Le réveil peropératoire en anesthésie pédiatrique : revue de la littérature

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ARTICLE DE SYNTHESE Le réveil peropératoire en anesthésie pédiatrique : revue de la littérature Awareness in paediatric anaesthesia : review of the literature E. Noël 1 et P. Van der Linden 2 1 Service d Anesthésie, C.H.U. Tivoli, La Louvière, 2 Service d Anesthésie, C.H.U. Brugmann et H.U.D.E.R.F. RESUME Le réveil peropératoire (RPO) ou le souvenir non désiré d évènements au cours d une anesthésie gén éral e (AG) est une comp lication peu fréquente. Chez l adulte, cette situation peut conduire à des complications psychologiques délétères comme le syndrome de stress posttraumatique (SSPT). L incidence du RPO apparaît plus élevée chez l enfant que chez l adulte quoique dans cette population, les causes et les conséquences du RPO restent difficiles à définir. Comparativement à l adulte, il n y a pas d effets psychologiques délétères après le RPO chez l enfant et aucun SSPT n a été déclaré. Le regain d intérêt concernant le RPO a été stimulé par l apparition de nouvelles technologies permettant de mesurer la profondeur de l anesthésie. Ces moniteurs semblent assez précis chez les enfants de plus d un an. De nouvelles études sont nécessai res pour évaluer l u tilité de ces moniteurs à détecter et à prévenir le RPO. Les conséquences du RPO à long terme chez l enfant devraient également être explorées. Rev Med Brux 2016 ; 37 : ABSTRACT Awareness, or unwanted recall of intraoperative events during general anesthesia, is not a frequent complication. For adults, this complication can lead to adverse psychological consequences like post-traumatic stress disorder (PTSD). The incidence of awareness seems to be higher in children than in adults, although in this population, the causes and consequences of awareness remain difficult to define. Compared to adults, there are less psychological effects and complications after awareness and no PTSD has been declared in children. The revival of interest concerning awareness has been stimulated by the availability of new technologies to assess the depth of anesthesia. These monitoring seem to be more accurate in children older than 1 year. More studies are needed to evaluate these monitoring, their ability to detect awareness and, finally, to explore long term consequences of awareness in children. Rev Med Brux 2016 ; 37 : Key words : Awareness, children, monitoring, PTSD INTRODUCTION Le réveil peropératoire (RPO) est une situation au cours de laquelle un souvenir (une mémorisation explicite) d évènements peropératoires est rapporté au décours d une anesthésie générale (AG). Les patients peuvent se souvenir de sensations tactiles ou sonores (conversations), de paralysie et parfois même de douleur. Il s agit d une complication peu fréquente et non vitale mais qui peut conduire, chez l adulte, à des angoisses voire à des complications psychologiques à long terme comme le syndrome de stress post- traumatique. Comparativement à l adulte, l état de RPO en anesthésie pédiatrique a été beaucoup moins exploré. Les études cliniques sont plus difficiles à réaliser car la cohorte de patients est plus petite, la pharmacologie et la pharmacodynamique des agents anesthésiques varient fortement avec l âge, et par ailleurs les questionnaires permettant de détecter le RPO doivent être adaptés aux enfants (questionnaire de Brice, par exemple). Enfin, certains remettent en question la fiabilité des réponses à ces questionnaires. La description récente d effets neurotoxiques des agents anesthésiques sur le cerveau en développement 476 ainsi que l utilisation croissante de l anesthésie locorégionale conduisent à alléger la profondeur de l anesthésie générale et donc exposent à un risque accru de RPO. Le but de cette revue est de faire une mise au point du RPO en anesthésie pédiatrique ainsi que sur les moniteurs de profondeur d anesthésie basés sur l électro-encéphalogramme (EEG). CONSCIENCE ET INCONSCIENCE Apr ès plus de deux