Des machines et des hommes : vers une évaluation objective de la réactivité EEG ?

Question évaluée

L’évaluation de la réactivité électroencéphalographique (R-EEG) est sujette à une potentielle variabilité du fait du caractère subjectif de son jugement. L’objectif principal de ce travail était de comparer l’évaluation de la R-EEG par des neurophysiologistes expérimentés avec celle réalisée de manière « automatisée » à l’aide un logiciel EEG. L’objectif secondaire était d’étudier la valeur pronostique de la R-EEG selon la méthode d’évaluation humaine ou automatisée.

Type d’étude

Il s’agit d’une étude pilote, prospective, observationnelle.

Population étudiée

Au total, 30 patients adultes en coma (Glasgow Coma Scale score ≤ 8) ont été inclus dans cette étude. Les pathologies neurologiques sous-jacentes et le timing de réalisation de l’EEG étaient comme suit : 11 patients en coma post anoxique recevant un contrôle ciblé de la température entre 32 et 34°C (EEGs réalisés entre H12 et H24 de prise en charge); et 19 patients pris en charge pour une pathologie requérant une intervention neurochirurgicale : 8 hémorragies méningées, 3 hémorragies intra-parenchymateuses, 2 hématomes sous duraux, 1 hémorragie cérébelleuse, 1 hémorragie épidurale, 1 abcès cérébral, 1 méningiome et 1 lésion cervicale/nerfs crâniens (EEGs réalisés entre J3 et J18 de prise en charge).

Méthode

Les enregistrements EEG associaient un enregistrement vidéo et étaient réalisés durant 20-30 minutes à l’aide de 19 électrodes placées selon le système classique « 10-20 international ».

Les patients inclus ont bénéficié d’une standardisation de la stimulation pour l’évaluation de la R-EEG. Six stimulations de 30 secondes chacune étaient réalisées : 3 stimulations nociceptives du lit unguéal à l’aide d’un stylo (membres supérieurs droit et gauche, et un membre inférieur), 1 stimulation sternale, 1 ouverture des yeux manuelle et 1 stimulation auditive.

Le critère principal de jugement était la réactivité, évaluée comme présente ou non.

Les évaluations de la réactivité étaient réalisées indépendamment par 6 experts neurophysiologistes en relecture « classique » des extraits EEG. L’évaluation « automatisée » était réalisée indépendamment par 2 intervenants après sélection d’une période de 30 secondes avant et après stimulation, en utilisant une fonction d’analyse automatisée de la fréquence d’activité cérébrale, à l’aide du logiciel de l’appareil d’enregistrement EEG Nicolet One version V5.82.

Le critère de jugement secondaire était un pronostic favorable à 3 mois, défini par un score Cerebral Performance Category à 1 ou 2, et évalué par téléphone en aveugle des données neurophysiologiques.

Les résultats du critère principal de jugement étaient exprimés en pourcentage d’accord inter-évaluateur et à l’aide du test κ de Cohen (mesure du degré d’accord entre observateurs par calcul d’un coefficient de concordance entre deux variables qualitatives de mêmes modalités, ici selon la présence ou non d’une réactivité), selon les évaluations « classiques » des 6 neurophysiologistes, l’évaluation « automatisée » à l’aide du logiciel, et selon la concordance de l’ensemble de ces évaluations.

Les résultats du critère de jugement secondaire étaient exprimés en sensibilité, spécificité, valeurs prédictives positives et négatives.

Résultats essentiels

La R-EEG évaluée par les 6 neurophysiologistes était associée à un accord inter évaluateur global de 65% (κ 0,31) variant de 52 à 73% (κ 0,05 à 0,37) selon le type de stimulation. La R-EEG évaluée par la technique « automatisée » était associée à un accord inter évaluateur global de 100% (κ 1,00) variant de 87 à 97% (κ 0,64 à 0,92) selon le type de stimulation. La R-EEG était associée à un accord inter-évaluation global de 60% (κ 0,27) variant de 61 à 71% (κ 0,07 à 0,49) selon le type de stimulation (comparaisons selon la technique « classique » et la technique « automatisée »).

L’absence de R-EEG était associée à un pronostic défavorable avec une sensibilité variant de 40% (19-64) à 85% (62-97), une spécificité variant de 20% (3-56) à 90% (55-100), correspondant à un taux de faux positif de 10 % (0-45) à 80 % (7-44) selon le neurophysiologiste réalisant les évaluations « classiques ». Lorsque l’évaluation était « automatisée », l’absence de R-EEG était associée à un pronostic défavorable avec une sensibilité de 45% (23-68), une spécificité de 100% (69-100), correspondant à un taux de faux positif de 0 % (0-31).

Commentaires

Il s’agit d’une étude très intéressante qui s’intéresse à la reproductivité d’un outil d’évaluation pronostique important dans la prise en charge de certaines pathologies comme les comas post anoxiques. L’évaluation de la réactivité est variable selon l’opérateur comme rapporté dans ce travail. Cette évaluation « classique » peut être qualifiée de « subjective ». L’outil ici comparé est basé sur un logiciel d’analyse du signal permettant d’identifier la fréquence d’activité cérébrale qui est ainsi mesurée avant et après stimulation. On pourrait qualifier cette évaluation comme « objective », ce que semble confirmer ce travail avec un parfait accord inter-évaluateur. Il est par ailleurs important de relever la discordance entre l’évaluation « subjective » et « objective », avec de faibles accords inter évaluateurs lorsque ces deux approches sont comparées l’une à l’autre, fragilisant l’évaluation classique « subjective » de la réactivité.

