Chirurgie du Rachis. Intérêt des Potentiels Evoqués.

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1 Chirurgie du Rachis. Intérêt des Potentiels Evoqués. Véronique Mutschler Explorations fonctionnelles Système Nerveux Département de Neurologie. HUS.

2 Potentiels Évoqués. Définitions. C est l activité électrique provoquée par une stimulation et recueillie entre 2 électrodes C est donc un outil d'évaluation des voies sensitives et sensorielles Sur le plan électrophysiologique, il s agit de potentiels d action de fibres nerveuses et/ou de potentiels synaptiques

3 L'enregistrement des PE Les PE sont des signaux de faible voltage (0.1-10µV) d où la nécessité d une amplification du signal, d un filtrage adéquat et d un moyennage (addition des réponses consécutives à une série de stimulations)

4 Le moyennage

5 Les Potentiels Somesthésiques (PES) Les PES testent les voie lemniscales de la proprioception (cordons postérieurs) Enregistrement: Stimulation d un nerf mixte par série de chocs électriques brefs non douloureux Recueil du signal étagé, périphérique, médullaire et au scalp

6 Les Potentiels Moteurs (PEM) Les PEM testent la voie motrice pyramidale Enregistrement: Stimulation magnétique transcrânienne ou rachidienne (stim. racines motrices) Recueil des réponses EMG évoquées au niveau différents groupes musculaires cf. quadriceps, jambier ant. etc

7 Intérêt des PE avant la chirurgie du PES et PEM rachis. Evaluation du retentissement fonctionnel d un canal rachidien étroit ou d une hernie discale compressive sur les voies sensitives et motrices médullaires ex. myélopathie cervicale : altérations réponses médullaires + TCC MI aux PES et temps de conduction central aux PEM surtout pour les muscles des MI

8 Intérêt des PE avant la chirurgie du rachis. Les racines sont explorées par les PEM (stimulateur au niveau du rachis avec stimulation magnétique des racines motrices et recueil des réponses sur plusieurs muscles correspondant à des niveaux radiculaires étagés) et l EMG

9 Intérêt des PE avant la chirurgie du rachis. PE préopératoires systématiques si monitoring PE prévu (environ 20% asymétrie PES dans scolioses idiopathiques) Aide à la recherche de l origine neurologique d une scoliose ou cyphose ex. maladie de Friedreich, Arnold-Chiari..

10 Techniques de PE utilisables pour le monitoring opératoire des interventions sur le rachis. PE somesthésiques (PES). PE moteurs (PEM et PEM-D). PE mixtes neurogènes (PEMN).

11 Intérêt de la surveillance peropératoire des PE. C est un «neuro-monitoring» qui doit permettre D identifier précocement un dysfonctionnement neurologique (lié à une rétraction, compression, étirement d une structure nerveuse ou à un déficit circulatoire). Et éventuellement des altérations systémiques (hypoxie ou hypotension). Dans le but d alarmer le chirurgien le plus vite possible, pour essayer d éviter des séquelles neurologiques.

12 Intérêt de la surveillance peropératoire des PE dans la chir. du rachis. Cf. risque complications neurologiques dramatiques surtout pour chir. correctrice déformations rachidiennes avec taux de risque de complications médullaires post-op (dont paraplégies) = 0,5 à 0,9% par compression (cf. saignement épidural, matériel), étirement des structures nerveuses, ischémie médullaire (généralement liée à une cause locorégionale cf. dérotation, parfois d origine générale cf. hypotension) et possibilité de riposte chirurgicale en cas de modification des PE.

13 Intérêt de la surveillance peropératoire des PE dans la chir. du rachis. Parfois encore, pratique d un «réveil sur table» en fin d intervention (test de Stagnara). Les PE ont l avantage de permettre une surveillance «on-line» pendant toute l intervention.

14 Contraintes monitoring per-opératoire Possibilité de parasitage des PE (parfois alors ininterprétables) lié à l environnement cf. autres appareils électriques, scialytiques, néons, sols électrostatiques, mobilisation des électrodes ou des câbles par les acteurs du bloc etc. Solutions : alimentation dédiée à l appareil de PE avec mise à la terre propre, traitement antiélectrostatique sol etc...

15 Contraintes monitoring per-opératoire Impossibilité d enregistrer pendant le bistouri électrique y compris bipolaire cf. parasitage, réjection traces (très faible risque brûlures sous é recueil et/ou stim.) Faire attention au câblage et permettre (ou assurer) son installation Avoir un appareil de PE adapté avec un logiciel IOM Trouver du personnel qualifié pour assurer le monitoring...

