Induction anesthésique chez l’enfant

Induction par inhalation choix de l'enfant +++ maintien d'une ventilation spontanée (intubation difficile) réversibilité et maniabilité intubation sans curares mode ludique pas de piqûre !!

Complications lors de l'induction avec le desflurane (%) agitation blocage toux laryngo SpO2 respiration spasme < 90% Zwass 1992) 51 29 58 49 18 Taylor 1992) 100 50 36 30 18 Fisher 1992 ND 46 50 54 8 Welborn 1994 12 59 82 53 24# # SpO2 < 85%

Sevoflurane: un agent idéal pour l’induction? Faible solubilité  uptake (induction) and elimination (réveil) rapides Odeur agréable  bien accepté par les patients Profil cardiovasculaire favorable  adapté pour l’induction de 0 à 99 ans Une alternative pour les patients à haut risque: intubation difficile, patients allergiques, patients asthmatiques …

Relation entre fraction alvéolaire (FA) et fraction inspirée (FI) Vitesse d'augmentation de la FA sous la dépendance de 3 facteurs Proportionnelle à : - FI - La ventilation alvéolaire Inversement proportionnelle à - La captation Captation = Facteurs opérateur-dépendants  Facteur halogéné-dépendant  Solubilité x Débit cardiaque x (Press Alv -Press Vein) Press atmosphérique Eger EI. In Anesthésie Miller RD 1996.

Faible solubilité = vitesse d’induction rapide Solubilité des différents halogénés : coefficient de partage sang/gaz à 37 °C Eger EI. In Anesthésie Miller RD 1996.

Rapport FA/FI proche de 1 atteint rapidement Eger EI. In Anesthésie Miller RD 1996.

Rapport FA/FI proportionnel à la ventilation (l/min) Eger EI. In Anesthésie Miller RD 1996.

Définition de la MAC «Concentration alvéolaire télé-expiratoire d’un agent anesthésique volatil pour laquelle 50 % des patients ne présentent pas de réponse motrice à l’incision chirurgicale» Dans les années 60 au moment de l’introduction de l’halothane, il est apparu nécessaire pour pouvoir comparer entre eux les halogénés et de définir une notion de puissance d’action. C’est la MAC (Minimum Alveolar Concentration) qui est devenue la mesure de référence. Il est à noter que la MAC est la concentration alvéolaire minimale pour laquelle 50 % des patients ne présentent pas de réaction motrice à l’incision chirurgicale, c’est-à-dire à un stimulus nociceptif. La définition de la MAC correspond donc surtout à la mesure de l’action médullaire des halogénés plutôt qu’à leur action centrale de type hypnotique. Méthode de référence de la mesure de la puissance d’action d’un agent volatil Eger EI 2nd, Saidman LJ et al. Anesthesiology 1965.

Autres types de MAC MAC-BAR : concentration alvéolaire pour bloquer la réponse adrénergique à l’incision (chez 50 % des patients) MAC-EI : concentration alvéolaire pour pouvoir intuber (chez 50 % des patients) MAC-Awake : concentration alvéolaire pour laquelle 50 % des patients ouvrent les yeux à la commande D’autres types de MAC ont été définis pour quantifier les effets d’un halogéné par rapport à différents événements peropératoires. Ainsi, la MAC95 — qui devrait être celle retenue en pratique — correspond à la concentration alvéolaire pour laquelle 95 % des patients ne présentent aucune réaction motrice à l’incision chirurgicale : environ 1,2 fois la MAC. La MAC-BAR (Blockade of Adrenergic Response) est la concentration alvéolaire pour laquelle la réaction sympathique à l’incision chirurgicale est bloquée chez 50 % des patients : environ 1,5 à 2,2 fois la MAC. On peut définir aussi une MAC pour l’intubation trachéale, l’absence de mouvement lors de la mise en place d’une sonde et du gonflement du ballonnet. C‘est un stimulus très nociceptif. Ainsi, la MAC-EI (Endotracheal Intubation) est la concentration alvéolaire pour laquelle il n’existe pas de réaction motrice à l’intubation trachéale chez 50 % des patients : environ 1,9 à 2 fois la MAC. On peut définir aussi une MAC correspondant plus à la composante hypnotique des halogénés comme la MAC-Awake (MAC-Réveil) qui est la concentration alvéolaire pour laquelle on obtient une ouverture des yeux à la commande verbale chez 50 % des patients : environ 0,3 à 0,5 fois la MAC. Katoh T et al. Anesthesiology 1999. Katoh T et al. Anesthesiology 1998.

