Variabilité du rythme cardiaque et tonus parasympathique

1. Variabilité du rythme cardiaque et tonus parasympathique CARO 20 mai 2011 Dr Mathieu JEANNE – pôle d’anesthésie réanimation – C.H.U. de Lille

2. déclaration de conflit d’intérêt MetroDoloris – société en création (bio incubateur Eurasanté) • valorisation du travail universitaire réalisé conjointement par l’équipe du Pr B. Tavernier et le Cic It 807 (R. Logier) • consultant scientifique (loi Allègre sur l’innovation et la recherche)

3. Variabilité du rythme cardiaque Arythmie sinusale respiratoire • chaque cycle respiratoire s’accompagne d’une brusque diminution de tonus paraS • qui entraîne une accélération transitoire du rythme cardiaque (diminution de l’intervalle RR) • au mieux visible sur la série RR bidimensionnelle : minimum local (I)

4. Analyse spectrale

5. Arythmie sinusale respiratoireAnalyse spectrale • Parmi les nombreux stimuli qui influencent le rythme cardiaque au travers du nœud sinusal, l’arythmie sinusale respiratoire joue un rôle clé Exemple d’analyse spectrale du tachogramme d’un patient sous anesthésie générale Seule une raie ventilatoire persiste dans le spectre (0.15Hz ->9 Cycles/mn)

6. motif respiratoire Arythmie sinusale et motif ventilatoire Traduction du phénomène sur le tachogramme Absence de stimuli : seule l’arythmie sinusale respiratoire influence la série RR Présence de stimuli (douleur, stress, anxiété …) : le tracé devient irrégulier et chaotique et son amplitude diminue

7. Noyau du tractus solitaire Noyau du nerf vague (X) Boucle réflexe paraS

8. ondelette de Daubechies (Daub4) Fourier HF : niveaux 2, 4 et 8 Fourier BF : niveaux 16 et 32 J Appl Physiol 1999

9. Etude cliniqueAnesthésie généraletotale intra veineuse

10. Anesthésie généraledeux composantes • Hypnose • Agents hypnotiques (propofol, halogénés, …) • Effet sur le cortex superficiel et boucles thalamo corticales • Effet mesurable sur EEG de surface (BISTM) • Réactivité • Effets sous corticaux • Morphiniques (Potentialisent l’effet des hypnotiques) • Liaison aux récepteurs µ et k • Effet mesurable sur diamètre et réflexe pupillaires

11. Groupe 3 N=12 Remifentanil 2 µg/kg puis 0.24 µg/kg/min Pas de réinjection n=16 Pas de réinjection n=7 Pas de réinjection n=7 Séquence earlylight-lightAnalg n=5; augm pallier 0.04 µg/kg/min Séquence earlylight-lightAnalg n=11; bolus 10 µg/kg Séquence earlylight-lightAnalg n=3; bolus 0.1 µg/kg Groupe 1 N=19 Sufentanil 0.5 µg/kg Groupe 2 N=18 Alfentanil 30 µg/kg 19 « premières » séquences nostim -earlyLight - lightAnalg 1 à 4 séquences earlyLight - lightAnalg par patient 51 séquences au total

12. Résultats préliminaires • anesthésie totale intra veineuse ; indice Bispectral (Aspect A2000) maintenu constant • objectif : anticiper les épisodes de réactivité hémodynamique (augmentation de 20% de FC ou PAS) • 51 séquences « noStim – earlyLight – lightAnalg » Jeanne M et al. Auton Neurosci. 2009;147(1-2):91-6

13. ? Mesure de la réactivitédu patient anesthésié? • Simplification de la mesure ?

14. Influence de la ventilation sur la série RR • Série RR • rééchantillonnée, centrée, normalisée • filtrée [0.15-0.5 Hz] (ondelettes) • l’influence de chaque cycle respiratoire induit un raccourcissement de la série RR • les surfaces T1, T2, T3, T4 mesurent l’influence de la ventilation sur la série RR • AUCminnu = min(T1, T2, T3, T4) et AUCtotnu = S(T1, T2, T3, T4) analgésie adéquate analgésie insuffisante

15. Résultats • n=90 séries RR • Deux situations cliniques distinctes • A : analgésie insuffisante, dans les 5 min précédant une réactivité hémodynamique (n=54 séries) • B : analgésie adéquate, à distance d’une réactivité (n=36 séries RR) Résultats hémodynamiques et HRV ; tests de Mann Whitney, données non appariées

16. Résultats (2) Corrélation entre • AUCminnu et HFnu (r2=0,81) • AUCtotnu et HFnu (r2=0,88) • AUCtotnu et AUCminnu (r2=0,92) Régression linéaire AUCtotnu = 5,1 * AUCminnu + 1,2

