Cerveau et mort subite : analyse des causes cérébrales et des conséquences neurologiques de l’arrêt cardiaque extra-hospitalier

par Stéphane Legriel

Thèse de doctorat en Épidemiologie

Sous la direction de Alain Cariou et de Florence Dumas.

Soutenue le 09-05-2019

à Sorbonne Paris Cité , dans le cadre de École doctorale Pierre Louis de santé publique : épidémiologie et sciences de l'information biomédicale (Paris ; 2000-....) , en partenariat avec Université Paris Descartes (1970-2019) (établissement de préparation) .

Le président du jury était Nicolas Girerd.

Le jury était composé de Alain Cariou, Florence Dumas, Nicolas Girerd, Mercé Jourdain, Alexis Descatha, Agnès Dechartres, Elie Azoulay.

Les rapporteurs étaient Mercé Jourdain, Alexis Descatha.

mots clés

• Arrêt cardiorespiratoire
• Unité de soins intensifs
• Médicaments potentiellement inappropriés
• État de mal épileptique
• Mort subite
• Hémorragie sous arachnoïdienne
• Épilepsie
• Coronarographie
• Réseaux cérébraux
• Mort subite cardiaque
• Épilepsie

Résumé

Introduction : la grande majorité des arrêts cardio-respiratoires (ACR) de l’adulte sont provoqués par une cause coronaire. La survenue d’un arrêt cardiaque extra-hospitalier de cause neurologique (ACR-N), notamment de cause épileptique, est un évènement rare et peu étudié dans la littérature médicale. Objectifs : dans un premier travail, nos objectifs étaient de rapporter les modalités diagnostiques, en particulier la réalisation d'une angiographie coronarienne en première intention (iCAG), ainsi que les problématiques thérapeutiques associées, dans une population de patients avec un diagnostic final d’ACR-N. Dans un second travail, notre objectif était d’identifier les facteurs associés à la survenue d’un ACR dans une population de patients adultes pris en charge pour un état de mal épileptique convulsif (EMC). Matériel et méthodes : pour le premier travail, nous avons sélectionné les patients répondants à la définition d’un ACR-N à partir du registre régional du Centre d’Expertise de la Mort Subite (CEMS) de Paris et petite couronne (2011-2015). L’étude de l’association des variables entre les circonstances initiales de survenue de l’ACR-N et une iCAG a été réalisée à l’aide d’un modèle de régression logistique. Pour le second travail, nous avons associé des cas de patients avec un ACR compliquant la prise en charge d’un EMC (ACR-EMC), identifiés dans 17 services de réanimation médicale (2000-2015), avec 235 contrôles issus de la base de données du Centre Hospitalier de Versailles de patients pris en charge pour un EMC sans ACR (2005-2013). L’étude de l’association des variables en lien avec l’EMC et la survenue d’un ACR-EMC a d’abord été réalisée à l’aide d’un modèle de régression logistique comparant les caractéristiques des cas et de contrôles non appariés. Une analyse de sensibilité a ensuite été réalisée après appariement des cas et des contrôles. Résultats : dans le premier travail, nous avons identifié 247 patients avec un ACR-N, au sein d’une population de 3542 patients initialement réanimés avec succès d’un ACR extra-hospitalier, soit 7% des cas. Alors qu’un scanner cérébral était réalisé dans un total de 84% des cas, permettant d'identifier une cause cérébro-vasculaire chez 47% des patients, une iCAG était réalisée chez 23% des patients. La réalisation d’une iCAG était statistiquement associée à la présence d’une élévation du segment ST lors du premier enregistrement électrocardiographique (OR, 5.94; 95%CI, 2.14-18.28; P=0.0009). Huit patients recevaient un traitement anticoagulant et/ou antiagrégant plaquettaire. Dans le second travail, nous avons rapporté 49 cas de patients ayant présenté un ACR-EMC, au sein d’une population de 4438 patients hospitalisés en réanimation pour cette pathologie, soit 1,1% des cas. La réalisation d’une régression logistique multivariée en associant ces 49 cas à 235 patients contrôles a permis d’identifier 4 facteurs associés à survenue de cette complication. L’existence d’au moins une comorbidité parmi les comorbidités cardiaques, respiratoires et neurologiques (autres que l’épilepsie) était négativement associée à la survenue d’un ACR (OR, 0.28; 95%CI, 0.10-0.80, P=0.02), alors qu’une mesure de la saturation pulsée en oxygène (SpO2) < 97% à la prise en charge médicale initiale (OR, 2.66; 95%CI, 1.03-7.26, P=0.04), une cause toxique responsable de l’EMC (OR, 4.13; 95%CI, 1.27-13.53, P=0.02), et la survenue de complications précoces liées à la prise en charge médicale (OR, 11.98; 95%CI, 4.67-34.69, P<0.0001) étaient positivement associées avec l’occurrence de cette complication. Conclusion : ces éléments soulignent l’importance d’une meilleure connaissance du spectre étiologique, en particulier neurologique, des patients présentant un ACR extra-hospitalier. L’identification de ces facteurs est une étape importante afin de pouvoir proposer des modifications des stratégies de prise en charge, avec comme objectif l’amélioration du pronostic vital et fonctionnel de ces patients.

