Comment optimiser la pratique d'une CEC A Ouattara bis  (3.73 Mo)

Pr Alexandre OUATTARA

Service d’Anesthésie Réanimation II, Hôpital du Haut-Lévêque, CHU de Bordeaux Biologie des maladies cardiovasculaires (INSERM U1034), Université Bordeaux

alexandre.ouattara@chu-bordeaux.fr

Comment optimiser la pratique d’une CEC?

Approche médicale… Morbi-mortalité imputable à la CEC

1972-1977 1996-1999 Mortalité 1/1419 1/4567 Morbidité 1/1030 1/1453

Stoney W et al. Ann Thorac Surg 1980; 29:336-40 Mejak B et al. Perfusion 2000; 15:51-61

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≈

÷3

Concept de Plaques de Reason

Bonnes pratiques de la CEC

• Investigations cliniques et expérimentales (Evidence- based medicine)

• Convictions personnelles

• Lobbying industriel…

Critères de jugement?

• Mortalité intra-hospitalière ou 30 jours (?????)

Nashef et al. Eur J Cardiothorac Surg 1999; 16:9-13 Nashef et al. Eur J Cardiothorac Surg 2012; 41:1-12

• Syndrome inflammatoire postopératoire (paramètres? Biomarqueurs?)

• Dysfonction d’organes – Troponine Ic, BNP, NT -proBNP – Bilan hépatique, fonction rénale – Valeur de lactates périopératoire

Ranucci M et al . Crit Care 2006; 10:R167

• Réhabilitation précoce (délai extubation, DDS, reprise du travail…)

• Dysfonction cognitive…

Intraoperative maximal and kinetics of blood lactate for predicting outcomes of patients undergoing on-pump cardiac surgery

A retrospective analysis from Perioperative Events aSSessment in Adult Cardiac surgery (PESSAC) registry

Retrospective analysis of clinical and biological database prospectively implemented (sept 2010- June 2016)

From a total of 9158 patients screened, 7447 could be finally analysed

Duval B et al. Perfusion 2019 (in press)

< 2 2-2.9 3-3.9 ≥4

0 20 40 60 80

Intraoperative peak blood lactate level (mmol.L-1)

%

Mortality Morbidity

Pré-requis (1)

• Evaluation préopératoire complète et adéquate

• Informations disponibles (dossier médical)

• Geste chirurgical précis (connu de tous)

• Respect mutuel des membres de l’équipe

• Communication entre protagonistes

• Bloc opératoire calme, vigilance

Pré-requis (2)

• Procédures protocolisées écrites

• Check-list +++

• Personnel médical (médecin ou chirurgien)

– Médecin responsable ayant une compétence en CEC – Pouvant intervenir sur CEC (occupé sur le champ???) – Présent pendant toute l’intervention

• Personnel non médical

-IDE, IADE, IBODE ou autre assurant la conduite de la CEC

Check-list partagée

Murphy GS et al. Anesth Analg 2009;108:1394-417

ESA 2012 Murphy GS et al, Anesth Analg 2009; 108: 1394-417

Comprehensive perfusion followed by the best long-term patient outcome in terms of survival and function of all organ systems

(especially brain, heart, kidney, lungs, gut, liver)

Low activation of inflammation, coagulation, autonomic & endocrine syst.

preservation of homeostasis and oncotic pressure least morbidity and disturbance of organ function fastest recovery

➽_⬇︎time on ventilator, ⬇︎LOS in ICU and hospital, ⬆︎return to normal life

Walsh M et al. Anesthesiology 2013;119: 507-15

PAM < 55 mmHg

Probabilité d’IRA Probabilité d’IDM

Il faut être réactif...

Walsh M et al. Anesthesiology 2013;119: 507-15

Improvement of outcomes after CABG. A randomized trial comparing intraoperative high versus low mean arterial pressure

• Etude randomisée chirurgie coronaire (n=248)

• PAM 50-60versus 80-100mmHg perCEC

• Vasopresseurs (phényléphrine)

• Résultats:

– Réduction évts cardiaques et neurologiques (4,8% vs 12,9%, P<0,05) – Réduction à 6 mois mortalité (1,6 vs 4,0%, P<0,05) et AVC (2,4 vs 7,2%, P<0,05)

Gold JP et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1995;110:1302-11 Reich DL et al. Anesth Analg 1999;89:814-22

Patients PAC isolé sous CEC (n=92) entre 2008 et 2010 Exclusion des patients avec pathologies psychiatriques ou ATCDS AVC HP 80-90 mmHg versus LP 60-70 mmHg

Débit de pompe 2,6 L.min^-1.m^-2(T> 35,5°C) Hématocrite > 20% perCEC

Critère de jugement principal= MMS avant versus 48 h (fonction cognitives)

Mini-mental test

Lactates (mmol.L-1)

• Etude rétrospective 2009-2015 (n=7457)

• Mesure quasi-continue (logiciel métier 1 mesure/15 sec)

• Trois seuils < 55, 55-64 et 65-74 mmHg

• Trois périodes pré, per et post CEC

• Critère de jugement principal « STROKE »

Anesthesiology 2018;129:440-7

1.4%

PAM 65-75 mmHg

Pression perfusion (PAM) perCEC 75-85 mmHg

– Sujet âgé

– Hypertension artérielle

– Diabétique (altération de l’auto-régulation) – Athérome carotidien

– Accident vasculaire cérébral

Murphy GS et al. Anesth Analg 2009; 108:1394-417

Comment maintenir une pression de perfusion?