Evolution de la MAC en fonction de l’âge (100% O2) Nakajima R. Br J Anaesth 1993.

Sécurité cardiovasculaire du sévoflurane vs halothane chez l’enfant Diminution de l’incidence des troubles du rythme (Blayney 1999; Johannesson 1995;Meretoja 1996) Moindre diminution de la contractilité myocardique (Wodey 1997, Holzman 1996) Diminution de l’incidence des bradycardies  préservation du débit cardiaque

Effets cardiovasculaires chez le nourrisson (1-6mois) Cardiac Index (ml.kg-1.min-1) * p<0.05 vs awake vs sevo * * MAC MAC Wodey 1997

Halothane Inhalation Awake Intubation

Awake Inhalation of sevoflurane Intubation

Modifications de PAS et FC lors de l’induction au sévoflurane (8%) chez l’enfant et l’adulte (Constant ASA 2002) ** *** %

Anesthésiques volatils et cardiopathies congénitales Anesthesiology 2001;94:223-229 Fraction de raccourcissement (%) * *

Effets sur la ventilation Diminution dose-dépendante de VT et augmentation de FR Diminution de la réponse ventilatoire au CO2 Diminution dose-dépendante du tonus musculaire Effet bronchodilatateur dose-dépendant Van den Elsen M et al. Br J Anaesth 1998.

Comparaison des effets respiratoires of concentrations élevées d’halothane (5%) ou de sévoflurane (8%) dans 70% N2O chez l’enfant Walpole et al. Paediatr Anaesth 2001 20 enfants 1-5 ans Baseline halo 0.75%, sevo 2%, caudale

Rs Rs Résistances des voies aériennes après intubation +1.1 MAC d’anesthésiques volatils (Rooke et al. Anesthesiology 1997) Rs Rs 50 60 70 80 90 100 110 5 10 thiopental isoflurane halothane sevoflurane 50 60 70 80 90 100 110 5 10 thiopental isoflurane halothane sevoflurane ( ( % % of of control) control) # # vs vs Iso or Halo Iso or Halo # # # # Temps après introduction halogéné (min)

Hyper-réactivité des voies aériennes 44 enfants, 22 asthmatiques, 22 témoins sévoflurane 8% puis 3% + 50% N2O, intubation sous 5% Ventilation spontanée /s 3% (1,2 MAC) puis 4,2% (1,7 MAC) Habre, Anesth Analg 1999 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 Résistances (Pa/ml/sec) asthmatiques témoins avant intubation 3% après intubation 4,2% ** ° Cette augmentation des résistances est supprimée par l’administration de salbutamol 30 à 60 min avant l’anesthésie (Scalfaro Anesth Analg 2001)

Quelle technique d’induction?

Quelle technique d ’induction ? historique de l ’halothane : tolérance hémodynamique et intérêt du N2O induction progressive dans les études de phase 3 induction au sévoflurane à concentration élevée (7% ou 8%) [Baum 1997; Epstein 1998; Dubois 1999] tolérance hémodynamique excellente très peu de complications respiratoires gain de rapidité diminution des scores de détresse

Induction lente ou rapide ? Fermeture yeux (s) HS : 8% sevo IS : 1 à 8% sevo Hal : paliers de 0.5% DGF : O2 2L/min + N2O 4 L/min diminution plus rapide des scores de détresse dans le groupe HS HS : tolérance = *** Baum Anesth Analg 1998

Intérêt du N2O Perte réflexe ciliaire (s) amygdalectomies * IC-O2: 2,4;6,7% sevo +O2 HC-O2 : 7% sevo +O2 HC-N2O : 7% sevo+50%N2O agitation IC-O2 : 6/22 HC-O2 : 13/23 HC-N2O : 5/20 (p=0.053) Dubois et al. Paediatr Anaesth 1999

Induction à la capacité vitale ? Perte réflexe ciliaire (s) * enfants 5-12 ans non prémédiqués 8% sévo vs 5% halo échec : 18% meilleure acceptation sévo vs halo moins de troubles du rythme dans les gr. sévo (p<0.001) Agnor. Anesthesiology 1998

