30 Correspondances en neurologie vasculaire - n° 4 - janvier-février-mars 2002

■ ■ Pre

D o s s i e r t h é m a t i q u e

■ ■ Les complications

neurologiques

de la chirurgie

cardiaque

S. Wiertlewski*, B. Guillon*

La chirurgie cardiaque de revascularisation(pontage aorto-coronarien) ou de remplace-ment valvulaire concerne environ 40 000 per-sonnes en France. Le bénéfice cardiologique enest immédiat et le taux de mortalité faible. Laréduction de la morbidité liée à cette chirurgieest actuellement un objectif prioritaire. Lesatteintes périopératoires du système nerveuxsont fréquentes et ont même tendance à aug-menter du fait d’indications chirurgicales rete-nues chez des patients de plus en plus âgésprésentant des comorbidités. Elles sont lasource d’un handicap physique ou cognitifdurable, retentissant sur la qualité de vie desopérés. Les principales complications neuro-logiques pouvant compromettre à long terme lepronostic fonctionnel sont les accidents vascu-laires cérébraux (AVC), observés dans 2 à 5 %des cas, et les troubles cognitifs, rapportés, selonles études, dans 10 à 70 % ((ttaabblleeaauu II)) (1).

Pour tenter de réduire les conséquences de cesatteintes cérébrales, il est utile de définir enpréopératoire les patients à haut risque et dedéterminer le mécanisme des lésions. Ainsi, ilpeut être possible de mettre en œuvre desmesures de prévention et d’envisager desmoyens de réduire les risques.

LES COMPLICATIONS ENCÉPHALIQUESDE LA CHIRURGIE CARDIAQUELe taux de survenue des complications encé-phaliques est variable selon le type de chirurgie(valvulaire ou coronarienne) et le contexte d’in-tervention (caractère programmé ou enurgence, ttaabblleeaauu IIII). De même, la gravité descomplications, qui peut être estimée par l’évo-lution fonctionnelle à moyen et long termes,varie selon les cas (déclin cognitif ou syndromeconfusionnel rapidement résolutif, AVC massifou encéphalopathie postanoxique laissant degraves séquelles).

AVCLa fréquence des AVC varie de 0,8 à 3,2 % dansles études rétrospectives et de 1,5 à 5,2 % dansles études prospectives (1). Ils surviennentdans deux tiers des cas dans les 48 heurespostopératoires. Il s’agit essentiellement d’in-farctus cérébraux, les hémorragies intracrâ-niennes étant exceptionnelles. La topographiedes infarctus et leurs mécanismes sont présen-tés dans les ttaabblleeaauuxx IIIIII et II VV. Le pronos-tique global du patient est très altéré par la sur-venue d’un AVC, puisque le taux de mortalitépasse alors de 2-4 % à 20 % (2).

De nombreux facteurs de risque ont été identi-fiés. Parmi les principaux, on note : – l’athérosclérose de l’aorte proximale ;– les antécédents de maladie cérébro-vasculaire,le risque de survenue d’un AVC étant alors mul-tiplié par 3. Ce risque est d’autant plus élevéque le patient a présenté un AVC dans lestrois mois précédant la chirurgie (2) ;– la présence d’une sténose carotidienne supé-rieure à 90 % est associée à un risque d’AVC de6 à 8 %, risque qui augmente à 10-15 % en casd’occlusion complète ;

* Clinique neurologique, hôpital G. et R. Laennec,

CHU de Nantes.

NNaattuurree ddeess ccoommpplliiccaattiioonnss FFrrééqquueennccee ((%%))eennccéépphhaalliiqquueess

AVC 0,8 à 5,2

Comas postopératoires 0,2

Crises convulsives < à 0,1

Troubles cognitifs 10 à 70

Syndrome confusionnel 10

Dépression 25

Tableau I. Fréquence des complications encéphaliques dela chirurgie cardiaque.

TTyyppee ddee cchhiirruurrggiiee PPrrooggrraammmmééee EEnn uurrggeennccee ((ffrrééqquueennccee rreellaattiivvee)) ((%%)) ((%%))

Pontage 3,1 (176/5 734) 10,3 (15/146)coronarien (74 %)

Remplacement 9,5 (161/1 689) 51,3 (20/39)valvulaire (22 %)

Tableau II. Fréquence des complications encéphaliquesen fonction du caractère urgent ou programmé de la chi-rurgie (d’après Inoue K et al. J Cardiovasc Surg 1998 ; 39 :201-8).

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Urgences cardiologiques dans l’AVC

– l’âge de 70 ans, qui est typiquement la limiteau-delà de laquelle le risque augmente consi-dérablement, et il semble y avoir un double-ment du risque à chaque décade.D’autres études ont ajouté à la liste l’hyper-tension artérielle, le diabète, les antécédentsde maladie pulmonaire, la fibrillation auricu-laire postopératoire, la durée de la circulationextra-corporelle (CEC).

