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ROYAUME DU MAROC
MINISTERE DE LA SANTE
DIRECTION DES RESSOURCES HUMAINES
DIVISION DE LA FORMATION DE BASE
INSTITUT DE FORMATION AUX
CARRIERES DE SANTE
CASABLANCA
SECTION : ANESTHESIE - REANIMATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES POUR L’OBTENTION DE :
DIPLOME D’ETAT EN ANESTHESIE-REANIMATION
PROMOTION 2009-2012
MONITORAGE DE LA PROFONDEUR D’ANESTHESIE
INDEX BISPECTRAL « »
TRAVAIL DIRIGER PAR : ELABORE PAR :
PR .WAFAA HADDAD Mdm SHERADJ DRISSI NADIA
PROFESSEUR ASSISTANTE MR FAREH younes
D’ANESTHESIE–REANIMATION MR TAKHSAITI khalid
REANIMATION CHIRURGICALE 17
CHU ibn rochd Casablanca
ANNEE UNIVERSITAIRE
2011-2012
ROYAUME DU MAROC
MINISTERE DE LA SANTE
DIRECTION DES RESSOURCES HUMAINES
DIVISION DE LA FORMATION DE BASE
INSTITUT DE FORMATION AUX
CARRIERES DE SANTE
CASABLANCA
SECTION : ANESTHESIE - REANIMATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES POUR L’OBTENTION DE :
DIPLOME D’ETAT EN ANESTHESIE-REANIMATION
PROMOTION 2009-2012
MONITORAGE DE LA PROFONDEUR D’ANESTHESIE
INDEX BISPECTRAL « »
TRAVAIL DIRIGER PAR : ELABORE PAR :
PR .WAFAA HADDAD Mdm SHERADJ DRISSI NADIA
PROFESSEUR ASSISTANTE MR FAREH younes
D’ANESTHESIE–REANIMATION MR TAKHSAITI khalid
REANIMATION CHIRURGICALE 17
CHU ibn rochd Casablanca
ANNEE UNIVERSITAIRE
2011-2012
Toutes les lettres ne sauraient trouver les mots qu'il faut…
Tous les mots ne sauraient exprimer la gratitude, l'amour....
Le respect, la reconnaissance…
Aussi, c'est tout simplement que…
A NOS CHERS PERES
Aucune dédicace ne saurait exprimer nos respects, nos
considérations et nos attachements pour les sacrifices que vous
avez consentis pour notre éducation et notre bien être.
Votre bonté et votre générosité sont sans limites. Nous
espérons réaliser ce jour un de vos rêves et être digne de votre
nom, de votre éducation, de votre confiance et des hautes
valeurs que vous nous avez inculquées.
Veuillez trouver dans ce travail, le fruit de votre
dévouement et vos sacrifices ainsi que l'expression de notre
gratitude et notre profond amour…
A NOS ADORABLES MERES
Aucun mot, aucune dédicace ne saurait exprimer notre
amour, notre respect et notre considération pour les sacrifices
que vous avez consentis pour notre éducation et notre bien
être.
Vos prières ont été pour nous d’un grand soutien tout au
long de nos études.
En ce jour, nous espérons réaliser un de vos rêves
sachant que tout ce que nous pourrons faire ou dire ne
pourrait égaler ce que vous nous avez donné et fait pour nous.
Puisse Dieu, tout puissant vous préserver du mal, vous
combler de santé, de bonheur et vous procurer longue vie afin
qu'on puisse vous combler à notre tour…
A NOS FRERES ET NOS SOEURS
En témoignage de notre affection la plus profonde, notre
attachement et notre amour fraternel et de nos sincères
sentiments.
Puisse Dieu vous préserver de tout mal et vous accorder
une longue vie…..
A toute la famille:
Avec nos respects et sincères sentiments….
A TOUS NOS AMIS
Engage de notre amitié fraternelle, avec tous nos vœux
de bonheur de réussite et de santé…
A TOUS CEUX QUE NOUS AVONS OMIS DE CITER
A NOTRE MAITRE ET PRESIDENTE
DE MEMOIRE
MADAME LE PROFESSEUR W.HADDAD
Professeur d’Anesthésie-Réanimation
CHU Ibn Rochd - Casablanca
Vous nous avez inspiré le sujet de ce mémoire a laquelle
vous avez contribué en nous guidant, en nous conseillant et en
nous consacrant une part de votre temps précieux, nous tenons
a vous exprimer nos vifs remerciements et notre profonde
gratitude..
Vous nous avez accueillis avec simplicité, bonté et
gentillesse.
Votre compétence, votre dynamisme, votre rigueur et vos
qualités humaines ont suscité en nous une grande admiration
et sont pour vos étudiants un exemple à suivre.
Veuillez accepter, cher Maître, l'assurance de notre
estime et notre profond respect.
A NOS MAITRES ET JURY DE MEMOIRE
Nous sommes très touchés par la spontanéité avec
laquelle vous avez accepté de juger notre travail.
Nous sommes très honorés de votre présence aujourd’hui
pour juger notre mémoire.
Veuillez trouvez ici, chers Maîtres, le témoignage de
notre vive gratitude et de nos remerciements.
A notre maitre L.BARROU
Chef de département d’anesthésie réanimation
CHU Ibn Rochd-Casablanca
Permettez nous de vous exprimer notre gratitude d’avoir accepter de juger et d’évaluer ce travail et de vous exprimer notre haute considération et notre respect.
A Mme A.RAZIK
Coordinatrice de la section d’anesthésie réanimation
IFCS Casablanca
Nous avons bénéficié de votre enseignement clair et précis, de vos conseils judicieux et de votre soutien durant toutes nos années d’études.
Permettez nous de vous exprimez notre haute considération, notre reconnaissance et notre respect le plus profond.
AUX RESPONSABLE DE L'IFCS
(Anesthésie-Réanimation)
A NOS ENSEIGNATES
Vous avez toujours fait preuve de patiente, de
compréhension et de gentillesse.
Ce travail doit sa valeur grâce à votre assistance.
Veuillez croire en l’expression de notre grande
considération et notre profond respect.
Mme. MALIKI
Mr. ESSASSI
Mr. HATHOUT
Mr. SERHANE
Mr. BOUNAHI
Mr. BELLAQ
Mr. SERHALI
AEP index : index des potentiels évoqués auditifs
ALR : anesthésie locorégionale
AMM : autorisation de mise sur le marché
BIS : index bispectral
BZD : benzodiazépines
EC50 : concentration qui induit 50 % de l’effet maximal possible
ECG : électrocardiogramme
EEG : électroencéphalogramme
FC : fréquence cardiaque
FFS : front de fréquence spectrale (« Spectral edge » ou « SE95 » en
anglais)
FFT : transformée de Fourier rapide
(« Fast Fourier Transform »)
FM ou MPF ou SE50 : fréquence médiane
(« Median Power Frequency »)
HTA : hypertension artérielle
MAC : concentration alvéolaire minimale
ORL : otorhinolaryngologie
PA : pression artérielle
PE : potentiels évoqués
PEA : potentiels évoqués auditifs
PES : potentiels évoqués somesthésiques
PET Scan : tomographie à émission de positrons
PRST : blood Pressure, heart Rate, Sweating,Tears (score)
RR : période cardiaque
AAH : agents anesthésiques halogénés
AAIV : agents anesthésiques intraveineux
AIVOC : anesthésie intraveineuse à objectif de concentration
ASA : American Society of Anesthesiologistes
BSR : burst suppression ratio
EMG : électromyogramme
EtCO 2 : concentration télé-expiratoire de CO 2
Fe : fraction télé-expiratoire
FFT : transformée de Fourier rapide
Fi : fraction inspirée
IQS : index de qualité du signal
N 2O : protoxyde d’azote
OB : ouvre-bouche
PANI : pression artérielle non invasive
PEALM : potentiels évoqués auditifs de latence moyenne
PEV : potentiels évoqués visuels
PRC : perte du réflexe ciliaire
PSI : Patient State Index
RDP : réflexe de dilatation pupillaire
RE : entropie réactionnelle (response entropy)
SE : entropie basale (state entropy)
SIO : sphincter inférieur de l’oesophage
SNA : système nerveux autonome
SNC : système nerveux central
SSPI : salle de surveillance post-interventionnelle
SSPT : syndrome de stress post-traumatique
TIVA : anesthésie intraveineuse totale
XP : eXtended Performance
MAR : Médecin anesthésiste réanimateur
IAR : Infirmier anesthésiste réanimateur
INTRODUCTION
MATERIEL ET METHODE1. Présentation de l'outil de recherche
2. Les objectifs
RESULTAT
DISCUSSION
GENERALITES
I- RAPPEL DE CONNAISSANCES SUR LA NARCOSE
1-Définitions
2-Mécanismes d'actions des hypnotiques
3-Historique et réglementations
a .La clinique
b. Le monitorage
II- POURQUOI EVALUER LA PROFONDEUR DE L'ANESTHESIE ?
1-Les conséquences d'un surdosage en agents anesthésiques
2-Les conséquences d'un sous dosage en agents anesthésiques
a. La mémorisation per-opératoire
b- L'élévation de la pression artérielle et tachycardie
b. Le laryngospasme et le bronchospasme
III- COMMENT EVALUER LA PROFONDEUR DE L'ANESTHESIE ?
1-Evaluation clinique
a. Perte de conscience - absence de mémorisation
B .Mouvements et manifestations neurovégétatives en réponse à un stimulus douloureux
2- Evaluation « pharmacologique »
3-Evaluation neurophysiologique
a- Variabilité du rythme cardiaque et de la pression artérielle
b-Contractilité du sphincter inférieur de l’œsophage (SIO)
c-Electromyogramme (EMG) du muscle frontal
d-Tomographie par émission de positrons (PET Scan)
e-Pupillométrie :
f- Potentiels évoqués (visuels, somesthésiques, auditifs) :
g-BIS :
1-Présentation du BIS
2-Principe
3-Limites du BIS
a- Problèmes de recueil du signal
b-Temps nécessaire au calcul
c-Artefacts
d-Nature de la relation entre la concentration des agents anesthésiques et le BIS
e-Chevauchement des valeurs du BIS
f- Stimulations nociceptives
g-situations physiopathologiques
4-Les indications
CONCLUSION
RESUME
BIBLIOGRAPHIE
1
La mémorisation per-opératoire se définit par un phénomène situé au niveau du système nerveux central, qui permet de transformer un son, une image ou une odeur venant des organes sensoriels en un souvenir. Elle désigne la capacité à retrouver des expériences passées. La mémoire stocke les informations et elle les divise en deux types : la mémoire explicite et la mémoire implicite.
2
C’est une complication fréquente avec une incidence de 0,1 a 0,2 % dans la population générale des opérés (soit pour 6,5 millions d’anesthésies générales par an en France, 6500 à 13 000 cas potentiels ! ) . Une étude française récente a retrouvé 0,6 % mais sur un petit effectif (n = 343) .
La méconnaissance de cette complication ou bien le sous-estime par l’anesthésiste reste la principale cause.
Le monitorage de la mémorisation reste une solution efficace pour le dépistage et la prévention de la mémorisation per-opératoire.
Le BIS reste un des moyens utiles pour monitorer la mémorisation cependant il n’est pas très utilisé au bloc opératoire soit pour non disponibilité de machine ou bien défaut de formation du personnel.
Notre objectif :
Evaluer les connaissances du personnel anesthésiste concernant le BIS comme moyen de monitorage de la profondeur d’anesthésie.
Revue de littérature sur le différent moyen disponible pour évaluer la profondeur d’anesthésie.
