PLATEFORME DE GESTION DU RISQUE DE DECES LORS D’UNE CHIRURGIE CARDIAQUE

Prise en charge des cardiopathies

Historique

La chirurgie cardiovasculaire est une spécialité récente. Le cœur est un organe intrathoraciquequi, par ses battements, entretient la vie en assurant la circulation du sang ; vouloir toucherau cœur, c’était risquer de le voir s’arr^eter, et donc de provoquer la mort en quelques minutes.L’interdit dura jusqu’`a ce que quelques plaies du cœur soient suturées avec succ`es, `a la fin duXIXe si`ecle, montrant ainsi que l’organe n’était pas intouchable. Il a fallu néanmoins encore de nombreux progrès avant que la chirurgie du cœur reprenne réellement son essor. Cela n’est devenu possible qu’à partir de 1938. Les premi`eres tentatives de corrections des cardiopathies furent de nature vasculaire. C’est ainsi que Robert Gross en 1938 réalisa la première fermeture d’un canal artériel persistant. Puis en 1944 Clarence Crafoord réalise une ré section d’une coarctation aortique. La première avancée réellement significative fut l’œuvre d’Alfred Blalock qui, en 1944,réalisa une anastomose entre l’artère sous clavière et l’artère pulmonaire droite. La chirurgie valvulaire a d ébut é vers les années 1948-1949 avec Bailey par la commissurotomie mitrale `acœur fermé.la ŕéparation compl`ete des malformations cardiaques simples (communication interauriculaire,communication interventriculaire, tétralogie de Fallot) puis de plus en plus complexes (canal atrio-ventriculaire, tronc artériel commun, atresie pulmonaire `à septum ouvert) mais aussi des remplacements valvulaires. Enfin sont survenues des palliatifs définitifs des malformations jugées irréparables avec les méthodes de Senning puis de Mustard en 1963 et celle de Fontan Avec la dérivation atrio- puis cavopulmonaire. Alain Carpentier met au point les techniques de réparation valvulaire, surtout mitrale, notamment d’annuloplastie d`es 1970. La chirurgie valvulaire ́évolue ensuite vers des techniques moins invasives. Au S énégal, la chirurgie cardiaque a connu ses premiers pas au début des années 90 au CHU Aristide Le Dantec. C’est en 2004 que le premier service de chirurgie thoracique et cardiovasculaire, établi au CHU de Fann, fut inauguré et les activit és d ́ localis ́ ees `a ce niveau. En janvier 2017, l’activité chirurgicale cardiaque pédiatrique s’est autonomisée avec l’ouverture du centre cardio pédiatrique CUOMO au sein du même hôpital.

Principe de la CEC

La CEC est un circuit suppléant à l’activité du cœur et des poumons lors d’une chirurgie cardiaque et permettant de travailler sur un cœur inerte et asséché. Elle a pour but d’assurer la perfusion de tout le corps à l’exception du cœur, de prendre en charge les ​échanges gazeux et de contrôler la température corporelle. Elle comporte 🙁 des tubulures en polyvinyl chloride ou en silicone et des connecteurs en polycarbonate formant les circuits artériels et veineux, les aspirations gauches et droites ;{ des canules aortiques et veineuses ;{ un réservoir de cardiotomie dans lequel se draine le sang veineux ;{ des pompes le plus souvent en galet rassembl ées sur une console mobile ;{ un oxygénateur auquel sont associ és un ́évaporateur de halog énes et un d’etre en oxyg`ene. Il est souvent couplé `à un ´échangeur thermique ;{ un filtre artériel ;

