Quand et comment je stimule le diaphragme. GOThA Nice 16 mai 2009

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Justin Roberge
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1 Quand et comment je stimule le diaphragme F Le Pimpec-Barthes, HEGP Paris

2 Introduction

3 Stimulation phrénique implantée (SPI) Cortex Cerebral Tronc cérébral Viabilité neuro musculaire périphérique Motoneurones spinaux Nerfs Phréniques C3 C4 C5 muscle Diaphragmatique Sevrage de la ventilation mécanique

périphérique Motoneurones spinaux Nerfs Phréniques C3

4 Historique: découverte de l électricité dates Auteurs Stimulation phrénique Stimulation cardiaque 1777 Cavallo Stimulation nerf phrénique 1780 Luigi Galvani nerf muscle 1783 Hufeland Asphyxie néonatale 1786 Caldani Nerf phrénique diaphragme 1791 Galvani Stimule le cœur 1818 Ure Respiration artificielle 1840 Duchesne de B Asphyxie choléra 1872 Duchesne de B Noyée 1875 Beard & Rockwell Respiration artificielle 1931 Hyman Brevet: impulsion du coeur 1950 Sarnoff Epidémie de polio 1951 Hopps 1er PM externe 1958 Elmqvist & Senning 1er PM implanté 1960 Sondes endo cavitaires 1964 Glenn SPI animal 1971 Glenn SPI tétraplégique semi Implantable : unilatérale Glenn Proc Veterans Adm Spinal Cord Inj Conf :81-6. JF Brulé T Similowski

1875 Beard & Rockwell Respiration artificielle 1931 Hyman Brevet: impulsion du coeur 1950 Sarnoff Epidémie de polio 1951 Hopps 1er PM externe 1958 Elmqvist & Senning 1er PM implanté

5 Dispositif semi implantable: Radiofréquence Electrodes phréniques Radio récepteur Sous-cutané Antenne externe respiration plus physiologique amélioration de la qualité de vie Générateur externe 2000 SPI au monde

Antenne externe respiration plus physiologique

6 2 indications validées Tétraplegie Haute (au-dessus de C3) Traumatisme médullaire cervical «causes médicales» (ischémique, myélite radique) patient stabilisé amyotrophie diaphragmatique Hypoventilation alvéolaire centrale (HAC) Congénitale (Maladie de Ondine) Acquise (accident vasculaire cérébral, )

patient stabilisé amyotrophie diaphragmatique Hypoventilation alvéolaire

7 sélection des candidats Etude des voies neurologiques

8 Stimulation magnétique transcranienne voies de conduction centrales diaphragme Abolition interruption complète pas d espoir de récupération

9 Stimulation cervicale Fonction nerfs phréniques EMG pressions ES Pes 3 cmh20 CMS 10 ms Pga 3 cmh20 Pdi 3 cmh20 10 ms 0.1 s Réponse Diaphragmatique: latence et morphologie

10 3 Observations: respiration spontanée=o Intervention Neurochirurgicale Tétraplégie Traumatique C3 Tétraplégie Traumatique C2 Stimulation corticale SMT Exemple N 1 Exemple N 2 Exemple N 3 e xe m ple # 1 e xe m ple # 2 e xe m ple # 3 EMGdi - D 5 m s 5 m s 5 m s µ V Stimulation phrénique SMC 2 m s 2 m s 2 m s EMGdi- G EMGdi- D 1 m v EMGdi - G Pdi 1 0 c m H2 O Pd i Résultats des explorations Stratégie

1 e xe m ple # 2 e xe m ple # 3 EMGdi - D 5 m s 5 m s 5 m s 4 0 0 µ V Stimulation phrénique SMC 2 m s

11 Principes Techniques Cervical: 1 er dans la littérature Thoracique

12 Intubation sélective/trachéostome

13 Procédure chirurgicale Abord du nerf phrénique (VATS antérieur) Récepteurs

15 Stimulation quadripolaire séquentielle Système d électrodes quadripolaires Atrotech (Finlande). 4 électrodes par nerf épargne nerveuse Autre dispositif: Dombelle; Laboratoire Avery, NY, USA