Plusieurs remarques peuvent être formulées. Tout d’abord, le faible effectif de la population indique le caractère très préliminaire de ce travail. Il existe par ailleurs une hétérogénéité importante des causes de coma, rendant l’extrapolation des résultats difficile, en particulier sur le critère d’évaluation pronostique. Les modalités de prise en charge sont également hétérogènes et probablement éloignées de la pratique quotidienne et du délai d’évaluation pronostique. Par exemple la contribution à la détermination du pronostic des coma post anoxiques est réalisée entre H12 et H24, ce qui est très précoce et alors que plusieurs facteurs confondants étaient présents, principalement la sédation et l’hypothermie (1). Le délai de réalisation des EEG chez les autres patients inclus variait de J3 à J18, là encore sans que la problématique pronostique ne soit plus précisée. L’influence de la sédation sur la R-EEG est minime selon les auteurs, mais 27/30 des patients recevaient une sédation lors de l’évaluation, permettant de relativiser la portée de cette interprétation. Par ailleurs, la procédure de standardisation ici utilisée est précise et rigoureuse, mais potentiellement lourde à réaliser en pratique quotidienne (2, 3).

Points forts

Le principal point fort de ce travail est son caractère novateur s’intéressant à une évaluation objective et standardisable de la R-EEG.

Points faibles

Plusieurs points faibles de ce travail peuvent être retenus : le faible effectif et l’hétérogénéité des patients inclus, le timing d’évaluation, et la présence d’une sédation variable selon les patients (4).

Implications et conclusions

L’impact de ces résultats préliminaires, s’ils étaient confirmés, pourrait être multiple. Tout d’abord, il serait nécessaire de réévaluer l’intérêt pronostic de la R-EEG dans le cadre des comas post-anoxiques ou après traumatisme crânien (5, 6), celle-ci ayant jusque-là fait l’objet d’évaluations « subjectives » dont on connait désormais la variabilité (7). D’autre part, une fois ces résultats confirmés, un nouvel outil serait alors disponible pour l’évaluation « objective » de ces patients (8).

Conflit d'intérêts

Article commenté par le Dr. Stéphane LEGRIEL, Service de Réanimation Médico-Chirurgicale, Centre Hospitalier de Versailles.

L’auteur ne déclare aucun conflit d’intérêt. Le contenu des fiches REACTU traduit la position de leurs auteurs, mais n’engage ni la CERC ni la SRLF.

Envoyez vos commentaires/réactions à l’auteur (slegriel@ch-versailles.fr) ou à la CERC.

Liens utiles

1. Fantaneanu TA, Tolchin B, Alvarez V, Friolet R, Avery K, Scirica BM, et al. Effect of stimulus type and temperature on EEG reactivity in cardiac arrest. Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 2016 Nov;127(11):3412-7. PubMed PMID: 27693940.
2. Admiraal MM, van Rootselaar AF, Horn J. Electroencephalographic reactivity testing in unconscious patients: a systematic review of methods and definitions. European journal of neurology. 2017 Feb;24(2):245-54. PubMed PMID: 27981707.
3. Tsetsou S, Novy J, Oddo M, Rossetti AO. EEG reactivity to pain in comatose patients: Importance of the stimulus type. Resuscitation. 2015 Dec;97:34-7. PubMed PMID: 26409220.
4. Paul M, Bougouin W, Dumas F, Geri G, Champigneulle B, Guillemet L, et al. Comparison of two sedation regimens during targeted temperature management after cardiac arrest. Resuscitation. 2018 Mar 16. PubMed PMID: 29555261.
5. Gutling E, Gonser A, Imhof HG, Landis T. EEG reactivity in the prognosis of severe head injury. Neurology. 1995 May;45(5):915-8. PubMed PMID: 7746406.
6. Logi F, Pasqualetti P, Tomaiuolo F. Predict recovery of consciousness in post-acute severe brain injury: the role of EEG reactivity. Brain injury. 2011;25(10):972-9. PubMed PMID: 21745174.
7. Zachariah J, Rabinstein AA. The Reemergence of EEG Reactivity After Cardiac Arrest. The Neurohospitalist. 2017 Jul;7(3):137-40. PubMed PMID: 28634504. Pubmed Central PMCID: 5467820.
8. Noirhomme Q, Lehembre R, Lugo Zdel R, Lesenfants D, Luxen A, Laureys S, et al. Automated analysis of background EEG and reactivity during therapeutic hypothermia in comatose patients after cardiac arrest. Clinical EEG and neuroscience. 2014 Jan;45(1):6-13. PubMed PMID: 24452769.

CERC

G. MULLER (Secrétaire)
N. AISSAOUI
SD. BARBAR
F. BOISSIER
G. DECORMEILLE
D. GRIMALDI
S. HRAIECH
G. JACQ
JB. LASCARROU
P. MICHEL
G. PITON
A. YOUSSOUFA