16 PES = première technique proposée en per-opératoire Il s agit surtout de PES corticaux pour les territoires des mbs inf (+ mbs sup si OP cervicale) Stim. nerfs SPI (+ nf cubital ou médian si OP cervicale) par choc électrique bref ( env. 20mA; 3Hz) Recueil vertex (+ pariétal contro à stim si OP cervicale) Moyennage : 200 à 500

17 Installation pour PES corticaux per- Op membres inf.

18 PES corticaux Procédure enregistrement: 1 acquisition/mn à 1 acquisition/2-3 mn selon moyennage nécessaire. Attention au bistouri électrique.. Critères d alarme = amplitude > 50% et/ ou latence > 10%

19 Exemple de PES corticaux per-op pour les territoires des mbs inf.

20 Exemple de PES corticaux per-op pour les territoires des mbs sup. Stimulation dermatome C7 D : exérèse neurinome C8 D.

21 Facteurs d altération des PES corticaux. Contraintes mécaniques directes (geste chirurgical) Processus d origine vasculaire (ischémie locale, hypotension systémique) Anesthésie +++ (éviter les bolus et les gaz anesthésiques) Température (inf à 34 ) Artéfacts techniques

22 Effets des anesthésiques sur les PES Anesthésique Ampli Latence Barbi ou Benzo Propofol Etomidate ou ou Ketamine Morphiniques Halogénés Proto d azote

23 Effets indésirables de l AG sur les PES corticaux. Aspect PES sous Diprivan à forte dose. PES du même patient après diminution Diprivan.

24 Exemple d alarme (cas personnel)

25 Exemple d alarme (cas littérature : Nuwer et al, 1984)

26 Avantages monitoring PES Non invasif Simple à mettre en œuvre Sensible aux altérations systémiques (cf. chute TA majeure )

27 Limites monitoring PES Variabilité fréquente des tracés du fait influence anesthésie générale (surtout mbs inf.) avec parfois tracés ininterprétables (coopération anesthésiste indispensable) Ne testent que cordons postérieurs (publication de quelques faux négatifs de PES perop avec paraplégie motrice pure) donc réveil sur table préconisé

28 Alternative PES corticaux Recueil réponse spinale à l aide électrode épidurale placée en amont de l instrumentation en réponse à stimulation nerfs périphériques aux membres inférieurs (idem PES corticaux): atténuation facteur influence anesthésie

29 Potentiels évoqués moteurs Stimulation Corticale Spinale Recueil Musculaire Spinal Neurogène Origine M S et M S et M

30 Les potentiels évoqués mixtes neurogènes (PEMN)

31 PEMN. = Stimulation épidurale en amont du montage chirurgical (é aiguilles pour PE moteurs 15mm, dia 0,80mm, cordon 120cm) -1 é en épidural et l autre dans le liga interspinal (fixer au champ opératoire) - avec recueil signal (électrodes aiguilles) nerf mixte aux mbs inf (ex. nf SPI creux poplité et/ou cheville) = Choc électrique de 1ms délivré à fréquence de 3Hz et intensité d env. 50 ma/90ma Moyennage : 30 à 100 selon ampli PEMN

32 Curarisation nécessaire Technique des PEMN.

33 Technique des PEMN. Electrodes de stimulation

34 PEMN. Procédure enregistrement: 1 à 2 acquisitions/mn Attention au bistouri électrique Critères d alarme = amplitude > 50% et/ ou latence > 10% + modif marquée morphologie

35 PEMN. = Théoriquement reflet stim. orthodromique voies motrices et stim. antidromique voies sensitives médullaires Validation origine motrice PEMN chez animal (Owen) et chez humain (techniques de collision, Péréon)

36 PEMN CP droit CP gauche

37 PEMN Parasitage environnemental chaine 1.

38 Contraintes PEMN Attention bon placement électrodes de stim. (chirurgien ) et bien les fixer. Pas de contact implants. «Coups de marteau puissants» peuvent déloger les é de stim. Aspirer liquides entre é stim. (risque «shunt du courant» et perte efficacité stim.) Stimulation niveau disques (2 disques contigus) possible pour voies antérieures mais stim. jusqu à 100mA parfois nécessaire Artéfacts sur scope ECG + variations TA possibles Pas de PEMN si pace maker Curarisation

39 Technique PEMN PEM possibles si décurarisation. Mais grosse variabilité PE et nombre stim. nécessaires (+ risque douleurs cervicales si stim. haute?)