3
1. Présentation de l'outil de recherche :
Un questionnaire s'est avéré un outil de choix afin de s'adresser à un échantillon large de professionnels (IADE et MAR)
4
En effet, celui-ci permettra de comparer aisément les différentes pratiques et expériences, en transformant les données en chiffres, ce qui facilite le traitement des réponses. Ce questionnaire est individuel, anonyme et identique quelle que soit la fonction de la personne sondée ;de cette façon, que les volontaires répondent librement et puissent exposer leurs connaissances sans crainte d'un jugement.
Il comporte quatorze questions, sous différentes formes : semi-ouvertes, fermées et ouvertes.
Après validation du support par PR HADDAD 100 questionnaires ont été distribués au cours du 25eme congres nationale d’anesthésie réanimation a Marrakech, seulement 60 été récupérés,80 ont été distribués nominativement dans les différents blocs opératoires du Centre Hospitalier Universitaire IBN ROCHD,60 récupérés ,20 fiches exclus(non remplis )
Les statistiques ont été réalisées a l’aide de IBM SPSS Statistics 20,la qualité des graphiques a été amélioré a l’aide de Microsoft office Excel 2007
2. Les objectifs
L'intérêt de cette étude est de mettre en évidence les notions sur ce monitorage et non pas de porter un jugement sur les pratiques. A postériori elle pourra peut être permettre d'optimiser la prise en charge de nos patients.Par le biais de ce questionnaire, on a cherché à évaluer:1. la fonction des personnes questionnées2. leur expérience en anesthésie3. leur connaissances théoriques sur ce type de monitorage4. leurs pratiques quotidiennes pour évaluer la profondeur de la narcose5. leurs souhaits d'évoluer dans leurs pratiques.
IFCS-Casablanca Monitorage de la profondeur d’anesthésie par l’index bispectral BIS
Vous êtes : MAR IDE
Depuis combien de temps exercez-vous votre profession? ..............................
Le monitorage de la profondeur de l'anesthésie est-il obligatoire? Oui Non
Dans votre pratique quotidienne, comment évaluez-vous la profondeur de l'anesthésie d'un patient sous anesthésie générale?
BIS Hémodynamie Temps chirurgicales
5
Mouvements PAW Score PRST Autre :...................................................................... ........................
Connaissez-vous le moniteur BIS ? : Non
Si oui : 1. par vos collègues 2. lors de votre formation 3. par les publications officielles 4. par internet 5. autre :……………………………………………………
Utilisez- vous le BIS?Si non :
1. je ne le connais pas 2. il n'est pas présent dans la salle ou je travaille 3. il n'est pas présent dans le bloc où je travaille 4. je ne sais pas où il est rangé 5. les consommables sont trop chers 6. ce monitorage n'a pas d'intérêt 7. je le connais mais je ne suis pas formé à son utilisation
Si oui: Vous l'utilisez pour toutes les interventions? Oui Si non ; pourquoi ?
- le coût des consommables qui est trop important - l'absence d'électrodes dans le bloc - le manque d'intérêt à utiliser le BIS à chaque intervention
Quelle est la valeur BIS d’une bonne sédation ? .............................. Quelle est la valeur BIS d’un surdosage ? .................................... Citez une limite d’utilisation du BIS ……………………………………… Citez quelques patients à risque de mémorisation (BIS est indiqué)
-…………………………………………………………………………-…………………………………………………………………………
Est-ce que le BIS assure une meilleure performance diagnostic y compris rapidité que la clinique : Oui Non
Est-ce que le bis change la conduite de l’anesthésie (algorithmes de prise en charge) : Oui Non Quel est l’intérêt du BIS :
1. aucun 2. je ne sais pas 3. diminution des doses d'hypnotiques 4. diminution des doses des morphiniques 5. réveil plus rapide et diminution du temps en SSPI 6. diminution de la morbidité/mortalité péri opératoire 7. diminution des NVPO 8. diminution des mémorisations per opératoires 9. stabilité hémodynamique
10. autre :………………… Si on vous propose une formation sur le BIS seriez-vous intéressés :Oui Non
6
7
Fig 1 : Répartition des professionnels interrogés en fonction de leur profession.
MAR IAR
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%42%
58%
Fig 2 : Taux de participation en fonction des années d'expériences.
Fig 3 :le monitorage de la profondeur d’anesthésie est obligatoire.
8
Fig 4 : moyens quotidiens de monitorage de la profondeur d'anesthésie.
Fig 5 : répartition des interrogés selon la connaissance du BIS.
9
Fig 6 : la plus importante source d'information pour les professionnels de l'anesthésie.
Fig 7 :utilisation du bis.
10
Fig 8 : motifs de non utilisation du BIS.
1-je ne le connais pas. 2-il n’est pas présent dans la salle ou je travaille. 3-il n’est pas présent dans le bloc où je travaille.4-je ne sais pas où il est rangé.5-les consommables sont trop chers. 6-ce monitorage n’a pas d’intérêt.7-je le connais mais je ne suis pas formé à son utilisation.
Fig 9 : motifs de non utilisation du bis pour toutes interventions :
11
0%1%2%3%4%5%
5%4%
3%
TABLEAU 1 : valeur BIS d’une bonne sédation et d’un surdosage.
Bonne sédation surdosage
40-60 (16%) <40(16%)
Tableau 2 : les limites du BIS.
Tableau 3 : répartition des patients a risque de mémorisation (BIS indiqué) :
Patients pourcentages
Limites pourcentage
Arrêt cardiaque 2% Bistouri électrique 4%hypocapnie hypercapnie 3%Hypoglycémie 1%hypo perfusion cérébrale 5%Hypothermie 4%Neurochirurgie 4%pacemaker 1%synchronisation des valeurs 1%
12
antécédent de mémorisation 2%Bronchoscopie rigide 1%Césarienne 5%Chirurgie cardiaque 8%Chirurgie lourde 4%Ethylique 1%FEVG<30% 1%Insuffisance hépatique terminale 4%Polytraumatisé 1%Prise poly-médicamenteuse 1% Sujet âgé 1%
Fig 10 : le bis assure une meilleure performance diagnostic y compris rapidité que la clinique.
Fig 11 : le bis change la conduite de l’anesthésie (algorithmes de prise en charge).
13
Tableau 4 : Répartition de l'intérêt du monitorage de la profondeur de l'anesthésie par BIS.
Intérêts pourcentages Diminution des doses d'hypnotiques 34%diminution des doses des morphiniques 2%réveil plus rapide et diminution du temps en SSPI 20%diminution de la morbidité /mortalité péri opératoire 1%diminution des NVPO 6%diminution des mémorisations per opératoires 33%stabilité hémodynamique 4%
Fig 12 :intérêt d’une formation portant sur BIS :
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15
GENERALITES
I- RAPPEL DE CONNAISSANCES SUR LA NARCOSE
1-Définitions :
16
« Le terme de narcose est issu du grec narcosis assoupissement. De façon générale, ce terme désigne le sommeil. Médicalement, il s'agit du sommeil artificiel obtenu par l'administration d'une substance chimique, le plus souvent au cours d'une anesthésie générale. »
La narcose définit le sommeil anesthésique. C'est un sommeil artificiel pharmacologiquement induit. Les agents médicamenteux capables de provoquer ce sommeil anesthésique sont les hypnotiques. Il existe les hypnotiques injectables et volatiles. « Ils ont en commun une action dépressive sur le système nerveux central qui, selon la dose utilisée, entraîne un effet sédatif, un sommeil narcotique ou un coma. »
2-Mécanismes d'actions des hypnotiques :
Selon le site PHARMACOmédicale.org: « Les anesthésiques provoquent une perte de conscience et une absence de réactivité lors des stimulations douloureuses. Ils agissent au niveau du cerveau, en particulier de certaines régions corticales, du thalamus, de la formation réticulée, mais aussi sur la moelle épinière. Bien que les mécanismes d'action des anesthésiques généraux ne soient encore que partiellement élucidés, plusieurs cibles moléculaires ont été identifiées. Il s'agit de canaux ioniques, situées au niveau post-synaptique, dont le rôle physiologique est de moduler la réponse aux neurotransmetteurs. Schématiquement, les anesthésiques potentialisent l'activité des canaux de type inhibiteur (récepteurs à l'acide gamma-amino-butyrique (GABA) de type A et récepteurs à la glycine) et dépriment l'activité des canaux excitateurs (récepteurs à l'acétylcholine de type nicotinique, à la sérotonine et au glutamate).
Les récepteurs au GABA sont les récepteurs de type inhibiteur les plus abondants dans le cerveau. La fixation du GABA à son récepteur post-synaptique entraîne l'ouverture d'un pore perméable au chlore, d'où hyperpolarisation membranaire, et une diminution de l'excitabilité cellulaire.
L'amnésie, la perte de conscience, l'immobilité lors de stimulations douloureuses répondent probablement à des mécanismes d'action (type de canal ionique impliqué) différents les uns des autres. Les effets indésirables des anesthésiques généraux passent aussi essentiellement par ces mécanismes. Par exemple, les effets cardiaques sont la conséquence d'interactions avec les canaux ioniques, en particulier calciques et potassiques. »Les médicaments utilisés pour provoquer la narcose et l'entretenir, ont des effets sur l'électroencéphalogramme (EEG). Ils entraînent une diminution de l'activité cérébrale. Les effets électroencéphalographiques des agents anesthésiques sont proches de ceux observés lors du sommeil lent physiologique et des états neurovégétatifs, excepté ceux observés en anesthésie profonde. Seuls des agents anesthésiques, comme la kétamine et le protoxyde d'azote sont capables d'altérer le contenu de la conscience tout en préservant un état clinique d'apparent éveil (yeux ouverts, respiration spontanée, etc). Ils modifient l'activité cérébrale d'une façon différente.
17
Les myorelaxants n'entraînent pas de modifications propres de l'EEG.Les morphiniques aux doses habituellement utilisées en anesthésie balancée entraînent peu de modifications du tracé, par contre pour des concentrations élevées on peut retrouver un ralentissement de l'EEG.
3-Historique et réglementations
a .La clinique
C'est durant le XX ème siècle que l'anesthésie va le plus progresser et aboutir à ce que nous connaissons actuellement. La découverte de l'anesthésie fut perçue comme une véritable révolution dans la pratique médicale.
Durant la Première Guerre mondiale, Arthur E. Guedel (médecin anesthésiste américain 1883-1956) fait partie des forces expéditionnaires américaines en France, où il pratique et enseigne l'anesthésie, notamment aux infirmiers. Pour permettre à ces professionnels d'évaluer exactement la profondeur de l'anesthésie, M. Guedel identifie, à partir de constatations cliniques, quatre stades distincts lors de l'induction d'une anesthésie générale à l'éther. Ce guide est établi en fonction des variations des paramètres ventilatoires, circulatoires, des signes neurovégétatifs, des mouvements oculaires et du diamètre pupillaire.Nombre de ces signes cliniques, décrits par Mr Guedel, interviennent encore aujourd'hui pour apprécier la profondeur d'une anesthésie.
Mais ces signes cliniques sont devenus obsolètes à l'introduction des curares, puis de l'anesthésie balancée. Le caractère imprécis de l'appréciation clinique de la profondeur de l'anesthésie a motivé les chercheurs vers le développement d'un appareil qui analyse les modifications de l'électroencéphalogramme provoquées par les hypnotiques. Les transformations du signal dépendent de l'agent anesthésique et de la dose utilisés.
