Administration d'isoflurane en boucle fermée avec indice bispectral en chirurgie à cœur ouvert

Les composants de base d'un système d'administration d'anesthésie en boucle fermée sont : (1) un système sous contrôle - patient ; (2) une variable contrôlée qui mesure la profondeur de l'anesthésie, (3) un point de consigne pour cette variable spécifié par l'utilisateur, (4) un actionneur qui comprend un algorithme pour traduire une valeur mesurée de la variable contrôlée en une action particulière ou la actionneur pour rapprocher la variable contrôlée de la variable cible.

Dans l'étude proposée, la variable contrôlée sera BRI. L'actionneur de commande est un système de perfusion adaptatif breveté (2158/DEL/2007) basé sur un modèle pharmacodynamique-pharmacocinétique appelé « Système amélioré d'administration d'agent anesthésique (IAADS »). Un ordinateur personnel IBM compatible avec un processeur PENTIUM 2 ou supérieur (2 GHz) est utilisé pour mettre en œuvre l'algorithme de contrôle, fournir une interface utilisateur et contrôler la communication via des ports série (RS 232) avec le système de perfusion (Pilot-C, Frasenius, France) et un moniteur de signes vitaux Datex. Nous utiliserons un ventilateur Avance (Datex Ohmeda, version logicielle 5.0) avec absorbeur de dioxyde de carbone et soufflet ascendant pour fournir une ventilation à volume constant. La quantité de fuite acceptable dans le circuit sera réduite à ≤ 150 ml min-1 déterminée lors de la ventilation d'un poumon test. De faibles débits de gaz frais seront utilisés au cours de l'étude. L'isoflurane sera injecté dans la branche expiratoire du système circulaire via une seringue Plastipak (polyéthylène BD) de 20 ml avec un tube en polyéthylène de 100 cm de long (Vygon, Inde) à l'aide d'une pompe à perfusion Pilot C (Fresenius vial SA, France). La précision volumétrique indiquée de la pompe à perfusion est de ±2 %.

Après avoir obtenu un consentement éclairé écrit, les patients seront répartis au hasard (par une technique d'enveloppe fermée utilisant des nombres aléatoires générés par ordinateur) dans l'un des deux groupes - manuel et automatique. L'investigateur sera présent pendant la procédure à des fins de collecte de données uniquement et ne sera pas impliqué dans la conduite de l'anesthésie. Tous les patients recevront 5 à 10 mg de diazépam par voie orale conformément au protocole de l'établissement la veille et le matin de l'intervention chirurgicale comme prémédication. Après avoir déplacé le patient vers la table d'opération, les patients commenceront à recevoir une solution saline normale de 100 ml/h (1-2 ml/kg/h). Une surveillance physiologique de routine sera instaurée (oxymétrie de pouls, électrocardiographie, surveillance non invasive de la pression artérielle). Le BIS (Bispectral index) sera obtenu par des capteurs jetables (Aspect medical system Inc. MA USA) attaché au front du patient. Les patients recevront 0,15 mg/kg de sulfate de morphine avant l'induction en aliquotes de 3 à 5 mg, au cours de laquelle une canule artérielle à demeure, une ligne veineuse centrale et des cathéters artériels pulmonaires (si jugé nécessaire) seront insérés.

Avant l'induction, les patients recevront du fentanyl 3 μg/kg pendant trois minutes. En mode automatique, l'IAADS calculera et titrera automatiquement le débit de perfusion de propofol initial et ultérieur en fonction du poids du patient, du statut de risque et de la valeur BIS cible, qui sera fixée à 50 pour tous les cas avec une plage de 40 à 60. Dans le groupe manuel, le débit de perfusion de propofol sera déterminé par l'anesthésiste traitant en fonction du poids du patient et du BIS cible de 50, dans le but de maintenir le BIS entre 40 et 60. Après une perte de conscience (LOC), les patients recevront 0,1 mg/kg de bromure de vécuronium et seront intubés après 4 minutes.

Le système de cercle sera fermé après vérification de la position correcte du tube endotrachéal. Dans le groupe témoin, la perfusion d'isoflurane sera lancée dans la branche expiratoire du cercle à des débits prédéterminés. La concentration en isoflurane dans le circuit sera construite progressivement sur une période de 10 minutes pour atteindre une valeur BIS spécifiée. Pendant l'anesthésie à l'isoflurane, les patients seront ventilés avec 100 % d'oxygène. Les débits de gaz frais commenceront à 500 ml/min et la ventilation sera réglée de manière à maintenir une concentration de CO2 en fin d'expiration de 30 à 35 mmHg. Si les débits de gaz frais sont insuffisants comme déterminé par un remplissage incomplet des soufflets, les débits seront augmentés progressivement de 100 ml/min jusqu'à un maximum de 1000 ml/min. S'il y a toujours une fuite, l'étude sera abandonnée et le patient sera ventilé avec des débits plus élevés. Ainsi, les patients seront maintenus sous isoflurane injecté dans la branche expiratoire du circuit. L'analgésie sera maintenue avec une perfusion de fentanyl de 1 μg/kg/h avec d'autres bolus de 1 μg/kg avant l'incision cutanée, la sternotomie et le début de la circulation extracorporelle. La relaxation musculaire sera maintenue avec une perfusion continue de bromure de vécuronium 50 μg/kg/h. Après 30 minutes d'induction, un échantillon artériel sera prélevé pour avoir des valeurs de référence pour les gaz sanguins, le temps de coagulation activé (ACT) et la glycémie. Les patients recevront un bolus de 3 mg/kg d'héparine pour élever l'ACT au-dessus de 480 s. En cas de valeurs inférieures, d'autres bolus d'héparine seront perfusés conformément à la courbe dose-réponse de Bull et ses collègues pour l'héparine.

