Monitorage médullaire peropératoire

ARTICLE

Chirurgie à risque médullaire

Le risque médullaire n'est pas univoque selon le type de chirurgie. Au cours de la chirurgie vasculaire de l'aorte thoracique descendante, il est principalement d'origine ischémique par défaut de perfusion de l'artère d'Adamkiewicz, notamment lors du clampage aortique, avec un déficit essentiellement moteur par atteinte élective de la corne antérieure de la moelle. L'incidence des paraplégies au cours de ce type de chirurgie varie de 1 à 11 %, cette complication survenant plus fréquemment au cours de la réparation des dissections que des anévrismes, en raison de la circulation collatérale développée dans ce dernier cas [1].

La souffrance médullaire lors de la chirurgie du rachis résulte non seulement de la conjonction de plusieurs mécanismes, en particulier mécaniques, dus à la compression médullaire provoquée par la déformation rachidienne, et aux manœuvres chirurgicales, lors de la correction de cette déformation ou lors de la pose de matériel permettant la stabilisation du rachis après libération médullaire, mais aussi des phénomènes d'ischémie chronique, due à la compression médullaire, ou aiguë, consécutive à un état de choc hémorragique. Dans cette chirurgie, l'incidence des déficits neurologiques est de 1 % avec, pour moitié, des déficits définitifs de type paraplégie ou tétraplégie [2]. L'intérêt de la surveillance médullaire peropératoire est au moins double : s'assurer de l'intégrité médullaire lors du geste chirurgical, mais également dépister précocement une complication post-opératoire, comme un hématome compressif, avec des investigations adaptées. Malgré l'incidence moindre des complications au cours de la chirurgie du rachis, il faut souligner son caractère fonctionnel (ce qui n'est pas le cas de la chirurgie vasculaire), accentuant par conséquent le caractère essentiel du monitorage médullaire. En effet, ces complications médullaires (paraplégie, tétraplégie) ont un mauvais pronostic en termes de récupération et sont d'un coût humain et socio-économique très élevé.

L'information du patient sur le risque neurologique avant une intervention chirurgicale à risque médullaire est nécessaire et revêt un caractère médico-légal. La pratique du monitorage médullaire permet de rassurer le patient et d'éviter le test de réveil peropératoire inconfortable et souvent difficile techniquement.

Techniques électro-physiologiques d'exploration médullaire

Le délai, ou latence, des réponses reflète la vitesse de conduction des fibres les plus rapides de la voie testée, c'est-à-dire celle des fibres myélinisées de gros diamètre. Cette latence ne renseigne en aucune manière sur l'état des fibres non myélinisées de la douleur, de petit calibre et de conduction lente. L'amplitude des réponses est proportionnelle au nombre de fibres fonctionnelles dans la voie testée. En conséquence, une compression ou une ischémie, qui atteint de façon préférentielle les fibres de plus gros diamètre, s'accompagne d'un ralentissement de la conduction au niveau de la lésion. Si la lésion est plus importante, le nombre de neurones fonctionnels est plus restreint, entraînant une diminution d'amplitude des réponses. Dans les cas les moins graves, il s'agit simplement d'une suspension locale et transitoire de la conduction de certaines fibres nerveuses sans interruption de leur continuité anatomique et sans altération de leur conduction à distance de la lésion. Dans ces cas, seules seront perturbées les activités électrophysiologiques qui empruntent la région lésée. En revanche, quand les lésions rachidiennes entraînent une dégénérescence des fibres nerveuses, il apparaît, à l'examen, d'autres anomalies liées à la disparition de ces fibres, à distance de la lésion, dans les territoires correspondants.

Le fonctionnement des systèmes nerveux périphérique et central est exploré par les potentiels évoqués somesthésiques, les potentiels évoqués moteurs, la stimulation des dermatomes et des fibres végétatives. L'exploration du système nerveux périphérique est complétée par la mesure des vitesses de conduction nerveuse motrice et sensitive et par l'électromyogramme. Le monitorage médullaire repose principalement sur l'étude des potentiels évoqués somesthésiques et moteurs.

