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Ventilation au long cours
Tétraplégies ventilées :
Alternatives à la ventilation invasive
Dr. Bénédicte Reiss CHU Nantes
Enseignement National
DES de Médecine Physique et de Réadaptation – DIU de Rééducation
Réadaptation dans les pathologies cardio-vasculaires et respiratoires
I - Tétraplégies ventilées
1 - Epidémiologie
2 - Qualité de vie des tétraplégiques hauts
3 - Ventilation invasive au long cours
II - Exploration de la fonction diaphragmatique
1 - Physiologie
2 - Evaluation clinique
3 - Evaluation électrophysiologique
III - Alternatives à la ventilation invasive
1 - Techniques de stimulation
2 - Alternatives non invasives
3 - Techniques de réparation : perspectives de la recherche
Lésions médullaires traumatiques : - France : 19,4 / million d’habitants, 954 nouveaux cas/an (Albert 2005) - Etiologie respiratoire : 1ère cause de décès de 1973 à 1998 28% la 1ère année, 22% après
Tétraplégies ventilateur dépendant : - Taux x 3 en 30 ans : 2,3% en 1973, 6,8% en 2003 (Albert 2005) - Mortalité diminue de 90% entre 1973 et 1986 (DeVivo 1999)
Espérance de vie en fonction de l’âge (DeVivo 1999)
Age Sujets
sains
AIS D C1-C4 C5-C8 T1-S5 Vent. dép.
20 56.8 50.1 32.9 38.5 44.1 15.3
21 55.9 50.1 35.3 39.5 44.3 25.9
25 52.1 46.8 33 37.6 41.8 28.5
I - 1 Epidémiologie
I – 2 Qualité de vie et tétraplégies ventilées
Hall et al. (1999) : 82 tétra C1 à C4
9 /10 à domicile, ¼ exerce une activité professionnelle, 1/5 marié
95 % sont heureux d’être en vie
Bach et al. (1994) : 42 VAITs, 45 ABITs, vs 273 sujets sains
Satisfaction significativement meilleure (vie familiale, quotidien) gpe tétra ventilés (VAITs) vs groupe contrôle.
Perte autonomie ventilatoire moins importante que la déficience motrice, moins importante que ne l’aurait estimée le groupe contrôle.
Approche individuelle, environnementale et de la Société.
Difficultés philosophiques et méthodologiques (Hammel 2004, 2007)
Evaluation quantitative difficile, peu d’échelles spécifiques
Evolution des causes spécifiques de décès (DeVivo 1999)
1ère année post-traumatique
1973-77 78-82 83-87 88-92 93-98
Respi 28,8% 31,5% 20,9% 31,4% 28%
Cardiaque 15,4% 16,9% 28,7% 19% 32%
Urinaire 5,8% 4% 2,6% 3,8% 4%
Après la 1ère année post-traumatique
1973-77 78-82 83-87 88-92 93-98
Respi 25,7% 17,3% 15,7% 13,8% 22%
Cardiaque 10,8% 15,8% 20,3% 18,5% 20,6%
Urinaire 6,8% 3,2% 5,4% 5% 2,3%
Epidémiologie
Ventilation
Invasive Non invasive
VAC VSAI VAC VSAI
VOLUMETRIQUE
Vt,F, FiO2
I/E, PEP
VOLUMETRIQUE
Vt, F, FiO2,I/E
PEP
BAROMETRIQUE
AI, PEP, FiO2
Fqce
BAROMETRIQUE
AI, PEP, O2
F
Tétraplégiques
Neuro-musculaires
PRESSIONS VOLUMES
Chronique
IRC restrictif
Aigu BPCO, pneumonie
OAP
Chronique BPCO, restrictif
(blessés médullaires,
neuro-musc.)
I-3 Ventilation au long cours
I – 3 Complications de la ventilation invasive
Locales : Granulomes inflammatoires, ulcérations hémorragiques,
Sténoses trachéales (16%), chondrites, Fistules trachéo- oesophagiennes.