17. ANI = 100 * AUCtotnu / 12,8 Résultats (3) Analgesia Nociception Index • La surface occupée par la série RR dans la fenêtre étant au maximum 0,2*64=12,8, la proportion occupée par la série RR se calcule facilement ou encore ANI = 100 * [(5,1*AUCminnu + 1,2) / 12,8]

18. ** Résultats (4) ANI • p<0,0001 (Mann Whitney)

19. Séries RR simuléesfréquences ventilatoires variables

20. Séries RR simulées • Fréquences ventilatoires simulées de 8 à 15 c/min • Les mesures HFnu sont sous estimées pour des fréquences respiratoires de 8 et 10 c/min

21. Variation de fréquence respiratoire: intérêt de la mesure graphique Le changement de fréquence respiratoire ne modifie pas la surface influencée par la ventilation

23. ANI : proportionnel au tonus parasympathique

25. Cholecystectomie par coeliochirurgie Urgences, CHRU de Lille

26. CoeliochirurgieRésultats préliminaires • Patients adultes • Chirurgie coelioscopique urgente : appendicectomie ou cholécystectomie • ASA I ou II ; sans altération du système nerveux autonome • Anesthésie TIVA propofol et rémifentanil + curarisation • Ventilation assistée controlée Vt=8ml/kg – FR 12 c/min • Indice Bispectral maintenu dans [40-60] • Cible de rémifentanil fixée à 2 ng/ml après intubation ; augmentée en cas de réactivité hémodynamique (augmentation de 20% de FC ou PAS) • ANI (observationnel)

27. Résultats préliminaires • n=9 patients inclus • La réactivité hémodynamique est toujours précédée d’une diminution de l’ANI

28. Effet d’une douleur procédurale (biopsie musculaire) sur le système nerveux autonome Pr Vallée, Neuropédiatrie, CHRU de Lille Dr Avez-Couturier

29. Procédure Biopsie musculaire: • Sédation à T-12 h et T-3 h par hydroxyzine. • Analgésique de palier II à T-20 min (nalbuphine). • Hypnotique à T-15 min (midazolam). • Anesthésie locale par lidocaïne à T0. • Incision et prélèvement de muscle. • n = 28 patients • age = 6 ans [0.5-17] (médiane [min-max]) • sex ratio = 1.8 • FLACC à l’incision = 6 [2 – 9] (médiane [min-max])

30. Comparaison des mesures à T3 AprInc avec le score FLACC Test U de Mann-Whitney. (p= 0.031). Aire sous la courbe: 0.79 n=18 n=10

31. n : 13 parturientes • age : 21 à 39 ans • age gestationnel : 37 à 41 SA • APD : (bupi 0.125% puis 50 µg fentanil) • decubitus latéral gauche • 10 min d’enregistrement • analyse RR par FWT • Comparaison de T0 et T10

32. Donc : • l’APD induit une augmentation du tonus para sympathique • la diminution de LF/HF est entièrement due à l’augmentation des HF

33. n : 12 parturientes • age : 26 à 34 ans • age gestationnel : 37 à 41 SA • APD : (bupi 0.125% 20ml puis 50 µg fentanyl) • decubitus latéral gauche • 10 min d’enregistrement • analyse RR par FWT • Dermatome : T8 ± 2

34. Douleur du travail de l’accouchementet analgésie péridurale (APD) • Parturientes majeures, à terme, sans antécédent • 2003 - 2004 • Accouchement voie basse • Enregistrement ECG et mesure HRV • en début de travail : contractions espacées de plusieurs minutes; pas de douleur entre deux • avant induction de l’ APD; contractions fréquentes, douleur intense • après induction de l’APD (ropivacaine 10 mg et sufentanil 5 µg) et suppression de la douleur

35. Données cliniques

36. HRV - Effet de la douleur • 17 enregistrements complets • mesures hors et per contraction • Sous l’effet de la douleur (contractions) • le contenu spectral total diminue • l’amplitude max des séries RR diminue

37. HRV - Effet de la péridurale • Sous l’effet de l’analgésie péridurale • l’amplitude min et max des séries RR augmente

38. * Mesures HFnu et AUCtotnu

39. Séries RR normalisées filtrées

40. En phase algique (A), l’effet des contractions est clairement visible • Il disparait quand l’analgésie péridurale est installée (C)

41. Etude complémentaire • Parturientes à terme • 2010 • accouchement voie basse avec APD • Enregistrements • douleur avant pose de l’APD • après suppression de la douleur par APD • Retraitement des séries RR a posteriori

42. Résultats • n=35 parturientes incluses • age : 30 (5) ans • IMC : 24.1 (4.8) kg.m-2 • test t (mesures appariées)

43. Conclusion • Le monitorage de la balance analgésie / nociception est en plein essor depuis quelques années • Son bénéfice chez le patient conscient reste encore à démontrer • enfant • patient agé • patient conscient non communiquant • Prédiction de l’hypotension après rachi anesthésie ?