Contrôle de la profondeur anesthésique à l'aide du CLADS par rapport au TCI chez les patients atteints de LVSDF

MATÉRIELS ET MÉTHODES:

Le patient recevra une prémédication avec un comprimé oral d'alprazolam 0,25 mg la veille et le matin de la chirurgie. Dans la salle d'anesthésie, 16 G i.v. la canule sera insérée et les moniteurs suivants seront attachés : oxymétrie de pouls continue (SpO2), électrocardiogramme (ECG), pression artérielle non invasive périodique (moniteur S/Anesthesia, Datex Ohmeda Inc., Madison, WI) et BIS continu ( BIS XP, Aspect Medical Systems, Newton, MA dans le moniteur d'anesthésie S/5). Un cathéter artériel et un cathéter central de pré-induction seront insérés chez tous les patients et des mesures continues de la pression artérielle et de la pression veineuse centrale seront enregistrées. Un cathéter artériel pulmonaire sera également inséré chez tous les patients pour surveiller le débit cardiaque. Toutes les lignes invasives seront insérées sous anesthésie locale. Les mesures de PNI seront arrêtées après la transduction de la ligne artérielle, car cela peut interférer avec l'évaluation du score MOAA/S.

Tous les patients recevront i.v. fentanyl à la dose de 3µg.kg-1 sur une durée de 3 minutes, suivi d'une administration de propofol soit par CLADS soit par TCI.

Groupe 1:

Le propofol sera administré avec le Diprifusor (Marsh Pharmacokinetic model, Master TCI pump, Fresenius Kabi ; Bad Homburg ; Allemagne) à partir d'une concentration plasmatique cible prédéterminée de propofol (Cp) de 1,8 µg.ml-1 sur la base d'une étude antérieure. D'autres concentrations cibles ont été fixées selon la méthode de Dixon up and down. Un échec sera suivi d'une augmentation de la concentration plasmatique cible chez le patient suivant de 0,2µg.ml-1 et un succès sera suivi d'une diminution de la concentration plasmatique cible chez le patient suivant de 0,2µg.ml-1. La pompe TCI sera contrôlée manuellement et toutes les données, y compris le BIS et les données vitales, seront enregistrées via CLADS sur un ordinateur portable. MOAA/S sera évalué toutes les 15 secondes pour évaluer le temps jusqu'à la perte de conscience ; BIS et HR seront enregistrés toutes les 5 secondes et MAP et PAP toutes les 10 secondes. Ainsi, le contrôle de la profondeur anesthésique sera évalué en fonction du temps nécessaire pour atteindre la perte de conscience et en comparant la dose de propofol requise pour l'induction et l'entretien. Les dépassements de BIS et la stabilité hémodynamique seront notés. Si le patient perd conscience dans les 5 minutes, une période d'observation de 2 minutes sera autorisée pour atteindre l'objectif BIS. Si le patient n'atteint pas le BIS cible après cette période, le cas sera considéré comme un échec. D'autre part, si le patient atteint l'objectif BIS dans ce délai, il sera considéré comme un succès. Dans les cas où ni le LOC ni le BIS cible ne seront atteints dans les 5 minutes seront également considérés comme un échec, le vécuronium sera administré à la dose de 0,1 mg.kg-1 après le LOC et le patient sera intubé après 4 minutes. Les patients seront ventilés à travers un masque facial pour maintenir la normocapnie en administrant un mélange air-oxygène avec FiO2 de 0,6 pendant la période d'induction jusqu'à l'intubation. La perfusion de fentanyl 1µg.kg.h-1 fournira une analgésie avec des bolus supplémentaires de 1µg.kg-1 avant l'incision cutanée, la sternotomie et au début de la CEC. Un bolus supplémentaire de suppléments analgésiques (fentanyl 1µg.kg-1) sera administré lorsque la pression artérielle moyenne (PAM) ou la fréquence cardiaque dépasse 25 % de la ligne de base <50. Si l'hypertension ou la tachycardie persiste avec un BIS ≤ 50, une perfusion de nitroglycérine ou d'esmolol sera utilisée. En cas d'hypotension, un soutien inotrope et/ou vasopresseur sera initié après s'être assuré de la normovolémie. Le sulfate d'atropine sera utilisé pour traiter la bradycardie (fréquence cardiaque <45b.p.m.) après exclusion d'autres causes traitables. La MAP sur CPB sera maintenue entre 50 et 80 mmHg en utilisant de la phényléphrine / nitroglycérine au besoin. L'hypothermie systémique jusqu'à 28 °C sera pratiquée pendant la CEC et les patients seront activement réchauffés à 36 °C avant la séparation de la CEC.

