profondeur de l ’ ’ anesthésie anesthésie

Monitoring de la Monitoring de la profondeur de l

profondeur de l ’ ’ anesthésie anesthésie

Dr V. Billard

Que peut-on monitorer au cours d’une anesthésie générale ?

CONSCIENCE

Mémorisation Réponse

aux ordres

REPONSE AUX STIMULI

RELÂCHEMENT MUSCULAIRE Pinsker, Anesth Analg 1986

Sensitive

Sensitive Motrice

Prys-Roberts, BJA 1987 Somatique

Somatique Végétative Végétative

Respi. Hémodyn. Sudorale, Sudorale,

hormonale

hormonale

Incidence de réveil peropératoire aux USA

Sebel & col. Anesth Analg 2004

0.00%

0.25%

0.50%

0.75%

1.00%

Ca rd ia c Op ht al m ol og y

Ab do m in al

Th or ac ic

Or th op ed ic

Ot he r

A w ar en es s In ci d en ce %

N = 19576 patients

Réveil + mémorisation : 25 (0.13%) Possible réveil : 46 (0.23%)

Rêves peropératoires : 1183 (6%)

0.4%

0.8%

0.2% 0.2%

0.1% 0.1%

Cahier des charges d’un monitoring

• Discriminant d’une composante de l’anesthésie

• Perte de conscience

• Réponse aux stimulations douloureuses

• Reproductible

• pour différentes associations

• Quantitatif  titration

• Automatique, facile à installer, robuste, non invasif

• Bon rapport entre coût et bénéfices

• médical

• économique

Méthodes de monitoring disponibles

• EEG spontané / EMG frontal

• Potentiels évoqués

• Mesures du SNA

– Surveillance hémodynamique : quotidien – Variabilité de R-R : spécificité

– Pupillométrie

• Activité métabolique

– PET scan : recherche ?

Analyse automatique

de l’EEG spontané

Que font les anesthésiques sur l’EEG?

-1010A (µV)0

1 sec

Eveil

Sédation légère

Anesthésie profonde Burst suppression

Opiacé

- ++

-

Barbi.

Propofol, Etomidate

++

++

++

Halogéné

++

++

±

BZD, Ketamine

+++

± Concentration croissante -

Billard & Constant, Ann Fr Anesth Réanim 2001

Analyse automatique de l’EEG en anesthésie

Spectre de fréquences

SE₉₅, MPF

EEG numérisé brut Transformée de Fourier

Puissance Bêta ratio

Hautes fréquences

Delta ratio

SE₉₅

F (Hz)

MPF

Puissance (µV²)

α θ

δ β

0 10 20

Module SNAP

Burst Synchronisation

BIS

PSI

Narcotrend

Entropie

Activité EMG

Instantané

Le BIS, comment ça marche ?

Rapport de suppression

Signal EEG brut Index de qualité du signal

Tendance

Le BIS estime le niveau de sédation / sommeil

100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30

Eveil (peut-être), mémorisation très possible

………..……….

Risque de mémorisation ~ 50 %

………..……….

Perte conscience ~ 50%, Mémorisation ~ 5%

………..……….

Perte de conscience > 95%

………..……….

Surdosage ?

Leslie, Anesthesiol. 1996 Glass, Anesthesiol 1997 Flaishon, Anesthesiol 1997 Liu, Anesth Analg 1997

Struys, Acta Anaesth Scand 1998 Schraag, Anesth Analg 1999

Katoh, Anesthesiol 1998

Kearse, Anesthesiol. 1998

Gajraj, Br J Anaesth 1998

Le BIS ne prédit pas la réaction (à l’intubation)

20 40 60 80 100

Base PréRemi PréIOT Post IOT

BIS

Guignard, Anesth Analg 2000;90:161-7

Propofol 4 µg/ml Remifentanil AIVOC

0 2 4 8 16

Ce rémifenta

(ng/ml)