Potentiels évoqués somesthésiques

Les potentiels évoqués somesthésiques explorent les voies lemniscales de la proprioception, qui empruntent les cordons postérieurs de la moelle. La stimulation, par des séries de chocs électriques brefs non douloureux, est portée sur la peau en regard d'un nerf périphérique : nerf médian ou cubital au poignet, tibial postérieur à la cheville, mais également nerfs trijumeau, sural, sciatique, poplité externe, saphène et nerfs honteux internes, selon le niveau à explorer. La stimulation de différents nerfs ainsi que le recueil, étagé en différents points du trajet, de l'influx nerveux (en regard du nerf, du plexus, de l'entrée vertébrale, de l'aire de réception cérébrale) permettent de mesurer les conductions périphérique, plexique, centrale (figure 1) et de faire la part entre une neuropathie, une myélopathie et une atteinte supramédullaire. La faible amplitude des réponses, de l'ordre du microvolt, implique d'en cumuler plusieurs centaines. L'examen est réalisé en deux à trois minutes et permet d'obtenir un monitorage médullaire quasi continu. Une étude multicentrique de 51 263 procédures chirurgicales, dont le but était de dénombrer l'incidence des complications neurologiques après une intervention chirurgicale majeure du rachis, a relevée une incidence de 0,55 % de complications postopératoires lorsqu'une surveillance par les potentiels évoqués somesthésiques est effectuée, contre 1 % en l'absence de monitorage peropératoire [2].

Potentiels évoqués moteurs

Le trajet des potentiels évoqués moteurs emprunte la voie motrice pyramidale [3]. À l'inverse des potentiels évoqués somesthésiques où le recueil des réponses est étagé, les potentiels évoqués moteurs sont la réponse d'un même muscle à la stimulation successive du cortex moteur, de l'émergence des racines médullaires antérieures et du nerf périphérique. La stimulation transcrânienne, initialement électrique et douloureuse, est actuellement remplacée par la stimulation magnétique indolore. Les réponses de grande amplitude (de l'ordre du millivolt) sont recueillies au coup par coup, en regard de différents groupes musculaires (biceps, éminences thénar ou hypothénar, quadriceps, jambier antérieur, soléaire) selon le point stimulé (figure 2). La réponse motrice est suffisamment importante pour gêner le geste chirurgical et réalise un monitorage discontinu ou « à la demande ».

Choix des examens

Le choix et la conduite péri-opératoire des examens électrophysiologiques dépendent du niveau lésionnel et de la pathologie en question. Les quelques exemples suivants sont donnés à titre d'illustration.

Au niveau cervical, les examens électrophysiologiques peuvent faire la part des atteintes radiculaires et médullaires. Dans les atteintes radiculaires, le bilan des racines lésées est fait de façon complémentaire, d'une part, par l'électromyogramme et les vitesses de conduction nerveuses et, d'autre part, par les potentiels évoqués somesthésiques et moteurs. En cas de myélopathie, la conduction périphérique mesurée par les potentiels évoqués somesthésiques du nerf médian est normale, mais les réponses médullaires sont altérées et le temps de conduction central allongé [4]. Le niveau et l'étendue de la lésion peuvent être précisés par les réponses médullaires enregistrées en C7 et en C2. Le temps de conduction central des potentiels évoqués somesthésiques des membres inférieurs est souvent augmenté de façon plus importante et plus précoce que celui des membres supérieurs [5]. Les lésions cervicales hautes se traduisent également par un retard de conduction du nerf trijumeau dont le noyau médullaire descend jusqu'en C2, parfois jusqu'en C4.

