Le document traite des principes, techniques et complications liés à la circulation extracorporelle, en se concentrant sur la prévention et la prévision des risques, notamment le rôle de la génétique dans la réponse inflammatoire et l'hémostase. Il aborde aussi des complications potentielles comme l'embolie gazeuse et la dysfonction d'organe, tout en discutant des polymorphismes génétiques associés aux résultats périopératoires. La conclusion souligne l'importance d'une gestion adéquate de la circulation extracorporelle pour le succès des interventions chirurgicales cardiaques.

1. CCiirrccuullaattiioonn eexxttrraa--ccoorrppoorreellllee
Département d’Anesthésie-Réanimation
Hôpital Bichat
ivan.philip@bch.ap-hop-paris.fr
sophie.provenchere@bch.ap-hop-paris.fr

2. CCiirrccuullaattiioonn eexxttrraa--ccoorrppoorreellllee
• Principes
• Techniques
• Complications  biologiques
• Prévention ; prédiction du risque ; rôle de la
génétique?

3. CCiirrccuullaattiioonn eexxttrraa--ccoorrppoorreellllee:: pprriinncciippee
Une pompe Un oxygénateur

4. CCiirrccuullaattiioonn eexxttrraa--ccoorrppoorreellllee:: bbuuttss
– Permettre la chirurgie
– Suppléance circulatoire
– Suppléance respiratoire
– Modulation thermique

5. CCiirrccuullaattiioonn eexxttrraa--ccoorrppoorreellllee
• TECHNIQUES
– Tubulures (artérielles, veineuses, cardioplégie…)
– Pompe (occlusive, centrifuge, péristaltique)
– Oxygénateur (à membrane, à bulles)
– Echangeur thermique

6. CCEECC:: llaa ppéérriipphhéérriiee eett llee ccooeeuurr
Perfusion périphérique Clampage aortique:
protection myocardique

7. CCEECC:: ccaannuulleess eenn ppllaaccee

8. CCEECC:: llaa mmaacchhiinnee

9. CCEECC:: rreettoouurr vveeiinneeuuxx eett ddéébbiitt ddee ppoommppee
Retour veineux (-> Q
pompe)
Résist. R. Vx

10. CCEECC:: ssuurrvveeiillllaannccee hhéémmooddyynnaammiiqquuee
– Hémodynamique :
Niveau et bulles
Débit : 2,2 à 2,4 l/min/m2 (1,6 à 1,8 en hypothermie)
Pression : 40 à 80 mm Hg
Rapport TaO2/VO2 : SvO2

11. CCEECC:: ssttaabbiilliittéé hhéémmooddyynnaammiiqquuee
PP == QQ xx RR
Hypotension:
- élévation du Q pompe
- VC (phényléphrine)
Hypertension:
- baisse du Q pompe
- approfondir l’anesthésie
- vasodilatateur

12. CEC: clampage aortique, protection myocardique

13. CEC: protection myocardique, cardioplégie
• Différents sites
• Différents types de liquide
• Différentes températures
Mortali L ’idéal
té
Temps de clampage

14. CCEECC:: ssuurrvveeiillllaannccee
– Respiratoire :
– Débimètre et mélangeur O2/air
– SvO2, capnographie
– Gaz du sang
– Thermique
– Echangeur thermique fiable
– Monitorage de la température centrale
– Equilibre acido-basique (alpha stat, pH stat)

15. AAcccciiddeennttss ddee CCEECC
– Embolie gazeuse
– Dissection aortique
– Drainage veineux défaillant et désamorçage
– Défaut de protection myocardique
– Emboles d’athérome à partir de l’aorte

16. CEC: complications neurologiques

17. CEC: « complications biologiques »
HHéémmoossttaassee IInnffllaammmmaattiioonn

18. CEC: perturbations de l’hémostase
• activation de la coagulation
• activation de la fibrinolyse
• dysfonction plaquettaire et thrombopénie
• interaction hémostase - inflammation
TTrraannssffuussiioonn ((2200 àà 4400%% ppttss)),, rreepprriissee
cchhiirruurrggiiccaallee,, ttaammppoonnnnaaddee

19. CEC: activation de la coagulation
• hhééppaarriinnee (sauf CI = TIH récente)
• surveillance
• neutralisation par pprroottaammiinnee ((eeffffeettss
sseeccoonnddaaiirreess))

20. CEC: activation de la fibrinolyse
• arguments biologiques
• … et cliniques: efficacité des anti-fibrinolytiques
• 2 molécules: aprotinine, acide tranéxamique
100%
75%
50%
25%
0%
1000 mL 1000 mL 2000mL 3000mL
Avant
Après

21. Contact sang-circuit
air-sang Ischémie-reperfusion
Réponse inflammatoire
Protamine
Endotoxinémie ?
• stress chirurgical
• anesthésie
• transfusion...

22. CEC et inflammation: les protagonistes
• Coagulation
• Fibrinolyse
• Complément
• Kinine-kallicréine
• Monocytes - PNN
• Plaquettes
• Endothélium
• organes soumis à I/R
• CCyyttookkiinneess
• RLO, Protéinases

23. CEC et inflammation: les conséquences
• générales: SIRS  vasoplégie
• dysfonction d’organe:
- myocardique
- pulmonaire
- cérébrale
- rénale

24. CEC - inflammation: et alors?
• Réaction normale, situation non physiologique
• Exacerbation chez certains patients
• Rôle de la réponse anti-inflammatoire ?
• Effort dans la prévention (médicaments, PAC sans CEC,
bio-compatibilité des matériaux, mini CEC, …)
• Détection des malades prédisposés?