Infectieuses : 90% des patients sont colonisés
(SAMS, SARM, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter spp)
5 épisodes de pneumopathies/an (Wright 2003)
Cardiovasculaires : Insuffisance cardiaque droite, risque TVP
Qualité de vie : Perte odorat, goût, nuisance sonore, phonation médiocre
Ballonnet dégonflé, PEP (Hoit 2003)
Ventilation barométrique (Prigent 2003)
Augmentation du temps inspiratoire
I - Tétraplégies ventilées 1 - Epidémiologie
2 - Qualité de vie des tétraplégiques hauts
3 - Ventilation invasive au long cours
II - Exploration de la fonction diaphragmatique 1 - Physiologie
2 - Evaluation clinique
3 - Evaluation électrophysiologique
III - Alternatives à la ventilation invasive 1 - Techniques de stimulation
2 - Alternatives non invasives
3 - Techniques de réparation : perspectives de la recherche
II – 1 Physiologie
Anomalies de la mécanique respiratoire et tétraplégie
•Diminution des volumes pulmonaires
•Diminution de la compliance pulmonaire
•Diminution de la compliance pariétale
•Hyperactivité vagale
•Modification mécanique diaphragmatique
-CV 30 à 50% de la théorique
CRF, VEMS, DEP
VRE, VRI
Ledsone 1981 ARRD
Baydur 2001 JAP
Linn 2001 Spinal Cord
II – 1 Physiologie
Anomalies de la mécanique respiratoire et tétraplégie
•Diminution des volumes pulmonaires
•Diminution de la compliance pulmonaire
•Diminution de la compliance pariétale
•Hyperactivité vagale
•Modification mécanique diaphragmatique
Scanlon 1989 ARRD
- Encombrement
- Microatélectasies
II – 1 Physiologie
Anomalies de la mécanique respiratoire et tétraplégie
•Diminution des volumes pulmonaires
•Diminution de la compliance pulmonaire
•Diminution de la compliance pariétale
•Hyperactivité vagale
•Modification mécanique diaphragmatique
- Augmentation de la rigidité thoracique
- Anomalies articulations costo-vertébrales
et sterno-costales
Estenne 1986 ARRD
II – 1 Physiologie
Anomalies de la mécanique respiratoire et tétraplégie
•Diminution des volumes pulmonaires
•Diminution de la compliance pulmonaire
•Diminution de la compliance pariétale
•Hyperactivité vagale
•Modification mécanique diaphragmatique
- Hyperactivité bronchique
- Diminution du calibre endo-bronchique
Dicpinigaitis 1994 Chest
II – 1 Physiologie
Anomalies de la mécanique respiratoire et tétraplégie
•Diminution des volumes pulmonaires
•Diminution de la compliance pulmonaire
•Diminution de la compliance pariétale
•Hyperactivité bronchique
•Modification mécanique diaphragmatique
Tétraplégie : compliance abdominale (déficit abdo.)
Ceinture abdo compliance abdominale
Mécanique diaph. optimale allongée / assise Δ CV 16% (Baydur 2001)
compliance thoraco-pulmonaire : altération mécanique diaphragmatique
II – 1 Physiologie
Action de la contraction diaphragmatique
sur la cage thoracique
C2
C3
C4
Motoneurones phréniques
sous-lésionnels
Dépendance ventilatoire
II – 1 Physiologie
C2
C3
C4
Motoneurones phréniques
lésionnels
Dépendance ventilatoire
C2
C3
C4
Motoneurones phréniques
sus-lésionnels
Contrôle volontaire
ventilatoire
II – 2 Evaluation clinique
Analyse de la sensibilité
Dermatomes C3-C4, sensibilité tact / piqûre
Analyse de la motricité volontaire Deltoïde (métamère C4)
Diaphragme (métamère C3), comportement du patient
désadapté de son respirateur
Analyse des réflexes ostéotendineux Deltoïdien
Pectoral (significatif d’une atteinte C3-C4)
Scapulo-huméral (pathologique, atteinte lésionnelle > C3)
Analyse radiologique (si commande volontaire partielle)
Radio. thoracique de face
Digraphie pulmonaire
Analyse spirométrique (non contributive) Sd restrictif majeur : CV, VRE, VRI, VEMS, DEP non réalisable, VR
Score ASIA
II – 3 Evaluation électrophysiologique
Diagnostic topographique
Motoneurones phréniques lésionnels
Motoneurones phréniques sous-lésionnels
Diagnostic pronostique
Récupération d’une fonction diaphragmatique la 1ère année
Oriente la prise en charge ventilatoire et le choix des alternatives à une ventilation invasive.
