Monitorage de la fonction cérébrale et anesthésie M. Fischler Service d’Anesthésie, Hôpital Foch, 92 Suresnes

Limites de l’évaluation clinique de la profondeur de l’anesthésie Signes cliniques tardifs, de faible sensibilité et de spécificité « moyenne » Modification de la réactivité hémodynamique hypovolémie, état de choc, β bloquants et autres traitements à visée cardio-vasculaire, analgésie loco-régionale associée, cœlioscopie, clampage vasculaire, … sujets âgés, fortes doses de morphiniques. Blocage de la réactivité motrice Curare Confusion entre « hypnose » et analgésie

La juste dose Pas assez Mémorisation explicite (souvenir d'événements peropératoires)  Mémorisation implicite (mémorisation d'informations en dehors du champ de conscience)

La juste dose Pas assez Mémorisation explicite 0,007 % (Pollard et al. Anesthesiology 2007;106:269–74) 0,02 % (Mashour et al. Anesth Analg 2009;108:521–6) 0,13 % (Sebel et al. Anesth Analg 2004;99:833–9) 0,1–0,2 % (Sandin et al. Lancet 2000;355:707–11) Difficultés diagnostiques - quand ? - comment ?

Quand et comment J1-2 et à 30 jours Sebel P. Awareness during general anaesthesia. Can J Anaesth 1997 ; 44 : R124-30   quelle est la dernière chose dont vous vous rappeliez, avant votre endormissement ? quelle est la première chose dont vous vous rappeliez, à votre réveil ? vous souvenez-vous de quelque chose entre ces deux périodes ? avez-vous rêvé pendant votre intervention ? quelle est, selon vous, la pire chose qui vous soit advenue pendant votre intervention ? Leclerc C et al. Ann Fr Anesth Reanim 2001;20:592-9

Que faire ? Aspect médicaux Aspects médicaux-légaux Faire une observation écrite des faits rapportés par le patient Valider de la réalité de la mémorisation Donner des explications complètes au patient Proposer un suivi, incluant un support psychologique, avec consignation dans le dossier de ce qui a été proposé Réassurer le patient pour une éventuelle anesthésie ultérieure (le risque est minime) Tenter de découvrir la cause de la mémorisation Aspects médicaux-légaux Conserver une copie de l'observation Avertir sa compagnie d'assurance ou la direction de son établissement Avertir le médecin traitant du patient

La juste dose Pas assez Mémorisation Population à risque

La juste dose Trop Effets hémodynamiques Réveil retardé Le bloc La sspi

La juste dose Trop Effets hémodynamiques Réveil retardé Le bloc La sspi La surmortalité !!!

Alors… Entre trop peu et trop… Il était temps que l’anesthésie sorte d’un paradoxe nous disposons d’une profusion de moyens de surveillance de la ventilation, de l’hémodynamique, … nous ne disposions pas de moyens de surveillance de l’anesthésie moyens indirects : MAC et AIVOC

La [C] calculée n’est pas la [C] mesurée…

La [C] calculée n’est pas la [C] mesurée…

La [C] calculée n’est pas la [C] mesurée… Et quid du cerveau !!!!

La « cinétique », c’est trop compliquée Au moins pour les agents intra-veineux

Alors… Entre trop peu et trop… Il était temps que l’anesthésie sorte d’un paradoxe nous disposons d’une profusion de moyens de surveillance de la ventilation, de l’hémodynamique, … nous ne disposions pas de moyens de surveillance de l’anesthésie moyens indirects : MAC et AIVOC … l’anesthésie sort du « trou noir »

Monitorage EEG de la profondeur de l’anesthésie Et ce n’est qu’un début

EEG et anesthésie L’activité spontanée du cortex cérébral (EEG) varie de façon assez reproductible au cours de l'anesthésie Tracé d'éveil Phase d'activation Envahissement par des ondes lentes Burst suppressions

Analyse Spectrale (Transformée de Fourier) Décomposition de chaque tronçon de signal EEG en une somme de sinusoïdes de fréquence et de voltage différents

Analyse Spectrale (Transformée de Fourier) Décomposition de chaque tronçon de signal EEG en une somme de sinusoïdes de fréquence et de voltage différents La superposition de toutes ces sinusoïdes redonne le signal EEG initial

EEG = Σ de …

du Bêta de l’Alpha et du Thêta du Delta du Delta

Le moniteur d'activité cérébrale ABM Datex Herregods L, Rolly G, Dutre P, Mergaert C, Mortier E. Ann Fr Anesth Reanim. 1989;8(3):167-70