Au niveau lombo-sacré, l'électromyogramme et les vitesses de conduction nerveuses font le bilan des racines lésées. Le diagnostic différentiel entre atteintes radiculaires et médullaires, théoriquement possible, est plus difficile à établir par les potentiels évoqués somesthésiques qu'au niveau cervical, car ces potentiels médullaires recueillis sur la région lombaire sont de très faible amplitude, surtout chez les sujets obèses, âgés, ou ayant déjà subi une intervention chirurgicale à ce niveau. L'exploration des contingents radiculaires de L3 à S2 est facile à obtenir par les potentiels évoqués moteurs. Chez les patients porteurs de hernies discales lombaires, les potentiels évoqués somesthésiques peuvent être altérés en l'absence de troubles sensitifs [6]. Les potentiels évoqués moteurs sont très fréquemment perturbés chez ces malades et bien corrélés à l'atteinte organique. En revanche, l'apport des examens électrophysiologiques, chez les patients porteurs de canaux lombaires étroits est souvent décevant.

Au niveau sacré, les explorations électrophysiologiques sont un complément nécessaire aux explorations urodynamiques des troubles sphinctériens. Une panoplie d'examens permet de préciser le niveau lésionnel et le degré d'intégrité des centres mictionnels de la moelle sacrée. Les potentiels évoqués somesthésiques [7] et moteurs [8] sacrés autorisent une exploration fonctionnelle des nerfs, du cône, de la queue de cheval et des effecteurs (muscles bulbo-caverneux, sphincters striés urétral et anal). Ils rendent possible l'étude de l'arc réflexe sacré et de l'ensemble des voies somesthésiques et motrices impliquées dans l'intégration des fonctions vésico-sphinctériennes, ano-rectales et génito-sexuelles.

Les potentiels évoqués somesthésiques et moteurs peuvent aussi être intéressants après un traumatisme médullaire. En effet, dans les sections complètes de moelle, la conduction nerveuse est abolie au niveau de la lésion et ils en sont donc absents. Mais surtout, dans les paraplégies incomplètes, l'observation de potentiels évoqués somesthésiques normaux ou subnormaux est compatible avec une récupération motrice partielle. Les malades ayant des potentiels évoqués somesthésiques retardés peuvent évoluer vers une récupération partielle, d'abord sensitive puis motrice. L'exploration d'un syndrome de la queue de cheval, dans lequel les potentiels évoqués somesthésiques des membres inférieurs sont normaux, doit être complétée par l'enregistrement des potentiels évoqués sacrés.