EMG de détection (activité de repos, PUM )
Conduction nerveuse motrice périphérique
Stimulation électrique cervicale
Stimulation magnétique cervicale + mesure Pression trans- diaphragmatique (Pdi)
Conduction nerveuse centrale
Stimulation magnétique corticale
Amplitude non codifiée
Latence entre 5,5 et 6,5ms
Stimulation en arrière de C7
Recueil entre les 7èmes et
8èmes espaces intercostaux
Stimulation cervicale : conduction nerveuse périphérique
Électrique : Technique de référence, spécificité ++ (réponse diaphragmatique pure)
Latence : 6,5ms+/- 0,8 Amplitude : 660µV+/- 201
Magnétique : Facile, réponse bilatérale à une stimulation unique
Réponse diaphragmatique non pure
Stimulation magnétique cervicale : étude réponse mécanique
Stimulation en arrière de C7
Recueil entre les 7èmes et
8èmes espaces intercostaux
Enregistrement des pressions
trans-diaphragmatiques : Pdi
Conduction nerveuse motrice centrale
Latence cortico-diaphragmatique : 13,5+/-1,4ms
Amplitude : 300 à 400µv
Prédictif d’une récupération diaphragmatique à un an :
Sensibilité 95%, spécificité 100% (Duguet et al. 2006)
Délai moyen de récupération 143 jours (Oo et al. 1999)
Répéter les explorations tous les 3 mois la 1ère année suivant le
traumatisme
Sonde circulaire centrée sur le vertex
EMG diaphragmatique de détection
Aucun tracé Tracé de dénervation
sans PUM
PUM
inspiratoires
MN Sous lésionnels ?
Lésionnels ? MN lésionnels Persistance d’un
contrôle volontaire
Stimulation électrique / magnétique cervicale + Mesure Pdi
Réponse Aucune réponse Aucune réponse Réponse
MN sous lésionnel MN lésionnel MN sus-lésionnel
Stimulation Magnétique Cérébrale
Aucune
réponse Aucune
réponse
Réponse
MN sous-lésionnel MN lésionnel (répéter
les explo. tous les 3 mois
la 1ère année).
Normale : Contr.volontaire normal
Diminuée : Possib. Contr. volontaire
1ère année : répéter les explo./3mois
Exemple 1 : 70 ans, tétraplégie haute, dépendant d’une ventilation assistée.
Absence de lésion anatomique des voies de conduction centrale ou périphérique.
Persistance d’un contrôle volontaire (récupération d‘une ventilation autonome dans les 2 mois).
Exemple 2 : 30 ans, tétraplégie C2, dépendant d’une ventilation assistée
Atteinte des motoneurones phréniques et dégénérescence phrénique
Motoneurones phréniques lésionnels
Exemple 3 : 14 ans, tétraplégie C3, dépendant d’une ventilation assistée.
Atteinte des voies de conduction centrale
Préservation du phrénique.
Motoneurones phréniques sous-lésionnels
Monsieur L, 33 ans Tétraplégique depuis 2003
Aucune autonomie ventilatoire
Ventilé 24h/24 à fuites, en mode volumétrique, avec PEP.
Vit à dans un appartement adapté, avec tierces personnes.
ASIA moteur et sensitif :
Tétraplégie de niveau sensitif C2, niveau moteur > C3, AIS A
Analyse des réflexes :
Deltoïdien : présent à droite, absent à gauche
Pectoral : absent à droite et à gauche
Scapulo-huméral : présent à droite, absent à gauche
Comportement sans assistance respiratoire
Aucune contraction diaphragmatique palpée
Monsieur L, 33 ans Tétraplégique depuis 2003
Aucune autonomie ventilatoire
Ventilé 24h/24 à fuites, en mode volumétrique, avec PEP.
Vit à dans un appartement adapté, avec tierces personnes.