L'appréciation visuelle de ces modifications est compliquée pour une personne n'ayant pas reçu une formation en électrophysiologie. Par conséquent, les chercheurs ont créé un index dérivé de l'EEG facile à interpréter. C'est le début du monitorage de la profondeur de l'anesthésie.
b.Le monitorage
L'apparition des dispositifs médicaux tels que l'électrocardiogramme, la tension artérielle non invasive et le saturomètre de pouls vont améliorer la sécurité en anesthésie. Les progrès accomplis dans le développement du monitorage ont permis une meilleure gestion des médicaments d'anesthésie.
En France, des textes réglementaires existent depuis 1974. Mais l'étude de mortalité/ morbidité péri-opératoire de 1978 à 1982 réalisée par l'INSERM à conclu à une mortalité anesthésique d'un décès sur un peu moins de huit mille anesthésies. Les pouvoirs publics ont alors jugé nécessaire de faire des rappels en 1982 et en 1985. En 1988, le conseil
18
d'administration de la SFAR décide de créer un groupe de travail pour la rédaction de recommandations de surveillance des patients en cours d'anesthésie. Ce document sur la sécurité péri anesthésique concerne les compétences des professionnels, la surveillance du patient et les équipements d'anesthésie. Parmi ceux-ci, l'oxymètre de pouls, nouveau à l'époque, est décrit comme indispensable pour l'évaluation de l'oxygénation du malade. Le capnographe est recommandé. Il est aussi préconisé que les appareils d'anesthésie (l'analyseur d'oxygène, le débit mètre mélangeur, le respirateur) présentent des alarmes type de débranchement et de limite de pression haute.
Après adoption par le conseil d'administration de la SFAR le 22 juin 1989, le texte des recommandations est présenté aux membres de la société. Il sera révisé en 1994 et publié au journal officiel le 8 décembre 1994.Ces premières recommandations de la SFAR auront un retentissement important et seront à l'origine du décret n° 94-105 0 du 5 décembre 1994 sur la pratique de l'anesthésie en France.
Ce décret impose des conditions de fonctionnement des sites d'anesthésie et organise la prise en charge d'un patient devant subir une anesthésie.
Le patient doit obligatoirement bénéficier, selon l'article D. 712-43 « d'une surveillance continue et d'un matériel d'anesthésie et de suppléance adapté au protocole anesthésique retenu ». Et selon l'article D. 712-44 la surveillance continue du patient consiste en un contrôle:« - du débit de l'oxygène administré et de la teneur en oxygène du mélange gazeux inhalé;- de la saturation du sang en oxygène;- des pressions et des débits ventilatoires ainsi que la concentration en gaz carbonique expiré, lorsque le patient est intubé. »
En conclusion, le décret du 5 décembre 1994 définit le monitorage respiratoire et cardiovasculaire minimum indispensable pour tout patient anesthésié.Ces contraintes réglementaires sont complétées par les recommandations de la SFAR. Elles sont régulièrement mises à jour.
Une nouvelle enquête sur la mortalité/morbidité péri anesthésique a été réalisée en 2007 par la SFAR-CépiDC-INSERM. Cette enquête a conclu que le taux de décès liés à l'anesthésie, depuis la précédente étude de 1978-1982, a été réduit par un facteur dix. Ces mesures ont amélioré de toute évidence la sécurité anesthésique. Il ressort aussi de cette étude que les principales causes des décès restantes sont les pneumopathies d'inhalation, l'anémie associée à l'ischémie myocardique mais aussi l'hypotension artérielle per opératoire.6 Cette enquête peut nous permettre de cibler de nouveaux objectifs pour améliorer la prise en charge des patients.
L'utilisation du monitorage de la profondeur de l'anesthésie est apparue suffisamment innovante pour faire l'objet d'une Task Force de L'American Society of Anesthesiologists (ASA) en 2006, d'une méta-analyse de la
19
Cochrane Library en 2007 et d'une recommandation formalisée d'experts de la SFAR 2009.
Voici la recommandation formalisée d'experts de la SFAR 2009 sur « le monitorage de l'adéquation de l'anesthésie à partir de l'analyse de l'EEG cortical :- Les valeurs des index estiment la variabilité des besoins anesthésiques entre les patients et au cours du temps chez le même patient. Cette information complète les paramètres statistiques de population (concentrations prédites de propofol) ou les concentrations télé-expiratoires d'halogénés.- Les moniteurs de profondeur d'anesthésie pourraient permettre de détecter un sous ou surdosage anesthésique (avis d'experts), notamment lorsque les signes cliniques d'anesthésie sont modifiés par les traitements comme les curares et possiblement par les comorbidités ou instabilité hémodynamique peropératoire.»Voyons ensemble pourquoi il est intéressant d'évaluer la profondeur de la narcose des patients pendant une anesthésie générale.
II- POURQUOI EVALUER LA PROFONDEUR DE L'ANESTHESIE ?
La réponse aux agents anesthésiques est différente selon chaque individu. L'âge, le sexe, le terrain et le type de chirurgie sont autant d'éléments à prendre en compte. Les doses d'agents anesthésiques nécessaires peuvent donc varier de façon importante d'un patient à un autre. La dose qui convient à un patient peut être excessive chez un autre et insuffisante chez un troisième et générer dans les deux cas une morbidité supplémentaire. La quantité d'hypnotique nécessaire pour obtenir les effets souhaités repose initialement sur des doses théoriques résultant d'études pharmacodynamiques (MAC, De50), puis sur des signes cliniques liés à leurs effets (en général délétères). Tous ces éléments exposent à un risque de surdosage ou de sous dosage des hypnotiques.Les outils actuels à notre disposition en terme d'évaluation de la profondeur de l'anesthésie sont :- l'évaluation clinique basée sur l'observation- la mesure ou le calcul des concentrations des agents anesthésiques- le monitorage neurophysiologique.Le monitorage de la profondeur d'anesthésie, bien qu'ayant des limites importantes, peut être intéressant pour éviter la morbidité induite par ces sur ou sous dosages. Le BIS est aujourd'hui le monitorage électrophysiologique le plus utilisé.
1-Les conséquences d'un surdosage en agents anesthésiques :
Les conséquences les plus visibles du surdosage en agents anesthésiques sont l'hypotension artérielle et le retard de réveil avec une durée accrue de séjour en SSPI. Une autre étude démontre que la diminution des doses cumulatives des agents anesthésiques permettrait une diminution de l'incidence des nausées et vomissements postopératoires.
20
Ces différents résultats d'étude nécessitent plusieurs commentaires. Tout d'abord, le surdosage en agents anesthésiques se traduit par des effets secondaires comme l'hypotension artérielle. Nous avons vu précédemment que l'hypotension artérielle per-opératoire est l'une des causes de décès lié à l'anesthésie, établi par l'enquête sur la mortalité/morbidité péri-anesthésique de 2007 réalisé par la SFAR. Un temps prolongé d'anesthésie trop profonde peut constituer un facteur de risque quant à la morbidité à un an. Mais à l'heure actuelle il n'existe pas de données publiées qui permettent d'affirmer avec certitude le bénéfice d'un monitoring de profondeur de l'anesthésie sur le devenir à long terme ou les complications tardives après une anesthésie générale.
Puis en l'absence d'effet secondaire, un sur-dosage en hypnotique peut passer inaperçu. Dans ce cas, les conséquences du surdosage sont une augmentation inutile de la consommation d'agents, un retard de réveil et l'allongement de la durée de séjour en SSPI. Il survient surtout lorsque les besoins en agents anesthésiques sont diminués (diminution de la stimulation chirurgicale sans ajustement de l'anesthésie par exemple).
Les nausées et vomissements postopératoires (NVPO) restent l'un des effets indésirables les plus fréquents et les plus désagréables pour le patient, observés en salle de réveil. Les NVPO sont influencés par les agents anesthésiques utilisés et leurs quantités. Plusieurs études ont prouvé que l'utilisation du monitorage BIS s'accompagne d'une diminution des doses d'hypnotique consommées (10% à 40%) et diminue l'incidence des NVPO.
2-Les conséquences d'un sous dosage en agents anesthésiques :
L'anesthésie est une balance dynamique entre l'hypnose, l'analgésie et l'amnésie. Une dose insuffisante d'hypnotique associée à l'utilisation de myorelaxant en quantité suffisante peut être à l'origine d'un épisode de réveil per opératoire sans présence de mouvements de la part du patient.
Le patient peut présenter une résistance aux effets des hypnotiques dû à une consommation abusive et chronique d'alcool, de somnifères ou d'autres agents psychotropes. Une insuffisance de dose d'anesthésique peut être intentionnelle(Chez les polytraumatisés) ou accidentelle (vaporisateur vide ou défectueux, blocage ou déconnexion de la tubulure de l'anesthésique intraveineux, etc.). Le patient prend alors conscience de son environnement : la salle d'opération. Les conséquences de ces épisodes de réveil per-opératoire accidentels peuvent entraîner une mémorisation explicite ou implicite de cet événement et être responsable de séquelles psychologiques graves et durables. La mémorisation péri opératoire est un événement rare (un à deux cas pour mille anesthésies) mais elle représente une cause majeure d'insatisfaction des patients ayant bénéficié d'une anesthésie générale selon D. Longrois. Ce problème ne doit pas être négligé et son incidence est probablement sous-évaluée.
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Lors du 51e Congrès national(français) d'anesthésie et de réanimation de 2009, le Dr V. Billard a débuté sa présentation sur la mémorisation per opératoire par une lettre d'un patient relatant son vécu lors de ses réveils per opératoires :« Durant l'intervention, je me suis éveillé plusieurs fois, une dizaine je pense.Un temps très court, 15 secondes peut-être davantage, pendant lequel j'étais lucide, entendant tout, percevant la douleur atténuée par l'anesthésie mais cuisante tout de même.
J'ai essayé d'avertir en criant mais aucun son ne sortait, en remuant un membre mais rien ne bougeait et je m'en rendais compte.Avec le même éveil, j'ai vécu les instants où l'on m'a scié le sternum.La douleur s'est traduite par une brûlure atroce, le bruit et les vibrations étaient intenses.Il m'est impossible de traduire l'angoisse et le désespoir qu'il m'a fallu endurer»
a. La mémorisation per-opératoire :
La mémoire est un phénomène situé au niveau du système nerveux central, qui permet de transformer un son, une image ou une odeur venant des organes sensoriels en un souvenir. Elle désigne la capacité à retrouver des expériences passées. La mémoire stocke les informations et elle les divise en deux types : la mémoire explicite et la mémoire implicite.
- La mémoire explicite (déclarative) :
Il s'agit d'événements mémorisables par le patient durant l'anesthésie qu'il peut décrire ultérieurement, si la narcose est insuffisante. Lors de mémorisation explicite avérée, le patient est conscient d'avoir mémorisé et peut exposer les événements vécus qui aboutissent à des troubles psychologiques. Ces troubles s'accompagnent des symptômes suivants : anxiété, irritabilité, cauchemars récurrents, ressenti d'une crainte de mourir et refus de parler de l'épisode de peur de paraître fou.
- La mémoire implicite (non déclarative) :
Les mémorisations implicites sortent du champ de la conscience, c'est-à-dire que le patient n'a pas conscience d'acquérir ce souvenir. Elles donnent lieu à des troubles névrotiques graves, car n'étant pas conscient du souvenir, le patient ne peut les exprimer, par contre elles peuvent être misent en évidence sous hypnose.