cents ans d histoire d anesthésie générale et l utilisation de nombreux agents d anesthésie dont les effets sur le cerveau sont multiples et complexes, nous ne connaissons toujours pas les mécanismes d action exacts de ces produits sur l état de conscience. Le mécanisme de déconnexion de la conscience serait un mécanisme beaucoup plus complexe qu un simple système d interrupteur ON/OFF. La conscience ferait intervenir différentes régions corticales et sous-corticales ainsi que les connexions entre ces différentes régions. Dans une étude portant sur 19 adultes ayant ét é soumis à une RMN fonctionnelle lors de l induction d une anesthésie générale, Boveroux et al. 1 suggèrent que la perte de conscience liée à l utilisation du propofol pourrait être liée à l altération de l architecture temporale laquelle modifierait la connectivité dans et entre les réseaux neuronaux. Cela empêcherait la communication entre le cortex sensoriel de bas niveau (p.e. auditif et visuel) et le cortex fronto-pariétal de haut niveau (high-order), qui semble nécessaire à la perception des stimulis externes. Cette observation renforce l importance de la connectivité thalamo-corticale dans le réseau cérébral cognitif de haut niveau dans la genèse de la perception consciente. DEVELOPPEMENT DE LA CONSCIENCE ET DE LA MEMOIRE La mémoire à long ter me est divisée en 2 compartiments : la mémoire implicite et la mémoire explicit e. La mémoire explicite est la mémoire consciente des choses tandis que la mémoire implicite est une mémoire incons cient e d actes ou d apprentissages. Elle influencerait les changements de compor tement ou les performances. La mémoire implicite se développerait tôt dans l enfance atteignant le niveau adulte dès l âge de 3 ans 2,3. A ce jour, aucune étude n a pu mettre en évidence un processus de mémorisation implicite chez l enfant anesthésié 4-6. Le RPO nécessite une mémorisation explicite, laquelle se développerait un peu plus tard que la mémoire implicite. Il y a peu d évidence de souvenir explicite chez l enfant de moins de 3 ans 3, il n y aurait donc pas de RPO au sens propre du terme avant l âge de 3 ans. INCIDENCE Chez l adulte, des études prospectives 7-10 utilisant la méthode de Brice modifiée (annexe) ont rapporté une incidence de 0,1-0,2 % de RPO. Les études basées sur déclarations spontanées de RPO montrent une incidence inférieure comparée à celles basées sur un interrogatoire spécifique 11,12. Jusqu à récemment, les données concernant l incidence et les conséquences de RPO étaient limitées en anesthésie pédiatrique. Des études récentes, réalisées avec des questionnaires structurés et adaptés pour les enfants montrent une incidence de 0,6 % à 2,7 % Cette différence d incidence de RPO entre adultes et enfants serait due entre autres à la définition du RPO, aux méthodes d interview ainsi qu aux différentes pratiques d anesthésie. Dans l étude de Blussé van Oud-Alblas 12 basée sur des interviews post-opératoires, les enfants ne rapportent pas spontanément les RPO mais ceuxci sont détectés à 83 % au cours de la première interview. Deux autres études récentes 16,17 ont analysé la mémoire explicite des enfants en jouant des sons d animaux ou en citant des mots à différents moments au cours d une anesthésie générale. Utilisant des sons d animaux en peropértoire, Davidson et al. 16 ont retrouvé une incidence de RPO de 1/500 enfants (0,2 %) soit bien inférieure aux résultats de leur précédente étude (0,8 %) 14. Ils expliquent cette différence par une sensibilisation accrue de leurs anesthésistes au RPO. Deux études ont été réalisées en utilisant la technique modifiée de l avant-bras isolé (TMAI), permettant une analyse en temps réel de l état d éveil en peropératoire. La TMAI consiste à placer un garrot sur l avant-bras du malade pour empêcher l action des curares au niveau de l avant-bras et permettre une réponse à la commande 18,19. Byers et Muir 20 ont montré que 8 enfants sur 41, âgés de 5 à 16 ans, répondaient à la commande durant la chirurgie sous AG, en