Introduction
Le Doppler transcrânien (DTC) est une technique d'échographie qui évalue le flux sanguin dans les artères et les veines du cerveau. Basé sur l'effet Doppler, découvert par Christian Doppler, il analyse la vitesse du flux sanguin, offrant des informations précieuses sur l'hémodynamique cérébrale. Bien que principalement utilisé chez l'adulte, le DTC a des indications spécifiques en pédiatrie, notamment dans le suivi de la drépanocytose et l'évaluation de l'hypertension intracrânienne (HIC). Cet article explore les indications du DTC en pédiatrie, ses particularités physiopathologiques chez l'enfant, les mécanismes et étiologies de l'HIC, ainsi que les étapes du traitement de l'HIC et de l'HIC réfractaire chez l'enfant.
Particularités Physiopathologiques chez l’Enfant
L’hypertension intracrânienne (HIC) chez l'enfant résulte d’un déséquilibre entre le volume intracrânien (cerveau, sang, LCR) et la capacité inextensible de la boîte crânienne. Même avec des sutures crâniennes ouvertes chez le nourrisson, une augmentation rapide du volume intracrânien entraîne une élévation plus rapide de la pression intracrânienne (PIC) que chez l'adulte. Cette différence s'explique par la faible distensibilité du crâne ostéo-fibreux et de la dure-mère.
La pression intracrânienne (PIC) augmente progressivement durant la petite enfance :
- Nouveau-né : 1 à 4 mmHg
- Nourrisson : 1 à 6 mmHg
- Enfant de 1 à 6 ans : 3 à 8 mmHg
- Adolescent : 10 à 15 mmHg (valeurs adultes)
La relation pression/volume cérébrale est déviée vers la droite chez l'enfant, ce qui signifie que le cerveau a une compliance plus faible, surtout chez les jeunes enfants. La pression de perfusion cérébrale (PPC), calculée comme la différence entre la pression artérielle moyenne (PAM) et la PIC (PPC = PAM - PIC), doit être maintenue dans des valeurs spécifiques selon l'âge :
- Enfant de 1 semaine à 1 an : 40 à 50 mmHg
- Enfant de plus d’un an : > 50 mmHg
- Nouveau-né de moins d’une semaine : > âge gestationnel
Le débit sanguin cérébral (DSC) peut rester stable malgré les variations de PPC grâce à un mécanisme d'autorégulation. Cependant, ce plateau d'autorégulation est plus étroit chez les jeunes enfants, les rendant plus vulnérables à l'ischémie cérébrale en cas d'hypotension et à l'hyperhémie en cas d'hypertension.
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Manifestations Cliniques de l'HIC
Le diagnostic clinique d'HIC est suspecté chez un enfant présentant des symptômes ou des signes cliniques évocateurs ou chez un enfant avec une affection fréquemment associée à l'HIC. Une HIC décompensée, compliquée d’engagement cérébral, engage rapidement le pronostic vital sans traitement adapté.
Les signes d'alerte incluent :
- Altération de l'état de conscience
- Signes respiratoires
- Signes oculaires
- Signes moteurs
La triade de Kocher-Cushing (bradypnée, bradycardie, hypertension artérielle) est un signe de souffrance du tronc cérébral, due soit à l'HIC, soit à une compression directe.
Mécanismes et Étiologies de l'HIC
Les principaux mécanismes responsables de l'HIC sont :
- Œdème cérébral (vasogénique, cytotoxique ou interstitiel)
- Processus expansif intracrânien (extra ou intra-parenchymateux)
- Augmentation du volume sanguin cérébral
- Augmentation de la quantité de LCR
Plusieurs de ces mécanismes peuvent coexister. Les étiologies de l'HIC chez l'enfant incluent :
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- Traumatismes crâniens (cause la plus documentée)
- Encéphalopathie anoxique
- Infections du système nerveux central
- Troubles métaboliques
- Hydrocéphalie (congénitale ou acquise)
- Pathologies tumorales
- Pathologies vasculaires
Indications et Moyens de Monitorage de la PIC chez l’Enfant
La mesure de la PIC est couramment utilisée chez les enfants victimes de traumatisme crânien grave (TCG). Pour les autres étiologies, les indications sont évaluées au cas par cas. Le monitorage de la PIC est logique en cas de suspicion d'HIC.