Ces complications surviennent lorsque la profondeur de l'anesthésie n'est pas suffisante. Il suffit probablement de périodes courtes (quelques minutes) d'anesthésie inadéquate associée à un stimulus douloureux (comme l'intubation trachéale ou l'incision chirurgicale) pour entraîner un épisode de mémorisation.Le Dr V. Billard explique, lors de sa conférence sur la mémorisation peropératoire de 2009 , en s 'appuyant sur l'étude de Ghoneim de 2009
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sur la mémorisation, que les patients victimes de ces réveils ne sont pas « des malades qui ont des besoins augmentés mais a des malades qui ont des besoins normaux, mais qu'il ne les reçoivent pas. » Plusieurs autres études analysées dans le document écrit par D. Longrois, E. Junke et C. Meistelman en 2005 montrent: «qu’il existe des preuves convaincantes que l'utilisation du monitorage instrumental de la profondeur de l'anesthésie avec le moniteur BIS permet de diminuer de manière statistiquement et cliniquement significative l'incidence de la mémorisation explicite. »
Nous avons vu précédemment que chaque patient n'a pas la même tolérance à une anesthésie générale et une liste de situations cliniques à risque de mémorisation péri opératoire a été établie:
- Césarienne.- Chirurgie cardiaque (FEVG < 30%, index cardiaque<2,1L.min-1.m-2)- Sténose aortique sévère.- Hypertension artérielle pulmonaire.- Revascularisation myocardique à cœur battant.- Polytraumatologie avec hypovolémie.- Bronchoscopie rigide.- Diminution de la réserve cardiovasculaire.- Hypotension artérielle peropératoire nécessitant un traitement.- Insuffisance hépatique terminale.- ATCD de mémorisation.- Intubation difficile anticipée (sans intubation vigile programmée)- Intoxication alcoolique chronique documentée ou présumée.- Traitement chronique par benzodiazépines ou morphiniques.- Traitement avec inhibiteurs des protéases.
En pratique, le BIS peut faire partie des techniques préventives des mémorisations per-opératoires. Il peut dépister certains épisodes de mémorisation en particulier dans les populations à risque, mais ne les supprime pas totalement.
b- L'élévation de la pression artérielle et tachycardie :
Les paramètres hémodynamiques sont des éléments importants de surveillance dans la conduite d'une anesthésie; mais certaines situations ne permettent pas d'apprécier de manière objective s'il s'agit d'une inadéquation de la profondeur de l'anesthésie, d'un défaut d'analgésie ou d'autres facteurs (les états de chocs, la coeliochirurgie, certaines tumeurs endocrines comme le phéochromocytome, etc.).
De plus les variations hémodynamiques peuvent être délétères au cours d'une chirurgie, d'autant plus si le patient est fragilisé par une ou plusieurs pathologies. On admet que la pression artérielle moyenne lors d'une anesthésie générale doit rester entre 20 et 30 % des valeurs mesurées en préopératoires.16 On sait qu'un sous-dosage d'hypnotique peut entrainer une tachycardie et on comprend facilement qu'une augmentation de la fréquence cardiaque chez un coronarien aura de graves conséquences. Tout autant qu'un accès hypertensif sur un système cardiovasculaire précaire. La stabilité hémodynamique per-opératoire est un facteur de
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qualité de l'anesthésie. En effet, moins de variations hémodynamiques per-opératoire donc moins de morbidité per et post-opératoire.
Une étude française concernant l'intérêt du monitorage par le BIS dans la prise en charge des hypertensions au cours de la coeliochirurgie confirme les limites de l'utilisation des paramètres hémodynamiques comme moyen de dépistage d'une anesthésie inadéquate au cours de la coeliochirugie.
Le BIS est un monitorage complémentaire à l'évaluation clinique de la profondeur de l'anesthésie. Il permet d'optimiser au mieux les choix thérapeutiques.
c. Le laryngospasme et le bronchospasme :
Le bronchospasme per-opératoire est une complication potentiellement grave pouvant parfois engager le pronostic vital. Le mécanisme du bronchospasme per-opératoire est souvent multifactoriel. Une inadéquation profondeur d'anesthésie/intensité de la stimulation nociceptive est souvent à l'origine d'une augmentation du réflexe du tonus bronchoconstricteur parasympathique. Une stimulation mécanique (laryngoscopie, sonde d'intubation) ou chimique (gaz respiratoires secs et froids) et les stimuli nociceptifs chirurgicaux peuvent induire une réponse réflexe respiratoire de type bronchospastique. L'anesthésie générale doit être suffisamment profonde dès l'induction en cas d'hyperréactivité bronchique.
Devant un spasme bronchique l'approfondissement de l'anesthésie est toujours indiqué.Si plus de 80 % des laryngospasmes per-anesthésiques surviennent au cours de l'induction, il peut également survenir durant la période opératoire. Comme pour le bronchospasme, le laryngospasme se lève grâce à l'approfondissement de l'anesthésie.
Le moniteur BIS peut peut-être utilisé comme une technique préventive chez les patients à risques comme les asthmatiques instables.
III- COMMENT EVALUER LA PROFONDEUR DE L'ANESTHESIE ? Le principe d’un monitorage est de surveiller une activité physiologique dont l’intensité est modulée par l’effet des agents anesthésiques.
La technique de « monitorage idéal », qui reste encore à découvrir, doit répondre à un cahier des charges précis. Elle doit être de mise en œuvre aisée, facile d’apprentissage (ne nécessitant pas, par exemple, des connaissances de neurophysiologiste), continue (à l’inverse des paramètres hémodynamiques), non invasive, robuste (dans le milieu électriquement perturbé du bloc opératoire ou de la réanimation), quantitative (afin de différencier sous dosage, anesthésie adéquate et surdosage), fiable (cet indice doit pouvoir dépister la perte et le retour de la conscience ainsi que le risque de mémorisation ; il doit être sensible aux variations d’intensité du stimulus ; les modifications observées doivent être corrélées à la concentration d’agent anesthésique), reproductible (la valeur mesurée doit être identique pour un même niveau d’anesthésie et pour des protocoles d’anesthésie différents, c’est-à-dire indépendante des
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agents ou des associations utilisés) et d’un coût raisonnable . En pratique courante, différents moyens de monitorer la profondeur d’anesthésie s’offrent au praticien.
Nous allons voir successivement des méthodes cliniques, «pharmacologiques » et neurophysiologiques.
1-Evaluation clinique
Les deux composantes résultant, idéalement, de l’anesthésie générale sont la perte de conscience (et l’absence de mémorisation) et la perte de réactivité aux stimulations douloureuses.
a. Perte de conscience - absence de mémorisation :
La perte de conscience est recherchée par la perte de la réponse verbale et de la réponse motrice aux ordres simples . Différents scores ont été proposés, aussi bien en anesthésie qu’en réanimation. Le plus ancien est celui de Guédel, qui fut un des premiers, en 1937, à établir une échelle définissant quatre stades d’anesthésie à l’éther (analgésie,agitation, anesthésie chirurgicale, paralysie respiratoire), basée sur le tonus musculaire, les mouvements respiratoires et les signes oculaires. Cette échelle a rapidement été rendue caduque par l’introduction des curares dans les années 1940.
Le score de Ramsay , quant à lui, est actuellement considéré comme un score de sédation en réanimation.
La plupart de ces scores sont peu voire pas utilisés en pratique quotidienne.La mémorisation est un diagnostic fait en postopératoire et donc rétrospectif. S’il existe un doute quant à une éventuelle mémorisation peropératoire (plaintes du patient, modifications de l’attitude...), la mémorisation explicite peut être recherchée par un interrogatoire simple alors qu’il faudra utiliser des tests spécifiques voire l’hypnose pour mettre en évidence une mémorisation implicite.
En pratique clinique, en peropératoire, on utilise essentiellement l’absence de réponse motrice aux ordres simples comme témoin de l’absence de mémorisation car il semble établi que la perte de réponse motrice aux ordres survient pour un niveau d’anesthésie plus profond que mémorisation (au moins explicite), en dehors de toute curarisation. En d’autres termes, un patient qui ne répond pas aux ordres a de très grandes chances de ne pas avoir de mémorisation explicite.
Malheureusement, l’évaluation clinique du « sommeil » anesthésique n’est passatisfaisante puisque :
- les réponses verbales et motrices sont abolies par la curarisation ;- lorsque la perte de conscience et l’absence de mémorisation sont assurées, un surdosage est possible avec ses propres conséquences.
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Rappelons, à titre anecdotique, la technique de « l’avant-bras isolé » (« isolatedforearm »), proposée par Tunstall en 1977, pour pallier au problème de la curarisation, par gonflage d’un garrot artériel pneumatique au bras pour interrompre la vascularisation de l’avant-bras avant l’injection de curare et conserver ainsi sa motricité . Cette technique a rapidement été abandonnée du fait du risque d’ischémie de membre, d’interférence des mouvements avec l’acte chirurgical et l’impossibilité de toute perfusion ou de tout monitorage sur le membre isolé.
B .Mouvements et manifestations neurovégétatives en réponse à un stimulus douloureux :
Une stimulation nociceptive (intubation, incision, traction sur des structuresanatomiques...) peut être à l’origine de mouvements involontaires et de manifestations neurovégétatives.
Les mouvements en réponse à une stimulation douloureuse sont secondaires à des arcs réflexes médullaires passant par les voies de la douleur et peuvent même s’observer chez des sujets en état de mort cérébrale. Leur survenue peut être à l’origine d’une gêne pour le chirurgien. Ils sont inhibés par les agents anesthésiques de façon concentration-dépendante (notion de MAC et d’EC ).
La réaction neurovégétative, quant à elle, est essentiellement d’ordre sympathique. Une insuffisance d’anesthésie aura pour conséquence une tachycardie, une hypertension artérielle, des troubles du rythme cardiaque, un laryngospasme, un bronchospasme (qui se traduit, chez le patient intubé, par une augmentation des pressions des voies aériennes ou un effondrement du volume courant), une tachypnée (chez le sujet en ventilation spontanée), unehypersudation, un larmoiement, une dilatation pupillaire.
Ces manifestations peuvent aggraver la morbidité cardio-vasculaire (ischémie myocardique, majoration du saignement,…) et respiratoire.
Cependant, la stimulation du système sympathique en réponse à un stimulus nociceptif n’est pas toujours le cas : par exemple, les nerfs vagaux afférents participant à la perception de la douleur viscérale, une stimulation parasympathique peut survenir et les signes cliniques sontalors ceux opposés .
A l’inverse, des manifestations telles qu’une bradycardie, une hypotension artérielle, une hypoventilation (chez le sujet en ventilation spontanée) signent une dépression du SNA pouvant témoigner d’un surdosage en agents anesthésiques.
Là aussi, plusieurs scores ont été proposés afin de tenter de quantifier ces
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manifestations neurovégétatives dans le but de déterminer un seuil devant faire approfondir l’anesthésie. Le plus connu, mais peu voire pas utilisé, est le PRST (blood Pressure, heart,Rate, Sweating, Tears) établi par Evans et indépendant du degré de myorelaxation.
Bien qu’elle soit la plus couramment employée en pratique quotidienne, l’évaluation clinique de la réactivité à un stimulus douloureux n’est pas entièrement satisfaisante car peu sensible et peu spécifique. En effet, il existe de nombreuses variations physiopathologiques pharmacologiques du tonus sympathique :
- la réponse motrice, comme nous l’avons déjà vu, est abolie par la curarisation
- la tachycardie peut être masquée par différents traitements (béta bloquants,...)
- l’hypertension artérielle peut être masquée, elle aussi, par les traitements anti-hypertenseurs
- il existe d’autres causes d’hypertension artérielle peropératoire que la stimulation douloureuse (hypertension artérielle antérieure mal équilibrée, chirurgie coelioscopique, toxémie, chirurgie des tumeurs neuroendocrines
- ces signes neurovégétatifs peuvent aussi être la conséquence de complications peropératoires (hypoxie, hypercapnie, variations volémiques…)
- diverses situations pathologiques peuvent influencer l’état hémodynamique du patient (état de choc, dysautonomie diabétique…)
Enfin, toutes ces manifestations sont des indicateurs indirects de la profondeurd’anesthésie puisqu’elles surviennent a posteriori et ne permettent donc qu’une adaptation par correction et non par anticipation.