utilisant la TMAI, mais sans souvenir explicite. Récemment, Andrade et al. 17 ont observé que 2 enfants sur 184 avaient une réponse vérifiée à la commande, correspondant à une incidence de 1,1 % mais toujours sans souvenir explicite. Ces résultats tendent à prouver qu il n y a pas de relation entre la possibilité d effectuer un ordre en peropératoire et le RPO avec souvenir explicite. Pour Pandit 21, la réponse positive à la commande (en utilisant la TMAI) ne signifie pas un retour complet à la conscience mais serait en rappor t avec un autre stade de l anesthésie (dysanesthésie) au cours duquel les patients pourraient répondre à un ordre simple sans être conscients. Cette théorie reste cependant à démontrer. LE REVE PEROPERATOIRE Le rêve durant le sommeil peut être défini comme une expérience subjective dont on se souvient au réveil. Même si l anesthésie et le sommeil correspondent à des situations différentes, une définition semblable semble pouvoir être appliquée. Le rêve au cours d une anesthésie est, généralement, plaisant et non relié au contexte hos pitalier. Il s agit d une expérience peropératoire, à l exclusion du RPO, que le patient pense avoir vécue entre l induction et le réveil d une anesthésie. Samuelsson et al. 22 ont étudié la capacité de l index bispectral (BIS), moniteur de profondeur d anesthésie, à détecter les rêves en anesthésie. Sur une cohorte de 211 patients, 8 % ont rapporté un rêve mais sans corrélation à la valeur du BIS. McKie et al. 23 ont rapporté une incidence de 11 % de rêve chez 477 l enfant sans relation avec la prémédication, les agents d anesthésie utilisés et le type de chirurgie. Hobbs et al. 24 ont rapporté une incidence de 19 % de rêve mais ils utilisaient une technique d anesthésie consistant en un mélange de protoxyde d azote en oxygène et de curares (appelée technique de Liverpool) et donc peu d agents hypnotiques. Dans l étude prospective de Huang et al. 25, portant sur une large cohorte de 864 enfants âgés de 5 à 12 ans, les auteurs retrouvent une incidence de 10,4 %. Le rêve est plus fréquent dans le groupe d enfants âgés de 5 à 7 ans et chez ceux ayant déjà vécu un RPO. Huang et al. 25 n ont pas trouvé d association entre le rêve et les drogues d anesthésie. Le rêve n était pas associé à une augmentation du risque de troubles comportementaux post-opératoires. Rêver est un évènement nettement plus fréquent en anesthésie que le RPO et ne semble pas perturber l enfant. FACTEURS FAVORISANTS DU RPO Chez l adulte, les cas de RPO sont causés par un allégement de l anesthésie d origine soit involontaire due à un problème technique ou un mauvais jugement clinique, soit intentionnelle dans des circonstances particulières (ex : traumatisme ou césarienne). Ils peuvent également être secondaires à une anesthésie légère au cours de laquelle les signes de réveil sont masqués (ex : utilisation de curare ou chirurgie cardiaque). Chez l adulte, les patients à haut risque de RPO sont ceux qui doivent subir une anesthésie dans ces circonstances particulières. Chez l enfant, le faible nombre de cas rapportés de RPO rend plus difficile la mise en évidence des facteurs de risque. Il apparaît cependant que les facteurs qui contribuent au RPO chez l enfant sont différents de ceux retrouvés chez l adulte 3,26. Sur base d une analyse rétrospective de 5 études de cohorte, Davidson et al. 26, n ont retrouvé que 2 facteurs favorisants indépendants de RPO : l intubation endotrachéale et l utilisation de protoxyde d azote lors de la maintenance de l anesthésie. La stimulat ion engendrée par l intubation en cas d anesthésie trop légère pourrait favoriser un RPO. Quant au protoxyde d azote, l effet antalgique de cet agent pourrait conduire à un allégement de la composante hypnotique de l anesthésie et favoriser ainsi un RPO. Lopez et al. 15, dans leur étude prospective sur le RPO en chirurgie pédiatrique portant sur 410 enfants âgés de 6 à 16 ans ont trouvé une corrélation entre le RPO et les manipulations multiples des voies aériennes. Aucune autre