PAM = DC X RVS

RVS (vasopresseurs) Débit (+/- 20%)

Gestion de la PA en CEC

• Hypotension de démarrage

– Démarrage progressif – Augmenter le débit (+/- 20%) – Vasoconstricteurs

• Hypertension

– Maintien du débit de pompe (+/- 20) – Approfondir anesthésie – Vasodilatateurs

• 1.5 – 3 g MgSO₄

• Nicardipine 0.25 -0.50 mg (dilution +++)

Et les autres pressions ?

• Pression veineuse centrale (PVC) : le plus proche de 0 Pression perfusion cérébrale = PAM – PVC

• Pression ligne artérielle : 150-300 mmHg Alarme de surpression

• Pression cardioplégie : 70-140 mmHg (200-400 ml/min)

• Pression sinus coronaire : 30-40 mmHg (250-300 ml/min)

Quel débit de perfusion?

• Adapté selon:

– Surface corporelle (fixe)

•2,2- 2,4 l.min^-1.m^-2 (normothermie pour hématocrite 25%) – Consommation en oxygène

• profondeur anesthésie (+/-curarisation), température de CEC – Transport en oxygène

• Contenu en oxygène (CaO2) = Hb X SaO2X 1,34 + 0,003 PaO2 – SVO₂adéquate (≈75%)

Débits régionaux

Slater JM et al. Ann Thorac Surg 2001; 71:260-4

Physiopathologie

TaO₂= Qc x [Hb x SaO2 x 1,34 ]+[0,003 x PaO2]

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TaO2physiologique 10 ml.kg^-1.min^-1 soit 500 ml.min^-1.m^-2 VO2= 3,5 ml.kg^-1.min^-1 soit 175 ml.min^-1.m^-2

EO₂ = 25-30%

SvO_2m = 75%

ErO2

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Adaptation à la SVO₂

SvO₂= SaO₂ -

Hb X DC VO₂

DO₂ < 280 ml.min^-1.m^-2 DO2/VCO2< 5 Valeurs critiques du GDP

Magruder JT et al. J Thorac Cardiovasc Surg 2017; 153:118-25

Goal-directed Perfusion was defined as DO₂> 280 ml.min-1.m-2

Ranucci M et al. J Thorac Cardiovasc Surg 2018; 156:1918-

Perfusion pulsée?

Pompes péristaltiques ou pompes centrifuges

Bénéfices théoriques (plus physiologique)

• Meilleure perfusion des organes (cerveau, foie, pancréas, rein,…)

• Meilleure micro-circulation

• Meilleure homéostasie hormonale

• Diminution de la réponse inflammatoire

Bingyang J et al. ASAIO Journal 2006; 52:357-361

Techniquement

• Augmentation intermittente vitesse de rotation

• Pic de débit pouvant atteindre 10 l/min (débit pulsé)

• Pression artérielle pulsée (≈ 50 mmHg)

• Bingyang J et al. ASAIO Journal 2006; 52:357-361

What is the best method to define pulsatile flow?

• Which methods should be chosen for accurate quantification of pulsatile flow?

• Pulse pressure of greater than 15-20 mmHg?

• Absolutely, clearly and definitively, NO!

• More than gradient pressure, pulsatile flow generates energy gradient

• Arterial pressure and pump flow rate must be taken into account…

Energy Equivalent Pressure (EEP)

• Shepard’s formula proposed in 1966 (reference method)

• Pulsatile flow generates Energy into cardiovascular system based on flow and pressure at each cycle

• Equivalent Energy Pressure (EEP)expressed in mmHg

• EEP is higher than MAP

• Requires simultaneous recording of pressure and flow

• Total Hemodynamic Energy (THE)

• In comparison to non pulsatile flow (or lower pulsatile flow), a difference of Hemodynamic Energy may be induced (EEP is higher than MAP)

• Surplus Hemodynamic Energy (SHE) is the energy by pulsatile flow minus energy carried by steady flow at the same mean pressure and mean flow

Area under the hemodynamic power curve

Area under pump flow curve

The energy required to deliver pulsatile flow at the aortic root or pulmonary artery is 1.5 to 2.5 times higher than the mean parterial pressure

Shepard RB et al. Arch Surg 1966;93:730-40

Wang S et al. JECT 2009;41:20-5

Surplus Hemodynamic Energy depending flow rate (in vitro study)

Evenson A et al. Artif Organs 2014;38:E1-E9

“Conclusion: The evidence is conflicting and therefore does not support making recommendation for or against routinely providing the PP to reduce the incidence of mortality or MI. The evidence is insufficient to recommend for or against routinely providing the pulsatile profusion to reduce the incidence of stroke or renal failure.”