2- Evaluation « pharmacologique » :
Les agents anesthésiques, que ce soient les agents intraveineux (AAIV) ou inhalés (AAH), agissent au niveau du système nerveux central (SNC).
Une certaine concentration de ces agents sur leur site d’action est nécessaire afin de produire l’effet recherché, à savoir l’hypnose. En connaissant ces concentrations-cibles ainsi que les lois pharmacocinétiques régissant le devenir d’un médicament dans l’organisme de son site d’administration à son site d’action, il serait alors possible de déterminer la dose d’agent anesthésique à administrer.
Malheureusement, il n’est pas possible, à l’heure actuelle, d’avoir accès à ces concentrations réelles au site d’action et il faut alors se contenter d’estimations.
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Pour les AAH, cette estimation est obtenue par la mesure de la fraction télé-expiratoire(Fe) après une période d’équilibration de quelques minutes.
La concentration alvéolaire minimum de gaz halogéné (CAM ou MAC) a été définie comme étant la concentration télé-expiratoire pour laquelle 50% des patients ne présentent pas de réaction motrice à une incision chirurgicale .
Pour les AAIV, cette estimation est obtenue par des modèles de simulationspharmacocinétiques. L’EC est la concentration qui bloque la réponse à l’incision chez 50% des patients .
L’administration intraveineuse à objectif de concentration (AIVOC), utilisée de façon quotidienne dans de nombreux blocs opératoires, est l’application pratique de ce principe Ces notions de MAC et d’EC sous entendent que tous les patients n’ont pas les mêmes besoins en agents anesthésiques pour atteindre un stade comparable d’anesthésie (variabilité interindividuelle pharmacocinétique (volume de distribution, capacités d’élimination hépatique ou rénale,…) et pharmacodynamique).
En effet, administrer comme nous le faisons tous les jours une dose qui assure l'anesthésie de la plupart des patients (95%) correspond pour certains à un surdosage et pour d'autres (5%) à un sous dosage.
La surveillance pharmacologique est donc statistique, basée sur la probabilité de présenter un effet .
C’est l’association des méthodes cliniques aux méthodes pharmacologiques de l’évaluation de la profondeur d’anesthésie qui est utilisée au bloc opératoire, en pratique quotidienne, depuis de nombreuses années.
Mais, devant les insuffisances de ce type de monitorage (faible valeur prédictive des signes cliniques, grande variabilité interindividuelle des besoins en agents anesthésiques), ce sont développées récemment des nouvelles techniques, neurophysiologiques.
3-Evaluation neurophysiologique :
Les différentes techniques neurophysiologiques qui ont vu le jour ces dernières années ont pour principal avantage de recueillir un signal témoignant des effets directs des agents anesthésiques sur les structures anatomiques cibles, c’est-à-dire le système nerveux central.
Nous allons passer en revue la plupart de ces techniques qui ont vu le jour mais dont l’utilisation, pour certaines, ne s’est pas répandue, et nous insisterons davantage sur celles dérivées de l’électroencéphalogramme (EEG) qui semblent, quant à elles, promises à un bel avenir.
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a- Variabilité du rythme cardiaque et de la pression artérielle :
La variabilité du rythme cardiaque et de la PA est un témoin de la balance entre SNA sympathique et parasympathique. L’analyse spectrale de cette variabilité, méthode de mesure la plus étudiée, permet une analyse continue, non invasive et quantitative du SNA.
L’analyse de la variation de l’intervalle RR de l’électrocardiogramme (étude de la variabilité de l’espace RR entre 2 battements cardiaques, plus utilisée que celle de la PA) a montré une modification de cette variabilité en fonction de la profondeur d’anesthésie (diminution de la variabilité au fur et à mesure de l’approfondissement de l’anesthésie). Cependant, si presque tous les agents anesthésiques inhibent, de façon dose-dépendante, la composante sympathique de la variabilité de la Fc, leur action sur la composante parasympathique varie selon les produits (inhibition par le sévoflurane, l’isoflurane et le desflurane mais préservation voire augmentation par le propofol, l’halothane et les morphiniques).
Ainsi, la lourdeur et la complexité de cette méthode, le manque de reproductibilité pour des protocoles d’anesthésie différents et le manque de spécificité pour différencier les causes anesthésiques des causes extra-anesthésiques (âge, diabète, insuffisance cardiaque,insuffisance rénale chronique, états septiques sévères, hypovolémie, bêta-bloquants,atropine...) de ces variations expliquent la difficulté de son utilisation en pratique quotidienne comme monitorage de la profondeur d’anesthésie et la cantonnent pour l’instant à une utilisation dans le cadre de protocoles de recherche .
b-Contractilité du sphincter inférieur de l’œsophage (SIO) :
L’anesthésie diminue les contractions du SIO, qu’elles soient spontanées ouprovoquées (par le gonflement d’un ballonnet, par exemple) . Evans et al. mirent en évidence une corrélation entre les signes cliniques de réveil, les concentrations d’halothane et l’activité du SIO .Malheureusement, l’importance de cette dépression connaît des variationsinterindividuelles majeures pour un même niveau d’anesthésie et dépend des drogues anesthésiques utilisées, rendant donc cette technique peu utilisable en pratique .
c-Electromyogramme (EMG) du muscle frontal :
Harmel et al., en 1978, avaient émis l’idée d’associer l’analyse de l’EEG à cellede l’EMG comme indicateur d’une anesthésie-analgésie inadéquate mais aucune relation dose-effet n’avait pu être mise en évidence et il existait une trop grande variabilité interindividuelle des tracés électromyographiques . De plus, cette technique ne peut être utilisée en cas de curarisation.
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d-Tomographie par émission de positrons (PET Scan) :
La tomographie par émission de positrons évalue l’activité fonctionnelle cérébrale par la consommation de glucose marqué.L’activité métabolique du cerveau est réduite au cours de l’anesthésie générale avec une bonne corrélation entre le tracé EEG et le métabolisme cérébral (4) mais la lourdeur de cette technique l’a faite abandonnée comme outil de monitorage quotidien.
e-Pupillométrie :
La taille de la surface pupillaire reflète les interactions entre le SNA sympathique et parasympathique.
Des études réalisées chez l’adulte anesthésié montrent qu’une stimulation nociceptive intense déclenche un réflexe de dilatation pupillaire (RDP), sous le contrôle du SNA et que les antalgiques (alfentanil) bloquent ce réflexe . Il semblerait également que la pupillométrie soit plus sensible que l’index bispectral (BIS) et les paramètres hémodynamiques pour exprimer un défaut d’analgésie . Enfin, le monitorage de la surface pupillaire permettrait une épargne morphinique peropératoire .
La pupillométrie serait donc intéressante comme monitorage de la profondeurd’analgésie seule, en renseignant sur le niveau d’analgésie après l’application du stimulus douloureux.
f- Potentiels évoqués (visuels, somesthésiques, auditifs) :
Les potentiels évoqués (PE) sont la réponse électrophysiologique à une stimulationnerveuse sensorielle standardisée qui peut être visuelle, auditive ou somesthésique. Leur utilisation nécessite donc l’intégrité fonctionnelle des voies de conduction sensitive.
Cette réponse évoquée, enregistrée au niveau de la région corticale correspondante (par des électrodes de surface ou des aiguilles placées en des endroits définis du scalp), se présente,comme le tracé EEG, sous la forme d’une onde représentée par un graphique dont l’ordonnée correspond au voltage exprimé en microvolt ( V) et l’abscisse au temps exprimé en milliseconde.Du fait de difficultés liées à l’acquisition du signal, il est nécessaire de réaliser plusieurs centaines de mesures (100 à 1000 stimuli) qui seront ensuite moyennées pour obtenir un signal adéquat en éliminant tous les autres signaux parasites tels que l’activité musculaire ou le signal EEG spontané.Pour chaque onde recueillie, sont étudiés sa polarité (positive ou négative) et surtout son amplitude et son temps de latence.
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Les potentiels évoqués visuels (PEV) explorent les voies optiques comprises entre la rétine et le cortex visuel. Ils sont faciles à recueillir, amples mais connaissent des variations interindividuelles et entre les différents agents anesthésiques majeures, les rendant peu intéressant pour une utilisation comme monitorage de la profondeur d’anesthésie. Ils ont été préconisés pour les interventions présentant un risque pour le système visuel, particulièrement celles intéressant le chiasma optique. Les PEV sont les potentiels évoqués ayant suscité le moins d’enthousiasme parmi les différents potentiels évoqués utilisables en peropératoire.
Les potentiels évoqués somesthésiques (PES) explorent le fonctionnement des voies sensitives dans le nerf périphérique, la moelle épinière, le tronc cérébral, les radiations thalamo-corticales et le cortex sensori-moteur. Ils sont plus difficiles à recueillir.
Les PES sont surtout utilisés comme moyen de surveillance peropératoire de l’intégrité médullaire dans la chirurgie du rachis. Lors d’une anesthésie stable, un amortissement du signal devra faire évoquer une lésion de la moelle.Les potentiels évoqués auditifs (PEA) explorent les voies auditives périphériques et centrales. Ils ont été proposés initialement pour le monitorage de l’intégrité des voies auditives lors d’interventions portant sur celles-ci ou proches d’elles .Ce sont les PE les plus utilisés en anesthésie comme monitorage de la profondeur d’anesthésie car les plus faciles à monitorer en peropératoire. Les stimuli auditifs, appliqués au niveau du conduit auditif externe par l’intermédiaire d’un casque ou d’écouteurs moulés, sont facilement standardisés en termes de forme, d’intensité, de durée et de fréquence de répétitions.
Les PEA sont sensibles aux mêmes signaux parasites que le BIS : bistouri électrique, EMG, etc...
Il existe enfin un certain nombre de facteurs indépendants de l’anesthésie pouvant modifier les PEA : âge, sexe, sommeil naturel, alcool, hypo- ou hyperthermie, hypoxie, hypercapnie, hypotension artérielle, lésions cérébrales...
On distingue trois types de PEA en fonction de leur temps d’apparition après lastimulation auditive :
- les PEA précoces (PEAP ou BAEP : Brainstem Auditory Evoked Potentials) : il explorent le nerf cochléaire et les premiers relais au niveau du tronc cérébral, et apparaissent très précocement, dans les 10 premières msec après la stimulation auditive. Ils varient peu avec les agents anesthésiques (augmentation modérée de la latence sans altération de l’amplitude) mais sont classiquement utilisés par les ORL pour évaluer la fonction auditive
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- les PEA de latence moyenne (PEALM ou MLAEP : Middle Latency Auditory Evoked Potentials) : ils explorent le cortex auditif primaire et apparaissent entre 10 et 80 msec après la stimulation auditive. Ils sont également appelés « réponse corticale précoce ». Les PEALM sont les plus sensibles aux agents anesthésiques hypnotiques qui augmentent la latence et diminuent l’amplitude jusqu’à disparition complète du signal, de manière dose-dépendante et parallèlement à l’endormissement. Ils sont, par contre, peu modifiés par les benzodiazépines, la kétamine et les morphiniques. L’étude des PEALM a démontré une meilleure discrimination des phases de transition entre perte et retour de conscience comparativement au BIS et, de la même façon, une meilleure valeur prédictive de la réponse à une stimulation douloureuse que le BIS . Ceci peut s’expliquer par le fait que les PEA reflètent à la fois l’activité corticale et sous-corticale alors que le BIS, comme on le verra plus loin, semble un témoin plus spécifique des phénomènes corticaux. Les résultats des études sont contradictoires et, bien qu’ils ne semblent pas capables de prédire la survenue de réactions neurovégétatives (mouvements et réactions hémodynamiques), ils peuvent estimer rétrospectivement l’efficacité de l’analgésie puisque l’application de stimulations nociceptives, telles que l’intubation orotrachéale et l’incision chirurgicale, entraîne des modifications (augmentation de l’amplitude, diminution du temps de latence) . Plusieurs techniques d’analyse automatique des PEA ont été proposées pour fournir au clinicien des paramètres numériques interprétables en temps réel. L’AEP index est une valeur sans unité, obtenue en analysant les modifications d’amplitude et de fréquence des PEALM. Elle se distribue autour de 80 chez le sujet éveillé et autour de 40 chez le sujet inconscient. Il n’est, pour l’instant, disponible sur aucun appareil commercialisé. Le moniteur Alaris-AEP , commercialisé en 2001, permet une extraction rapide des PEA par modélisation autorégressive et nécessite un temps de réponse de quelques secondes permettant de délivrer un index AAI (A-line Autoregressive Index) variant de 0 à 100 avec des valeurs autour de 85 chez le sujet éveillé et inférieures à 35 pour une anesthésie chirurgicale . C’est le seul monitorage des PEA disponible en pratique quotidienne, en anesthésie. Malheureusement, pour beaucoup d’auteurs, la large variabilité interindividuelle est un handicap important pour son utilisation .