Exploration électrophysiologique
Stimulation électrique du phrénique au cou
Tétraplégie de niveau sensitivo-moteur C2 AIS A
Nerfs phréniques non stimulables : MN phréniques lésionnels
Monsieur D, 38 ans Tétraplégique depuis 1990
Autonomie ventilatoire de 5 à 10 minutes
Ventilé 24h/24 à fuites, en mode volumétrique.
Vit avec son épouse dans une maison adaptée, père d’une fille de 5 ans.
ASIA moteur et sensitif :
Tétraplégie de niveau sensitif C3, niveau moteur >C3 AIS A
Analyse des réflexes :
Deltoïdien : absent à droite, présent à gauche
Pectoral : absent à droite, présent à gauche
Scapulo-huméral : absent à droite, présent à gauche
Comportement du patient sans assistance respiratoire :
Autonomie de 10 min., contraction palpable de l’hémi-diaphragme gauche
Monsieur D, 38 ans Tétraplégique depuis 1990
Autonomie ventilatoire de 5 à 10 minutes
Ventilé 24h/24 à fuites, en mode volumétrique.
Vit avec son épouse dans une maison adaptée, père d’une fille de 5 ans.
Exploration électrophysiologique (1)
EMG diaphragmatique de détection, sans respirateur, inspiration volontaire
Diaphragme Dt : aucun tracé
Diaphragme gauche : recrutement de 4 à 5 PUM
Monsieur D, 38 ans Tétraplégique depuis 1990
Autonomie ventilatoire de 5 à 10 minutes
Ventilé 24h/24 à fuites, en mode volumétrique.
Vit avec son épouse dans une maison adaptée, père d’une fille de 5 ans.
Exploration électrophysiologique (2)
Stimulation électrique du phrénique au cou
Absence de réponse à droite Réponse normale à gauche
Monsieur D, 38 ans Tétraplégique depuis 1990
Autonomie ventilatoire de 5 à 10 minutes
Ventilé 24h/24 à fuites, en mode volumétrique.
Vit avec son épouse dans une maison adaptée, père d’une fille de 5 ans.
Exploration électrophysiologique (3)
Stimulation magnétique corticale Dt (diaphragme Gche)
Temps de conduction centrale allongé
Amplitude faible
Monsieur D, 38 ans Tétraplégique depuis 1990
Autonomie ventilatoire de 5 à 10 minutes
Ventilé 24h/24 à fuites, en mode volumétrique.
Vit avec son épouse dans une maison adaptée, père d’une fille de 5 ans.
Tétraplégie de niveau sensitif C3, niveau moteur C2 Dt, C3 Gche partiel AIS A
Phrénique Dt non stimulable : MN phrénique droit lésionnel
Phrénique Gche stimulable, persistance d’un contrôle moteur insuffisant pour une
autonomie ventilatoire
Tétraplégies ventilées Epidémiologie
Qualité de vie des tétraplégiques hauts
Ventilation invasive au long cours
Exploration de la fonction diaphragmatique Physiologie
Evaluation clinique
Evaluation électrophysiologique
Alternatives à la ventilation invasive Techniques de stimulation
Alternatives non invasives
Techniques de réparation : perspectives de la recherche
III - 1 Les techniques de stimulation
Restauration d’une respiration électrostimulée Contraction diaphragmatique par stimulation des nerfs phréniques
Postulats : MN phrénique sous-lésionnel
Nerf phrénique stimulable, pouvant conduire l’influx électrique
Glenn 1970 : stimulation phrénique cervicale
Fodstad et Vanderlinden 1987 : électrodes thoraciques
Deux techniques distinctes Electrodes phréniques thoraciques (Stimulation phrénique implantée)
Electrodes intra-diaphragmatiques (Stimulation diaphragmatique)
1 : Electrode implantée (voie
thoracique)
2 : Récepteur sous-cutané
3 : Antenne de transmission
4 : Boîtier de commande
Stimulation phrénique implantée
Thoracotomie
Cas particulier :
Stimulation phrénique unilatérale couplée à une stimulation intercostale médullaire
4 patients C2-C3, un phrénique stimulable, DiMarco 2005
Electrodes phréniques
Electrodes sur la face ventrale du cordon médullaire, après hémilaminectomie T2-T3
– Efficacité (spirométrique, gazométrique), 2 patients 16h/24
– Stimulation non spécifique : intercostaux internes /externes
– Mauvaise tolérance : spasmes en flexion, HRA
Stimulation diaphragmatique
Repérage du point moteur phrénique, déterminé lors d’une
cartographie diaphragmatique (Mapping Procedure).