Le nombre de patients présentant des épisodes d'hypotension ou d'hypertension et le nombre d'épisodes d'hypotension ou d'hypertension nécessitant une modification de la concentration cible de propofol ou l'administration de tout médicament vasoactif seront enregistrés.

Sur la base de la réponse du patient précédent à l'administration de propofol à l'aide de Diprifusor à une concentration plasmatique cible prédéterminée de propofol (Cp), d'autres augmentations ou diminutions de Cp chez les patients suivants seront basées sur la méthode ascendante et descendante de Dixon. La Cp cible sera augmentée de 0,2 µg.ml-1 chez les patients qui n'atteignent pas un BIS de 50 et la Cp sera diminuée dans les cas suivants de 0,2µg.ml-1 chez les patients qui y parviennent. Ainsi, six à huit paires de transition d'échec à succès seront nécessaires pour le calcul de l'EC50 (c'est-à-dire la concentration cible à laquelle 50 % des patients atteignent un BIS de 50). La moyenne de la valeur médiane de ces transitions sera utilisée pour dériver la CE50.

À la fin de l'étude, les données BIS seront analysées pour la détermination hors ligne du temps d'induction. Il est défini comme le temps auquel le BIS atteint ≤50 pour 2 lectures consécutives depuis le début de la perfusion de propofol.

Groupe 2 :

Dans le groupe CLADS, l'initiation et la maintenance seront effectuées automatiquement selon la BRI. L'hémodynamique sera contrôlée automatiquement par le CLADS ainsi que par le support ionotropique manuel comme décrit ci-dessus.

CLADS est un système de perfusion adaptatif basé sur un modèle pharmacodynamique-pharmacocinétique, qui utilise le BIS comme variable contrôlée et la pompe à perfusion standard comme « actionneur ». L'« algorithme de contrôle » est basé sur la relation entre différents débits de perfusion de propofol (produisant différentes concentrations plasmatiques) et le BIS, en tenant compte des variables pharmacocinétiques (distribution, clairance). Cela a été établi au stade de développement de CLADS. L'algorithme modifie le débit de perfusion de propofol pour orienter et maintenir le BIS vers la cible définie en tenant compte du BIS existant, du temps écoulé depuis le début de la perfusion, de la pharmacocinétique, du facteur de délai entre la détection et la moyenne des données BIS, du facteur de délai entre le changement du débit de perfusion et le changement réel de la concentration plasmatique de propofol, ainsi que l'effet maximal du propofol.

Un PC compatible IBM avec processeur PENTIUM 4 ou supérieur 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 un système de perfusion (Pilot-C ; Fresenius, Paris, France) et des moniteur de signature (AS5 ; Datex Ohmeda Division, GE Healthcare, Singapour). L'administration de médicament peut fonctionner en deux modes - manuel et automatique. En mode manuel, le débit de perfusion de propofol est contrôlé manuellement via le clavier. En mode « automatique », le système contrôle automatiquement l'administration de propofol/isoflurane selon l'algorithme de contrôle. Le mode automatique comporte en outre trois options : (i) induction, (ii) maintenance et (iii) induction combinée à la maintenance. L'utilisateur doit entrer une valeur BIS cible, l'âge, le poids, la taille ainsi que le statut du patient à faible risque (ASA I-III), à haut risque (ASA III-IV, NYHA classe III), à très haut risque (ASA IV- V, NYHA III-IV), ou pédiatrique. Le système peut également fonctionner en mode « moniteur », où il met uniquement à jour le BIS et les autres données du patient et fournit un affichage graphique des valeurs actuelles et des tendances.

Le système met à jour les données électroencéphalographiques toutes les 5 s et calcule l'erreur BIS (BIS cible-BIS réel). Il utilise l'algorithme PID (différentiel intégral proportionnel) basé sur cette erreur pour modifier le taux de perfusion de propofol afin d'atteindre le BIS cible. L'algorithme affine le débit et la durée de l'administration du propofol différemment pendant les phases d'induction et d'entretien de l'administration de l'anesthésie. Pendant l'induction, le contrôleur tente d'atteindre la concentration cible de manière progressive (tout en recevant en continu un retour de BIS toutes les 5 s) sur la base de la relation entre les concentrations plasmatiques et le BIS. Pendant la maintenance, 30 s sont considérées comme une époque. Les trois premières ainsi que les trois dernières valeurs BIS de chaque époque sont moyennées et comparées pour évaluer la tendance. Lorsque les tendances indiquent une augmentation du BIS, des concentrations cibles plus élevées et donc des taux de propofol plus élevés sont fixés et vice versa si les tendances indiquent une diminution du BIS. Ces tendances sont également vérifiées par recoupement avec des tendances d'époque plus larges avant de modifier les médicaments.