- les PEA tardifs (LLAEP : Late Latency Auditory Evoked Potentials) : ils explorent les aires corticales auditives associatives et sont corrélés, chez le sujet conscient, aux facultés d’attention et d’orientation à un stimulus auditif. Ils apparaissent entre 80 et 500 msec après la stimulation auditive. Ils sont également appelés « réponse corticale tardive ». Ils sont modifiés par les agents anesthésiques mais connaissent des variations inter- et intra individuelles importantes. Les PEA tardifs pourraient correspondre à la perception du son par l’individu et à son intégration. La persistance et la réapparition de ces ondes auraient un intérêt dans la détection du risque de mémorisation peropératoire (163). Ils sont déprimés, même à l’état de veille, selon le degré d’attention de l’individu.
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-Les PE de réponse auditive soutenue (ASSR : Auditory Steady State Response) sont des PEA de forme sinusoïdale, provoqués par une stimulation auditive fixe à une fréquence de40 Hz.
Cette technique est basée sur le fait que l’amplitude de la réponse est maximale à 40 Hz chez le sujet éveillé . Ils apparaissent être corrélés au niveau de conscience pendant l’anesthésie et sont diminués par les agents anesthésiques intraveineux et halogénés. Ils pourraient, comme les PEA tardifs, permettre de dépister un risque de mémorisation peropératoire.Le monitorage des PEA est en théorie très intéressant car il explore également une activité sous-corticale donc potentiellement meilleure reflet de la composante analgésique que l’activité corticale EEG. Ces qualités initialement suggérées n’ont malheureusement pas été confirmées à l’heure actuelle.Malheureusement, les difficultés techniques liées à la génération et à l’enregistrement des réponses évoquées ne sont pas négligeables et sont considérablement plus importantes que celles liées à l’enregistrement de l’EEG spontané .
g-BIS :
1-Présentation du BIS
Le BIS ou l'index bispectral est un appareil qui estime le niveau de veille ou de sommeil du patient. C'est un paramètre obtenu de manière non invasive par le traitement du signal EEG. Il faut un minimum de 15 secondes d’EEG au moniteur pour calculer une valeur de l'index bispectral. Le délai total d'affichage de la valeur numérique est d'environ 30 secondes. Il permet de mesurer le niveau de sédation en analysant les effets des agents hypnotiques sur l'organe cible, le cerveau. Il est le résultat d'un calcul mathématique et statistique complexe, à partir de l'EEG des lobes frontaux. Les détails du calcul constituent un brevet industriel.
Développé dans les années 1990 par une PME américaine (Aspect Médical) et mis sur le marché européen en 1996, il a fait l'objet de plus de mille articles décrivant ses performances et ses limites. Depuis, plusieurs concurrents ont été commercialisés, avec des performances cliniques plus ou moins équivalentes, mais donnant lieu à moins de publications.Le BIS se présente soit sous la forme d'un moniteur de faible poids et volume et facilement transportable, soit sous forme de module.
Il est composé de plusieurs éléments:L'écran du moniteur présente plusieurs zones d'affichage.Une valeur chiffrée entre 0 (absence d'activité cérébrale ou anesthésie trop profonde) et 100 (activité cérébrale normale ou éveil).Un « index de qualité du signal » (I.Q.S) permet de valider la qualité de ces valeurs chiffrées. Un I.Q.S inférieur à 50 %, la valeur du BIS clignote et apparaît comme peu fiable. La valeur du BIS ne s'affiche plus quand l'I.Q.S est inférieur à 20%Le « signal EMG » est affiché en permanence sur l'écran du moniteur. Les signaux de haute fréquence (70-110 Hz) définis par le moniteur Aspect comprennent, en partie, une activité électro-myographique (EMG) vraie (30-300Hz). Le fabricant a appelé ces signaux hautes fréquence « signal EMG »
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pour des raisons de simplicité. Les interférences entre l'index bispectral et l'activité EMG vraie sont complexes. Les hypnotiques tels que le propofol diminuent l'activité EMG. En principe, lorsque le « signal EMG » est important, l'index bispectral est diminué. En pratique, le « signal EMG » peut faussement augmenter les valeurs de l'index bispectral sans baisse des valeurs de l'IQS et l'administration de curares peut abolir le signal EMG et faire baisser artificiellement les valeurs de l'index bispectral.Selon le modèle du BIS il peut aussi y avoir:Une zone de courbe représentant les tendances du BIS en fonction du temps (sur une heure).Un cordon relie le moniteur à une électrode.Une électrode autocollante à usage unique est disposée sur le front du patient après dégraissage de la peau. Il faut maintenir une pression ferme de 5 secondes sur chaque électrode pour garantir un contact optimum.Un convertisseur analogique numérique (ou Digital Signal Converter ou D.S.C) faisant la jonction entre le moniteur et l'électrode, il permet d'amplifier, filtrer, analyser rapidement et convertir un signal E.E.G en un signal numérique. Le D.S.C doit être placé au plus près de la tête du patient.Le temps de mise en route (placement des électrodes + mise en route de l'appareil et auto check-list) est de l'ordre de 3 minutes.
2-Principe
Le signal EEG résulte de l’activité électrique spontanée produite par les neurones corticaux et sous-corticaux et recueillie à la surface du scalp par des électrodes autocollantes ou implantées en sous-cutané.Pour la surveillance de l’anesthésie, la position des électrodes importe peu car les modifications EEG sont diffuses sur tout le cortex.
Il suffit que les électrodes soient en regard d’une zone de cortex cérébral et le plus loin possible des yeux et des muscles temporaux, générateurs d’artefacts. On teste la qualité du signal EEG recueilli en mesurant l’impédance de l’ensemble formé par chaque électrode et son câble. Celle-ci doit être < 10 kOhms.
Le signal EEG est de très faible amplitude (5 à 10 μV chez le sujet éveillé, soit 100 fois moins qu’un ECG). Il doit être amplifié, mesuré à intervalles réguliers (échantillonné), converti en valeurs chiffrées (numérisé), avant d’être reconstitué pour être visualisé sur un scope ou imprimé sur papier . Dans un moniteur, toutes ces étapes sont automatisées. Un moniteur performant peut aussi comporter des algorithmes permettant de dépister ou de rejeter les artefacts de haute fréquence (bistouri électrique, électromyogramme), ou de soustraire le signal ECG.Parce qu’il est la somme de l’activité de milliers de neurones se dépolarisant de façon indépendante, l’EEG est un signal complexe et non périodique ; son analyse visuelle donne des renseignements imprécis et il faut utiliser une analyse automatique.
Dans le cadre de la surveillance de l’anesthésie, cette analyse commence en général par la décomposition de petits fragments de signal EEG (quelques secondes) en une somme de fonctions simples (sinusoïdes), de fréquence et de voltage différents, telles que la sommation de toutes ces sinusoïdes
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redonne le signal EEG initial. Le procédé mathématique utilisé est la transformée de Fourier rapide ou FFT.La transformée de Fourier fournit, pour chaque fragment d’EEG, deux sortes d’informations, le spectre de fréquences et le pourcentage de sinusoïdes synchronisées entre elles .
Spectre de fréquences : Le spectre de fréquences est la répartition de l’activité électrique selon la fréquence de chaque sinusoïde. À partir de ce spectre, on peut calculer plusieurs paramètres numériques, dont les plus utilisés sont :– le front de fréquence spectrale ou FFS (« spectral edge » ou « SE95 »), fréquence en dessous de laquelle se trouve concentrée 95 % de la puissance électrique totale du tracé EEG – la fréquence médiane (FM ou MPF ou SE50), fréquence en dessous de laquelle se trouve concentrée 50 % de la puissance électrique totale du tracé EEG ;– le pourcentage de la puissance totale dont les fréquences sont > 13 Hz (bêta ratio) – le pourcentage de la puissance totale dont les fréquences sont < 4 Hz (delta ratio).Au cours d’une anesthésie générale profonde, FFS, FM, bêta ratio diminuent, alors que le delta ratio augmente. Toutefois, pour une sédation légère ou au cours d’une induction lente, la plupart des agents hypnotiques activent initialement les fréquences rapides (avec augmentation de FFS, FM et bêta ratio) (Figure 2). Les fréquences de l’EEG ont donc une évolution globalement bi-phasique au cours de l’anesthésie générale, ce qui empêche de définir des valeurs seuils pour les niveaux d’anesthésie légère.
Pourcentage de sinusoïdes synchronisées entre elles : Le pourcentage de sinusoïdes synchronisées entre elles constitue la base de l’analyse bispectral. Le principe de calcul e–st connu depuis des années et a été appliqué à d’autres signaux que l’EEG.
Il a été repris dans les années 1990 par une société américaine pour mettre au point un moniteur commercial destiné à surveiller la profondeur de l’anesthésie.Le premier algorithme de calcul a été élaboré à partir de l’analyse rétrospective d’une base de données concernant 388 volontaires et patients inclus dans des études de recherche clinique dans cinq grands centres hospitalo-universitaires américains.
Le seul degré de synchronisation s’est avéré insuffisant pour refléter à la fois la sédation légère et le sommeil profond, et l’algorithme a dû être modifié en le combinant avec deux autres paramètres EEG : le pourcentage de fréquences rapides (élevé au cours de la sédation légère) et le pourcentage de tracé plat (qui augmente au cours du sommeil très profond). Cette combinaison a été établie par régression multi-variée, afin que le paramètre final soit le plus étroitement corrélé aux scores cliniques de sommeil. Elle a ensuite été validée par des études cliniques sur des volontaires (n = 110) et des patients (n > 600).
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Le paramètre final unique ainsi obtenu est appelé index bispectral ou BIS. C’est un nombre sans dimension qui varie de 100 (sujet éveillé, tracé EEG asynchrone et sans aucun fragment de tracé plat) à 0 (sommeil très profond, tracé EEG plat et totalement synchronisé).
