The rôle of transcranial Doppler in confirming brain death: sensitivity, Petty G.W. - The rôle of transcranial Doppler in confirming brain death: sensitivity, specificity and suggestions for performance and interpretation. Neurology, 1990 specificity and suggestions for performance and interpretation. Neurology, 1990 Feri M. Transcranial Doppler and brain death Feri M. Transcranial Doppler and brain death diagnosis. Crit Care Med 1994 diagnosis. Crit Care Med 1994 Hassler W. Transcranial doppler ultrasonography in raised ICP and in Hassler W. Transcranial doppler ultrasonography in raised ICP and in intracranial circulatory arrest. J Neurosurg 1988 intracranial circulatory arrest. J Neurosurg 1988 Hassler W. Transcranial Doppler study of intracranial circulatory Hassler W. Transcranial Doppler study of intracranial circulatory arrest. J Neurosurg 1989 arrest. J Neurosurg 1989 Van Velthoven V. Diagnosis of brain death. Transcranial Doppler Van Velthoven V. Diagnosis of brain death. Transcranial Doppler sonography as an additional method. Acta Neurochir 1988 sonography as an additional method. Acta Neurochir 1988

20 70 patients GCS < 5, 50 ME 40 patients: DTC vs artério DTC : ACM, BA, ICA Critères DTC standards Résultats Corrélation 100% 1er DTC : 35 ME, Se = 85% et Sp = 100% Se Temps clinique- DTC = 3h 2e DTC : Se = 95%, t = 10h 3e DTC : Se = 100%, t = 30h Durée Artério 20 min DTC 30 min 20 donneurs

21 Doppler trans-crânien et ME Critères DTC de ME : arrêt circulatoire cérébral (ACC) Examen bilatéral, 30 min, 3-5 min/vx, sur toutes les artères intra/extra Disparition vitesses diastoliques, flux diastolique négatif (flux oscillant) Absence totale de flux Ducrocq X. Consensus opinion on diagnosis of cerebral circulatory arrest Ducrocq X. Consensus opinion on diagnosis of cerebral circulatory arrest using Doppler-sonography: Task Force Group on cerebral death of the using Doppler-sonography: Task Force Group on cerebral death of the World Federation of Neurology. J Neurol Sci 1998 World Federation of Neurology. J Neurol Sci 1998

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23 Prérequis Prérequiscliniques: Critères Critères cliniques cliniques présents présents 2 2 examinateurs examinateurs Absence Absence facteurs facteurs confondants confondants Absence Absence drains, drains, craniectomies craniectomies Exclusion nx Exclusion nx nés nés Critères Critères DTC DTC de de ME ME = arrêt arrêt circulatoire circulatoire cérébral cérébral irréversible irréversible 2 2 Examens Examens min min d intervalle d intervalle bilatéral, bilatéral, artères artères intra/extra intra/extra crâniennes crâniennes Caractéristiques Caractéristiques doppler: doppler: flux flux diastolique diastolique négatif négatif (flux (flux oscillant) oscillant) Disparition Disparition vitesses vitesses diastoliques, diastoliques, Absence Absence totale totale de de flux flux

24 ««Extra- Extraand and intracranial intracranial Dopplersonography Dopplersonography is is a a useful useful confirmatory confirmatory test test to to establish establish irreversibility irreversibility of of cerebral cerebral circulatory circulatory arrest arrest as as optional optional part part of of a a brain brain death death protocol. protocol. Dopplersonography Dopplersonography is is of of special special value value when when the the therapeutic therapeutic use use of of sedative sedative drugs drugs renders renders electroencephalography electroencephalography unreliable. unreliable.»»

25 Objectifs: validité clinique des signes DTC d arrêt circulatoire cérébral (ACC) pour confirmation ME Définir un protocole test pour éviter FP Analyse littérature Étude monocentrique, simple aveugle USI neurochir, Janvier 1992-Juillet patients, GCS 3-5, 8 mois-80 ans, sexe ratio = 1/3 F TA > 90/50 mmhg DTC bilatéral : art ACI/ACM/AV/AB fenêtres sous-mand/temp/sous-occip 56 patients = 1 seul DTC 30 = 2 DTC 51 = 3 DTC ou plus

26 Critères Critères DTC DTC de de ME ME Flux Flux oscillant oscillant avec avec diastole diastole négative négative Pics Pics systoliques systoliques seuls seuls Bilatéralement Bilatéralement ACI, ACI, ACM, ACM, VA, VA, BA BA Pdt Pdt 3 3 min min par par Vx Vx Durée Durée DTC DTC min min Résultats : 433 DTC 84 MEC/ 137 dont 81 ME confirmées par DTC (2 non dopplérisables, 1 FN) 53 coma sans signes DTC d ACC Se = 96,5% et Spe = 100% 43 sédatés /137 : 31 MEC/43 dont 29 ME confirmées par DTC 12-48h avant (1 FN)