40 PEMN et PEM Nejra, 8 ans, 129 cm, hémivertèbre L5 recurarisé PEM 15 ms 2,50 /div. Temps antérieur d exérèse corps hémivertèbre: Stimulation disques L1-L2 et L2-L3

41 PEM : Melinda, 5 ans (105 cm) hémivertèbre L3-L4 15 ms 2,50 V/div. D G Stimulation disque L1-L2 (décurarisée)

42 PEMN Mme M.M. 52 ans, scoliose TL, SCS. Alarme PEMN. Découverte HD compressive D5-D6. Paraplégie post-op

43 PEMN Faux positif. Réapparition réponses PEMN après avoir réenfoncé é stim.

44 PEMN CP droit CP gauche (stim. C6-C7/D1-D2) Faux positif. Sang ++ entre é stim.; PEMN reviennent après aspiration

45 PEMN CP droit CP gauche (stim. Disques D9/D10) Faux positif. (é stim. sortie)

46 PEMN Faux positif. Réapparition réponses PEMN après avoir réenfoncé é stim.

47 Avantages PEMN. = Potentiel robuste et stable, rapide d obtention, facile à suivre si curarisation Monitoring voies S et M Pas d influence de l anesthésie (mais curarisation nécessaire, problématique si réveil sur table souhaité) Si alerte, permettent de rechercher le niveau d atteinte en descendant les é de stim. (puis laminectomie au-dessus niveau réapparition signal)

48 Limites PEMN. Invasif Attention à bon placement stim. (possibilité faux + env. 5,6% d après Owen) Parfois placement é de stim. problématique Ne permettent pas de monitorer ce qui se passe au-dessus du niveau de stim. Surtout pour stim. thoracique haute, risque d hypota ou d hyperta induite par les stim.

49 Limites PEMN. 2 cas faux négatifs publiés en 2001 (Minahan): origine motrice remise en cause par certains (voie antidromique facilitée car absence synapse par rapport voie orthodromique qui nécessite dépolarisation cellules corne ant. médullaire?) Débat sur part relative des infos sensitives et motrices (la partie la + ample de la réponse correspondrait + à l activité des cordons postérieurs, alors que ce n est qu une partie de petite amplitude qui correspondrait à l activité des voies pyramidales médullaires) ; utiliser intensité stim. supramaximale

50 Potentiels évoqués moteurs Stimulation Corticale Spinale Recueil Musculaire Spinal Neurogène Origine M S et M S et M

51 PEM. PEM par stim. transcorticale (magnétique ou électrique maxi 700V; nécessité trains de stimulation) cortex moteur PEM par stim. médullaire cervicale = recueil musculaire, donc nécessité absence de curarisation Interprétation basée sur présence ou absence réponse EMG

52 Coil pour stim. magnétique transcorticale

53 Ex. de PEM par stim. transcorticale enregistrés aux mbs inf.

54 PEM, ondes D (PEM-D) Stim. électrique cortex moteur (chocs multiples) env 100mA Recueil médullaire bas (é épidurale) en aval montage chir (partie terminale moelle D11-D12) sous curarisation Onde D = «directe» correspond à l activation des voies motrices pyramidales souvent couplés aux PEMN et plutôt réalisés en fin d instrumentation

55 PEM et S : enregistrements épiduraux.

56 Avantages PEM. Monitorent voies motrices Évitent ainsi réveil sur table

57 Limites PEM. Nécessitent décurarisation (sauf PEM-D) (donc gêne possible geste chir. lors stim.) PEM corticaux très sensibles à l AG cf. PES Parfois difficultés pour obtenir réponses aux membres inf. Pour PEM-D, électrode médullaire basse peut gêner geste chirurgical Appareillage de stim magnétique onéreux Ne monitorent pas voies sensitives CI = pace maker ou autre stim. implanté, épilepsie, lésion corticale, pathologie cardiaque (risque très faible arythmies cardiaques)

58 Combinaison plusieurs méthodes monitoring (monitoring multimodalitaire) PES et PEMN PES, PEMN et PEM-D PEMN et PEM-D PES et PEM Nécessité d un appareillage adapté multicanaux

59 CAT en cas alerte monitoring Vérifier si pb technique Vérifier paramètres anesthésiste Chirurgien = meilleur juge imputabilité anomalies monitoring et geste OP.Si cause chir évidente cf. dérotation : modifier le geste chir. Par ex annulation correction Si pas de cause évidente, mobiliser les é de stim des PEMN pour localiser niveau lésionnel A noter que l ablation rapide du matériel augmente les chances de récupération