–Résultats :
Corrélation avec le degré de sédation ou la probabilité de perte de conscience Chez des volontaires ou des patients recevant un hypnotique (thiopental, propofol, isoflurane ou sévoflurane) ou une benzodiazépine (BZD), le BIS est bien corrélé au score de sédation ou à la probabilité de perte de conscience. La probabilité de mémoriser est de moins de 5 % quand le BIS est inférieur à 60, et il en est de même pour la probabilité de répondre aux ordres quand le BIS est inférieur à 50 .Une bonne corrélation (r) a également été observée entre le BIS et la concentration de propofol (Cpropofol) :BIS = 93,6 – 12,8*Cpropofolr = 0,734
La corrélation entre le BIS et le degré de sédation est peu modifiée par l’adjonction de morphinique ou de N2O , mais elle disparaît en présence de kétamine, c’est-à-dire que les patients peuvent ne répondre à aucun ordre alors que leur EEG et la valeur du BIS ont un aspect d’éveil .
Prédiction de la réactivité à une stimulation douloureuseA posteriori, on a constaté dans plusieurs études que le BIS avant stimulation douloureuse était significativement plus bas chez les patients qui n’avaient pas réagi que chez ceux qui avaient réagi, que ce soit à l’intubation ou à l’incision , et avec ou sans morphinique.
Mais aucune valeur seuil n’a pu être définie car les valeurs de BIS étaient très variables d’un patient et d’un protocole d’anesthésie à l’autre. De plus, les valeurs de BIS dans les groupes « réactif » et « non réactif » étaient largement superposées entre les études.
Cela peut s’expliquer par le fait que le BIS avant stimulation n’est modifié que par la concentration de l’hypnotique mais non par la concentration de morphinique. Ce résultat est logique car les concentrations de morphinique utilisées en anesthésie balancée sont beaucoup plus faibles que les concentrations ayant des effets EEG propres.
Pour un même niveau d’analgésie, un BIS bas témoigne d’une plus forte concentration d’hypnotique, et il est logique que la réaction au stimulus douloureux soit alors plus faible, en raison de la synergie entre morphinique et hypnotique. Mais lorsque le niveau d’analgésie est inconnu ou variable, la valeur de BIS avant la stimulation ne permet pas de différencier une analgésie suffisante d’une analgésie insuffisante voire inexistante, ce qui explique les mauvaises performances du BIS dans ce contexte.
En revanche, le BIS permet a posteriori (après la stimulation) d’estimer le niveau d’analgésie car sa variation en réponse à cette stimulation semble parallèle à la concentration de morphinique.
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Cette propriété peut permettre d’ajuster le niveau d’anesthésie et/ou d’analgésie au cours de l’entretien de l’anesthésie. Les premières études réalisées chez des patients ASA I ou II (donc tolérant bien un surdosage anesthésique) ont permis de réaliser des économies de propofol ou d’halogéné de 25 à 40 % par rapport à un groupe contrôle ou les doses n’étaient ajustées que sur les seuls paramètres hémodynamiques.
3-Limites du BIS
Plusieurs limites existent dans l’utilisation du BIS et nécessitent d’être connues par le praticien.
a- Problèmes de recueil du signal :
Le recueil du signal peut être perturbé par un défaut de conduction (qui se traduira par une augmentation de l’impédance) dû à des électrodes sèches ou décollées, une peau non ou mal nettoyée, une sudation excessive, des changements de position lors de l’anesthésie.
b-Temps nécessaire au calcul :
Lorsque le niveau d’anesthésie varie rapidement (notamment à l’induction ou au réveil), le temps nécessaire au calcul du BIS étant incompressible (période d’acquisition + période de calcul = 15 à 30 secondes environ selon les versions), celui-ci est en retard de quelques dizaines de secondes par rapport à la clinique. Au moment du réveil, les signes cliniques peuvent donc précéder l'augmentation du BIS.
c-Artefacts :
Les artefacts peuvent provenir de l’environnement : bistouri électrique, couverture chauffante appliquée sur la tête du patient , pompe de circulation extracorporelle en chirurgie cardiaque, moniteur de curarisation, fils électriques du réseau de distribution du courant alternatif (50 Hz), ou du patient lui-même : mouvements de la tête liés à un éréthisme cardio-vasculaire intense, activité musculaire du front, des yeux ou des tempes , frissons,tremblements, pace-maker . Il s’agit d’activités électriques de haute fréquence, parfois non filtrées par l’algorithme de calcul, car interprétées comme une activité EEG, et simulant ainsi le réveil. Ces artefacts sont d’autant plus visibles que l’activité cérébrale est faible ou nulle à ce moment-là.
Concernant les artefacts musculaires, qui sont incontestablement l’un des artefacts les plus courants, plusieurs études ont montré que le BIS pouvait, en effet, être modifié par une activité musculaire. Cette interférence s'explique par le fait qu’il existe un chevauchement des fréquences prises en compte pour le calcul du BIS et celles liées à l'activité
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musculaire. En effet, le BIS tient compte des fréquences allant de 0 jusqu'à 47 Hz alors que l’EMG s’étend de 30 à 300 Hz. Ainsi, les fréquences hautes de l’EEG et les fréquences basses de l'EMG se trouvent dans l’intervalle 30-47 Hz, correspondant au bêta ratio de l’algorithme de calcul du BIS. Une activité musculaire pourra donc être interprétée par le BIS comme une activité EEG d’éveil. Il a été démontré que l’interférence de l’activité musculaire sur le calcul du BIS était d’autant plus importante que cette activité musculaire était élevée (frisson, réveil), que le rapport signal/bruit était bas (faible activité EEG) et que le niveau d’hypnose était léger. En effet, alors que la répercussion de l’activité musculaire est significative en l’absence de sédation ou au cours d’une sédation modérée , elle est pratiquement inexistante aucours de l’hypnose profonde .
Ainsi, l’association d’une augmentation inattendue du BIS (valeur plus haute que ne le laisserait supposer la clinique) à une augmentation du signal « EMG » (visible sous forme de « bar-graph » sur l’écran du moniteur) doit permettre de suspecter une « contamination musculaire » et rendre prudent dans l’analyse de l’index fourni . Notamment, il est probable que certaines valeurs élevées du BIS recueillies au réveil soient faussement augmentées par l’interférence avec le « signal EMG », habituellement élevé en phase de réveil.
La version la plus récente du moniteur, BIS XP (eXtended Performance), ne permet pas de supprimer complètement ces artefacts d’origine musculaire, même si cette dernière version est beaucoup moins sensible aux interférences avec le « signal EMG ».
De la même façon, l’administration de curares diminue les valeurs du BIS et expose ainsi à une erreur dans l’interprétation du niveau d’hypnose.
4 Effets pharmacologiques différents sur l’EEG selon les agents anesthésiques :
Les effets pharmacologiques des agents anesthésiques sur l’EEG et, donc sur le BIS, diffèrent quelque peu en fonction de l’agent considéré.
Ainsi, il a été montré que le BIS était plus élevé sous halothane que sous sévoflurane, à Fe équipotentes . Ceci a également été noté entre l’halothane et d’autres AAH, chez l’adulte comme chez l’enfant, et peut s’expliquer par un tracé EEG plus riche en oscillations rapides sous halothane. Ce dernier n’avait pas été pris en compte comme agent anesthésique dans la base de données, lors du calcul de l’algorithme du BIS.
Le N2 O n’entraîne pas de diminution du BIS alors que la kétamine est à l’origine d’une augmentation de celui-ci .
d-Nature de la relation entre la concentration des agents anesthésiques et le BIS :
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La relation entre le BIS et la concentration de sévoflurane était de forme sigmoïde. Pour de faibles concentrations de sévoflurane, son administration était accompagnée d’une diminution de la valeur du BIS mais l’augmentation des concentrations télé-expiratoires de sévoflurane entre 1,4 et 2,4 % ne s’accompagnait pas d’une diminution supplémentaire des valeurs du BIS. Cette étude indique que l’EEG n’est pas modifié entre certaines plages de concentration du sévoflurane et que le BIS, puisque calculé à partir de l’EEG, suit le même phénomène. Les mêmes résultats ont été retrouvés par Morito et al. avec la même valeur de fraction expirée de sévoflurane (1,4%) à partir de laquelle le BIS ne diminue plus (146). Olofsen et al. arrivèrent aux mêmes résultats avec une courbe sigmoïde quasi horizontale au-delà de 1% pour l’isoflurane .
A l’inverse, la relation entre la concentration de propofol et le BIS semble être linéaire .
e-Chevauchement des valeurs du BIS :
Certaines études ont mis en évidence l’existence d’un chevauchement des valeurs du BIS pour différents niveaux d’hypnose ( overlap) . En effet, Sleigh et al, comparant chez 37 patients le BIS, le SEF 95 et l’entropie approximative, au cours de l’anesthésie générale,ont montré que six patients sur 37 avec un BIS inférieur à 60 étaient capables de répondre à la commande. Ceci pouvait s'expliquer par le délai nécessaire à l'actualisation des valeurs du BIS puisque, dans la plupart de ces cas, celui-ci augmentait rapidement à plus de 95 dans les 20 à 30 secondes. Inversement, quatre patients ne répondaient plus à la commande avec un BIS supérieur à 95. De même, Schmidt et al. ont retrouvé chez 25 patients un chevauchement des valeurs du BIS entre la période d’anesthésie stable et l’apparition de la première réaction du patient, lors d'une anesthésie associant propofol et rémifentanil. Par contre, aucun chevauchement des valeurs de BIS n’a été mis en évidence entre l’état d’éveil et l’anesthésie stable. Ces deux études utilisaient la version A1000 du moniteur Aspect qui a, depuis, bénéficié de plusieurs améliorations.
f- Stimulations nociceptives :
Comme nous l’avons vu, les morphiniques, aux doses utilisées en anesthésie balancée,ne modifient pas l’EEG, ni le BIS. Ce dernier ne permet pas de prédire si l’analgésie est suffisante ou non et ne témoigne du niveau d’analgésie qu’a posteriori. Or, le monitorage neurophysiologique idéal devrait permettre d’évaluer le degré de blocage neurovégétatif sans avoir à appliquer de stimulus douloureux.
Dans certaines études, à l’occasion d’une stimulation chirurgicale, il a été décrit des diminutions paradoxales du BIS . Ce phénomène serait dû à une majoration de l’activité EEG dans la plage 0,5-3 Hz (ondes delta) au moment du stimulus nociceptif, ce que le BIS interprète comme un approfondissement de l’anesthésie.
