Techniques d ’évaluation de la profondeur de l ’anesthésie

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. Réponses somatique et du SNA Conscience Mémorisation Antinociception Hypnose Anesthésie balancée Myorelaxation 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 Fréquence , amplitude, phase Analyse de Fourier EEG

11. EEG: analyse spectrale Spectre de puissance Fréquence , amplitude 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. Biphasic 95% SEF changes SEF 95% Kuizenga, Br J Anaesth 2001;86:354-60

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

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

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

19. Index bispectral: calcul EEG Digitalisation + Filtrage artéfacts Détection de Burst suppression Analyse spectrale Transformée de Fourier rapide Bispectre, Bicohérence Algorithmes Béta Ratio (log (P30-47 Hz/P11-20Hz) BIS

20. Index bispectral: développement Sélection de variables EEG: Spectrales et bispectrales Association clinique et EEG Isoflurane Propofol Thiopental Midazolam Base de données EEG n1500->3000 Desflurane Sévoflurane Analyse multivariée INDEX BISPECTRAL

23. Relations linéaires entre BIS et concentrations d ’anesthésiques

24. Propofol - BIS - 95% SEF Leslie et al. Anesth Analg 1995;81:1269-74

25. Index bispectral et concentration de propofol Score OAAS Nom Glass et al. Anesthesiology 1997;86:836-47

26. Index bispectral et concentration de propofol Nom Glass et al. Anesthesiology 1997;86:836-47

27. Index bispectral et concentration de propofol Idem: - thiopental - midazolam - halogénés Nom Glass et al. Anesthesiology 1997;86:836-47

28. Index bispectral et concentration de propofol Pas d ’effet sur le BIS: - N2O - morphiniques Augmentation du BIS - kétamine Nom Glass et al. Anesthesiology 1997;86:836-47

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

30. Probabilité PPF Midazolam Isoflurane Glass et al. Anesthesiology 1997;86:836-47

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;96:803-16.

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. Duration of surgery (min) 74 ± 37 82 ± 43 HR (beats/min) 66 ± 10 66 ± 12 MAP (mmHg) 81 ± 10 82 ± 10 Awakening (min) 9.4 ± 6,0 8.5 ± 5,0 Isoflurane (ml/h) 8.0 ± 2.9 6.0 ± 2.7* MAC exposure 0.66 ± 0.19 0.58 ± 0.15* Intraoperative movers (n) 8 7 Isoflurane / sufentanil - BIS vs control Control BIS Group n=41 n=39 * P < 0.05 Guignard et al. Acta Anaesthesiol Scand 2001;45:308-14

36. Intraoperative time spent in each BIS value category Control N=41 BIS group N=39 80 70 p<0,01 60 50 Time (% of total) 40 30 20 10 0 100-70 70-60 60-40 40-0 P < 0.001 BIS category mean + 95% CI Guignard et al. Acta Anaesthesiol Scand 2001;45:308-14

37. Sedation scores Control group BIS group * P < 0.01 Guignard et al. Acta Anesthesiol Scand 2001;45:308-14

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

39. Fast-track eligibility (min) Aldrete score of 10 Laparoscopic tubal liga. BIS > 75 End of surgery Song et al. Anesth Analg 1998;87:1245-8

40. Fast-track eligibility (min) Aldrete score of 10 Laparoscopic tubal liga. BIS < 45 End of surgery Song et al. Anesth Analg 1998;87:1245-8

41. Incidence of vomiting Gynecologic laparoscopy Sevoflurane Nelskylä et al. Anesth Analg 2001;93:1165-9

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± 0.084 • 95% 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 Versus ET sevoflurane concentration CA 50 = MAC Katoh et al. Anesthesiology 1998;88:642-50

46. Le mouvement = réflexe médullaire • Anesthetic potency (MAC) is independent of forebrain structures in the rat. Rampil et al. Anesthesiology 1993,78:707-12. • Anesthetic potency (MAC) is not altered after hypothermic spinal cord transection in rats. Rampil. Anesthesiology 1994;80:606-10.

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, N2O, kétamine • Cortex frontal (Schnider et al. Anesthesiology 1998;89:1607-8)

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

49. Mémorisation peropératoire

50. > 15000 cas pour études > 10000 moniteurs de BIS > 275 millions d ’anesthésies réalisées avec un BIS 1/1/01 63 cas de mémorisations explicites (généralement BIS > 60) Rosow C and Manberg PJ. Anesthesiology Clinics of North America 2001;4:947-66.