27 Étude prospective, patients inclus, 2-88 ans Critères cliniques + test apnée + EEG (n=88) et/ou angiographie cérébrale (n=64) DTC : 2 examens à 30 min voie transtemporale ou transorbitaire +/- Sous occipitale (n=24) Résultats : Se = 95% et spe = 100% 1 faux positif (volet) 5 patients non «dopplerisable» 2 patients flux systolo-diastoliques + Flux oscillants = 73% Pics systoliques = 24% Absence signal unilatéral (n=5)

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31 Indications DTC Détection risque thrombogène drépanocytose (2 à 16 ans) Détection/monitorage vasospasme HSAs Intérêts mais utilité clinique à déterminer vs autres examens Sténoses occlusives intracrânienne Arrêt circulatoire cérébralc (HTIC) Intérêts mais utilité clinique à déterminer Thromboses cérébrales (AVC ischémiques ACM) Endartériectomie carotidienne Détection microembolisme pdt chirurgie coronarienne Test vasomotricité pour sténose extracrânienne, vasospasme après HSAt Intérêts mais autres examens plus pertinents Détection shunts droit-gauche (FOP), sténoses extracrâniennes (ACI)

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33 PubMed entre 1980 et Janvier 2004 «transcranial, transforaminal, transorbital, transtemporal doppler» et «brain death, cerebral circulatory arrest» Faux positif DTC Critères d inclusions Études prospectives, Critères cliniques ME conventionnels ME clinique combinée ou non à examens paracliniques de références DTC : flux oscillants ou pics systoliques seuls

34 Critères d inclusions Études Études prospectives, prospectives, Critères Critères cliniques cliniques ME ME conventionnels conventionnels ME ME clinique clinique combinée combinée ou ou non non à à examens examens paracliniques paracliniques de de références références DTC DTC : : flux flux oscillants oscillants ou ou pics pics systoliques systoliques seuls seuls Études de de haute qualité :: Comparaison Comparaison avec avec test test référence référence Population Population représentative représentative Inclusions Inclusions consécutives consécutives selon selon critères critères cités cités Description Description DTC DTC suffisante suffisante (examen (examen reproductible) reproductible)

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38 Étude prospective Objectifs: fréquence et cause des FN + revue de la littérature 270 MCE (critères brésiliens : 2 examens cliniques dont un fait par neurologue ou neurochirurgien + test d apnée à 6h d intervalle) Signes DTC de ME (WFN): Flux oscillant ou pics systoliques dans 2 artères pdt 30 min absence de signal dans les autres, PA > 90 mmhg Résultats : Se = 75,5% (204) Faux négatifs = 47 (17,4%) : flux persistent sur une artère 19 (7%) : absence de signal Analyse uni puis multivariée : sexe féminin et absence de catécholamines Littérature : 16 études, 680 MEC Se = 88% et Sp = 98% Faux négatifs : 5% (34) persistance flux 7% (45) absence de signal

39 Critères DTC variables: 11 études sur territoire vertébrobasilaire Absence de flux dans une artère acceptée définition flux diastolique + non uniforme littérature 16 études, 680 MEC Se = 88% et Sp = 98% FN : 5% (34) persistance flux 7% (45) absence de signal

40 FP/FN au DTC Persistance flux systolo-diastolique antérogrades mais signes cliniques et EEG de ME Drains, DVE, volets Paolin A. Reliability in diagnosis of brain death. Intensive Care Med Zurynski Y. Transcranial Doppler ultrasound in brain death: experience in 140 patients. Neurol Res 1991 Nouveaux nés Glasier CM. Brain death in infants: evaluation with Doppler in US. Radiology 1989 Bode H. Diagnosis of brain death by Transcranial Doppler sonography. Arch Dis Child 1988 Anoxie cérébrale : pas d HTIC Implications Temps avant examens de confirmations rallongé Perte de donneurs d organes potentiels Hadani M. Application of transcranial Doppler ultrasonography for the diagnosis of brain death. Intensive Care Med 1999

41 Étude prospective monocentrique Simple aveugle 119 patients inclus Coma GCS < 5 DTC par neurologue Critères MCE classiques + test d apnée Pas d examen paracliniques nécessaires Aspects doppler recherchés : Flux/pics systoliques brefs isolés Flux diastoliques inversés Absence de flux systolo-diastoliques Conditions : TA > 90/50 Bilatéralement ou au moins pdt 3 mins sur 3 artères différents pdt le même examen

42 «Diastolic to-and-fro flow»