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g-situations physiopathologiques :
Plusieurs situations physiologiques ou pathologiques, ainsi que des médicaments, peuvent entraîner des modifications du BIS. Dans certains cas, il ne s’agit plus d’une limite du BIS mais d’un potentiel rôle « diagnostic » de celui-ci :
- différences hommes-femmes : une étude récente (33) montre que les valeurs de BIS,pour des posologies anesthésiques similaires, sont significativement plus élevées chez les femmes que chez les hommes (46,4 ± 6,6 versus 44,6 ± 7,1 ; p = 0,005). Cependant, l’impact clinique de cette faible différence semble limité et des différences d’ordre pharmacocinétique(demi-vie) et pharmacodynamique (sensibilité aux médicaments anesthésiques) pourraient expliquer ces résultats ;
- faible voltage constitutionnel de l’EEG : on estime que 5 à 10% de la population présente cette variante physiologique, d’origine génétique, définie comme une amplitude de l’EEG inférieure à 20 V, mais associée à aucune anomalie fonctionnelle . On comprend alors qu’il est essentiel de connaître le chiffre du BIS avant le début de l’induction anesthésique ;
- hypothermie : au cours d’une hypothermie profonde (<32°C), le BIS diminue (de 1,12 point par °C), probablement par diminution du métabolisme cérébral et du métabolisme des agents anesthésiques mais les valeurs du BIS peuvent connaître une grande variabilité interindividuelle pour un niveau d’anesthésie semblable . L’hyperthermie, quant à elle, ne semble pas avoir d’effet sur l’EEG ;
- hypoglycémie : en présence d’une hypoglycémie, les valeurs de BIS diminuent (secondairement à une augmentation des ondes thêta et delta de l’EEG) et remontent parallèlement à la reprise de conscience lors de la correction de l’hypoglycémie ;
- hypocapnie - hypercapnie : l’hyperventilation est largement utilisée dans les laboratoires de neurophysiologie comme facteur déclanchant d’anomalies EEG voire d’épisodes convulsifs chez des sujets prédisposés . Alors que l’hypocapnie, résultant d’une hyperventilation, provoque, chez des sujets éveillés, un ralentissement de l’EEG (avec apparition d’ondes delta synchrones et bilatérales, associées à une diminution de l’activité rapide alpha et bêta) probablement dû à une ischémie par baisse du débit sanguin cérébral secondaire à la vasoconstriction des artères cérébrales, une étude récente a mis en évidence une augmentation du BIS lors d’une hypocapnie provoquée chez des enfants anesthésiés au sévoflurane (Fe de 3%) et mise sur le compte de possibles manifestations EEG épileptoïde ;
- arrêt cardiaque : England rapporte une diminution du BIS associée à une diminution de la PA lors d’un arrêt cardiaque . De plus en plus d’études de faisabilité sur l’utilisation du BIS lors d’arrêts cardiaques préhospitaliers sont actuellement en cours. Dans certaines études, il est intéressant de
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noter qu’au décours d’un arrêt cardiaque accidentel, la remontée du BIS aurait une valeur pronostique vis-à-vis de la récupération neurologique ;
- hypoperfusion cérébrale : plusieurs observations de diminution du BIS chez des patients ayant présenté un accident vasculaire cérébral ischémique peropératoire sont rapportées dans la littérature. Comme on vient de le voir, le BIS est aussi capable de détecter une ischémie cérébrale globale secondaire à une asystolie ;
- embolie gazeuse : dans deux cas de coelioscopie, une diminution du BIS a été décrite, associée à la survenue d’une embolie gazeuse et a permis son diagnostic ;
- existence d’une pathologie cérébrale : l’algorithme de calcul du BIS a été développé à partir d’une base de données de tracés EEG dits « normaux ». L’existence d’une pathologie cérébrale sous-jacente avec ou sans souffrance cérébrale (traumatisme crânien, maladie d’Alzheimer...) peut entraîner des anomalies EEG et donc affecter le BIS. Certaines de ces pathologies, accompagnées d’une souffrance cérébrale, miment les effets des agents de la sédation sur l’EEG (ralentissement de la fréquence, augmentation de l’amplitude des ondes) ;
- médicaments : l’administration d’adrénaline chez des patients sédatés provoque une remontée du BIS . De la même façon, l’administration d’éphédrine chez des patients anesthésiés par propofol et fentanyl augmente le BIS sans diminuer les concentrations de propofol et sans modifier le débit cardiaque . Ceci pourrait s’expliquer par une amélioration du débit sanguin cérébral secondaire à une augmentation de l’activité sympathique. Les neuroleptiques, quant à eux, agissent sur le tracé EEG et diminuent le BIS.
Malgré ces limites du BIS, l’avenir est probablement à l’administration en boucle fermée des agents anesthésiques asservie au monitorage de la profondeur d’anesthésie (BIS ou autre...), tel le pilotage automatique d’un avion, permettant ainsi de « court-circuiter » le facteur humain, c’est-à-dire l’anesthésiste ! La première démonstration d’une anesthésie en boucle fermée a été décrite par Bickford en 1950 . Depuis, de nombreuses études se sont intéressées au sujet et semblent confirmer la faisabilité ainsi que les avantages de cette technique « totalement » automatisée
4-Les indications :
En l'absence de contraintes médico-économiques, tous les patients qui reçoivent une anesthésie générale devraient bénéficier d'un monitorage de la profondeur de l'anesthésie. Mais ces contraintes existent et sont bien réelles. Il faut alors cibler les populations et les situations où ce type de monitorage apporte un bénéfice indiscutable. Et ce sera dans ces cas précis où l'on pourra accepter le surcoût des consommables.
En résumé, voici des situations où l'évaluation conjointe des variations du BIS, de la clinique et de la mesure des concentrations des agents
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anesthésiques permettent d'optimiser les choix thérapeutiques afin de diminuer les mémorisations per opératoire:
- terrain précaire (pathologie lourde, sujet âgé)- hémodynamie instable (chirurgie cardiaque, polytraumatisé)- obstétrique- prise poly-médicamenteuse avec tolérance et interaction- nécessité de conservation d'une ventilation spontanée (endoscopie, etc.)
Parfois, les paramètres hémodynamiques ne permettent pas d'apprécier de manière objective la profondeur de l'anesthésie, ainsi les variations du BIS donnent là encore une indication sur le niveau de sédation du patient :
- les états de chocs provoquent une baisse de la pression artérielle, même si le niveau d'anesthésie est adéquat- la coeliochirurgie provoque une boucle réflexe sympathique et une sécrétion de vasopressine- la chirurgie cardiaque provoque des activations sympathiques réflexes- certaines tumeurs endocrines entraînent une sécrétion hormonale sans lien avec la profondeur de l'anesthésie.
Les limites de ce monitorage et les contraintes médico-économiques sont autant d'arguments en faveur d'une utilisation rationnelle de cet outil.
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Estimer la profondeur de l’anesthésie constitue une de nos préoccupations quotidiennes, surtout dans certaines situations à haut risque où il faut impérativement éviter tout surdosage.
En pratique, on se contente généralement des moyens cliniques de surveillance, tout en sachant qu’ils sont le plus souvent insuffisants, en particulier chez le sujet curarisé ou en présence de perturbations hémodynamiques dues à d’autres facteurs que le niveau d’anesthésie.
La maîtrise de la pharmacologie des agents anesthésiques permet sinon d’apprécier avec précision un niveau d’anesthésie instantané,du moins de contrôler son évolution au cours du temps.
Parmi les techniques de monitorage neurophysiologiques, l’index bispectral de l’EEG est à l’heure actuelle le seul examen suffisamment maniable et reproductible pour être utilisé en routine. Il est avant tout orienté vers la perte de conscience mais peut aussi être utilisé pendant une stimulation douloureuse pour ajuster une anesthésiebalancée.
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D’autres techniques de monitorage restent à développer,en particulier,un monitorage qui permettrait d’estimer le niveau d’analgésie avant d’appliquer le stimulus douloureux constituerait un complémentutile aux outils actuels.
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La première composante de l’anesthésie est le «sommeil», c’est-à-dire la perte de conscience et des capacités de mémorisation. C’est cette composante hypnotique qui tient le plus à cœur aux patients qui ne veulent ni voir, ni entendre, ni se souvenir de la période stressante de l’acte chirurgicale.
Les professionnels de l'anesthésie sont garants de la sécurité du patient et ils se doivent d'actualiser leurs connaissances et d'utiliser le matériel approprié afin d'optimiser la prise en charge du patient.
Les objectifs de cet écrit sont les suivants:
Evaluer les connaissances du personnel anesthésiste concernant le BIS comme moyen de monitorage de la profondeur d’anesthésie.
Revue de littérature sur le différent moyen disponible pour évaluer la profondeur d’anesthésie.
Dans ce sens, nous avons mené une étude basé sur un questionnaire qui a été distribués au cours du 25eme congres nationale d’anesthésie réanimation a Marrakech, seulement 60 été récupérés, 80 ont été distribués nominativement dans les différents blocs opératoires du Centre Hospitalier Universitaire IBN ROCHD,60 récupérés ,20 fiches exclus(non remplis ).
Sur les 100 questionnaires remplis, 42% l'ont été par des MAR et 58% par des IAR. La moyenne d’expériences est de 5,36 avec un écart type de 5,651.
le monitorage de la profondeur d’anesthésie est obligatoire ?64% des participants ont répondu « oui »,36% ont répondu « non ».
33% des participants connaissent le moniteur BIS 9% l’utilisent.
L’utilisation limité du BIS se justifie par le coût des consommables qui est trop important (5 %) l'absence d'électrodes dans le bloc (4 %) et le manque d'intérêt à utiliser le BIS à chaque intervention (3 %).
La source d’information la plus utiliser la formation 37% et internet 30%.
12% ont de bonne connaissance sur le BIS.
Selon les interrogés le BIS change la conduite d’anesthésie, performant et diminue les doses des hypnotiques (34 %), diminue la mémorisation préopératoire (33 %) et garanti un réveil plus rapide avec un temps de présence en salle de réveil diminué (20 %).Tous les interrogés de notre série sont intéressé d’une formation portant sur BIS.
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INTERNETwww.vulgaris-medical.com /.../narcose-3180.html neurobranches.chez-alice.fr/hypnotiques/introhypno.html -http://sofia.medicalistes.org/spip/spip.php? article155Histoire des premières recommandations de la Société Française d' Anesthésie et de Réanimations. http://www.histanestreafrance.org/SITE/Histoire-des premieres.htm
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http://www.adrenaline112.org/urgences/DUrge/DPneu/desaturation.htmlhttp://www.anesthesie-foch.org/s/article.php3?id_article=271www.sfar.orgwww.pharmacomedicale.org/Longrois D. Monitorage de la profondeur de l'anesthésie 2009. Novembre 2009.www.reanesth.org/reanesth/.../05DiapoLongrois.pdf -
REVUESBillard V.- Monitorage de la profondeur de l'anesthésie. A quoi sert le BIS? – LE QUOTIDIEN DU MEDECIN- N°8651- jeudi 5 novembre 2009 - Disponible sur le sitewww.quotimed.com
OUVRAGES CONSULTESLefebvre C. Cellier E. Colas A.-E. Monitorage de la profondeur de l'anesthésie. Jepu2006.Livre I. Page 55-67Billard V, Severin F, Molliex S. Surveillance de la profondeur de l'anesthésie générale. EMC anesthésie réanimation 2005: 36-388-A-10Cardouat T, Sztark F. BIS: pour quels patients? JARCA 2006 Page 2-12Jeanmaire L, Junke E, Meistelman C, Longrois D. Utilisation du moniteur Bis pour l'estimation de la profondeur de l'anesthésie. Jepu 2007. Livre II. Page 61-71Liu SS. Effects of Bispectral Index monotoring on ambulatory anesthesia : a metaanalysis of randomized controlled trials and a cost analysis. Anesthesiology 2004;101 :311- 5Bernard DALENS. Traité d’anesthésie-réanimation /2003Longrois D.,Junke E., Meistelman C. Monitorage de la profondeur de l'anesthésie: Pour quels patients?. JARCA 2005Guignard B., Pujol J.-J. Entretien de l'anesthésie générale: le monitorage de la profondeur de l'anesthésie améliore-t-il l'équilibre hémodynamique? Page 71-78Mavoungou P, Billard V, Moussaud R, Potiron L. Intérêt du monitorage de l'index bispectral de l'EEG pour la prise en charge des hypertensions au cours d'une coeliochirurgie. Ann Fr Anesth Reanim 2000 ; 19 : 582-7 N. Liu, T. Chazot, N. Dalibon, J-D. Law-Koune, E. Jugan, B. Rives et M. Fischler.Administration du propofol lors d'une anesthésie générale guidée par l'index bispectral: comparaison entre perfusion manuelle et perfusion automatisée. Page 2-3
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Mr yousser serhane ,mlle saloua lammouri,mlle khadija lekhal,mlle soumy achbar .memerisation exlicite au cours de l’anesthesie generale.2005
TEXTES OFFICIELS Bulletin épidémiologique hebdomadaire du 10 avril 2007/n°14http://www.invs.sante.fr/beh/2007/14/index.htm#1