Troubles des fonctions supérieuresL’incidence des troubles cognitifs postopéra-toires est très variable selon les études (de 10 à70 %). Cela s’explique par le plan de l’étude, lechoix des batteries de tests neuropsycho-logiques utilisés et leur nombre (plus ils sontnombreux et sensibles, plus le taux de déficitdétecté sera élevé). Entre également en jeu ledegré d’expertise de l’investigateur, le délaid’évaluation postopératoire, la réalisationd’une évaluation préopératoire servant de réfé-rence et la méthode statistique employée. Les fonctions cognitives les plus affectées sontl’attention, la mémoire, la concentration et larapidité des réponses mentales et motrices. Lesprotocoles standardisés pré- et postopératoiresincluent une évaluation du QI, de la mémoire etde l’attention, du raisonnement visuo-spatial,de la fonction visuelle, de la rapidité en dexté-rité manuelle et des associations verbales (3,4). Dans une étude prospective récente éva-luant quatre domaines cognitifs spécifiques etun score composite global chez 261 patients

opérés pour un pontage coronarien, un déclincognitif était noté dans 53 % des cas à la sortiede l’hôpital, 36 % à 6 semaines, 24 % à 6 moiset 42 % à 5 ans (4).

Les facteurs associés au risque de survenuepostopératoire d’une détérioration cognitivesont liés au patient (âge élevé, atrophie céré-brale et déficit cognitif antérieur, consomma-tion excessive d’alcool, pathologie vasculairesous-jacente, antécédent de pontage corona-rien avec CEC, pathologie associée sévère), àl’acte chirurgical (transplantation cardiaque etremplacement valvulaire comparativement auxpontages, nécessité d’une réintervention pré-coce) et aux conditions périopératoires (tech-nique et durée de la CEC, hypoxie, fièvre et/ousepsis, perturbations métaboliques, instabilitéhémodynamique, fibrillation auriculaire post-opératoire).

Comas postopératoires et syndrome confusionnelLes “absences de réveil” surviennent dans0,2 % des cas, en rapport avec des lésions céré-brales diffuses ischémiques et/ou anoxiques. Ledevenir de ces patients est extrêmement péjora-tif (85 % de décès et moins de 5 % de récupéra-tion neurologique). Un syndrome confusionnelpostopératoire, de mécanisme multifactoriel,est observé dans environ 10 % des cas.

DépressionUne dépression après chirurgie cardiaque estrapportée dans environ 25 % des cas, maisl’état psychique préopératoire est rarementévalué dans les études.

Crises convulsivesLes crises convulsives sont assez rarement rap-portées dans les suites d’une chirurgie car-diaque (< à 0,1 %).

Marqueurs biologiques des lésions cérébralesL’identification de marqueurs biologiques ren-dant compte d’une souffrance du système ner-veux central pourrait permettre de quantifier leretentissement cérébral de la CEC. La protéine S-100, normalement indétectable dans le sérum,

TTooppooggrraapphhiiee ddee ll’’iinnffaarrccttuuss FFrrééqquueennccee ((%%))

Hémisphérique superficielle 70

Petit infarctus profond 16

Fosse postérieure 14

Tableau III. Localisations des AVC postopératoires.

MMééccaanniissmmee pprrééssuumméé FFrrééqquueennccee ((%%))

Cryptogénique 33

Embolie d’origine aortique 32

Embolie d’origine cardiaque 12

Hypoperfusion cérébrale 12

Athérome cervico-crânien 11

Tableau IV. Mécanismes des AVC postopératoires.

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est augmentée lors de lésions du système nerveux central et son augmentation a été rap-portée lors de CEC (5). La spécificité de ce dosagedoit être confirmée avant qu’il ne soit considérécomme un marqueur objectif, utile pour amélio-rer, par exemple, les techniques de filtration arté-rielle de la CEC (2). Des facteurs génétiques peu-vent aussi contribuer au risque de survenue destroubles cognitifs après chirurgie cardiaque,comme le montre l’association entre la survenued’un déclin cognitif et les patients opérés car-diaques porteurs de l’allèle Apo E4 (6).

MÉCANISMES ET PRÉVENTION DES LÉSIONSCÉRÉBRALESDeux principaux mécanismes sont évoquésdans la genèse des complications cérébrales :les emboles (micro- et macroemboles) et l’hypo-perfusion cérébrale.Les macroemboles sont d’origine gazeuse oufibrino-cruorique. Les premiers peuvent être pré-venus par l’utilisation de piège à bulles, de filtresartériels, ou traités le cas échéant par caissonhyperbare. Des protocoles d’anticoagulation ontpermis de réduire l’incidence des seconds.La nature des microemboles est variable et nepeut être déterminée avec certitude. Il peuts’agir de microemboles de matériel athéro-mateux provenant de l’aorte, de graisse, d’agré-gats plaquettaires et/ou de fibrine formés dansles cavités cardiaques gauches durant la mani-pulation du cœur, d’air provenant du système dela CEC (chambres cardiaques, oxygénateurs,réservoirs, pompe), de particules constituant lecircuit de la CEC. Les microemboles sont détec-tables en Doppler au niveau de l’artère carotideinterne ou en transcrânien, sous la forme designaux transitoires de haute intensité. Lespériodes à haut risque embolique sont la phasede manipulation du cœur et de l’aorte (60 % desemboles) et la période suivant la levée du clam-page aortique (10 %) (7). La charge emboliqueappréciée en Doppler est corrélée à la durée dela CEC, au type de chirurgie (plus importantedans le remplacement valvulaire que dans lespontages), au risque de troubles cognitifs et àl’importance des lésions athéromateuses del’aorte. L’analyse ultrastructurale du cerveau depatients décédés après chirurgie cardiaque etd’animaux sacrifiés après exposition à desconditions similaires montre de multiples petitesdilatations artériolo-capillaires (SCAD), qui

