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Sédation en ventilation spontanée
Intérêt du propofol en anesthésie ORL adulte et enfant
par Laffon M. , mis a jour le 2 novembre 2009

La sédation en ventilation spontanée en « chirurgie ORL » est une technique difficile qui nécessite une expérience et une bonne coordination de l’ensemble de l’équipe. Elle modifie la mécanique ventilatoire avec réduction globale de la capacité du patient à augmenter sa réponse ventilatoire en cas de stimulation hypercapnique ou d’obstacle 1.

Que ce soit chez l’enfant ou l’adulte, elle concerne des procédures opératoires courtes avec souvent une fin inopinée. Celles-ci ont, comme caractéristique, de comporter un stimulus douloureux (laryngoscopie, bronchoscopie) qui peut être itératif et ce, dans une zone réflexogène, avec un risque de laryngo- ou bronchospasme et dont l’exposition est parfois difficile. Le risque de laryngospasme est au moins de 3 % si on se réfère à l’incidence après endoscopie avec ventilation intermittente 2. Alors que le risque d’hypoxémie est constant tout au long de la procédure, le circuit de ventilation « machine – patient » est parfois discontinu ou pour le moins ouvert.

Que ce soit chez l’enfant ou l’adulte, elle concerne des procédures opératoires courtes avec souvent une fin inopinée. Celles-ci ont, comme caractéristique, de comporter un stimulus douloureux (laryngoscopie, bronchoscopie) qui peut être itératif et ce, dans une zone réflexogène, avec un risque de laryngo- ou bronchospasme et dont l’exposition est parfois difficile. Le risque de laryngospasme est au moins de 3 % si on se réfère à l’incidence après endoscopie avec ventilation intermittente 2. Alors que le risque d’hypoxémie est constant tout au long de la procédure, le circuit de ventilation « machine – patient » est parfois discontinu ou pour le moins ouvert.

Ces procédures concernent des patients ayant le plus souvent une hyperréactivité bronchique (corps étranger, bronchopathie chronique obstructive, intoxication tabagique) et/ou un terrain particulier (dénutrition, éthylisme chronique, insuffisance coronarienne ou respiratoire chronique) nécessitant une anesthésie titrée de par les modifications pharmacodynamiques et/ou cinétiques.

Les impératifs anesthésiques, pour cette sédation en ventilation spontanée de courte durée, sont de maintenir une narcose suffisante, stable, n’entraînant pas de mémorisation, diminuant la réactivité des voies aériennes supérieures, et avec parfois un impératif de stabilité hémodynamique alors que les stimuli nociceptifs sont variables durant la procédure. Le choix de produits anesthésiques de délai et d’action courtes permettant la titration et de s’adapter à la variabilité des stimuli est le plus judicieux. Quel que soit le choix des produits, une anesthésie locale de glotte et laryngée soigneuse est toujours associée. La lidocaïne à 5 % en spray (un spray = 8 mg) peut être utilisée chez l’enfant à condition de limiter la dose administrée à 1 spray chez le nourrisson < 10 kg et 2 sprays si le poids et compris entre 10 et 20 kg 3. Les doses maximales sont, chez l’enfant, de 3 mg/kg et de 6 mg/kg chez l’adulte.

Ainsi, au moins trois produits d’anesthésie peuvent prétendre avoir leur place dans cette indication : le rémifentanil, le sévoflurane et le propofol. Le propofol possède des caractéristiques propices à la chirurgie laryngo-endoscopique en ORL que nous passerons en revue. Le partage de « l’airway » avec le chirurgien et, de fait, l’absence d’étanchéité du circuit ventilatoire « machine – patient » sont en faveur d’une anesthésie par voie intraveineuse évitant une exposition inutile du personnel du bloc opératoire au sévoflurane.

