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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

Page 10: Ventilation au long cours Tétraplégies ventilées ... Reisspdf.pdf · Comportement du patient sans assistance respiratoire : Autonomie de 10 min., contraction palpable de l’hémi-diaphragme

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

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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

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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

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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

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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

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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

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C2

C3

C4

Motoneurones phréniques

sous-lésionnels

Dépendance ventilatoire

II – 1 Physiologie

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C2

C3

C4

Motoneurones phréniques

lésionnels

Dépendance ventilatoire

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C2

C3

C4

Motoneurones phréniques

sus-lésionnels

Contrôle volontaire

ventilatoire

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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).

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Exemple 2 : 30 ans, tétraplégie C2, dépendant d’une ventilation assistée

Atteinte des motoneurones phréniques et dégénérescence phrénique

Motoneurones phréniques lésionnels

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Exemple 3 : 14 ans, tétraplégie C3, dépendant d’une ventilation assistée.

Atteinte des voies de conduction centrale

Préservation du phrénique.

Motoneurones phréniques sous-lésionnels

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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1 : Electrode implantée (voie

thoracique)

2 : Récepteur sous-cutané

3 : Antenne de transmission

4 : Boîtier de commande

Stimulation phrénique implantée

Thoracotomie

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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

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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.

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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

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2 - Respiration glosso-pharyngée (frog ventilation)

Utilisation en complément

des muscles accessoires

cervicaux (SCM, scalènes

antérieurs et moyens)

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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

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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 ?

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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)

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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 ?

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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 ?

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.