seraient la conséquence des microemboles dif-fusant dans la microvascularisation du cerveauet pourraient expliquer les troubles cognitifspostopératoires (8). La prévention des complica-tions microemboliques est difficile. Certainesmesures ont pu être appliquées au niveau de latechnique anesthésique (diminution de la duréede la CEC, voire intervention sans CEC prônéedans certains cas pour les pontages, hypother-mie, etc.) et de la procédure chirurgicale (canula-tion aortique échoguidée, par exemple) (9). Laquantification des microemboles par les ultra-sons pourrait permettre d’évaluer de nouvellesmesures préventives.L’hypoperfusion peut être à l’origine de lésionsischémiques en territoires jonctionnels. Ce sontsurtout les hypodébits prolongés en post-CECqui sont pourvoyeurs des lésions cérébrales(pendant la CEC, l’hypoperfusion est prévenuepar l’utilisation de substances vasopressives).Le degré d’hémodilution influence aussi ledéveloppement de ce type de lésions. En effet,si une hémodilution modérée semble améliorerla circulation collatérale dans les ischémiesexpérimentales, les hématocrites extrêmementdiminués au cours d’une CEC sont corrélés à unrisque plus élevé d’atteinte neurologique(secondaire à la diminution de l’apport en oxy-gène de certaines zones du cerveau dont la cir-culation collatérale ou les mécanismes vaso-dilatateurs compensateurs sont insuffisants).La limite critique du taux d’hématocrite pen-dant et après la CEC (conduisant à des transfu-sions) est un sujet débattu. Le bilan préopératoire doit permettre d’évaluerle rapport bénéfice de l’intervention/risqueneurologique. Les principaux facteurs àprendre en compte ont été décrits précédem-ment. En pratique, l’interrogatoire, l’examenclinique et les explorations ultrasonores car-diaques et carotidiennes (dépistage de lésionsathéromateuses aortiques et carotidiennes)permettent de les cerner.L’utilisation d’agents pharmacologiques neuro-protecteurs pour protéger les neurones encours d’intervention (comme l’isoflurane, l’aca-désine, les inhibiteurs calciques, les barbitu-riques) n’a pas démontré pour l’instant d’effica-cité. D’autres molécules sont en coursd’évaluation. La constatation au réveil d’un trouble neuro-logique (déficit moteur ou visuel, confusion,troubles neuropsychologiques, convulsions ou

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Urgences cardiologiques dans l’AVC

coma) doit conduire à une expertise neuro-logique et à la réalisation rapide d’investiga-tions adaptées à la situation (scanner cérébral,électro-encéphalogramme). Cette évaluationinitiale doit parfois être renouvelée à courtterme pour évoquer un diagnostic et évaluer lepronostic à moyen et long termes.

LES AUTRES COMPLICATIONSDes atteintes du système nerveux périphériqueaprès chirurgie cardiaque sont rapportées dans2,6 à 13 % des cas (plexopathies brachiales,atteintes bilatérales des nerfs saphènes et péro-niers, du nerf ulnaire, du nerf phrénique, du nerfrécurrent laryngé, du nerf radial sensitif, du nerffacial). La plupart de ces déficits sont transi-toires, secondaires à l’écartement sternal, auprélèvement mammaire interne, à l’installationdu patient et corrélés au degré d’hypothermie.

CONCLUSIONLa chirurgie cardiaque – et surtout la chirurgiecoronarienne – intéresse un nombre élevé depatients, de plus en plus âgés, présentant descomorbidités qui sont autant de facteurs derisque de complications neurologiques.L’utilisation de marqueurs des lésions infligées ausystème nerveux lors de la chirurgie, marqueursde nature neuropsychologique, ultrasonore etbiologique, permettra de valider objectivementdes modifications des procédures peropératoireset l’utilisation de traitements neuroprotecteurs.

RÉFÉRENCES

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Imagerie

du parenchyme à la phase aiguë

◆ Scanner

◆ IRM

◆ Diffusion et valeurpronostique

◆ Techniques d’avenir◆ Stratégie diagnostique

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Correspondances en neurologie vasculaire

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