Surveillance peropératoire

L'utilisation peropératoire des techniques électrophysiologiques a pour but de contribuer à la prévention des complications d'origine médullaire dans les interventions à risque neurologique. Elle implique la pratique systématique d'un bilan fonctionnel des voies nerveuses en pré-opératoire, celui-ci permettant également d'apprécier la faisabilité de la surveillance peropératoire. Les fonctions de conduction du système nerveux étant rapidement sensibles à la compression et à l'ischémie, ces techniques réalisent une surveillance de la circulation sanguine médullaire. Ainsi, une pression artérielle moyenne inférieure à 50 mmHg peut entraîner une diminution, voire une abolition, des potentiels évoqués somesthésiques [9]. Ils sont enregistrés en continu, mais ils ne renseignent qu'incomplètement sur le fonctionnement des voies médullaires. Il est nécessaire, pour s'assurer du fonctionnement des voies motrices, de leur adjoindre
l'enregistrement des poten-
tiels évoqués moteurs ou de pratiquer un test d'éveil peropératoire
[2, 9]. Les modifications instantanées des ré-ponses, une fois écartées les variations dues à la technique d'enregistrement, à l'anesthésie, à l'hypothermie et à l'état cardio-respiratoire du patient (en particulier hypotension et/ou hypoxie), permettent un réajustement thérapeutique beaucoup plus rapide que le test d'éveil de Vauzelle et al. [10]. De plus, les tests d'éveil peropératoires peuvent être techniquement difficiles à contrôler parfaitement pour l'anesthésiste, sont souvent psychiquement traumatisants pour le patient et ne sont pas sans risques (mobilisation du matériel d'ostéosynthèse lors de mouvements du patient). L'interprétation se fait à partir de l'évolution des réponses, chaque patient étant son propre témoin. Les critères d'anomalies des potentiels évoqués somesthésiques habituellement retenus en peropératoire [2, 9] sont l'allongement de la latence de plus de 10 % et la diminution de l'amplitude de plus de 60 % par rapport aux valeurs de référence, enregistrées pendant l'intervention, après l'obtention d'un état stable pour l'anesthésie, la pression artérielle et la température avant les manœuvres chirurgicales à risque neurologique. Ces anomalies sont considérées comme significatives si elles sont présentes sur deux enregistrements consécutifs (durée de l'examen : de quatre à cinq minutes). L'abolition des réponses, facile à observer, se révèle dans tous les cas un précieux signal d'alarme. Une dégradation progressive des réponses peut être une valeur prédictive quant à l'évolution clinique ultérieure. Elle survient généralement avec la prolongation de la durée d'intervention. L'expérience du neurophysiologiste est fondamentale, notamment en cas d'anomalies modérées, permettant d'éviter une surveillance faussement négative par les potentiels évoqués somesthésiques et diminuant ainsi l'incidence des déficits neurologiques postopératoires [2]. C'est au cours des interventions pour scoliose (figure 3), surtout dans les cas de déformations fixées avec forte angulation où sont cumulés les risques mécaniques majeurs, les durées d'intervention longues et la possibilité d'hypotension prolongée, que les potentiels évoqués somesthésiques ont été en premier lieu utilisés [2, 9, 11, 12]. Les principales manœuvres de chirurgie rachidienne responsables de modifications des potentiels évoqués somesthésiques sont la traction-réduction vertébrale, la vertébrectomie et le forage des pédicules vertébraux. Ces techniques sont également utilisées au cours d'interventions pour canaux cervicaux étroits, cals vicieux, ou d'interventions neurochirurgicales pour malformations artério-veineuses intramédullaires, en chirurgie vasculaire dans les cas d'anévrismes aortiques et, enfin, lors d'angiographies spinales et d'embolisations thérapeutiques.

Selon le niveau médullaire de l'intervention, les potentiels évoqués somesthésiques sont réalisés sur le nerf médian ou, le plus souvent, sur le nerf tibial postérieur. Les principaux facteurs altérant la qualité de leur recueil sont le bistouri électrique, les agents anesthésiques, les appareils électriques d'autotransfusion et de réchauffement.

Les potentiels évoqués moteurs sont obtenus par stimulation transcrânienne ou au niveau médullaire par voie transépineuse ou intradiscale [13], ou encore épidurale [14].
Des techniques plus invasives utilisent à la fois la stimulation et la détection épidurale ou sous-arachnoïdienne. Burke et al.
[15] (figure 4) ont enregistré simultanément les réponses somesthésiques et motrices, en mode épidural, en aval et en amont du niveau d'intervention. Les techniques invasives permettent d'obtenir des réponses plus stables que les précédentes, non influencées par l'anesthésie ou les myorelaxants, mais augmentent la durée de l'intervention. Pratiqués systématiquement dans les vingt-quatre à quarante-huit heures suivant l'opération, les potentiels évoqués somesthésiques, s'ils sont normaux, sont en faveur de l'absence d'organicité de troubles subjectifs mal systématisés, bien qu'ils ne garantissent pas l'intégrité des voies spino-thalamiques. Inversement, s'ils sont anormaux, ils peuvent orienter vers des examens radiologiques et une éventuelle reprise chirurgicale.

Influence des agents anesthésiques

Tous les agents anesthésiques modifient le fonctionnement cortical et, à un moindre degré, les propriétés de conduction des différentes techniques électrophysiologiques. Les effets des halogénés sont concentration-dépendants avec, pour des concentrations supérieures à 0,5 MAC (concentration alvéolaire minimale des agents anesthésiques par inhalation ; 50 % des patients ne réagissent pas à l'incision avec cette concentration alvéolaire d'équilibre) pour l'isoflurane et l'enflurane et supérieure à 1 MAC pour l'halothane, une annulation possible du signal [16]. Cette disparition du signal électrophysiologique peut persister pendant plusieurs minutes après l'arrêt de l'halogéné, rendant le monitorage inopérant. Les tendances des effets des principaux agents anesthésiques sur les potentiels évoqués somesthésiques sont résumées par le tableau 1.