Chez l'enfant TCG, avec ou sans lésions visibles à la tomodensitométrie, le monitorage de la PIC est indiqué, quel que soit l'âge, ou lorsque l'enfant est sous sédation. Deux types de capteurs de PIC sont utilisés :
- Intra-parenchymateux
- Intra-ventriculaire (moins fréquent en raison de difficultés de localisation des ventricules latéraux en cas de gonflement cérébral)
Le Doppler transcrânien (DTC) offre une estimation rapide de la circulation cérébrale et peut détecter une hypoperfusion cérébrale secondaire à une HIC. Il peut guider le traitement avant les résultats de l'imagerie ou du monitorage invasif de la PIC. Des paramètres comme une vélocité diastolique < 25 cm/s et un index de pulsatilité (IP) > 1,31 peuvent indiquer une hypoperfusion cérébrale chez les enfants TCG.
Le DTC est non invasif, simple, rapide et permet de suivre l'efficacité des traitements. Cependant, il est opérateur-dépendant. D'autres méthodes d'évaluation de la PIC existent, mais sont peu évaluées chez l'enfant.
Doppler Transcrânien : Principes et Applications
Principe de l'Examen Doppler
Un doppler est un examen médical qui évalue le débit sanguin dans les artères et les veines. L'effet Doppler, découvert par Christian Doppler, est à la base du fonctionnement des radars et, appliqué à l'hémodynamique, il permet d'analyser la vitesse du flux sanguin. Cet examen est particulièrement utile en cas de facteurs de risques cardiovasculaires.
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Utilisation des Ultrasons
Le doppler utilise les ultrasons, fonctionnant sur le même principe que l'échographie, à laquelle il est souvent associé. Il ne nécessite ni préparation particulière, ni anesthésie, ni hospitalisation, et est non invasif, indolore, et peut être pratiqué à tout âge.
Indications en Pédiatrie : Echo-Doppler Transcrânien (EDTC)
Bien que le doppler soit principalement réalisé chez l'adulte, certaines indications existent chez l'enfant, notamment l'Echo-Doppler Transcrânien (EDTC), un examen spécialisé pour la surveillance des enfants drépanocytaires majeurs (SS, SC, SB0 et SB+).
Technique de l'Examen
L'échographie permet de visualiser les organes et les vaisseaux en temps réel grâce aux échos produits par les ultrasons. Le signal doppler permet de connaître la vitesse du sang circulant dans les artères ou les veines. Pour l'étude cérébrale, la sonde est placée sur la tempe, en avant du tragus de l'oreille. L'examen nécessite concentration et vigilance de la part de l'opérateur.
Amélioration du Signal
Parfois, l'examen ne permet pas de visualiser correctement le vaisseau ou le flux sanguin, et une perfusion d'un agent de contraste peut être nécessaire pour améliorer le signal échographique ou doppler.
Doppler Transcrânien Couleur
L'angioscanner spiralé et le doppler transcrânien couleur jouent un rôle majeur en pathologie vasculaire cérébrale. Le doppler transcrânien couleur a ouvert de nouveaux horizons à cette technique. L'utilisation de contraste ultrasonore permet de visualiser certains anévrismes intracrâniens. Le doppler transcrânien peut également apporter des informations sur le mécanisme physiopathologique de l'ischémie et contribuer au diagnostic de mort cérébrale.
Fenêtres Acoustiques
Les fenêtres acoustiques physiologiques du crâne permettent le passage des ultrasons. La fenêtre temporale est la voie d'abord la plus utile, située en avant du tragus et correspondant à l'écaille temporale. La fenêtre orbitaire est constituée par le canal optique ou le toit de l'orbite, orientée en arrière et en dedans vers l'apex orbitaire. La fenêtre occipitale est constituée par le foramen magnum et/ou l'écaille occipitale.
Installation du Patient
La position assise est préférée chaque fois que possible, en hyperflexion. Pour les patients en ventilation assistée dont la mobilisation est délicate, la position couchée est utilisée.
Technique d'Exploration
L'exploration est réalisée par paliers de 2 à 5 mm de profondeur. Le signal de l'artère cérébrale moyenne est positif car le flux se dirige vers la sonde. Le signal de l'artère cérébrale antérieure s'éloigne de la sonde, tandis que le flux supraclinoïdien est négatif.