60 Indications monitoring peropératoire PE en chirurgie du rachis. Pratique et expérience strasbourgeoise. Chirurgie corrective des scolioses et cyphoses adultes/enfants, idiopathiques, dégénératives, ou congénitales (hémivertèbres), rarement neuro-musc., temps postérieurs par techniques type SCS ou Cotrel, - avec ou sans traction -monitorées par PEMN. (Parfois temps antérieurs cf. ablation hémivertèbre avec stim. disques) Quelques ostéotomies transpédiculaires (OTP) avec SCS, vertébrectomie sur méta et HD thoraciques Quelques interventions cervicales (cf vertèbre métastatique, arthrodèses C1-C2, HD cervicale), monitorées par PES membres inf. ou 4 membres si possible

61 Chirurgie corrective des scolioses

62 Indications des PE per-opératoires en chir. du rachis. = monitoring médullaire Correction des déformations rachidiennes (scolioses, cyphoses) sans déficit neuro préalable cf scolioses idiopathiques Scolioses et cyphoses «neuro-musculaires» sans déficit important (marche préservée) Autres chirurgies du rachis thoracique cf. certaines HD, vertébrectomies, trauma si riposte possible Chirurgie rachis cervical : arthrodèses cervicales. Monitoring racines (cf. PLIF) = EMG...

63 Indications monitoring peropératoire PE en chirurgie du rachis Risque opératoire accru pour cyphoses, scolioses congénitales avec malformations vertébrales, signes neuro préop, en cas de syringomyélie non traitée. Chir. rachis moins dangereuse en dessous D10 car moelle mieux vascularisée Monitoring perop ne prévient pas déficit neuro différé! Si pénurie personnel de monitoring, privilégier chir. scoliose/cyphose idiopathiques. Se poser la question si riposte chir. possible en cas de problème...

64 Sensibilité/Spécificité monitoring PE en chir. du rachis? Etude Nuwer 1995 (PES) sur OP (60% scolioses) : 282 (0,55%) déficits neuro post-op (dont 18 retardés) 217 vrais faux + (mais env. 200 pourraient être de vrais + avec riposte chir. à l alarme PES) 65 faux - Sensibilité = 92% Spécificité = 98,9% Problème = fausses alarmes ( et meilleurs résultats avec équipes de monitoring expérimentées )

65 Sensibilité/Spécificité monitoring PE en chir. du rachis? Péréon (2000) : 149 PEMN (scolioses): pas de faux -, pas de faux + 6 vrais + modification procédure chir. (complications neuro évitées dans 5 cas/6)

66 Sensibilité/Spécificité monitoring PE Strasbourg : en chir. du rachis? PEMN systématiques depuis 2004, sauf impossibilité de mettre stim. médullaire (cf. intervention cervicale, ossification sur tiges anciennes ) ou pas de réponse stim. médullaire (pb I de stim. pour stim. disques surtout), sinon PES corticaux

67 Sensibilité/Spécificité monitoring PE Strasbourg : en chir. du rachis? expérience d env 220 PEMN : quelques faux + au début (notamment 1 dispa unilat. PEMN sur contact avec crochet, mais aussi beaucoup d artefacts environnementaux) mieux gérés du fait expérience neurophysiologiste

68 Sensibilité/Spécificité monitoring PE PEMN Strasbourg : en chir. du rachis? 3 «vrais»+ (HD D5-D6 niveau fixation sup., correction, effet libération + traction) 3 «faux» - (Sd pyramidal MID post-op scoliose tho : découverte HD C5-C6 donc au-dessus niveau stim.; 19 ans, scoliose 40 C, déficit C5 bilat postop régressif, au dessus stim; 65 ans, vertebrectomie D3, ischémie médullaire lombaire + cervicale en post OP)

69 Perspectives d avenir des PE peropératoires = Techniques en cours de développement. Actes dans CCAM : AGQP006 à AGQP004 «surveillance peropératoire des PE moteurs, sensoriels ou somesthésiques» (en fonction durée monitoring) facturation possible depuis V2 CCAM : YYYY146 «réalisation de PES au cours de la chirurgie rachidienne» = 134,40 E (si praticien différent de l anesthésiste!) Obligation de moyens pour certaines interventions à risque médullaire cf. scolioses idiopathiques?

70 Perspectives d avenir des PE peropératoires Requièrent disponibilité d un personnel qualifié (en France = neurophysiologiste) Et un matériel adapté (système de base + boîtier d amplification+ stim. électrique au moins 100mA + logiciel IOM+ chariot ) env Euros pour un appareil multicanaux Nécessitent un «contrat» entre chirurgien, anesthésiste et neurophysiologiste : nécessité d adéquation entre structure à risque et structure testée par PE, possibilité de riposte chirurgicale, l anesthésie doit s adapter à l enregistrement des PE.