{ un circuit de cardioplégie ;{ des syst`emes de contr^ole de la pression et de la présence de bulles dans le circuit, la saturation en O2 du sang veineux et artériel, du niveau de liquide dans le réservoir veineux et de mesure de la température veineuse et artérielle.Avant d’^être connecté au patient, le système doit ^être rempli d’une solution physiologique.Ce volume d’amor¸cage oscille entre 800 et 2000 ml, d’une solution ´électrolytique parfois additionnée `à du collo¨ıde. Cet amour ̧cage, peut aussi se faire avec le sang du malade, minimisantl’hémodilution. Le sang veineux du patient est drainée par gravit é de l’oreillette droite ou des veines caves vers le réservoir de cardiotomie. Un drainage veineux assist ́ e peut être nécessaire r éaliś ea l’aide d’une pompe ou d’un système de vide contr^olé. Un filtre veineux peut être mis entre le circuit veineux et le réservoir. Le sang du réservoir de cardiotomie est pompé vers l’oxygène. Ce dernier a trois buts 🙁 il transfert l’O2 de la source externe dans le sang,{ il ́élimine le CO2 en fonction du débit de gaz frais{ il permet d’introduire un gaz d’anesthésie par un vaporisateur.Il est couplé `à un ́échangeur thermique qui est un système d’échange `a contre-courant entre le sang et un serpentin qui contient de l’eau. La temp érature est g éŕ e par un appareil extérieurà la machine de CEC. Un filtre micropore avec un pi`ege `a bulles est installé sur le circuit artérielcomme derni`ere ́étape avant que le sang ne retourne au patient à travers la ligne artérielle.Des systèmes de shunt doivent être prévus pour court-circuiter certains ​éléments en cas de défaillance. Un shunt est nécessaire pour faire circuler le liquide d’amorçage avant la connexion de la machine au patient. Une anticoagulation efficace s’impose lors de la CEC pour éviter la formation de caillots sanguins. L’héparine non fractionnée est utilisée de routine. La ventilation est arrêtée lorsque le plein débit est atteint. Lorsque l’aorte est clampée à, la circulation coronaire cesse. Le cœur doit être arrêté afin de diminuer sa consommation en O2. Pour ce faire, il est refroidi par voie externe par une solution de Hartmann (Shumway) et il est perfusé par une solution de cardioplégie injectée dans les coronaires. Cette solution est un compos ​e hydro-´électrolytique ou sanguin froid enrichi en potassium. La cardioplégie concourt à la protection myocardique qui est la pierre angulaire des avancées de la chirurgie cardiaque. Le cœur étant arre ̂ te ́, le geste chirurgical peut ^etre réalisé. A la fin de l’intervention il est procédé au sevrage de la CEC. Les cavités cardiaques sont purgées de tout l’air qui s’y trouve. Pour cela on procède au remplissage des cavités és, la ventilation est reprise et l’aspiration se fait par la racine de l’aorte. Après des purges satisfaisantes, l’aorte peut être déclampée. En l’absence d’un ´démarrage spontané de l’activité cardiaque, une stimulation par chocs ´électriques internes ou la mise enplace d’électrodes ventriculaires peut être faite jusqu’à la reprise d’une activité auriculoventriculaire. Lorsque la reprise se fait en fibrillation, l’administration de lidocäıne peut s’avérer utile.L’hémostase est parfaite par le chirurgien et le réchauffement termine par le perfusionniste qui contrôle les gaz du sang. Une assistance circulatoire est maintenue jusqu’à l’obtention d’une hémodynamique satisfaisante. La protamine est injectée pour neutraliser l’héparine circulante.La durée moyenne de cardioplégie est d’environ une heure et celle de CEC environ une heure 30 minutes. La figure ci-dessous représente le circuit complet d’une circulation extracorporelle[12]

Sp´cificit´é de la CEC chez l’enfant

La CEC chez le nouveau-né, le nourrisson et l’enfant diffère de celle de l’adulte sur de nombreux points : les dimensions, l’hémodilution, les besoins métaboliques, l’immaturité des régulations physiologiques, les particularitésés de la cardiopathie, la régulation du pH, l’intensité du syndrome inflammatoire, la perfusion cérébrale et la n´cessit´é de procéder parfois `à un arrêt circulatoire en hypothermie profonde.Dimensions Du problème le plus ´évident est celui du rapport entre la taille de l’enfant et celle du matériel.{ La dimension des veines caves est réduite et les canules y sont facilement obstructives:risque de syndrome cave supérieur, d’œd`eme cérébral, de stase hépatique et d’ascite{ La taille de la canule aortique doit ^être suffisante pour diminuer le risque d’obstruction et le taux d’hémolyse au débit maximal possible (3,2 L/min/m2).{ Plus le circuit est petit, plus la surface ´étrang`ere en contact avec le sang est grande par rapport au volume, donc plus les lésions mécaniques des éléments figurés et la libération des substances vasoactives sont intenses.Le volume de la CEC (amor saccage ou priming) est 2 à 4 fois plus grand que le volume circulant de l’enfant, alors que le rapport est de 0,25 chez l’adulte. Le volume d’amorçage est de 250 – 400 ml alors que le volume circulant du nourrisson est de 200-500 ml. Pour les enfants de <5 kg, on dispose de circuits dont le volume d’amorçage est de 220 ml et pour les enfants de 5- 10 kg, le priming varie de 270 `à 375 ml. On peut réduire l’amor ̧cageet l’hémodilution en drainant lentement le sang du patient dans le circuit de CEC avant le démarrage de celle-ci et en ´évacuant le liquide clair dans une poche de transfert ; la pression artérielle de l’enfant est maintenue avec un vasoconstricteur.{ La petite taille de l’enfant augmente sa surface par rapport `à son poids ; associé `a l’immaturité de sa thermorégulation, ce fait augmente les ´échanges thermiques avec l’extérieur et accro^ıt le risque de refroidissement en salle d’opération.