An Evaluation of the Benefits of Pulsatile versus Nonpulsatile Perfusion during Cardiopulmonary Bypass Procedures in Pediatric and Adult Cardiac Patients

Bingyang Ji and Akif Undar (ASAIO Journal 2006; 52:357–361)

«These results clearly suggest that pulsatile flow is superior to no pulsatile flow during and after open-heart surgery in paediatric and adult patients »

Pulsatile Versus Nonpulsatile Cardiopulonary Bypass Flow: An Evidence-Based Approach

Abdullah A. Alghamdi, M.D, and David A. Latter, M.D (J Cardio Surg 2006; 21:347-54)

Perfusion cérébrale

utilisables en clinique

• EEG conventionnel: place actuelle?

• EEG analyse spectrale

• NIRS

• Index bispectral (BIS)

Perfusion cérébrale

Réservés à l’investigation clinique

• Doppler transcrânien

• SjO2 jugulaire interne

• Potentiels évoqués

Kertai MD et al. Anesthesiology 2010;112:1116-27

Heringlake M et al. Anesthesiology 2011;114:58-69

Optimizing intraoperative cerebral oxygen delivery using noninvasive cerebral oximetry decreases the incidence of stroke for cardiac surgical patients

Heart Surg Forum 2004;7:E376-81

• Etude historique rétrospective

– Juillet 2000- décembre 2001 (n=1245) NIRS - – Janvier 2002- juin 2003(n = 1034) NIRS +

• Optimisation NIRS (PA, transfusion, oxygénation)

• AVC postopératoire – 1% versus 2.5 % (P<0,05)

Etude randomisée en chirurgie cardiaque avec CEC (n=200) – Groupe interventionnel (rSO2 ≥75%,n=100) – Groupe contrôle (rSO2?, n=100)

Deschamps A et al. Anesthesiology 2016;124:826-36

Brady K et al. Stroke 2010; 41:1951-6

Quel seuil transfusionnel?

• Hémodilution est quasiment inévitable

• Degré selon masse sanguine et du priming de CEC

• Avantages

– réduction de la viscosité sanguine – Amélioration des débits microcirculatoires – Diminution des RVS (risque d’HTA) – Réduction besoin transfusionnel

• Inconvénients – Diminution DaO2

• Surveillance continue souvent couplée à la SvO2

Observational cohort study (1995 and 2002) Isolated coronary artery bypass (n=11 963)

Impact of transfusion of packed red blood cells on morbidity and mortality - univariate comparison and logistic regression

Tx Transfusion 5184 sur 11963 (49%)

20 22%

Habib RH et al. J Thorac Cardiovasc Surg 2003 Sargenor SD et al. Circulation 2006;114:[suppl I]:I43-8

Karkouti K et al. Ann Thorac Surg 2005; 80:1381-7

Hématocrite perCEC et AVC

Murphy GS et al. Anesth Analg 2009;108:1394-417

Quel chiffre?

- 22-24% d’Hte est le chiffre admis

- Prudence en normothermie et chez le vieillard (24%) - Adaptation Svo2

- Ischémies rétiniennes rapportées si Htes basses 7.5 g.dL^-1 versus 9.5 g.dL^-1

Doesnt T et al. J Thorac Cardiovasc Surg 2005

Etude prospective, randomisée, unicentrique (Rochester, MN) Chirurgie cardiaque avec CEC (n=400)

- Groupe insulinothérapie intensive si BGL>100 mg/dl (80-100 mg/dl) - Groupe conventionnel insulinothérapie si BGL >200 mg/dl (<150 mg/dl) Contrôle glycémique strict postopératoire (80-110 mg/dl) pdt 24 heures Critères de jugement (composite) : morbi-mortalité postopératoire à 30 jours

Hypoglycémie

- perop: n=1 dans chaque groupe - postop: n=8 (intensive)

n=14 (conventionnel)

Pas de différence significative sur la durée de séjour en réa ou à l’hôpital

PaCO2

• Valeur 35-45 mmHg

• Risque accru d’emboles gazeux si hypercapnie (50-55 versus 25-30 mmHg)

• Réduire la paCO2 si périodes à risque

• Surveillance de la capnie en sortie d’oxygénateur : utile, facile

PaO2

• Optimale 100-150 mmHg

• Hyperoxie (stress oxydatif +++)

Clermont G et al. Anesthesiology 2002; 96:80-7

• Marge de sécurité si pas de surveillance continue

JECT 2010;42:191-8

Stratégie ventilatoire multimodale

Cardioprotection périopératoire

Cardioprotection Périopératoire -HALOGENES

Circulation 2011;124:e652-e735.

META-ANALYSE - Br J Anaesth 2006

Troponine I

Symons et al. Br J Anaesth 2006;97:127-36.

Cardioprotection périopératoire - HALOGENES

Conclusion

• Pratiques de convictions à des pratiques basées sur les preuves

• Morbi-mortalité forte diminution mais non négligeable

• Dispositif de monitorage et de sécurité

• Environ multidisciplinaire (perfusionniste, médecin, chirurgien)

• Compétences plus en plus pointues (experts de CEC)

• Formations théoriques (DIU)

• Formation initiale « formalisée » et officielle