Implantation de 4 électrodes intra-diaphragmatiques
Tunnélisation sous-cutanée des fils d’électrodes, connectées
directement au boîtier externe de stimulation.
Laparoscopie
D’après SYNAPSE Biomedical Inc.
Principes communs aux 2 techniques
Phase de reconditionnement diaphragmatique Atrophie diaphragmatique de non utilisation
Répétition à des fréquences variables, à des intensités croissantes, 5 à 10 min/heure, durant 5 à 6 heures/jour
Période de reconditionnement variable (5 à 15 semaines)
Phase de réglages : Soupir, temps inspiratoire, pente inspiratoire, fréquence inter-
impulsions et intensité de stimulation.
Variation CV assise / couchée 16% (Baydur et al. 2001)
Comparaison des 2 techniques
Efficacité comparable : amplitude du volume inspiré, pression trans-
diaphragmatique, PCO2 et PO2 similaires
Durée de reconditionnement diaphragmatique : identique
Stimulation diaphragmatique Suites opératoires simples
Phase de reconditionnement initiée précocement
Absence de système complètement implantable
Stimulation phrénique Suites opératoires lourdes, coût élevé
Phase de reconditionnement différé (cicatrisation)
Risque per-opératoire : lèser le nerf, risque de micro-ischémie
Indications et contre-indications
Critères majeurs électrophysiologiques
MN phréniques sous-lésionnels
Conduction centrale abolie ou faible
Préservation des voies de conductions périphériques
Réponse diaphragmatique (EMG et mécanique)
Critères d’exclusion majeurs : Atteinte lésionnelle des MN phrénique et dégénérescence
Wallérienne des nerfs
Lésions radiculaires ou nerveuse périphérique du phrénique
Critères d’exclusion mineurs : Contexte psychologique, social ou familial défavorable
(projet de vie finalisé et planifié avec le patient et son entourage)
Exemple 1 : 70 ans, tétraplégie haute, dépendant d’une ventilation assistée.
Absence de lésion anatomique des voies de conduction centrale ou périphérique.
Absence d’indication à une stimulation phrénique implantée
Exemple 2 : 30 ans, tétraplégie C2, dépendant d’une ventilation assistée
Atteinte des motoneurones phréniques et dégénérescence phrénique
Contre-indication à une stimulation phrénique implantée
Exemple 3 : 14 ans, tétraplégie C3, dépendant d’une ventilation assistée.
Atteinte des voies de conduction centrale
Préservation du phrénique.
Indication d’une stimulation phrénique implantée
Etudes Glenn 1984 Garrido-Garcia 1998
Eleftriades 2002
Onders 2002
Di Marco 2005
Onders 2007
Population 5 tétra C2C3 13 tétra
9 HVAC
12 tétra 6 tétra 5 tétra 10 tétra
Stimulation Phrénique Phrénique Phrénique Diaph. Diaph. Diaph.
Tps de stim.
24h/24 (5) 24h/24 (18)
Nuit (4)
24h/24 (6)
Nuit (6)
24h/24 (5)
10h/24 (2)
24h/24 (5)
20h/24 (1)
24h/24 (4)
Jour (4)
Délai post-Trauma.