Lifescan (Diatek, San Diego, CA) Droit Gauche

Tout ça est bien trop compliqué…

Profound Opioid EEG Effect Awake EEG D Power 2 7.2 m V } 7 60 ) 6 Total Power = 45.3 m V 2 2 40 V q Ratio = 1.3 5 V) m m 20 4 EEG ( Power ( 3 -20 2 -40 1 -60 1 2 3 4 5 5 10 15 20 25 30 Time (sec) Median Spectral Frequency Edge 7.4 Hz 21.8 Hz SEF 95 D Profound Opioid EEG Effect Power 347.6 } m V 2 6 ) Total Power = 392.3 m V 2 m 2 5 60 V 4 V) 40 m 20 3 Ratio = 10.5 Power ( EEG ( 2 -20 -40 1 -60 1 2 3 4 5 5 10 15 20 25 30 Time (sec) Median Spectral Frequency Edge 1.7 Hz 6.1 Hz Frequency (Hz) Gregg K, Varvel JR, Shafer SL. J Pharmacokinet Biopharm 20, 611-635, 1992

Tout ça est bien trop compliqué…

Tout ça est bien trop compliqué…

L’index bispectral IQS EMG EEG RS

Le calcul de l’index bispectral Plusieurs sous-paramètres issus du traitement mathématique du signal EEG [Rampil I.J. - A primer for EEG signal processing in anesthesia. Anesthesiology, 1998 ;89 : 980-1002] de l’analyse spectrale (ratio bêta), de l’analyse temporelle et de l’analyse bispectrale (SynchFast Slow)

Le calcul de l’index bispectral Plusieurs sous-paramètres issus du traitement mathématique du signal EEG [Rampil I.J. - A primer for EEG signal processing in anesthesia. Anesthesiology, 1998 ;89 : 980-1002] de l’analyse spectrale (ratio bêta), de l’analyse temporelle et de l’analyse bispectrale (SynchFast Slow) 5000 patients ayant bénéficié d’une AG avec des protocoles d’anesthésie différents [Kearse et al. Bispectral analysis of the lectroencephalogram correlates with patient movement to skin incision during propofol/nitrous oxide anesthesia. Anesthesiology, 1994 ; 81 :1365-1370] enregistrements EEG, informations cliniques, pharmacologiques

Le calcul de l’index bispectral Plusieurs sous-paramètres issus du traitement mathématique du signal EEG [Rampil I.J. - A primer for EEG signal processing in anesthesia. Anesthesiology, 1998 ;89 : 980-1002] de l’analyse spectrale (ratio bêta), de l’analyse temporelle et de l’analyse bispectrale (SynchFast Slow) 5000 patients ayant bénéficié d’une AG avec des protocoles d’anesthésie différents [Kearse et al. Bispectral analysis of the lectroencephalogram correlates with patient movement to skin incision during propofol/nitrous oxide anesthesia. Anesthesiology, 1994 ; 81 :1365-1370] enregistrements EEG, informations cliniques, pharmacologiques Le BIS est calculé à partir des cœfficients des sous-paramètres dont le “poids” relatif est pondéré de manière empirique. Les coefficients des différents sous-paramètres sont modifiés pour obtenir une relation linéaire entre les valeurs du BIS et les concentrations des différents médicaments anesthésiques et les réponses cliniques. Brevet industriel

L’index bispectral Tout sauf de la mesure

Le BIS, ça marche !!! Relation BIS – « effet » Aide à la prescription Réduction du risque de mémorisation Réduction du délai de réveil Indice de « bien être cérébral »

Le BIS, ça marche !!! Quantitative EEG Correlations with Brain Glucose Metabolic Rate during Anesthesia in Volunteers. Alkire MT, Anesthesiology. 89(2):323-333, August 1998.

Le BIS, ça marche !!! Relation BIS – « concentration » Aide à la prescription Réduction du risque de mémorisation Réduction du délai de réveil Indice de « bien être cérébral »

Le BIS, ça marche !!! Relation BIS – « concentration » Aide à la prescription Réduction du risque de mémorisation Réduction du délai de réveil Indice de « bien être cérébral » Glass et al. Anesthesiology 1997;86:836-47

Le BIS, ça sert !!! Aide à la prescription Réduction des posologies des hypnotiques Hentgen E et al. Propofol-sufentanil anesthesia for thyroid surgery: optimal concentrations for hemodynamic and electroencephalogram stability, and recovery features. Anesth Analg 2002; 95: 597-605

Réduction des posologies des hypnotiques Réduction de 29 % de la consommation de Sévoflurane

Le BIS, ça sert !!! Aide à la prescription Réduction des posologies des hypnotiques Raccourcissement des délais de réveil Hentgen E et al. Propofol-sufentanil anesthesia for thyroid surgery: optimal concentrations for hemodynamic and electroencephalogram stability, and recovery features. Anesth Analg 2002; 95: 597-605 Surtout en début d’expérience

