Purpose: Transcranial Doppler (TCD) ultrasound is a non-invasive monitor of cerebral blood velocity that can be used intraoperatively. The purpose of this report is to describe how different patterns seen on TCD can help identify the cause of cerebral desaturation when near-infrared spectroscopy (NIRS) oximetry is used concomitantly.
Clinical features: A 69-yr-old male patient undergoing coronary revascularisation and aortic valve replacement developed perioperative complications that were detected using a combination of transtemporal TCD of the middle cerebral artery along with cerebral and somatic NIRS. Initial brain desaturation was secondary to hypocapnia during which TCD-derived blood velocity and somatic NIRS values remained unchanged. After the procedure, a second episode of brain desaturation occurred secondary to a technical issue with the aortic valve prosthesis requiring a return to cardiopulmonary bypass (CPB); there were no high-intensity transient signals (HITS) on TCD. Brain desaturation occurred a third time following the second attempt to separate from CPB at which time TCD detected a significant amount of HITS suggesting air emboli that were associated with acute right ventricular dysfunction; there was also a reduction in somatic NIRS.
Conclusions: Combining TCD with cerebral NIRS allows for the rapid identification of three different mechanisms of brain desaturation. An algorithm is proposed to help identify the origin of NIRS cerebral desaturation. Prospective clinical trials are needed to investigate potential benefits of multimodal brain monitoring and its impact on short and/or long-term clinical outcomes.
RéSUMé: OBJECTIF: L’échographie par Doppler transcrânien (DTC) est un moniteur non invasif de la vélocité sanguine cérébrale qui peut être utilisé en période peropératoire. L’objectif de ce compte rendu est de décrire comment différents tracés observés sur le DTC peuvent aider l’anesthésiologiste à identifier la cause de la désaturation cérébrale lorsque l’oxymétrie par spectroscopie proche infrarouge (SPIR) est utilisée de manière concomitante. ÉLéMENTS CLINIQUES: Un homme de 69 ans subissant une revascularisation coronarienne et un remplacement de valve aortique a présenté des complications périopératoires détectées grâce à la combinaison d’un DTC trans-temporal de l’artère cérébrale moyenne et d’une SPIR cérébrale et somatique. La désaturation cérébrale initiale était secondaire à une hypocapnie, pendant laquelle la vélocité sanguine dérivée du DTC et les valeurs de SPIR somatique sont demeurées inchangées. Après l’intervention, un deuxième épisode de désaturation cérébrale est survenu suite à un problème technique avec la prothèse de valve aortique, nécessitant un retour sous circulation extracorporelle (CEC); il n’y avait pas de signaux transitoires de haute intensité (HITS) sur le DTC. Il y a eu un troisième épisode de désaturation cérébrale suite à la deuxième tentative de sevrage de la CEC; à ce moment-là, le DTC a détecté une quantité significative de HITS, suggérant des embolies gazeuses associées à une insuffisance ventriculaire droite aiguë; une réduction de la SPIR somatique a également été observée. CONCLUSION: La combinaison du DTC à la SPIR cérébrale a permis d’identifier trois différents mécanismes de désaturation cérébrale. Un algorithme est proposé pour aider le clinicien à déterminer l’origine de la désaturation cérébrale sur la SPIR. Des études cliniques prospectives sont nécessaires afin d’explorer les avantages potentiels d’un monitorage cérébral multimodal et son impact sur les devenirs cliniques à court et à long terme.
Keywords: case report; near-infrared spectroscopy; transcranial Doppler.