NC NC NC 1 à 8 ans 1 à 8 ans 10 mois à 19 ans
Résultats
Expérience internationale : 1500 à 2000 implantations depuis 1970
Expériences françaises
Berck (Dr. Brûlé) 21 patients (19 tétraplégies)
12 autonomie respiratoire > 12 heures
12 retour à domicile, 3 reprises d’activité professionnelle
AP-HP 1997-2008 (Pr. Similowski) 25 patients (22 tétraplégies)
Sur 24 patients effectivement stimulés :
Sevrage diurne : 22
Autonomie 24h possible : 24
Hématose sous stimulation correcte : 24
Bénéfice ressenti : 23
Lien direct SPi-retour domicile : 12
1 décès avt stimulation, 5 décès ap stimulation
2 dysfonctionnements unilatéraux, 2 échecs de reconditionnement
(dénutrition), un arrêt de stimulation pour inefficacité (obésité)
Aucune décanulation
Qualité de vie Suppression lien vital avec le respirateur
Restauration capacité olfactive et gustative (amélioration interaction avec l’environnement) (Adler D, Gonzales-Bermejo J, Eur Respir J, 2009)
Ventilation invasive vs électrostimulée
Satisfaction globale significativement meilleure gpe Spi
(Esclarin 1994, Hirschfeld 2008)
Morbi-mortalité Amélioration hématose, ICD ( TVP ?)
Complications infectieuses, aspirations endo-trachéales (Hirschfeld et al Spinal Cord 2008)
Amélioration compliance thoraco-pulmonaire, ventilation lobes postérieurs.
Economique
Réhospitalisations, coût de PEC
Limites et complications
Techniques : Absence d’alarmes de sécurité,
Contre-indication IRM, lithotritie, couverture de survie
Physiologiques : Collapsus des VAS (instabilité, asynchronisme)
Aucune adaptation métabolique
Economiques : 60000 € (S ph) vs 20000 € (S Dia)
Pas d’inscription LPPR, prise en charge du geste chirurgical
Complications liées au matériel : Weese-Mayer 1996 (étude multicentrique)
2,6% infections post-op., 6% dysfonctionnement du récepteur,
19% altérations électrodes.
III – 2 Alternatives non invasives
- Décrites pour les IRC restrictives séquelles de poliomyélites antérieures (ère
du poumon d’acier)
- Peu utilisées pour les tétraplégies ventilées
- Peu d’équipes savent les pratiquer
- Peuvent être associées entre elles
- Mériteraient d’être reconsidérées ?
1- Ceinture pneumatique abdominale
Décrite par Bach (1987)
Réservoir d’air au sein d’un corset abdominal, compression positive intermittente : Expiration active et inspiration passive (pression thoracique négative)
Volume dépend : pression exercée, inclinaison du patient.
Utilisation uniquement diurne.
Efficacité spirométrique et gazométrique
Diminuée si encombrement et baisse compliance thoraco-pulmonaire
2 - Respiration glosso-pharyngée (frog ventilation)
Utilisation en complément
des muscles accessoires
cervicaux (SCM, scalènes
antérieurs et moyens)
Etudes Population Temps d’autonomie
ventilatoire/GPR
Bénéfice sur la capacité vitale
pulmonaire avec la GPR
Gilgoff, 1988 Tétraplégiques C2
N=8
3,5 heures NC
Morrisson, 1988 Tétraplégique C1
N=1
35 minutes 50 ml / 550 ml
Bach, 1990 Tétraplégiques vent. dép.
N = 7
2 heures 438 ml / 1705 ml
Warren, 2002 Tétraplégique C2
N=1
1 heure 0 ml / 2650 ml
Bianchi, 2004 Tétraplégique C3
N=1
12 heures 670 ml / 2900 ml
Toki, 2008 Tétraplégique C1
N =2
1 heure 500 ml / 1900 ml
Possibilité de phonation
Amélioration du drainage des sécrétion trachéales
Meilleure expectorations dirigées (air stacking)
Autonomie respiratoire, si débranchement accidentel du respirateur
3 - Ventilation non invasive en pression positive
Bach 1990, Toky 2008
25 tétraplégiques hauts, V. volumétrique / barométrique 11 VNI 24h/24, 4 nuit, 10 de façon discontinue,
4 patients décanulés.
Aucune complication respiratoire (2 ans de recul)
Possibilité respiration glosso-pharyngée
Problème interface
machine/patient
Surveillance continue
Tolérance au long
cours ?
Phonation ?