mots clés

• Cardiopulmonary resuscitation
• Intensive care units
• Medical errors/adverse effect
• Status epilepticus
• Sudden death
• Subarachnoid haemorrhage
• Epilepsy
• Coronary angiogram

Titre traduit

Brain and sudden death : analysis of brain causes and neurological consequences of out-of-hospital cardiac arrest

Résumé

Objectives: In a first work, we aimed at reporting diagnostic pitfalls and treatment issues in a population of patients with a final diagnosis of OHCA-NC. In addition, we also aimed at identifying factors associated with immediate coronary angiography (iCAG) during initial etiological diagnostic management. In a second work, our goal was to identify factors associated with the occurrence of cardiopulmonary arrest (CA) in a population of adult patients treated for convulsive status epilepticus (CSE). Material and Methods: In the first work, we performed a retrospective analysis (2011-2015) of all consecutive patients from the Paris Sudden Death Expertise Centre registry (SDEC) to identify patients with OHCA-NC. We described the early diagnostic check-up performed to identify the cause of OHCA-NC. Logistic multivariate regression was performed to identify factors between iCAG and OHCA-NC patients’ characteristics. Sensitivity analysis was carried out after multiple imputation for missing data by means of chained equations. In the second work, we collected data from consecutive patients admitted to the seventeen participating university or university affiliated intensive care units for management of successfully resuscitated (CSE-CA) complicating the initial management of CSE (2000-2015). Patients were compared with 235 controls without OHCA identified in the Centre Hospitalier de Versailles single-center registry of CSE patients (2005-2013). To identify association between factors related to CSE and CSE-CA occurrence, we first compared the cases and unmatched controls using multivariate regression. Then, sensitivity analysis was performed using a propensity score approach based on 1:1 pair matching when estimating the association between CSE and CSE-CA. Moreover, additional analyses were carried out after multiple imputation for missing data by means of chained equations. Results: In the first work, we identified 247 patients with OHCA-NC, in a population of 3542 patients initially successfully resuscitated from an out-of-hospital OHCA, corresponding to 7% of cases. While a brain Computed Tomography (CT) scan was performed in a total of 84% of cases, allowing to identify a neurovascular cause in 47% of patients, iCAG was performed in 23% of patients. We found iCAG statistically associated with the presence of an ST segment elevation during the first electrocardiographic recording (OR, 5.94; 95%CI, 2.14-18.28; P=0.0009). Eight patients received anticoagulant and / or antiplatelet therapy. In the second work, we reported 49 patients with CSE-CA, in a population of 4438 patients hospitalized in intensive care unit for CSE, corresponding to 1.1% of the cases. By multivariate analysis, having at least one comorbidity among cardiac, respiratory, and neurologic (other than epilepsy) was negatively associated with the occurrence of CSE-CA (OR, 0.28; 95%CI, 0.10-0.80, P=0.02), while pulse oximetry less than 97% on scene (OR, 2.66; 95%CI, 1.03-7.26, P=0.04), drug poisoning as the cause of CSE (OR, 4.13; 95%CI, 1.27-13.53, P=0.02), and complications during early management (OR, 11.98; 95%CI, 4.67-34.69, P<0.0001) were positively associated with the occurrence of this complication. Conclusion: These factors underline the importance of a better knowledge of the etiological spectrum, particularly neurological, of patients with out-of-hospital cardiac arrest. The identification of these elements is an important step to propose changes to management strategies, with the objective of improving the vital and functional outcome of these patients.