Le BIS avant stimulation ne Le BIS avant stimulation ne

renseigne que sur la composante hypnotique renseigne que sur la composante hypnotique

concentration de morphinique E C

/ M A C h yp n ot iq u e

Association adéquate Sous-dosage

Surdosage

0

20

40 50

60

80

100

BIS

Le monitoring apporte une seconde dimension dans la conduite de l'anesthésie

SITUATION IDEALE

remplissage

± approfondir

Autre cause ? Autre cause

Autre cause ?

approfondir

alléger AG Approfondir AG

Alléger AG ± autre cause

PA, FC  Normale 

BIS > 60 40<BIS<60

BIS < 40

Concentration croissante

Mavoungou & col. Ann Fr Anesthe Réanim 2000

D'après Gurman, Int J Clin Monit Comput 1994

Patients à zone thérapeutique large :

surdosés d’habitude le BIS fait diminuer les doses

Consommation

sans BIS avec BIS 1,2 MAC.h

1,5 MAC.h 7,7 mg/kg/h 1,37%

1253 mg / 2 h 8 ml/h

- 33%

- 53%

- 29%

- 40%

- 23 % -25%

Hypnotique Desflurane ou

Sevoflurane Propofol ou Sevoflurane

Propofol Isoflurane

Type / durée de chirurgie Lig. Tubaire

~ 45 min.

Gynecologique

~ 90 min.

Chir. réglée

~ 110 min.

Chir. réglée 100 ± 40 min Référence

Song 1997

Yli-Ankala 1997

Gan 1997

Guignard 2001

BIS et délais de réveil : petit bénéfice avec des agents rapides pour une courte durée

(propofol – alfentanil de ~ 2 h)

Pratique Courante (Référence)

Ajustement Clinique

(n=125)

Clinique + BIS (n=125) - ouverture des yeux 12.4 9.5

6.2 ***

- réponse aux ordres 14.3 10.5

6.6 ***

- extubation 13.3 11.2 7.3 **

- sortie SSPI 44 37.8 31.7 *

BIS vs. clinique : *p<0.05; **p<0.01; *** p<0.001; Clinique vs. pratique courante : § p<0.05

Gan, Anesthesiology 1997

Délai moyen (min) pour :

L’anesthésie ajustée au BIS amène en SSPI un patient plus autonome

23

49

22

6

0

43 46

9

1 1

0 20 40 60

Score de réveil à l ’arrivée en SSPI

% patients

bien orienté réveil très retardé

clinique

clinique + BIS

Gan, Anesthesiology 1997

BIS et haut risque d’awareness : B-aware randomised controlled trial

High risk general anesthesia with relaxant

Cesarean section / cardiac surgery / hypovolemic acute trauma / bronchoscopy / severe cardica or resp status /

past awareness or difficult intubation / alchohol, BZD or antoprotease

2463 patients studied

1225 BIS monitoring

BIS 45-60 1238 routine care 2 awareness

(0.17%)

11 awareness (0.91%)

Myles & col. Lancet, May 2004 ^{O.R. 0.18}

Intérêt médical du BIS : Dissociation niveau d’anesthésie / hémodynamique

SITUATION IDEALE

Hypovolémie Etat de choc Coeliochir.

C.cardiaque TNE

approfondir

alléger AG Obstétrique

Grand âge Polymédications

PA, FC  Normale 

BIS > 60 40<BIS<60

BIS < 40

Mavoungou & col. Ann Fr Anesthe Réanim 2000

D'après Gurman, Int J Clin Monit Comput 1994

Cas cliniques

• Madame R. , 60 ans, cancer de l'ovaire en occlusion

– Pentothal + celocurine  PA 55/20 mmHg, FC = 140 /min

• BIS = 70  remplissage puis  isoflurane

– Postop : aucun souvenir

• Mr R, 75 ans cancer colique

– Induction : RAS

– Entretien : PAS = 70 / 40 mmHg avec

remifentanil 0.1 µg/kg/min + Fet

= 0.5%)

• BIS = 24 ⇒ isoflurane diminué (Fet 0.4% BIS = 40)

BIS et coeliochirurgie

40 80 120

inductionPré Pré

insufflation5 min 10 min 15 min PAM (mmHg)

PNPT

0 20 40 60 80 100

inductionPré Pré

insufflation5 min 10 min 15 min

BIS

Hémodynamique seule : morphinique ou urapidil ?