43 Résultats Résultats (1) (1): : Sensibilité Sensibilité = 70,5%, 70,5%, spécificité spécificité = 97,4% 97,4% après après 1er 1er DTC DTC 70+/-110 h 1,8 h Se 70,5% 12,6 h Se 93,2% Résultats Résultats (2) (2): : donneurs donneurs /58 /58 potentiels potentiels h 96 h Se 98,3% Se 100%

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47 DTC et ME : oui, mais Arrêt circulatoire mort encéphalique Hadani M. Application of transcranial Doppler ultrasonography for the diagnosis of brain death. Intensive Care Med 1999 Wijdicks EF. Determining brain death in adults. Neurology 1995 Shiogai T. Relationship between cerebral circulatory arrest and loss of brain functions-analysis of patients in a state of impending brain death [abstract]. Rinsho Shinkeigaku 1993 Temps variable entre arrêt circulatoire et perte fonctions cérébrales Kirkham FJ. Transcranial pulsed Doppler ultrasound findings in brain stem death. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1987 Newell DW. Evaluation of brain death using transcranial Doppler. Neurosurgery 1989 Kuo JR. Time dependent validity in the diagnosis of brain death using transcranial Doppler sonography. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2006; Quels examens? Perfusion cérébrale c? Fonction neurophysiologique?

48 Conclusion Examen à intégrer dans démarche diagnostic ME car : non invasif, fiable, sensible, reproductible, peu coûteux, au lit du patient, rapide Apprentissage facile, Littérature abondante Se % et Spécificité 100% Sloan Sloan MA. MA. Neurology Neurology Critères doppler d ACC +/- bien définis Flux oscillants Pics systoliques avec Vs < 50 cm/s Disparition flux Ducrocq Ducrocq X.J X.J Neurol Neurol Sci Sci Canadian Journal of Anesthesia 53: (2006)

49 Conclusion Mais DTC = apprécie perfusion cérébrale fonctionnalité cérébrale France = pas de valeur réglementairer pour l instant dans diagnostic ME Nécessite opérateur entrainé +++ Réalisation rigoureuse = respecter recommandations Existence fenêtre doppler non systématique (5-10%) Faux positif (drains ventriculaires, volets décompression ), FN Design des études très discutables : rétrospective, 1 examinateur, groupe contrôle, artères explorées DTC vs examen clinique +++ Critères DTC Task Force 1998 discutés (artères intra > extra : ACI) Quelles fenêtres? Intra/extra crâniennes? Toutes? Quels aspects? Ducrocq Ducrocq X. X. J J Neurol Neurol Sci Sci de de Freitas Freitas GR. GR. Persistence Persistence of of isolated isolated flow flow in in the the internal internal carotid carotid artery artery in in brain brain death. death. J J Neurol Neurol Sci Sci

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51 Monitorage quotidien en neuroréanimation +++ Indications : Diagnostic vasospasme dans HSA et suivi thérapeutique Monitorage hémodynamique cérébrale dans TC grave PIC et PPC Réactivité au CO2 et autorégulation PAM (optimisation PPC) Confirmation diagnostic clinique de mort encéphalique et «timing» optimal pour angiographie cérébrale (Se = 88% et Spe = 98%) de de Freitas Freitas GR. GR. Sensitivity Sensitivity of of transcranial transcranial Doppler Doppler for for confirming confirming brain brain death: death: A A prospective prospective study study of of cases. cases. Acta Acta Neurol Neurol Scand Scand

52 Conclusion uniquement Valeur prédictive ME Intérêts :: Raccourcir délai délai au au diagnostic Limiter Limiter perte perte donneurs potentiels Harmoniser pratique/critères res ME ME Besoin ou ou non non examen complémentaire mentaire? De De quel quel type type?

53 «However, However, this thissurvey surveyshows shows that thatmajor differences differences are are not not so somuch muchin in the theacceptance acceptanceof of the theconcept of of brain braindeath, but but in in the theprocedures proceduresphysicians physiciansuse use to to make makethe thefinal diagnosis. diagnosis.»

54 Différences notables Nb Nb examinateur examinateur?? Délai Délai examen examen clinique clinique Niveau Niveau de de PCO2 PCO2 Examens Examens complémentaires complémentaires Obligatoires Obligatoires?? Combien Combien??

55 Questionnaire Questionnaire :: CH CH existence existence protocole protocole Prérequis Prérequis à à l examen l examen Examen Examen clinique clinique Test Test apnée apnée Examens Examens complémentaires complémentaires Are we equals in in diagnosis?

56 Conclusion uniquement Valeur prédictive ME Intérêts : : Raccourcir délai ddélai au au diagnostic Limiter Limiter perte perte donneurs potentiels C est le jeu ma pauvre Lucette!!! Harmoniser pratique/critères res DTC DTC dans ME ME Revoir critères res DTC DTC de de ME ME Besoin d éd d étude multicentrique, double aveugle vs vs artériographie riographie de de haute qualité