association ne fut retrouvée, en particulier en relation avec l utilisation des curares, et ce, contrairement à ce qui avait été observé chez les adultes 14. Malviya et al. 13 dans leur étude prospective portant sur enfants n ont retrouvé que les procédures endoscopiques comme facteur associé au RPO. L utilisation d une salle d induction comme élément favorisant n a pas été confirmée 14,15. Aucune technique d anesthésie pédiatrique n est apparue comme favorisant le RPO en dehors de la technique de Liverpool (anesthésie sans hypnotique associant protoxyde d azote, curares et oxygène) qui n est plus pratiquée actuellement. Enfin, comme chez l adulte, aucune association n a pu être établie entre le RPO et l absence de prémédication. MONITORAGE DE LA PROFONDEUR D ANESTHESIE BASE SUR L EEG L anesthésie peut se définir au travers d un modèle à 6 composants liés entre eux : la conscience, la mémoire, le mouvement, les réflexes autonomes, l éveil et la douleur. La mesure de la profondeur d anesthésie est donc complexe : un système binaire est trop simple alors qu un système linéaire ne prend pas directement en compte les différents composants du modèle d anesthésie ainsi que les différentes drogues et leurs modes d action sur les composants. L idée originale de profondeur d anesthésie date de l époque où l on utilisait une seule drogue (éther ou chloroforme), l augmentation de la dose étant associée à des changements physiologiques analysables. Le monitorage de la profondeur d anesthésie basé sur l EEG ne mesure qu un des composants de l anesthésie : l éveil. Les variations du signal EEG au cours d une AG ont été peu étudiées chez les enfants. La mise en évidence des différences avec les adultes est nécessaire à l interprétation des mesures relevées par les moniteurs. Davidson et al. 27 ont montré dans une étude d exploration que la puissance et le front de fréquence spectrale (spectral edge frequency (SEF) ainsi que le SEF90, fréquence en dessous de laquelle se trouve concentrée 90 % de la puissance totale du tracé EEG étaient influencés par l âge. Chez l enfant âgé ( 2 ans), la puissance et le SEF 90 augmentent à l émergence, ce qui n est pas retrouvé chez le nourrisson surtout en dessous de 6 mois. De plus, chez le nourrisson, la présence de Burst-like pattern (bouffée d ondes lentes) à l émergence de l anesthésie a également été décrite. Le comportement de l EEG chez l enfant de plus de 2 ans au cours d une anesthésie générale est donc assez comparable à celui de l adulte. Dans une autre étude, Hayashi et al. 28 ont montré que l EEG du nouveau-né est peu sensible à l anesthésie. Enfin, des tracés épileptiformes sont observés à des niveaux profonds d anesthésie au Sévoflurane 29,30, ce qui peut paradoxalement ent raîner des valeurs mesurées par les moniteurs anormalement hautes. En effet, ces décharges épileptiformes sont interprétées par les monit eurs comme une activité élect roencéphalographique d éveil. Les différents types de moniteurs actuels sont : 1. l index bispectral ; 2. l entropie spectrale ; 3. l index narcotrend ; 4. l index A-line ARX ; 5. le cerebral state monitor ; 6. l EEG. 1) L index bispectral (BIS) est le gold standard pour l analyse de la profondeur d anesthésie chez le patient adulte. Le BIS est dérivé d une grande base de données de tracés d EEG obtenus s ous différentes conditions d anesthésie. Le calcul du BIS 478 est gardé secret mais les éléments inclus dans l algorithme sont la fréquence du signal, la synchronisation des ondes et le pourcentage de Burst Suppression (bouffée ondes lentes). Le BIS donne un chiffre entre 0 (anesthésie profonde) et 100 (éveil), une valeur entre étant considérée comme celle à maintenir sous anesthésie 31. Le BIS a des limites : premièrement, le BIS est peu sensible aux dérivés morphiniques, deuxièmement l algorithme du BIS a été validé seulement avec le propofol, le sévoflurane, le desflurane et l isoflurane. Le moniteur de BIS n est d aucune utilité lors de l administration de kétamine, celle-ci entraînant une