PA  mais BIS  : plutôt urapidil !

Mavoungou & col : Ann Fr Anesth Réanim 2000

PNPT

Influence du BIS sur la mortalité ajustée au risque à 1 an

• Selon le % d’utilisation du BIS dans l’établissement

(Monk, ASA 2003, A 1361) – Jamais utilisé : 9,3%

– > 75% des cas : 8,7% (p< 0,001)

• Selon le nombre d’heures avec BIS < 45

(Lennmarken, ASA 2003, A303)

– Risque relatif : + 14% / h de surdosage

LE BIS : limites d'utilisation ?

• Interférences

– Activité musculaire du front, des yeux (EMG)

– Bistouri électrique, Pace-maker, ± Bair hugger, radio fréquence,...

– Diagnostic : IQS (< 50% = valeur de BIS peu fiable)

• Problèmes techniques

– Chirurgie tête et cou

– Lésions cutanées (brûlé)

• Limites pharmacologiques

– Kétamine – ± N

O

• Lésion cérébrale focalisée ?

Entropie

Amplification, Filtrage Conversion, Rejet d’artefact

EEG numérisé brut

Entropie approximative Entropie de Shannon

Bruhn, Anesthesiology 2000

Transformée de Fourier Rapide (Analyse spectrale)

α

δ θ β

0 10 20 F (Hz)

Puissance (µV²)

Spectre de fréquences

Entropie spectrale

Dans le domaine temporel :

corrélée à la composante hypnotique

• Entropie approximative Pincus, J Clin Monit 1991 – < BIS pour prédire la PC Sleigh, BJA 1999

– Corrélé à Fet

(PK=0.86) Bruhn Anesthesiol 2000 – > BIS si burst suppression Bruhn BJA 2001

– Parallèle à la baisse de T°C Levy, BJA 2003

• Entropie de Shannon

– Corrélée à Fet

(R

= 0.84) Bruhn, Anesthesiol 2001

Calcul de l’entropie spectrale

VIertiö-Oja, Acta Anaesth Scand 2004

Signal EEG numérisé X(t)

Spectre normalisé ( Σ P = 1)

Analyse spectrale

0 10 20 30 40 50 F (Hz)

P (µV²)

Spectre de puissance X’(f)

0 10 20 30 40 50 F (Hz)

P (%Ptot)

Normalisation

]) f , Log(N[f

] f , ] S[f

f , [f S

2 1

2 2 1

1

N

=

Entropie normalisée

Normalisation

Entropie totale S = Σ (S

[f

, f

]

Entropie S ⁼ !

1

f

f i i

2

1

f, ] Pn(f )Log Pn(f 1 )

Balayage du spectre par la fonction de Shannon

S[f

Entropie spectrale :

influence de la bande de fréquence

SE

State entropy

RE

Response entropy

VIertiö-Oja, Acta Anaesth Scand 2004

Module d’entropie Datex-Ohmeda

• Après dégraissage de la peau

• Recueil de l’EEG

– Electrode frontale à usage unique – Technologie Zip-prep

• Mesure d’impédance

– Au démarrage – Régulièrement – Sur commande

• Peut débuter après l’induction

Photo C. Jayr

Module d’entropie Datex-Ohmeda

• Module intégré à un moniteur S/5 ou S/5 compact

• 2 paramètres

– SE = State Entropy (entropie basale) Basses fréquences  EEG cortical – RE = Response Entropy

(entropie réactionnelle)

Basses + hautes fréquences

 Activité corticale, sous-corticale + EMG facial

Photo C. Jayr

Entropie spectrale et

perte de conscience

0 40 80 120

Base Minimum Contact verbal SERE

BIS

0 40 80 120

Base Minimum Contact verbal SERE

BIS

Après un bolus, l’entropie baisse !