Polygone de Willis
Le schéma du polygone de Willis est essentiel pour l'interprétation du doppler transcrânien. Le circuit de suppléance est étudié par voie temporale et par voie occipitale.
Artères Vertébrales et Tronc Basilaire
Les artères vertébrales ont un index de résistance plus bas que celui des artères cérébrales. L'exploration du tronc basilaire est limitée par la profondeur et les tortuosités.
Injection de Produit de Contraste Ultrasonore
L'injection de produit de contraste ultrasonore améliore la qualité du signal. Les microbulles libres ou encapsulées, stabilisées par l'acide palmitique, sont suffisamment petites pour passer le filtre pulmonaire. La contre-indication du Levovistt est la galactosémie. L'injection du produit de contraste permet un rehaussement utile du signal jusqu'à 15-20 minutes.
Représentation du Flux Sanguin
Les flux se dirigeant vers la sonde sont codés en rouge, tandis que ceux s'éloignant sont codés en bleu. La fenêtre sombre dans les basses fréquences représente le flux circulatoire et la résistance vasculaire.
Paramètres Mesurés
Les vitesses du flux sanguin, exprimées en cm/s ou en kHz, sont mesurées. Les paramètres incluent la vitesse systolique maximale, la vitesse diastolique et la vitesse moyenne. Les indices de résistance (IR) et de pulsatilité (IP) sont calculés pour évaluer la résistance à l'écoulement.
Applications Cliniques du Doppler Transcrânien
Le doppler transcrânien a de multiples indications, notamment dans le bilan des sténoses carotidiennes, l'évaluation des modifications hémodynamiques intracrâniennes, et le diagnostic de l'occlusion vasculaire. Il est également utilisé pour étudier le vasospasme, les malformations artérioveineuses, et la mort cérébrale.
Doppler Transcrânien et Drépanocytose
Le doppler transcrânien est utilisé pour détecter les risques d'accidents ischémiques cérébraux chez les enfants drépanocytaires. Une étude a montré une élévation des vitesses circulatoires chez ces enfants, corrélée à la sévérité de l'anémie et à l'âge des patients.
Étapes du Traitement de l’HIC
Le traitement médical de l'HIC vise à prévenir ou traiter les lésions cérébrales secondaires, sans impact sur les lésions primaires. Les objectifs principaux sont le contrôle de la PIC et le maintien de la PPC. Les mesures générales incluent :
- Sédation-analgésie
- Positionnement de la tête en position neutre
- Optimisation de la ventilation (normoxie et normocapnie)
- Optimisation de l’hémodynamique (normotension et normovolémie)
- Maintien de la normothermie
- Correction de l’anémie
La décision de débuter un traitement spécifique de l'HIC repose sur le contexte clinique, l'état cardiorespiratoire, la PPC, les indices du Doppler transcrânien et l'oxygénation cérébrale, et non uniquement sur une valeur isolée de PIC. Les valeurs seuils de PIC pour initier le traitement varient selon l'âge :
- < 2 ans : > 15 mmHg
- 2 à 8 ans : > 18 mmHg
- > 8 ans : > 20 mmHg
De même, les seuils minimaux de PPC varient selon l'âge :
- < 2 ans : 40 mmHg
- 2 à 8 ans : 50 mmHg
- > 8 ans : 60 mmHg
La première étape du traitement est la soustraction de LCR, si possible. L’osmothérapie, avec du mannitol ou du sérum salé hypertonique (SSH), est un élément thérapeutique majeur. L'hyperventilation modérée (30 < PaCO2 < 35 mmHg) peut être envisagée, mais ne doit pas être débutée à titre prophylactique.
Traitement de l’HIC Réfractaire
Plusieurs traitements de seconde intention peuvent être utilisés en cas d'HIC réfractaire, bien que leur validation scientifique soit limitée :
- Hyperventilation profonde (PaCO2 < 30 mmHg), avec monitorage du DSC et de l’oxygénation cérébrale pour éviter l’ischémie.
- Barbituriques à hautes doses (coma barbiturique), chez les patients « sauvables » et hémodynamiquement stables, sous monitorage hémodynamique.
- Hypothermie thérapeutique modérée (32 à 34 °C pendant 24 h), bien que les résultats d'études récentes aient été mitigés.
- Craniectomies décompressives, initialement utilisées dans les traumatismes crâniens, mais élargies à d’autres causes d’HIC chez l’enfant.
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