Hemodilution

La dilution extrême imposée par le grand volume d’amorçage diminue la pression oncotique et l’hématocrite. Elle diminue la concentration des plaquettes et des facteurs de coagulation, et baisse le taux sérique des médicaments en circulation ; le risque de réveil et de décurarisation brusque au démarrage de la CEC est très élevé chez le petit enfant. L’hémodilution est nécessaire à basse température pour ​éviter un accroissement excessif de la viscosité qui freinerait le débit dans la microcirculation (sludging). En règle générale, la viscosité est stable si la valeur de l’hématocrite est la même que celle de la température. Le liquide d’amorçage est une solution hydro-́électrolytique tampon ée pauvre en calcium. On y ajoute des albumines (25 mg/L de volume d’amor ̧cage) ou du plasma frais congelé pour maintenir la pression oncotique.Besoins métaboliques élev és Les besoins métaboliques élev és du nourrisson (100-150 kcal/kg/24h) sont comblées par un débit cardiaque 30-50 pourcent plus ́élevé que celui de l’adulte. En normothermie, le débit de CECest en g ́ en ́ eral de 100-150 mL/kg/min chez le petit enfant, mais peut atteindre jusqu’à 175 mL/kg/min chez le pr é. Plus l’enfant est âgé, plus le débit se rapproche de celui de l’adulte (50 mL/kg/min). En hypothermie (inférieur à 25 degrés), le débit peut être diminué à 80 mL/kg/min chez l’enfant de moins 10 kg. La mesure de la SvO2 sur le retour veineux de la CEC renseigne sur l’adéquation de la perfusion aux besoins de l’organisme. La pression artérielle est basse chez l’enfant. A la naissance, elle est de 65/45 mmHg, et a 1 an de 90/45 mmHg. Une pression de perfusion moyenne de 40-45 mmHg est habituellement suffisante en normothermie ; elle baisse à 30-40 mmHg en hypothermie .

Immaturité des régulations physiologiques

L’immaturité fonctionnelle du nourrisson touche tous les organes. Les enfants cyanosés pr ésente une dysfonction plaquettaire et sont déficients en facteurs II, V, VII, VIII, IX et en fibrinog`ene.Des transfusions plaquettaires (1 U par 10 kg de poids) sont en g én éral requises. La r   ́ action inflammatoire systémique est très prononcée après la CEC, avec aggravation de la fuite interstitielle et des défaillances multi-organiques, ​nécessitant une hémofiltration. A ces caractéristiquess’oppose la résistance plus marquée des organes du nouveau-né normal `à l’ischémie et `à l’hypothermie. Le cœur, toutefois, échappe à cette constatation : le myocarde immature est plus sensible aux agressions que le myocarde adulte. L’hypoglycémie est un risque majeur chez le nouveau-né dont la n ́glycogen`ese est encore déficiente. La glycémie doit ^être soigneusement contrôle tout au long de l’opération et corrigée au besoin par une perfusion de dextrose 20-30%.

Particularités de la cardiopathie

La présence de shunts aorto-pulmonaires (canal artériel, collatérales aorto- pulmonaires, shunts chirurgicaux de Blalock-Taussig) opère un vol systmatique majeur dès le démarrage de la CEC. Lorsque la circulation pulmonaire est court- circuitée et que son régime de pression s’effondre, ces conduits continuent `a d´éviter, remplissent progressivement l’oreillette et le ventricule gauches et provoquent un reflux veineux pulmonaire avec risque d’oedème pulmonaire.L’opérateur doit veiller `à inclure ces shunts avant la mise en pompe, parce que la g^ene est triple.{ la pression systémique est trop basse malgré le haut débit de pompe ; l’administration de  vasoconstricteur empire l’effet du shunt ;{ le temps de refroidissement systémique (surtout cérébral) est prolongé `à cause du volopéré par la circulation pulmonaire ;{ le champ opératoire est noyé par le reflux si les cavités gauches sont ouvertes; ces derni`eres sont dangereusement distendues si elles sont fermées.La cardioplégie rétrograde est alors impossible, car le perfusat fuit dans le lit systémique.

Syndrome inflammatoire réactionnel systémique

Plus les enfants sont petits, plus intense est la réaction inflammatoire parce que les « elémentśétrangers (circuit de CEC, aspirations, filtres) et les déclencheurs (variations thermiques, bas débit) sont proportionnellement plus importants que chez l’adulte. D’autre part, l’équilibre neuro-humoral et les cellules-cibles sont plus fragiles chez le nourrisson. La présence d’une hypertension pulmonaire aggrave les lésions inflammatoires dans les poumons. Les endotoxines,le système du complément, la kalliréine et les cytokines sont les éléments humoraux de laréaction ; ces médiateurs activent les neutrophiles et les cellules endothermiques. L’adhésion des leucocytes `à ces dernières est l’étape initiale de la réaction inflammatoire. Les l ésions m écaniquesde la pompe, de l’oxyg énateur et des filtres, le contact du sang avec les surfaces ́étrangères et avec l’air, sont les éléments déclenchant principaux. Plus de 50% des neutrophiles sont séquestrés dans les poumons durant le réchauffement ; leur dégranulation contribue aux dommages cellulaires pulmonaires. La dur ée de CEC, la profondeur de l’hypothermie et le degré d’hémodilution sont des facteurs aggravants. De nombreuses pistes ont ét é explorées dans l’espoir de réduire l’intensit é de cette réaction. Les plus couramment utilisées sont les suivantes :{ Utilisation de circuits heparinés{ Circuits rendus biocompatibles par imprégnation de polymères (poly-2-methoxyéthyl acrylate) ou de molécules anti-inflammatoires (facteur H inhibant le complément C3a) : frein`à la cascade du complément et `à l’activation leucocytaire.{ Hemofiltration en CE (réchauffement) { Ultrafiltration modifiée.