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Techniques d évaluation de la profondeur de l anesthésie Marcel Chauvin Département d Anesthésie-Réanimation Chirurgicale Hôpital Ambroise Paré Boulogne.

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1 Techniques d évaluation de la profondeur de l anesthésie Marcel Chauvin Département d Anesthésie-Réanimation Chirurgicale Hôpital Ambroise Paré Boulogne Billancourt

2 Anesthésie

3 Composantes de l anesthésie - Perte de conscience - Amnésie - Blocage des réactions nociceptives

4 Paramètres cliniques de surveillance Cliniques –Pression artérielle, fréquence cardiaque, sueurs, larmes –Mouvement, diamètre pupillaire

5 Surveillance clinique de la profondeur d anesthésie: limites Pas de prédiction: événement à posteriori Hémodynamique –Faible sensibilité et faible spécificité –Hypovolémie, HTA, bloqueurs pharmacologiques, sujets âgés –Coelioscopie, phéochromocytome –Fortes doses de morphiniques Mouvements, ventilation alvéolaire –Curares

6 Anesthésie balancée Hypnose Antinociception Myorelaxation Conscience Mémorisation Réponses somatique et du SNA Force musculaire Monitorage multimodal de l anesthésie

7 Monitorage des réponses nociceptives Somatique: – technique du bras isolé (uniquement expérimental, impossible en clinique) Du SNA: – variabilité de la fréquence cardiaque (« HRV = heart rate variability) analyse spectrale analyse fractale (Anemon-1) entropie

8 Monitorage de l hypnose Concentration alvéolaire des anesthésiques par inhalation Concentration prédite des anesthésiques IV Techniques d électrophysiologie: »EMG frontal spontané (expérimental, ne mesure pas les niveaux profonds d anesthésie, impossible en cas de curarisation) »Contractilité du bas œsophage (non fiable, difficile, induction non prise en compte)

9 Tech. d électrophysiologie (suite) Electroencéphalographie – Activité spontanée: » analyse temporelle (rapport de suppression) » analyse spectrale » analyse bispectrale (BIS) » entropie – Activité provoquée » potentiels évoqués auditifs (PEA) » potentiels somesthésiques (spinal)

10 EEG: analyse spectrale Analyse de Fourier EEG Fréquence, amplitude, phase

11 EEG: analyse spectrale Fréquence, amplitude Spectre de puissance Fréquence médiane (8 Hz) Front de fréquence spectrale 95% (20 Hz) 4 bandes: (0,25-4 Hz) (4-8 Hz), (8-13 Hz), (> 13 Hz)

12 EEG: induction d'anesthésie - PPF

13 EEG peropératoire: anesthésie par isoflurane

14 EEG: réveil d'anesthésie

15 SEF 95% Kuizenga, Br J Anaesth 2001;86: Biphasic 95% SEF changes

16 95% spectral edge frequency and ET sevoflurane concentration Katoh et al. Anesthesiology 1998;88:642-50

17 EEG: analyse bispectrale Analyse de Fourier EEG Fréquence, amplitude, phase

18 EEG: analyse bispectrale Sinusoïdes de phases différentes, de même amplitude et fréquence

19 Index bispectral: calcul BIS Digitalisation + Filtrage artéfacts Transformée de Fourier rapide Béta Ratio (log (P Hz /P 11-20Hz ) Détection de Burst suppression Algorithmes Bispectre, Bicohérence EEG Analyse spectrale

20 Index bispectral: développement Base de données EEG n 1500->3000 Desflurane Sévoflurane Sévoflurane IsofluranePropofolThiopentalMidazolam Association clinique et EEG et EEG Sélection de variables EEG: Spectrales et bispectrales Analyse multivariée INDEX BISPECTRAL

21

22

23 Relations linéaires entre BIS et concentrations d anesthésiques

24 Propofol - BIS - 95% SEF Leslie et al. Anesth Analg 1995;81:

25 Glass et al. Anesthesiology 1997;86: Index bispectral et concentration de propofol Nom Score OAAS

26 Glass et al. Anesthesiology 1997;86: Index bispectral et concentration de propofol Nom

27 Glass et al. Anesthesiology 1997;86: Index bispectral et concentration de propofol Nom Idem: - thiopental - midazolam - halogénés

