de l de l ’ ’ anesth anesth é é sie sie

Monitoring de la profondeur Monitoring de la profondeur

de l de l ’ ’ anesth anesth é é sie sie

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 V V é é g g é é tative tative

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%

Cardiac

Ophtalmology Abdomin

al

Thora cic

Orthopedic Other

AwarenessIncidence %

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%

Probabilité (%)

0 50 100

Concentration

C

C

Tous les patients n’ont pas les mêmes besoins pour être anesthésiés

Hypotension

Ischémie myocardique retard de réveil

Mémorisation Réactivité

Estimer la profondeur de l’anesthésie permet d’ajuster

les doses administrées aux besoins de chacun

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 Æ 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 croissant e -

Billard & Constant, Ann Fr Anesth Réanim 2001

- 0.4 0 0.4 0.8 1.2

1/f

θ

• EEG : activité corticale spontanée recueillie sur le scalp

– amplitude : 5-200 µV ; fréquences : 0,2 - 50 (Hz)

• Complètement décrit par une somme de sinusoïdes

• Chaque sinusoïde a 3 caractéristiques :

– Amplitude : A (puissance A

) – la fréquence : f

– la phase à l’origine : θ

-20 -10 0 10 20

A (µV)

1 sec

Analyse fréquentielle : principe

-2 0 2

A (µV)

Transfo de Fourier (FFT)

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)

L’équilibre hypnotique- morphinique est un choix stratégique

Excès de morphinique Excès

d’hypnotique

Synergie maximale

Ce rémifentanil (ng/ml)

Fet(halogéné) / Ce(propofol)

MAC-awake

Synergie maximale

8

4

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 Ê Normale Ì

BIS > 60 40<BIS<60

BIS < 40

Mavoungou & col. Ann Fr Anesthe Réanim 2000

D'après Gurman, Int J Clin Monit Comput 1994

Patients à zone thérapeutique large :

surdosés d’habitude Æle 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

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 Ê Normale Ì

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

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

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 Ê mais BIS Æ : 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

Calcul de l’entropie spectrale

VIertiö-Oja, Acta Anaesth Scand 2004

Signal EEG numérisé X(t)

Spectre normalisé (ΣP = 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

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

• 2 paramètres

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

(entropie réactionnelle)

Basses + hautes fréquences

Å Activité corticale, sous-corticale + EMG facial

Photo C. Jayr

0 40 80 120

Base Minimum Contact verbal SE

RE BIS

0 40 80 120

Base Minimum Contact verbal SE

RE 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

10Æ75%

Anderson, Br J Anaesth 2004

Narcotrend

Narcotrend :

historique et principes de calcul

• Evaluation visuelle

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

A, B_0-2, C_0-2, D_0-2, E_0-1, F_0-1

• Calcul automatique Æ 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 Ê θ

jusqu’à 80 %

Ê 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 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 composante hypnotique?

• Corrélé à la concentration d’hypnotique

– Ce propofol (2-6 µg/ml)

– Fet desflurane (0.5-4%)

• Corrélé au BIS

• Mémorisation implicite

– Seulement si hypnose légère

• Economies de propofol ≈ BIS

– 4.8 ± 1.0 vs 6.8 ± 1.2 mg/kg/h

• Diminution du délai de réveil

– 3.5 ± 3 vs. 9.3 ± 5 min.

– 10 ± 6 vs. 12 ± 7 min.

– Surtout si entretien en C et pas D

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

Potentiels évoqués

• Réponse de l’EEG cortical à un stimulus standardisé

– Somesthésique (PES) : difficiles à extraire

– Visuel (PEV) : faciles à recueillir mais variables+++

– Auditif (PEA)

• Peut être modifié par :

– L’atteinte anatomique des voies sensorielles – Une pathologie corticale

– La dépression pharmacologique de la transmission (A.G.)

Les Potentiels Evoqués Auditifs

•Réponse du cortex cérébral à une stimulation auditive

•1 seul moniteur en France

•1 paramètre : « AAI »

- varie de 120 à 0 -> 70 ↔ éveil

- < 35 ↔ niveau chirurgical

•Performances cliniques

- corrélé avec P.C.

- « avec concentration de propofol

•Limites d’utilisation

- Semblables à celles du BIS + Stimulation auditive continue - Pas de troubles de l ’audition

70 dB

20 80 msec

Pa

Nb

Latence

Amplitude

9-10 clics /sec

1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000

µv

Na Nb

Pa

P I

II

III

IV V

VI

Po

P¹

N₁

N2

ms Brain stem

response

Early cortical response

Late cortical response

Les PEA de latence moyenne sont

les plus sensibles au cours de l’A.G.

Méthodes d’analyse des PEA

• « Classique » :

– Moyennée sur plus de 1000 réponses

• Latence /amplitudes (Thornton, Newton, Plourde…)

• AEP index : Kenny & col.

• « Fast extracting

– 256 périodes

– 1 paramètre : AAI (Danmeter)

Comment analyser un PEA?

0.1µV +

100 msec

Pa

Nb Pa latency

Pa amplitude

Fenêtre de PEA = 20-80 ms

x

x

L’AAI

AAI = Σ |x

– x

|

Influence de l’anesthésie sur les PEA

• Sujet éveillé : réponse ample et rapide, index haut

• Sujet endormi : tracé amorti et ralenti, index bas

AAI =93

AAI=16

Conclusion

• Les PEA sont ralentis et amortis parallèlement à l’approfondissement de l’anesthésie

• L’analyse classique est

– De réponse lente (moyennage)

– Avec peu de données cliniques (morphinique ????) – Assurée par des prototypes ou calculée manuellement

• L’analyse rapide est :

– De réponse rapide (après artefacts)

– Plus performante si calibrée avant l’induction – Assurée par un moniteur commercialisé

• Les performances cliniques restent à préciser

Pupillométrie (VAG, Synapsis)

Réponse de la pupille à une stimulation douloureuse

0 2 4 6 8

0 1 2 3 4 5 6

Ce remifentanil (ng/ml)

Pupil s ize (mm)

Before tetanic stimulus After tetanic stimulus

Barvais et col Br J Anaesth 2003

En résumé

+

?

?

?

+

?

?

AAI

+

?

±

?

+

?

?

Narcotrend

+

?

?

?

++

± +++

Entropie spectrale

+++

++

++

++

+++

0

±

BIS

Bénéfice économique

Bénéfice médical Robuste

Reproductible Discriminant

-Perte conscience -Prédiction réponse -Reflet réponse

?

?

?

?

?

? +

VAG