Intubation trachéale la MAC d ’intubation est ~40 à 60% plus élevée que la MAC chirurgicale conditions adéquates dès que les pupilles sont centrées (~4 min, Fe ~5.4%) il est souvent utile de mettre en place une canule de Guédel (~2 min) en pratique : assister la ventilation après la mise en place de la canule de Guédel

Tracheal intubation of children with sevoflurane and no muscle relaxant (Politis et al. Anesth Analg 2002;95:615-20) mdz PO 0.6 mg/kg 8% sevoflurane + 60% N2O pdt 1 min (DGF 10 l/min) Temps pour intuber 80% des patients avec succès  1-4 ans 137 s (CI 95-159s)  4-8 ans 187s (CI 153-230s) La persistance d’une ventilation spontanée au moment de la laryngoscopie en dépit des tentatives faites pour contrôler la ventilation était associée à de mauvaises conditions d’ intubation (p<0.001)

BIS lors de l’induction avec 8% de sévoflurane -60 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 780 840 900 sec Induction LER Central Pupils Intubation Clinical excitement 40 20 80 100 BIS BIS lors de l’induction avec 8% de sévoflurane

L’induction au masque avec du sévoflurane s’accompagne de manifestations épileptiformes à l’EEG chez l’enfant Vakkuri et al Acta Anaesthesiol Scand 2001

Sévoflurane chez l’épileptique (Iijima et al Sévoflurane chez l’épileptique (Iijima et al. Anesth Analg 2000;91:989-93) Pas de pointes chez les patients non épileptiques jusqu’à 2.0 MAC de sévoflurane Augmentation des pointes et autres index à 2.0 MAC de sévoflurane chez les épileptiques non observée avec l’isoflurane « Le sévoflurane a un pouvoir épileptogène supérieur à celui de l’isoflurane, qui est cependant contrebalancé par l’addition de N2O et l’hyperventilation  »

Bonnes pratiques cliniques Ne pas dépasser 4 min d’inhalation à 8% de sévoflurane  diminuer la Fi en cas de difficulté d’abord veineux Chez l’épileptique : mélange O2-N2O; induction à 4-5% pour placement de la voie veineuse + propofol pour intubation trachéale (ou myorelaxant) Eviter les épisodes de « burst suppression »

Contre-indications de l’induction avec le sévoflurane Estomac plein Patients à risque d’hyperthermie maligne Chez les sujets à risque de crises convulsives  limiter la durée d’anesthésie profonde (> 1,5 MAC) en complétant l’induction par l’administration de propofol dès la mise en place de la voie veineuse

Agents intraveineux Chez le nouveau-né Chez le nourrisson immaturité des fonctions enzymatiques  réduction de la clairance, augmentation de la demi-vie d  ’élimination  diminuer les doses de la plupart des médicaments et espacer les injections Chez le nourrisson augmentation du volume de distribution et de la clairance  augmenter les doses de la plupart des médicaments

Agents intra-veineux Propofol versus thiopental : La durée d’action clinique du propofol dépend de sa distribution (clairance élevée dépendant du débit hépatique), celle du thiopental dépend du métabolisme hépatique

Clairance des agents d ’induction i.v.

ED50 Nourrissons Dose moyenne de propofol pour l’acceptation du masque facial (ED50) chez les nourrissons de 1-6 mois (3.0 mg/kg) et les enfants de 10 -16 ans (2.4 mg/kg) (Westrin 1991) Non endormis Endormis ED50 Enfants Non endormis Endormis

Dose minimale effective de propofol pour l’intubation trachéale sans curares chez l’enfant de 2 à 8 ans (ASA 2002, A-1247) 6 doses testées (5 à 10 mg/kg) T0 injection de propofol T120s alfentanil (20µg/kg) T180s: intubation  90.3% de probabilité de succès avec 8 mg/kg

Thiopental (10 mg/kg) vs Propofol (6 mg/kg) pour l’induction anesthésique chez le nourrisson (< 12 mois)

Contrôle sous propofol Après traction du menton Perfusion continue de propofol (8-10 mg/kg/h) en ventilation spontanée Contrôle sous propofol Après traction du menton

Réveil après anesthésie de courte durée (induction avec différent agents, entretien halothane) chez les nourrissons de 1 à 6 mois (Schrum 1994) min (p < 0.001) complications au réveil propofol : 0/10 thiopental: 4/10 3 apnées, 1 retard de réveil 3mg/kg 5 mg/kg