propofol 2 mg/kg thiopental 5 mg/kg

Vakkuri & col, Acta Anaesth Scand 2004

Sensibilité / spécificité > 95% Sensibilité / spécificité > 90%,

reproductibilité acceptable

L’effet sédatif du protoxyde n’est pas détecté par l’entropie

0 20 40 60 80 100

SE

Préinduction

RE SE

Perte contact verbal RE

Entropie (moyenne)

Propofol 30 mg/2min N₂O

1075%

Anderson, Br J Anaesth 2004

Narcotrend

Le Narcotrend

Narcotrend :

historique et principes de calcul

• Evaluation visuelle

– 1937, Loomis : 5 stades (A  E) – 1981, Kugler : 6 stades (A F) – 2000, Schultz :

A, B

, C

, D

, E

, F

• Calcul automatique  Narcotrend

– Analyse BDD (propofol, enflurane, propofol) – Développement de l’algorithme

• Classification automatique ⇔ visuelle

• Ajustement à l’âge

Kreuer Anesthesiology 2003

Narcotrend : stades successifs

Narcotrend A

B

B

B

C

C

C

D

D

D

E

E

E

F

F

Etat clinique Réveillé

Hypnose très légère

Hypnose légère

Hypnose

assez profonde Hypnose profonde

Hypnose très profonde Coma

Activité EEG α

β ± θ

petite amplitude

 θ

jusqu’à 80 %

 δ

jusqu’à 80 % δ ≈ continues

δ très lentes

début burst suppression Burst suppression

majoritaires Index

95 -100 90 - 94 85 - 89 80 - 84 75 - 79 70 - 74 65 - 69 57 - 64 56 - 47 37 - 46 27 - 36 20 - 26 13 - 19

5 -12

0-4

Narcotrend : éveil

Etat clinique Réveillé

Hypnose très légère

Hypnose légère Hypnose assez

profonde

Hypnose profonde

Hypnose très profonde Coma

Narcotrend A

B₀ B₁ B₂ C₀ C₁ C₂ D₀ D₁ D₂ E₀ E₁ F₀ F₁

Narcotrend : Anesthésie adéquate

Etat clinique

Réveillé

Hypnose très légère

Hypnose légère Hypnose assez

profonde

Hypnose profonde

Hypnose très profonde Coma

Narcotrend A

B₀ B₁ B₂ C₀ C₁ C₂ D₀ D₁ D₂ E₀ E₁ F₀ F₁

Narcotrend : Anesthésie très profonde

Etat clinique

Réveillé

Hypnose très légère

Hypnose légère Hypnose assez

profonde

Hypnose profonde

Hypnose très profonde Coma

Narcotrend A

B₀ B₁ B₂ C₀ C₁ C₂ D₀ D₁ D₂ E₀ E₁ F₀ F₁

Narcotrend et perte de

conscience / mémorisation

Corrélation Narcotrend-Fet Desflurane

0 2 4 6

A-B C D E

Narcotrend stages

Fet desflurane (%)

Kreuer, Anaesthesist 2002

Narcotrend et composantes de l’anesthésie

Décroissance du rémifentanil Décroissance du propofol

Schmidt & col. Anesth Analg, 2002

40 60

BIS 3.1

70

50

* * *

*

E0 D2 D0 C1

NT 2.0

* *

* *

* *

*

3 2.8 2.6 2.4 2.2 2 1.8 1.6

Cible propofol (µg/ml)

E0 D2 D1 D0

NT 2.0

35 40 45 50

BIS 3.1

Ce remifentanil (ng/ml) 4.2

9 8.3 5.9 3.6 3.2 2.55

En résumé

+

?

?

?

+

?

?

AAI

+

?

±

?

+

?

?

Narcotrend

+

?

?

?

++

± +++

Entropie spectrale

+++

++

++

++

+++

0

±

BIS

Bénéfice

économique

Bénéfice médical Robuste

Reproductible Discriminant

-Perte conscience -Prédiction réponse -Reflet réponse

?

?

?

?

?

? +

VAG

Pour être éveillé, il faut être :

– Rapide

– Désynchronisé

– Appuyé sur les zones postérieures

– Irrégulier, imprédictible

Etes vous éveillé ?