augmentation de l activité cérébrale. Malgré le faible nombre d études chez les enfants, il y a de plus en plus d évidence d une bonne corrélation entre les valeurs du BIS et la profondeur d anesthésie chez l enfant de plus d un an 32-36, alors que ceci semble moins clair chez le nourrisson. Contrairement aux adultes 37, aucune étude n a montré que l utilisation du BIS diminuait le risque de RPO. 2) L entropie spectrale mesure le désordre d un système. Plus le tracé EEG est désordonné (comme dans le cadre de l éveil) plus la valeur d entropie est élevée, plus il est ordonné et plus la valeur est basse. Le monitoring d entropie mesure d une part la response entropy, plus réactive, qui utilise une gamme de haute fréquence comprenant le signal EMG et d autre part la state entropy qui utilise une gamme de fréquence plus basse donnant des valeurs plus stables. Comme pour tous les monitorings de profondeur d anesthésie, il donne un index gradué de 0 (anesthésie profonde) à 100 (éveil). Un des avantages de l entropie est qu elle n est pas influencée par la puissance et la fréquence des ondes et serait donc moins sensible aux changements physiologiques de l EEG liés à l âge 38. Comme pour le BIS, les études utilisant l entropie ont montré une bonne performance de ce moniteur pour mesurer la profondeur d anesthésie chez l enfant à l exception de ceux âgés de moins d un an 3,39,40. 3) L index Narcotrend (IN) analyse aussi l EEG ainsi que l EMG. L algorithme est basé sur une grande base de données d EEG. Il affiche un niveau classé de A (éveil) à E/F (anesthésie profonde), ces niveaux sont eux-mêmes subdivisés, offrant une classification en 14 échelons. Le niveau E étant suggéré pour une anesthésie. Ce moniteur affiche aussi un index de 0 (anesthésie profonde) à 100 (éveil). Weber et al. 41,42,43 ont mené 3 études qui ont montré une corrélation inversée entre l index Narcotrend et la conc entration des agent s anesthésiques. Wallenborn et al. 44 dans une étude portant sur 45 enfants classés en 3 groupes d âge (0-6 mois, 7-18 mois, mois) ont comparé le BIS et l IN. Dans leur étude, le BIS semble légèrement plus performant pour distinguer l éveil en fin d intervention. Dans la tranche d âge de 0-6 mois, l éveil apparaissait à des valeurs plus basses de BIS et d IN que chez l enfant plus âgé. 4) L index A-line ARX (AAI) est dérivé du AEP monitor/ 2, il extrait les potentiels évoqués de moyenne latence. Cette version de moniteur n était pas capable de différencier les niveaux profonds d anesthésie. Elle a été remplacée par le AAI-1,6 lequel incorpore des mesures du tracé EEG à des niveaux plus profonds d anesthésie. Cet appareil mesure l EEG pendant que des sons courts sont émis par des casques auditifs. Après traitement de filtration, il combine en un seul index la mesure des potentiels évoqués auditifs et les mesures d EEG. Cet index existe en deux échelles de 0 à 100 ou de 0 à 60 (AAI-1,6 60 ), cette dernière échelle étant recommandée pour l anesthésie. La valeur d index recherchée au cours d une anesthésie se situe entre 15 et 25. Ironfield et al. 45, dans leur étude, ont comparé le BIS et l AAI-1,6 chez le nourrisson et l enfant plus âgé à différentes concentrations d équilibre de sévoflurane et ils ont observé que le AAI-1,6 était un faible prédicteur de la concentration d anesthésique, mais l interprétation de cette étude est limitée par le petit nombre de cas étudiés. 5) Le moniteur d état cérébral ou cerebral state monitor (CSM) est un moniteur basé sur le même algorithme que le AEP Monitor/2. Il calcule et affiche un index le cerebral state index (CSI) ainsi que le burst suppression ratio et l EMG. Ce dernier moniteur a été peu étudié chez l enfant, Disma et al. 46 ont comparé le CSI et l AAI chez 20 enfants âgés de 8 mois à 7 ans. La valeur de l index diminuait avec l induct ion de l anest hésie et augmentait à l émergence de celle-ci. Une bonne corrélation entre CSI, l AAI et les scores de sédation a été retrou
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