EC50 et EC95 du sévoflurane pour insertion du ML et intubation chez l’enfant (Aantaa et al. BJA 2001;86:213) % sevo 1.57 2.22 2.20 2.62

Contre-indications du sévoflurane estomac plein risque d ’hyperthermie maligne (Otsuka 1992, Ochiai 1992) enfant épileptique (???): des crises convulsives ont été rapportées à l ’induction anesthésique chez les enfants épileptiques (Komatsu 1994)

Komatsu et al. Electrical seizures during sevoflurane anesthesia in two pediatric patients with epilepsy. Anesthesiology 1994;81:1535-37

BIS et TSP pendant l’anesthésie au sévoflurane

 Confirmation de l’effet concentration du N2O chez l’enfant Anesthetic uptake of sevoflurane and nitrous oxide during an inhaled induction in children (Goldman Anesth Analg 2003;96:400-6) Enfants 4-12 ans Faible vs haute [N2O] S-N2O= 16% N2O + 6% sevo L-N2O= 53% N2O + 6% sevo  Confirmation de l’effet concentration du N2O chez l’enfant

Modifications de la MAC en fonction de l’âge Nakajima R. Br J Anaesth 1993.

MAC du sévoflurane MAC : 1.9 % [1.7-2.0] MAC-BAR : 4.2 % [3.4-4.9] blocage de la réponse adrénergique ~ 2.2 MAC MAC-EI : 3.6 % [3.3-3.8] intubation trachéale ~1.9 MAC MAC-awake : 0.6 % [0.6-0.7] éveil ~ 0.3 MAC Katoh et al. Anesthesiology 1999. Katoh et al. Anesthesiology 1998.

Additivité du N2O et du sévoflurane Probabilité d’absence de mouvement lors de l’intubation chez les enfants de 1 à 7 ans non prémédiqués 66% N2O 33% N2O 0% N2O Anesthesiology 1999

* * * Anesthésiques volatils et cardiopathies congénitales Anesthesiology 2001;94:223-229 Index cardiaque L/min/m² * * *

Anesthésiques volatils et cardiopathies congénitales Anesthesiology 2001;94:223-229 L’isoflurane et le sévoflurane préservent l’index cardiaque L’isoflurane et l’association fentanyl-midazolam préservent la contractilité myocardique L’halothane diminue l’index cardiaque et la contractilité myocardique

36 nourrissons opérés de HI ou HO Prolongation de l’intervalle QTc lors de l’anesthésie au sévoflurane chez les nourrissons de moins de 6 mois Anesthesiology 2003;98:639-42 36 nourrissons opérés de HI ou HO Enregistrement du QTc (corrigé pour la FC) avant, pendant et 60 min après l’anesthésie

Monitorage de la profondeur d’anesthésie: Enregistrement de l’EEG 50 mvolt EEG éveillé  Oscillations rapides de faible amplitude Anesthésie générale  Ralentissement des oscillations et augmentation de l’amplitude 50 mvolt Burst suppression 50 mvolt 50 mvolt

Monitorage de la profondeur d’anesthésie : Indice bispectral (BIS) A partir d’un tracé EEG (2 dérivations) Algorithme Analyse fréquentielle  paramètres spectraux ralentissement Analyse bispectrale  cohérence entre 2 spectres synchronisation Ratio burst suppression Validation clinique en terme de probabilité par rapport à des scores de sédation réalisés chez des patients anesthésiés La fiabilité dépend de la base de données

Katoh et al, Anesthesiology.1998;88,642

Denman et al, Anesth Analg, 2000;90:872

CHILDREN (9±4 yr) ED50 # 1.5% ADULTS (19±4 yr) ED50 # 1% INFANTS 100 INFANTS (Denman et al, AA 2000) 80 60 BIS 40 20 -,5 ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 ET Sevoflurane

35 60 89 Anesthésie profonde Ventilation contrôlée Anesthésie légère spontanée Ouverture des yeux

Njoku DB et al. Anesth Analg 2002;94-243-9 Autoantibodies associated with volatile anesthetic hepatitis found in the sera of a large cohort of pediatric anesthesiologists. Njoku DB et al. Anesth Analg 2002;94-243-9 n=20 n=53 n=105 n=20 n=20 n=53 n=105 n=20 ERp58 autoantibodies P450 2E1 autoantibodies