Le NIRS comme monitoring de l’oxygénation cérébrale du grand prématuré

Question évaluée :

L'utilisation d'un monitoring cérébral par NIRS améliore-t-elle la stabilité de l'oxygénation cérébrale chez les grands prématurés?

Type d’étude :

Essai randomisé contrôlé, ouverte, deux bras, multicentrique international (5 unités de soins intensifs néonataux en Australie, Nouvelle-Zélande et États-Unis).

Population étudiée :

Critères d’inclusion : nourrissons nés avant 29 semaines d'âge gestationnel, inclus avant 6h de vie.

Critères d’exclusion : anomalies congénitales relevant d’un traitement chirurgical urgent, maladies génétiques avec atteinte neurologique, et grossesses multiples au-delà de jumeaux.

Méthode :

Après randomisation 1:1 stratifiée par âge gestationnel (< 26 semaines et ≥ 26 semaines) et installation d’un monitoring NIRS (SenSmart Model X-100 Universal Oximetry System). Dans le groupe contrôle masquage du monitoring NIRS et prise en charge classique. Dans le groupe intervention prise en charge protocolisée en cas de franchissement de valeurs seuils du monitoring NIRS (seuil d’intervention inférieur pour hypoxie : 65% ; seuil d’intervention supérieur pour hyperoxie : 90%). Le protocole de prise en charge de l’hypoxie comprenait entre autre selon l’étiologie : augmentation de la FiO2, transfusion, bolus de fluides ou inotropes…

Critère de jugement principal : stabilité de l'oxygénation cérébrale, estimée par le temps-pourcentage en dehors de la fenêtre cible de 65–90 % au cours des 5 premiers jours de vie. (i.e. : 1h passée à 55% équivaut à 10 %-heures d’hypoxie cérébrale)

Critères de jugement secondaire : mortalité pendant l’hospitalisation, lésions cérébrales à l’imagerie, maladies respiratoires chroniques, entérocolite ulcéro-nécrosante et rétinopathie du prématuré.

Résultats essentiels :

Entre Octobre 2021 et Juillet 2024, 100 patients (50 par groupe) ont été inclus : ils présentaient un âge gestationnel médian de 27 semaines, poids médian de 883 g.

Le groupe intervention avait une stabilité de l'oxygénation cérébrale significativement supérieure au groupe contrôle : 5.7 %-heures (2.8-15) contre 39.6%-heures (6.5-82.3), adjusted relative change : 42.8%(IC95% : 35.6%to 53.3%; p < 0.001.

L’hyperoxie et l’hypoxie était réduites dans le groupe intervention :

- Hyperoxie : 3.5 (2.0-14.4) versus 23.7%heures (5.8- 60.7%) dans le groupe contrôle, P = .01. 

- Hypoxie : 0.7 (<0.1-1.9) versus 2.5%heures (1.1- 8.0%) dans le groupe contrôle, P < .001.

Cet effet était plus important dans le groupe d’age gestationnel bas (< 26 semaines).

Il n’y avait pas de différence entre les deux groupes pour les objectifs secondaires, en particulier la mortalité.

Commentaires :

Il est établi que la dysoxie cérébrale chez les extrêmes prématurés est un facteur déterminant des lésions cérébrales de la période néonatale¹ (atrophie, hémorragies, leukomalacie…). Il est supposé de longue date qu’orienter les prises en charges selon l’estimation de l’oxygénation cérébral permettrait d’améliorer leur pronostic neurologique. Aucune étude à ce jour n’a permis de démontrer un bénéfice de morbi-mortalité significatif par une prise en charge centrée sur le monitoring NIRS^2-4.

Une série d’essais précédents (SageBoosC, mentionné dans l’article) avait échoué à montrer un bénéfice sur la survie et le pronostic neurologique à terme chez une population comparable. Elle avait en revanche suggéré la faisabilité du monitoring NIRS chez les extrêmes prématurés, et l’efficacité d’un traitement orienté sur la stabilité des valeurs d’oxygénation cérébrale mesurées. L’idée de cette étude est de reproduire ces résultats en utilisant un matériel uniformisé, dédié et adapté aux patients de néonatalogie, et démontrer la faisabilité et la reproductibilité d’une prise en charge orientée selon le monitoring NIRS⁵.

A noter que, dans les essais SageBoosC, c’était principalement la réduction de l’hypoxie cérébrale qui participait à l’amélioration du monitoring, et non l’hyperoxie comme dans cet article.

Points forts :

• Etude multicentrique randomisée 

• Objectif d’effectifs de puissance statistique (80%) atteints

• Prise en charge homogénéisée par protocole contextuel

• Matériel de monitoring NIRS homogène

Points faibles :

• Critère de jugement physiologique, à l’impact clinique non démontré

• Aveugle complet sur le monitoring du groupe contrôle, ne permettant pas par exemple de remettre en place un capteur en dehors des vérifications standardisées toutes les 4h

• Pas de signal statistique sur les critères secondaires de morbi-mortalité

Implications et conclusions :

Cette étude s’apparente presque à une étude de faisabilité, qui répondrait que oui, quand on surveille le NIRS chez les grands prématurés on peut par des interventions raisonnées améliorer les valeurs mesurées. L’étape suivante serait un essai de grande ampleur avec des critères de jugement de morbi-mortalité pour démontrer le bénéfice pour le devenir des patients, ce qui n’a pas encore été prouvé à ce jour.

Références cités dans les commentaires:

1. Rantakari K, Rinta-Koski OP, Metsäranta M, et al. Early oxygen levels contribute to brain injury in extremely preterm infants. Pediatr Res. 2021;90(1):131-139. doi:10.1038/s41390-021-01460-3

2. Costa FG, Hakimi N, Van Bel F. Neuroprotection of the perinatal brain by early information of cerebral oxygenation and perfusion patterns. Int J Mol Sci. 2021;22(10):5389. doi:10.3390/ijms22105389

3. Schmidt B, Whyte RK. Oxygen saturation target ranges and alarm settings in the NICU: what have we learnt from the neonatal oxygenation prospective meta-analysis (NeOProM)? Semin Fetal Neonatal Med. 2020;25(2):101080. doi:10.1016/j.siny.2020.101080

4. Vesoulis ZA, Sharp DP, Lalos N, Swofford DP, Chock VY. Cerebral Near-Infrared Spectroscopy Use in Neonates: Current Perspectives. Res Rep Neonatol. 2024;14:85-95. doi:10.2147/RRN.S408536

5. Hyttel-Sorensen S, Pellicer A, Alderliesten T, et al. Cerebral near infrared spectroscopy oximetry in extremelypreterm infants: phase II randomised clinical trial. BMJ. 2015;350:g7635. doi:10.1136/bmj.g7635