Ainsi, le médecin anesthésiste est contraint de transformer la technique d'anesthésie en utilisant des agents qui modifient peu ou pas la transmission des potentiels évoqués somesthésiques, comme l'étomidate, les benzodiazépines et les morphiniques [17], le propofol [18, 19] ou la kétamine [20]. Les effets dépresseurs sur les potentiels évoqués somesthésiques du protoxyde d'azote sont importants, en particulier sur l'amplitude et pour des concentrations supérieures à 60 % [18, 20-22].

De la même façon, les potentiels évoqués moteurs peuvent être déprimés à des degrés divers par de nombreux agents anesthésiques comme les halogénés [23-25], les benzodiazépines et le propofol [26], le pentobarbital et le dropéridol [27], ainsi que le protoxyde d'azote [28]. La kétamine semble assez propice à un monitorage par les potentiels évoqués moteurs en permettant un recueil satisfaisant des signaux [27]. Une anesthésie associant un dérivé morphinique et des benzodiazépines en perfusion continue permet, le plus souvent, une surveillance satisfaisante. De plus, les modalités de stimulations transcrâniennes semblent importantes pour optimiser le recueil du signal des potentiels évoqués moteurs. En effet, Kalkman et al. [29] ont montré qu'une double stimulation transcrânienne augmentait l'amplitude de la réponse par rapport à une stimulation unique, et d'une façon d'autant plus importante que l'amplitude résultant de la stimulation unique était plus faible, avec un délai entre les deux impulsions de la double stimulation variant entre 2 et 5 millisecondes [29]. Ce phénomène de facilitation du recueil du signal résulte de la sommation temporelle et pourrait améliorer le rendement du monitorage médullaire peropératoire par les potentiels évoqués moteurs.

La façon d'administrer les agents anesthésiques intraveineux n'est pas sans effet sur le recueil des signaux électrophysiologiques. En effet, les bolus peuvent déprimer les réponses des stimulations sensitives ou motrices [11, 30]. Par conséquent, il est préférable d'administrer ces agents par perfusion continue.

Le médecin-anesthésiste doit également éviter les variations de pression artérielle et de température qui sont susceptibles de modifier les potentiels évoqués somesthésiques et moteurs. En effet, l'utilisation de couverture chauffante à air pulsé permet, actuellement, d'éviter l'hypothermie peropératoire.

Perspectives

Les potentiels évoqués somesthésiques et moteurs sont des techniques sophistiquées mais complémentaires, dont le couplage n'est pas souvent réalisé alors qu'il pourrait augmenter la fiabilité du monitorage médullaire et éviter le test d'éveil peropératoire. Par ailleurs, même si l'on connaît et maîtrise de mieux en mieux la survenue des artéfacts dus à l'environnement du bloc opératoire, le développement de techniques non invasives moins dépendan-tes des facteurs environ-
nementaux faciliterait l'usage et la diffusion de ces techniques et, de surcroît, les rendrait moins dépendantes de l'opérateur. Les potentiels évoqués somesthésiques pourraient aussi participer au monitorage de l'anesthésie pour des interventions sans risque médullaire et faire partie, à part entière, du monitorage de l'opéré, mais il reste à définir quel paramètre neurophysiologique serait le plus approprié pour évaluer la profondeur de l'anesthésie [30].

Le monitorage médullaire n'est pas, à ce jour, une obligation médico-légale, mais on peut s'interroger sur cette obligation pour des interventions ayant un risque médullaire reconnu et sur l'éventualité d'une jurisprudence mettant en évidence un défaut de moyen de surveillance médullaire.

CONCLUSION

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