28 Glass et al. Anesthesiology 1997;86: Index bispectral et concentration de propofol Nom Pas d effet sur le BIS: - N 2 O - morphiniques Augmentation du BIS - kétamine

29 Probabilité Sensibilité, spécificité Pk (prédiction de probabilité) Perte de conscience Amnésie

30 Probabilité Glass et al. Anesthesiology 1997;86: PPF Midazolam Isoflurane

31 Probabilité de prédiction de perte de conscience Katoh et al. Anesthesiology 2000;92:55-61

32 BIS et AAI vs. scores OAA/S Struys et al. 2002;96:

33 Objectif initial du BIS: titration de l anesthésique en maintenant un BIS entre 40 et 60

34 Index Bispectral: Réduction de la consommation en anesthésique A Propofol Gan et al. Anesthesiology 1997 B Propofol Matsunami et al. Anesthesiology 1998 C Sévoflurane Song et al. Anesthesiology 1997 D Desflurane Song et al. Anesthesiology 1997 E Isoflurane Silva et al. Anesthesiology 1997 F Isoflurane Gan et al. Anesth Analg 1998 G Isoflurane Guignard et al. Acta Anaesth Scand 2001 H Isoflurane Wong et al. Anesthesiology 1999

35 Isoflurane / sufentanil - BIS vs control Control n=41 BIS Group n=39 Duration of surgery (min)74 ± ± 43 HR (beats/min)66 ± ± 12 MAP (mmHg)81 ± ± 10 Awakening (min) 9.4 ± 6,0 8.5 ± 5,0 Isoflurane (ml/h)8.0 ± ± 2.7* Intraoperative movers (n) 8 7 MAC exposure0.66 ± ± 0.15* Guignard et al. Acta Anaesthesiol Scand 2001;45: * P < 0.05

36 Guignard et al. Acta Anaesthesiol Scand 2001;45: Intraoperative time spent in each BIS value category BIS category Control N=41 BIS group N=39 p<0,01 mean + 95% CI Time (% of total) P < 0.001

37 Sedation scores Guignard et al. Acta Anesthesiol Scand 2001;45: Control group BIS group * P < 0.01

38 Recovery profiles Song et al. Anesthesiology 1997;87:842-8

39 Fast-track eligibility (min) Song et al. Anesth Analg 1998;87: Aldrete score of 10 Laparoscopic tubal liga. End of surgery BIS > 75

40 Fast-track eligibility (min) Song et al. Anesth Analg 1998;87: Aldrete score of 10 Laparoscopic tubal liga. End of surgery BIS < 45

41 Incidence of vomiting Nelskylä et al. Anesth Analg 2001;93: Gynecologic laparoscopy Sevoflurane

42 Pas de prédiction de la réaction nociceptive

43 Prelaryngoscopy hemodynamic and BIS variables for movers and nonmovers Coste et al. Anesth Analg 2000;91:130-5

44 Probabilité (Pk) de prédiction d un mouvement à l incision chirurgicale BIS: 0,656 ± % SEF: 0,571 ± 0,086 MPF: 0,515 ± 0,088 CA de sévoflurane: 0,902 ± 0,041 Katoh et al. Anesthesiology 1998;88:642-50

45 Probability of no movement after skin incision Katoh et al. Anesthesiology 1998;88: Versus ET sevoflurane concentration CA 50 = MAC

46 Le mouvement = réflexe médullaire Anesthetic potency (MAC) is independent of forebrain structures in the rat. Rampil et al. Anesthesiology 1993,78: Anesthetic potency (MAC) is not altered after hypothermic spinal cord transection in rats. Rampil. Anesthesiology 1994;80:

47 Limites du BIS Prédiction à posteriori de ce qui existe 15 à 30 sec avant Réduction seulement si titration Pas de prévention de la réaction nociceptive Pas de prévention à 100% de la mémorisation Artéfacts du bistouri électrique, activité EMG Le BIS échappe à l effet de certaines substances: morphiniques, N 2 O, kétamine Cortex frontal (Schnider et al. Anesthesiology 1998;89:1607-8)

48 BIS during physiologic sleep Nieuwenhuijs et al. Anesth Analg 2002;94:125-9 SWS: slow wave sleep

49 Mémorisation peropératoire

50 > cas pour études > moniteurs de BIS > 275 millions d anesthésies réalisées avec un BIS 63 cas de mémorisations explicites (généralement BIS > 60) 1/1/01 Rosow C and Manberg PJ. Anesthesiology Clinics of North America 2001;4:

51 BIS monitoring to prevent awareness during general anesthesia? Explicit intraoperative recall at a BIS of 47 Mychaskiw et al. Anesth Analg 2001;92:808-9 – awareness during sternal splitting – electrosurgical currents (SQI)? Titration ?