Dans le groupe manuel, après la confirmation de la mise en place du tube endotrachéal, le système de cercle sera fermé et les flux de gaz frais seront démarrés à 1000 ml/min. Les anesthésiques par inhalation seront délivrés par un vaporisateur Fluotech 7 (Datex ohmeda) pour l'isoflurane. Le réglage initial du cadran commencera à 3 % et après 5 minutes, les débits seront réduits à 500 ml/min et la concentration d'isoflurane sera titrée par l'anesthésiste pour maintenir le BIS de 50. Le réglage du cadran sera augmenté ou diminué pour maintenir le BIS de 50 et le nombre de fois que le réglage du cadran du vaporisateur est modifié sera noté. Le reste du protocole sera similaire au groupe de contrôle informatique décrit ci-dessus.

Après le début de la CPB, les gaz sanguins artériels, l'ACT et la glycémie seront déterminés toutes les demi-heures. Une pression partielle artérielle d'O2 de 300 à 400 mmHg, un ACT> 480s et une glycémie <180 mg / dl seront maintenus tout au long de la période de pontage. Après la réussite de la circulation extracorporelle, l'héparine sera antagonisée avec du sulfate de protamine.

Pendant les épisodes où la pression artérielle moyenne dépasse 25 % de la ligne de base ou la fréquence cardiaque dépasse 100 battements/min ou 25 % de la ligne de base, l'analgésie sera complétée par du fentanyl 1 μg/kg. En cas d'hypertension persistante ou de tachycardie avec BIS < 50, une perfusion de nitroglycérine sera débutée et titrée pour contrôler la pression artérielle ; L'esmolol (jusqu'à 0,5 mg/kg IV) sera administré pour contrôler la fréquence cardiaque (FC). De même, en cas de chute de la pression artérielle moyenne à moins de 25% de la ligne de base en présence de normovolémie, la phényléphrine sera utilisée dans un premier temps en bolus de 0,5μg/kg. En cas d'hypotension persistante après une dose cumulée de phényléphrine de 2 μg/kg, une perfusion de dopamine sera démarrée et titrée pour maintenir la PAM à moins de 25 % de la ligne de base. De même, en cas de diminution de la FC à <45 battements/min, du sulfate d'atropine (10 μg/kg bolus IV) sera administré après exclusion des autres causes traitables.

Pendant la CPB, les patients seront transférés à la perfusion de propofol, car l'équipement pour fournir des gaz frais pendant la CPB nécessite de grands débits de gaz frais et le système de cercle n'est pas possible actuellement. La PAM sera maintenue entre 50 et 80 mmHg et tout écart par rapport à ces limites sera traité avec des bolus de phényléphrine ou une perfusion de nitroprussiate de sodium. Le propofol sera administré conformément à l'IAADS dans le groupe de contrôle informatique et manuellement dans le groupe manuel pour maintenir un BIS de 50.

Cinq minutes après la fin de la CPB, les patients seront ramenés à l'isoflurane. Dans le groupe de contrôle par ordinateur, la concentration dans le circuit pour le set BIS sera réalisée en 10 minutes. Dans le groupe de contrôle manuel, le réglage du cadran sera démarré à 3 % et titré selon le BIS. Les flux de gaz frais seront maintenus au même débit avant le démarrage du CPB.

À la fin de la fermeture cutanée, l'isoflurane, le fentanyl et le vécuronium seront arrêtés et le protocole d'étude terminé. Le patient sera transféré à la perfusion de propofol pour la sédation postopératoire et sera transféré à l'unité de soins post-anesthésie sans antagonistes des relaxants musculaires pour la ventilation mécanique élective. Les patients seront extubés s'ils répondent aux critères standard d'extubation. Tous les patients seront surveillés en permanence pour la stabilité hémodynamique et le maintien des gaz sanguins jusqu'à 24 heures après l'opération. Les patients seront soumis à un entretien structuré tel que modifié par Brice et ses collègues et décrit par Nordstrom pour la prise de conscience ; à la sortie de l'unité de soins post-anesthésiques, le lendemain de la chirurgie et environ une semaine plus tard.