25. Variabilité inter-individuelle dans :
1. Réponse inflammatoire
2. Risque cardiovasculaire
3. Risque péri-opératoire ?
FFaacctteeuurrss hhéérrééddiittaaiirreess
((ggéénnééttiiqquueess))
AAuuttrreess ??

26. - Influence of Genotype on Perioperative risk and
Outcome,
Ziegler, Anesthesiology, Jul 2003
- Genomics and the Circulation
Podgoreanu, Br J Anesth, Jul 2004

27. « sauvage »
A T G G C T
T A C C G A
substitution
A T T G C T
T A A C G A
délétion
A T G C T
T A C G A
insertion
A T A G G C T
T A T C C G A

28. Polymorphisme génétique
SSeeppssiiss CChhiirruurrggiiee ccaarrddiiaaqquuee
RReeccoonnnnaaiissssaannccee
ddeess ppaatthhooggèènneess
((TTLLRR4))
MMééccaanniissmmee ddee
rrééppoonnssee
((ccyyttookkiinneess ++++++))
- VVaassoommoottrriicciittéé
- IInnffaarrccttuuss
- CCooaagguullaattiioonn--FFiibbrriinnoollyyssee
- IInnffllaammmmaattiioonn

29. Polymorphisme et vasomotricité: polymorphisme iinnsseerrttiioonn
((II))// ddééllééttiioonn ((DD)) dduu ggèènnee ddee ll’’EECCAA
2
1
0
WALL FORCE (mN/mg tissue)
IInn vviittrroo IInn vviivvoo
ANG II (DD)
ANG II (II/ID)
CONTROL (DD)
CONTROL (II/ID)
0,1 1 10 100
PHENYLEPHRINE (μmol/L)
40
30
20
10
0
Increase in Pressure (mmHg)
II/ID
DD
25 50 75 100 125 150
PHENYLEPHRINE (μg)
HHeennrriioonn,, PPllaanntteeffèèvvee,, JJ AAmm CCoollll CCaarrddiioo,, 11999999

30. Polymorphisme et vasomotricité: ppoollyymmoorrpphhiissmmee
iinnsseerrttiioonn ((II))// ddééllééttiioonn ((DD)) dduu ggèènnee ddee ll’’EECCAA
LLaassoocckkii,, BBeenneessssiiaannoo,, AAnneesstthheessiioollooggyy,, 220022

31. Polymorphisme I/D du gène de l’ECA et chirurgie cardiaque
Volzke, Chest, 2002

32. Polymorphisme et vasomotricité: G894T
polymorphisme dduu ggèènnee ddee llaa NNOOSSee
PPhhiilliipp,, PPllaanntteeffèèvvee,, BBeenneessssiiaannoo,, CCiirrccuullaattiioonn,, 11999999

33. PPoollyymmoorrpphhiissmmee dduu ggèènnee ddee PPllAA22 ppllaaqquueettttaaiirree eett IIDDMM
ppéérrii--ooppéérraattooiirree
Rinder, Anesthesiology, 2002
• Gp IIb/IIIa  fibrinogène
• Polymorphisme PlA2 FdR d’IDM
• Quid en chirurgie cardiaque?
25
20
15
10
5
0
PlA1 homo PlA2
Av Réa 6H 24H
P = 0,006
TnIc ng/ml

34. Risque de saignement : facteur V Leiden
Donahue, Circulation, 2003

35. Polymorphismes et production de cytokines per CEC
TNF-a
IL-8
Grünenfelder, J Thorac Cardiovasc Surg, 2004
Brull, Arterioscler Thromb Vasc, 2001

36. Polymorphisme du gène du TNF: association avec la clinique
Tomasdottir, Anesth Analg, 2003
G-A 252, gène TNF-b (TNFB1B2)
Elévation des cytokines chez B2:
• TNF-a; 11,3 vs 7,8 (P=0,013)
• IL-6: 153 vs 87 (P=0,010)
35
30
25
20
15
10
5
0
IVG Dysf Pulm
Homo B2 B1B1, B1B2
% pts

37. Polymorphisme du gène du TNF et risque de
ventilation prolongée
• TNF effet délétère
• allèle A TNF-308 et LTa
+250 associé à une
surproduction de TNF
Association entre ces
polymorphismes et durée de
ventilation postopératoire ??
Yende, Crit Care Med, 2003
oui… mais
TNF

38. Polymorphisme du gène de l’apolipoprotéine E
• gène apo E polymorphe: 3 allèles (e2, e3, e4)
• e4 : F D R d’athérome et associé à une réponse inflammatoire accrue
• associé à réponse inflammatoire per CEC
Drabe, Eur J Cardiothor
Surg, 2001

39. Variant e4 et dysfonction d’organe après CEC
dysfonction cérébrale
e4 associé au risque
Tardiff, Ann Thorac, Surg, 1997
dysfonction rénale
e4 protecteur
Chew, Anesthesiology, 2000

41. Plus simple …: iinnffllaammmmaattiioonn eett ssttaattiinneess
Brull, Am J Cardiol, 2001
IL-6 (pg/ml)
300
250
200
150
100
50
0
P = 0,019 (0,006 après ajustement)
Statine + Statine -

42. Conclusion
• Conduite de la CEC élément majeur de réussite de la
chirurgie cardiaque
• Prise en charge adéquate (hémostase)
• Inflammation et morbi-mortalité ?
• Développement de nouvelles techniques (mini CEC…)
• Polymorphisme génétique et risque périopératoire ?
À ce jour, le polymorphisme llee pplluuss iimmppoorrttaanntt rreessttee
cceelluuii ddee ll’’ééqquuiippee ssooiiggnnaannttee ((eenn ppaarrttiiccuulliieerr cceelluuii dduu
cchhiirruurrggiieenn)) ……