4 électrodes par nerf épargne nerveuse Autre

16 Tests de stimulation per opératoires double objectif position électrodes seuils de stimulation

18 Programme de reconditionnement progressif Progression: Degré d amyotrophie Adaptation individuelle : volume courant Heures J1 J3 J5 J7 J9 J21 J45 Récupération musculaire autonomie respiratoire sans fatigue

courant 8 7 6 Heures 5 4 3 2 1 0 J1 J3 J5 J7 J9 J21 J45

19 Série Pitié-HEGP : 22 implantés Mortalité nulle time PPathies 91% succès Délai de sevrage 15 jours à 4 mois 1 abandon patients 1 reconditionnement Prolongé. Ages de 7 à 61 ans, opérés 1997 to avec tétraplégie, 2 HAC

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 patients 1 reconditionnement

20 Séries de la littérature Weese Meyer Brule HEGP-Pitié Type d étude Multicentrique Monocentrique Monocentrique Dispositif Atrotech Dombelle Atrotech n (patients) (1 récent) Tétraplégiques (%) Implantation Thoracique (%) 94? 100 Succès du sevrage (%) 94 (pédiatrie) (adulte) Weese Mayer. Pacing Clin Electrophysiol 1996; 19: Brule. Agressologie 1993; 34: 90-2

Tétraplégiques (%) 71 100 90 Implantation Thoracique (%) 94?

21 Résultats: les bénéfices individuels 100% d amélioration qualité de vie chez les patients sevrés, immédiate et persistante (Suivi moyen : 56 mois; 12 à 125) (5 DCD plusieurs années après le sevrage) Respiration plus physiologique +++ Confort pour le patient: parole, goût, moins de nuisance sonore plus grande mobilité (relative): Facilitation du Nursing. Retour domicile, Reprise professionnelle ou de l école, du sport *Elefteriades et al. Pace 2002;25: **Carter et al. Paraplegia 1987;25:86-91 Adler et al Eur Respir J 2009;27

22 Bénéfices médicaux et économiques: intriqués (2) problème principal Coût du dispositif = Euros Garrido-Garcia*, patients avec tétraplégie post traumatique Un bénéfice en faveur de la stimulation moins de morbidité Plus de patients retournent à leur domicile réduction du temps de soins respiratoires Retour à domicile SPI n= 9 Ventilation Mécanique n= Séjour à 370±81 570±96 l hôpital (jours) Soins respiratoires (min/mois) Prix de la maintenance (kf/an) *Spinal Cord May;36(5):310-4

23 Autres aspects techniques et perspectives

24 Implantation phrénique en Vidéo-Thoracoscopie (Laboratoire Avery, NY) Séries incluant 9 enfants de 5 à 15 ans (moyenne 9 ans) Attente 6 semaines avant le début de la stimulation fibrose péri-nerveuse pour éviter les migrations : Shaul et al J Pediatr Surg 2002; 37: 974-8

25 Voie laparoscopique: intra musculaire

26 Voie laparoscopique: intra musculaire Onders et al. Surgery 2004; 136: DiMarco Am J Respir Crit Care Med 2002;166:1604-6

27 2 types Perspectives: 1) Système Totalement implantable : possible 2) En cas d atteinte du nerf phrénique transfert d un nerf Intercostal (nerf pneumogastrique) + pacing distal après l anastomose 8 transferts de plus de 3months 100% succès de pacing phrénique Krieger Plastic and reconstructive surgery 2000,105:1255

28 Conclusions (1) Tests Neuro-musculaires +++ Sélection des patients Détection Récupération possible Contre indication : atteinte du nerf pas d implantation nouveaux tests. Technique sure Ventilation stable, complète et plus physiologique : Amélioration de la qualité de vie: indépendance du ventilateur externe amélioration de sens

29 Conclusions (2) Eviter l amyotrophie irréversible âge du patient les tests!!! Dispositif cher +++ / réduction d autres coûts Technique orpheline HAS Diffusion de cette procédure comme offre de soins (Bénéfices > Risques)

30 Remerciements Pr Thomas Similowski et son équipe Mr Talonen et la société Atrotech Mr Renaud et la société Medwin Centres de réadaptation fonctionnelle pour tétraplégiques Tous les patients et les associations

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