Le BIS, ça sert !!! La circulation extra-corporelle Le patient « particulier » Le sujet âgé et le dément L’obèse L’insuffisant cardiaque, hépatique Les pathologies rares Phéochromocytome, syndrome carcinoïde, …. Réduction du risque de mémorisation (?) Indice de « bien être cérébral »

« Mal être » cérébral

La « Bissologie » malgré

La « Bissologie » malgré

La « Bissologie » malgré

La « Bissologie » malgré Et quelques autres…

La preuve que ça marche « pas si mal »

Gynécologie ambulatoire Développeur Type d’intervention Analgésie Type d’induction Groupe contrôle Groupe boucle Patients ASA > II Mortier et al. Orthopédie Rachianalgésie Manuelle Non 10 Morley et al. Gynécologie, Chirurgie digestive Alfentanil Oui 30 Sakai et al. Gynécologie Fentanyl 3 Stryus et al. Rémifentanil Absalom et al. Analgésie péridurale Leslie et al. Colonoscopie - 16 Chirurgie plastique 20 Liu et al. Tous types Automatique 83 Puri et al. De Smet et al. Gynécologie ambulatoire Transplantation pulmonaire Rémifentanil ± Analgésie péridurale Manuelle ou Automatique Hemmerling et al. Chirurgie générale, Orthopédie ? 25

Deux problèmes BIS et analgésie Bis et myorelaxation

BIS et analgésie Le BIS n’est pas un moniteur d’analgésie Les morphiniques n’ont pas d’effet direct sur le BIS 20 40 60 80 100 Base PréRemi PréIOT Post IOT BIS Propofol 4 µg/ml Remifentanil AIVOC 2 4 8 16 Ce rémi (ng/ml)

BIS et analgésie Le BIS n’est pas un moniteur d’analgésie Les morphiniques atténuent la réponse à un stimulus nociceptif 100 2 4 8 16 Ce rémi (ng/ml) 80 BIS 60 40 Propofol 4 µg/ml Remifentanil AIVOC 20 Base PréRemi PréIOT Post IOT

BIS et analgésie Le BIS n’est pas un moniteur d’analgésie Les morphiniques atténuent la réponse du BIS à un stimulus nociceptif

Profondeur de l’anesthésie Balance dynamique entre hypnose et analgésie avec un geste chirurgical…

BIS et Myorelaxation

BIS et Myorelaxation

De la Bissologie à l’Entropilogie …

Entropie élevée faible

Entropie élevée faible Patient éveillé Activité électro-corticale complexe Entropie élevée Patient anesthésié Activité électro-corticale ordonnée/régulière Entropie faible

Entropie de Datex SE : State Entropy, fréquences < 32 Hz, échelle de 0-91 RE : Response Entropy, fréquences > 32 Hz, échelle de 0-100 Delta SE-RE > 5 : Nociception ?

BIS et Entropie « même combat »

Réduction de 29 % de la consommation de Sévoflurane BIS et Entropie Réduction de 29 % de la consommation de Sévoflurane

Bis et entropie SE-BIS 40 20 -20 -40 20 40 60 80 100 (SE-BIS)/2

Bis et entropie P0 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Age 20 40 60 80 100

Bis, entropie, et les autres …

Potentiels évoqués auditifs : le « basic » L’audition est le dernier sens présent avant la perte de conscience et le premier à récupérer au réveil Les PEA sont la réponse cérébrale à un bruit (click) Il s’agit d’un signal faible « caché » dans l’EEG

Le circuit auditif 2 9 clics/sec 70 dB PEA

Acoustic nerve and brainstem Frontal cortex and association areas Medial geniculate and primary auditory cortex Acoustic nerve and brainstem Réponse du tronc Réponse précoce du cortex Réponse tardive du cortex

Ce qui compte Pa Pa latence + 0.1µV Pa amplitude Nb 100 msec

Courbe ample Latences courtes Amplitude élevée Courbe amortie 1 7 No Po Na Pa Nb P Courbe ample Latences courtes Amplitude élevée Pa Nb Courbe amortie Latences longues Amplitude basse

PEA « classiques » et PEA « d’extraction rapide » (AAI) étude de la composante corticale précoce (PEA de moyenne latence ou PEALM) survenant entre 10 à 80 ms après le stimulus, correspondant à l’arrivée du potentiel d’action dans le cortex auditif primaire AAI analyse des modifications d’amplitude et de latence des PEALM Anesthésie Eveillé Assoupi « légère » « chirurgicale »

PEA et Fet Desflurane Desflurane Pa 1.5% = 93 Nb 3% = 16 6%

Monitorage de la profondeur de l’anesthésie Le début d’une longue aventure Des éléments positifs et des éléments négatifs Des concurrents et de « nouvelles » voies variabilité de l’intervalle R-R de l’ECG diamètre pupillaire Un coût important du consommable qui pose le problème des indications les sujets âgés (mais peut être pas tous …) les interventions à risque l’anesthésie totale intra-veineuse