1- Anastomose sus-lésionnelle
Nerf laryngé inférieur ou nerf récurrent
Branche du nerf pneumogastrique (noyau moteur à proximité du plancher du V4)
Véhicule des influx inspiratoires et expiratoires
Décharges synchrones du nerf phrénique
Influx modulé par l’hypoxie et l’hypercapnie (adaptation métabolique)
Nerf sterno-thyroïdien, branche abductrice du récurrent, tronc du récurent
III – 3 Les techniques de réparation
Anastomose nerf récurrent / nerf phrénique
Gauthier et al. 2006 :
Section du phrénique gauche, du
récurent gauche et du nerf phrénique
accessoire G.
Anastomose récurrent et phrénique
gauches.
• Comparaison de l’activité des 2 hémi-
diaphragmes dans les groupes pontés
à 5 mois post-anastomose.
• Activité inspiratoire synchrone et
rythmique dans les hémi-diaphragmes
droit et gauche.
Anastomose nerf récurrent / nerf phrénique
Gauthier et al. 2006 :
Section bilatérale du phrénique, du
récurent et du nerf phrénique
accessoire.
Hémisection C2
Anastomose récurrent et phrénique
gauches.
• Activité diaphragmatique chez les rats
pontés après section médullaire C2 :
• Activité diaphragmatique rythmique persiste
du coté homolatérale à l’anastomose
• Réponse pluri-unitaire et d’amplitude
augmentée.
Avantages théoriques
Synchronisation de la contraction diaphragmatique et des muscles dilatateurs du larynx (Pas de risque de collapsus des VAS)
Si échec fonctionnel et succès électrophysiologique : possibilité d’implanter un stimulateur phrénique
3 désavantages :
Troubles de déglutition (paralysie laryngée unilatérale).
Possibilité médialisation cordes vocales (endoscopique ou chirurgicale) ou de réinnervation (nerf sterno-cléido-hyoïdien)
Dysphonie
Contraction diaphragmatique non optimale : réponse diaphragmatique faible (peu d’axones inspiratoires pour le récurent)
Application à l’Homme ?
PHRC national : étude pilote multicentrique prospective sur la réinnervation phrénique au cours des paralysies ventilatoires centrales consécutives à des lésions médullaires cervicales avec destruction des motoneurones phréniques.
2- Anastomose sous-lésionnelle :
Anastomose nerf phrénique / nerf intercostal
MN phrénique lésionnel, phrénique non stimulable
Anastomose du nerf phrénique / nerf sous-lésionnel stimulable.
Régénération axonale du nerf phrénique
Possibilité secondaire de stimulation phrénique
Protocole d’implantation et de reconditionnement : id stim. phrénique
Absence de perte de fonction +++
Krieger et al. 1994 : 6 tétraplégiques dépendants d’une ventilation, phrénique non stimulable
Anastomose efficace à 100%
3 stimulés 24h / 24, 1 en reconditionnement, 1 en cours de régénération axonale
Délai moyen 9 mois entre chirurgie et réponse diaphragmatique
A : Pontage nerveux central,
avec un nerf fibulaire (a) entre la
portion ventro-latérale bulbaire
(b) et la moelle épinière au
niveau C4 (d).
B : Partie proximale du pontage
C : Hémisection médullaire
transversale en C3.
D : Partie distale du pontage au
niveau de la corne ventrale en
C4.
3- Pontages nerveux centraux
Pontage (bypass) reliant les centres respiratoires bulbaires aux
motoneurones phréniques sous-lésionnels (Gauthier et al. 2002)
Résultats
Après stimulation du pontage :
Réponse enregistrée sur le phrénique
Pattern de décharges spécifiques des neurones inspiratoires bulbaires
Possibilité de régénérer des axones inspiratoires le long d’un pontage
nerveux autologue
Possibilité d’établir des reconnexions fonctionnelles avec des motoneurones
phréniques sous-lésionnels jusqu’à 3 semaines post-traumatiques (Decherchi
et Gauthier 2003)
Mais… :
Si pontage réalisé à distance du traumatisme (3 mois) ?
Extrapolation des résultats en cas de contusion médullaire vs hémi-
section expérimentale ?
Alternative envisageable à long terme ?
Pontages nerveux centraux : perspective de la recherche
Expérimentation animale (rat)
Possibilité de : Régénérer des axones inspiratoires le long d’un pontage nerveux
autologue à partir des neurones du centre respiratoire bulbaire
Etablir une reconnexion fonctionnelle avec des MN phréniques sous-lésionnels.