Une fonction de sécurité a été ajoutée dans laquelle le propofol et d'autres anesthésiques sont arrêtés automatiquement chaque fois que l'hémodynamique tombe en dessous des limites de sécurité fixées par l'opérateur. Cela redémarrerait automatiquement lorsque l'hémodynamique s'améliorerait à des valeurs supérieures à la limite inférieure prédéfinie. La temporisation de cette coupure automatique est au maximum de 10 s, c'est-à-dire l'intervalle de mise à jour des vitaux dans le contrôleur.

Le temps nécessaire pour atteindre la perte de conscience, la dose de propofol requise pour l'induction et l'entretien, les dépassements de BIS et l'hémodynamique seront enregistrés chez les patients recevant du propofol à l'aide de CLADS.

À la fin de la chirurgie, CLADS/TCI sera interrompu et le patient sera transféré à l'unité de soins intensifs post-chirurgicale pour une ventilation mécanique élective.

ANALYSE STATISTIQUE - Les données physiologiques sont présentées sous forme de moyenne (ET) et les intervalles de temps sont présentés sous forme de médiane (intervalle). Les performances du système ont été évaluées en calculant l'erreur de performance médiane (MDPE), l'erreur de performance absolue médiane (MDAPE), l'oscillation et la divergence (tendances liées au temps) à l'aide des méthodes de Varvel et al.

L'erreur de performance est donnée par la formule :

PE = [(BISmeasured-BIStarget)÷BIStarget]×100 L'erreur de performance médiane (MDPE) qui reflète le biais de CLADS chez le ième sujet est déterminée comme MDPE=médiane {PEij j=1........Ni } où Ni est le nombre de valeurs (PE) obtenues dans la ième sous Erreur médiane de performance (MDPE) Erreur médiane de performance absolue (MDAPE)= médiane {I PEij j=1........Ni I} L'oscillation est déterminé à partir de l'équation Wobble=médiane {I PEij - MDPEiI , j=1......Ni }

Score global (GS) - Le score global est utilisé pour évaluer la profondeur guidée par EEG des systèmes de contrôle de l'anesthésie avec un scalaire :

GS=(MDAPE+WOBBLE)÷fraction de temps BIS∈(40,60) La divergence est la pente de l'équation de régression linéaire de l'erreur de performance absolue par rapport au temps et est exprimée en unités de pourcentage de divergence par minute. Une valeur positive indique un élargissement progressif de l'écart entre les valeurs ciblées et mesurées, tandis qu'une valeur négative indique que les valeurs mesurées convergent vers la cible. MDPE et MDAPE sont des mesures de biais et de précision, respectivement, l'oscillation mesure la variabilité intra-individuelle des erreurs de performance. Le pourcentage de temps pendant lequel le BIS reste à ±10 du BIS cible pendant la commande en boucle fermée (groupe CLADS) ou manuelle (groupe TCI) sera également calculé. L'adéquation du contrôle hémodynamique sera jugée par le pourcentage de temps d'anesthésie où la pression artérielle moyenne et la fréquence cardiaque (FC) sont à ± 25 % de la ligne de base.

Les différences entre les groupes seront analysées à l'aide du test t non apparié pour les données paramétriques et du test U de Mann-Whitney pour les données non paramétriques. Les données de comptage seront analysées à l'aide du test du chi carré. Toutes les analyses seront effectuées à l'aide de SPSS v21.0 pour Windows (SPSS Inc., Chicago IL, États-Unis) et une valeur P <0,05 sera considérée comme significative.

Pour le calcul de l'EC50 (concentration plasmatique à laquelle 50 % des patients obtiennent un BIS), le propofol requis pour l'induction sera calculé à l'aide de la méthode de Dixon et Massey. Six à huit paires sont nécessaires pour calculer l'EC50 à partir de la méthode ascendante et descendante de Dixon. Une analyse probit des données pour le groupe TCI sera ensuite effectuée pour déterminer EC50 et EC95.

À partir d'une étude pilote, les enquêteurs ont estimé que le contrôle manuel à l'aide de TCI maintenait le BIS dans la plage de ± 10 de la cible 70% du temps. Afin d'évaluer l'amélioration de 20 % de ce contrôle, les enquêteurs ont calculé qu'ils auraient besoin de recruter 36 patients pour atteindre une puissance de 80 % à 5 % d'erreur de type I. Au total, 40 patients ont été recrutés, en tenant compte d'une éventuelle attrition accidentelle des patients.