52 Calcul d effectifs pour démontrer l efficacité du BIS pour prévenir la mémorisation O Connor et al. Anesthesiology 2001;94:520-2

53 Calcul d effectifs pour démontrer l efficacité du BIS pour prévenir la mémorisation O Connor et al. Anesthesiology 2001;94:520-2 Mémorisation explicite = événement rare (0,2%) BIS à 50 ne prévient pas totalement cet événement.

54 1 MAC-incision sevoflurane prevents explicit awareness during surgical skin incision and tracheal intubation Mollestad et al. Acta Anaesthesiol Scand 1998;42:1184-7

55 BIS: pas seulement l hypnose, mais aussi réactivité aux stimulations nociceptives

56 Movers = 10/10

57 FA de DES. vs BIS - Effet de la chir. Sans chir.Avec chir. Röpcke et al. Anesthesiology 2001;94:390-9

58 DES - BIS et chirurgie Röpcke et al. Anesthesiology 2001;94: BIS No Stim. Stim.BIS

59

60 Composantes sur le BIS - Degré d hypnose - Intensité des réactions nociceptives

61 Mouvement

62 BIS et réaction à lintubation en fonction de doses croissantes de rémifentanil BasePréRemiPréIOTPost IOT BIS Guignard & col Anesth Analg 2000;90:161-7 Propofol 4 µg/mlRemifentanil AIVOC Ce rémi (ng/ml)

63 Intérêt particulier du BIS dans certaines situations cliniques Chirurgie sous laparoscopie (Hoymork et al. Acta Anaesthesiol Scand 2000;44: ) HTA, syndrome carcinoïde (Capron et al. Ann Fr Anesth Rénim 2000;19:552-5) Obstétrique, polytraumatisé Chirurgie cardiaque (fortes doses de morphiniques) Sujet âgé

64 Coelioscopie: anesthésie par propofol-rémifentanil

65 Les potentiels évoqués auditifs PEA

66 Potentiels évoqués auditifs: schéma Clicks AmplificationMicro-ordinateur Affichage

67 PEA Tronc cérébral Cortex temporal Cortex frontal

68 Signaux électrophysiologiques µV EMG EEG PEA ECG PEA: rapport signal-bruit Délai de réponse: - index de Kenny = 37 sec A-Line ARX Index (AAI) - délai de 6 s (Jensen et al)

69 PEA - Perte de conscience - PPF Kochs et al. Anesthesiology 2001;95:

70 PEA - PPF Iselin-Chaves et al. Anesthesiology 2000;92:

71 PEA - intubation Thornton et al. Br J Anaesth 1998;81:771-81

72 BIS vs PEA Doi M et al. Br J Anaesth 1997;78: 180-4

73 Gajraj et al. Br J Anaesth 1998;80:46-52 Conscience/perte de conscience: PEAi - BIS PPF

74 Aline et BIS : réveil danesthésie Aline BIS FeDES

75 PEA Ne sont pas modifiés par les morphiniques (Schwender et al. Br J Anaesth 1993;71:622-8), le N 2 O, le midazolam ou la kétamine (Schwender et al. Br J Anaesth 1993;71:629-32). Ne préviennent pas le mouvement à la stimulation nociceptive.

76 Intérêts du PEA - Aline Artéfacté par le bistouri mais récupération plus rapide du signal Electrodes moins chères Problème: validation de l index ?

77 Conclusion - Monitorage EEG de la profondeur d anesthésie Utile en clinique. Valeur pédagogique. Amélioration dans la connaissance des interactions pharmacodynamiques des hypnotiques avec d autres médicaments agissant sur le SNC. Coût du consommable. Présente des limites (ne prévient pas à 100% la mémorisation peropératoire).


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