Mais, Aucune réponse diaphragmatique objectivée
Résultats à distance du traumatisme médullaire ?
Hémisection expérimentale vs contusion post-traumatique ?
Alternative envisageable à long terme ?
4- Régénération médullaire :
Cellules gliales olfactives (CGO), cellules souches, cellules embryonnaires neurales.
CGO
Cellules macrogliales, précurseurs ds l’épithélium olfactif
Survivent hors de leur système natif, se multiplient
Favorisent la repousse et la survie axonale, peuvent myéliniser des axones centraux et accompagner les axones en croissance ds le SNC.
N’induisent pas de réaction astrocytaire (cicatrice gliale)
Polentes et al. 2005 : Récupération diaphragmatique et phrénique, après hémisection
médullaire C2 et transplantation de CGO, chez des rats.
Résultats :
- Etude expérimentale (phrénique)
- Possibilité de restaurer une activité phrénique et diaphragmatique rythmique homolatérale.
Transposition à l’Homme ?
- Efficacité sur des contusions post traumatiques ?
- Délai post-traumatique ?
- Innocuité à long terme (>1an) ?
Féron et al. 2005 innocuité chez l’Homme chez des patients paraplégiques
- Comparer greffes autologues / hétérologues ?
- Etudier les relations greffes / cibles.
Nerf phrénique stimulable Conduction périphérique préservée
Conduction centrale abolie ou faible
réponse
= MN phrénique sous-lésionnel (total ou partiel)
Nerf phrénique non stimulable
Absence de conduction périphérique
=
MN phrénique lésionnel
Alternatives non invasives - VNIPP
- Respiration glosso-pharyngée /
muscles accessoires
- Ceinture pneumatique
abdominale
Techniques de stimulation
- Stimulation phrénique implantée
- Stimulation diaphragmatique
( Stimulation phrénique unilatérale +
stimulation médullaire des intercostaux)
Anastomoses nerveuses - Anastomose sous lésionnelle :
nerf phrénique / nerf intercostal couplée à
une stimulation implantée
Avenir ?
- Anastomose sus lésionnelle :
nerf phrénique / nerf laryngé inférieur, nerf
phrénique controlat. / nerf sterno-thyroïdien.
Nerf phrénique stimulable Conduction périphérique préservée
Conduction centrale abolie ou faible
réponse
= MN phrénique sous-lésionnel (total ou partiel)
Nerfs phréniques non stimulables
Absence de conduction périphérique
=
MN phréniques lésionnels
Alternatives non invasives - VNIPP
- Respiration glosso-pharyngée /
muscles accessoires
- Ceinture pneumatique
abdominale
Techniques de stimulation
- Stimulation phrénique implantée
- Stimulation diaphragmatique
( Stimulation phrénique unilatérale +
stimulation médullaire des intercostaux)
Anastomoses nerveuses - Anastomose sous lésionnelle :
nerf phrénique / nerf intercostal
couplée à une stimulation implantée
Avenir ?
- Anastomose sus lésionnelle :
nerf phrénique / nerf laryngé inférieur,
nerf phrénique controlat. / nerf sterno-
thyroïdien.
Monsieur L.
Nerf phrénique Gche stimulable Conduction périphérique préservée
Conduction centrale abolie ou faible réponse
= MN phrénique Gche sous-lésionnel (total ou partiel)
Nerf phrénique non stimulable
Absence de conduction périphérique
=
MN phrénique lésionnel
Alternatives non invasives - VNIPP
- Respiration glosso-pharyngée /
muscles accessoires
- Ceinture pneumatique
abdominale
Techniques de stimulation
- Stimulation phrénique G implantée
- Stimulation diaphragmatique G
( Stimulation phrénique unilatérale +
stimulation médullaire des intercostaux)
Anastomoses nerveuses - Anastomose sous lésionnelle :
nerf phrénique / nerf intercostal
couplée à une stimulation implantée
Avenir ?
- Anastomose sus lésionnelle :
nerf phrénique / nerf laryngé inférieur,
nerf phrénique controlat. / nerf sterno-
thyroïdien.
Monsieur D.