Le propofol entraîne une amnésie antérograde. De par la fréquence des patients ASA 3, le risque de mémorisation est important lors de l’endoscopie. L’administration intraveineuse constante au cours de la procédure, contrairement à l’anesthésie par inhalation, ainsi que son pouvoir amnésiant sont deux points importants pour éviter une mémorisation. L’amnésie induite par le propofol est inférieure à celle induite par le midazolam 4,5. L’amnésie est concentration dépendante 6, et apparaît pour des concentrations de 0,6 à 0,8 µg/mL 7,8. Évaluée chez des patients bénéficiant d’une intubation vigile, elle semble être constante au delà de 1,5 µg/mL. Étant donnée la controverse concernant le monitorage de la profondeur d’anesthésie et le risque d’artéfacts lors de la procédure, le maintien de la concentration au site effet au-dessus de la concentration notée lors de la perte de conscience parait judicieuse.

La diminution du tonus et de la réactivité des structures pharyngo-laryngées par le propofol font que ce dernier est un hypnotique de choix pour la laryngoscopie et qu’il a été retenu par la conférence de consensus pour l’indication de l’intubation sans curare (« indication de la curarisation en anesthésie »). Lors de l’induction, l’observation sous fibroscopie des cordes vocales montrait une abduction plus importante des cordes vocales avec le propofol qu’avec le thiopental 9. Cet effet est en accord avec les données électromyographiques des muscles cricoïdien et crico-aryténoïdien postérieur après injection de propofol chez le chien 10. La diminution de la réactivité bronchique est dépendante de la dose et principalement médiée par une diminution du tonus vagal, l’action directe observée in vitro sur la fibre musculaire étant à des concentrations plus élevées que celles utilisées en clinique 11,12. Chez l’enfant, l’augmentation de la concentration de propofol s’accompagne d’une diminution du diamètre des voies aériennes supérieures avec un risque plus probable d’obstruction 13,14. Cet effet est plus prononcé chez le nourrisson 15. Chez des asthmatiques, la fréquence de bronchospasmes et de sibilants rapportée était moindre au décours d’une intubation trachéale lorsque l’induction était réalisée par du propofol versus des barbituriques 16. De même, les résistances pulmonaires après intubation sont plus basses après du propofol qu’après de l’étomidate, drogue potentielle chez le patient ASA 3 17.

De par ces caractéristiques pharmacocinétiques, délai et durée d’action courtes (tableau), le propofol est un agent hypnotique de choix pour s’adapter à la durée imprévisible de la « chirurgie laryngo-endoscopique », ainsi qu’à la variabilité des stimuli nociceptifs. De plus, la modélisation de sa pharmacocinétique permet son administration intraveineuse à objectif de concentration (AIVOC) plasmatique. Ce mode d’administration permet d’obtenir une concentration cible, mais aussi constante au cours du temps et donc d’obtenir un réveil plus précoce que lors d’une administration en mode massique continu. Par ailleurs, l’étude de la relation concentration – effet, et son intégration au modèle pharmacocinétique, permettent un mode AIVOC au site effet (EEG par exemple). Pour pratiquer l’AIVOC avec le propofol, le praticien doit retenir quelques notions de pharmacologie 18 :

- La concentration permettant d’obtenir 50 ou 95 % d’un effet maximal (exemple : niveau de BIS) dépend de l’intensité du stimulus appliqué et des médications associées. L’induction au propofol nécessite des concentrations cibles plasmatiques variant de 4 à 6 µg/mL, plutôt 4 µg/mL chez un patient prémédiqué et en association à un morphinique, 6 µg/mL ou plus chez un patient non prémédiqué et sans adjonction de morphinique 19. D’autres covariables interviennent également tels que le sexe, l’âge, le poids et la fonction rénale.

- La distribution du propofol, comme la plupart des agents anesthésiques intraveineux, se fait selon des modèles à plusieurs compartiments.

- La vitesse d’équilibration entre le compartiment central et le compartiment site effet dépend de la constante d’équilibration sang / site effet (exemple : sang/cerveau) ainsi que du gradient des concentrations respectives entre les deux compartiments. Cette constante d’équilibration sang/site effet est appelée Ke0.

- Les constantes ke0 caractérisant son effet hypnotique et son effet hypotenseur sont différentes, ce qui explique que, lors de son administration en bolus, l’hypotension est retardée par rapport à l’effet hypnotique. Après administration rapide à 4 objectifs de concentration entre 1 et 12 g/mL, les demi-vies d’équilibre plasma - BIS étaient 2,31 - 2,30 - 2,29 et 2,37 min chez des patient âgés respectivement de 20-39, 40-59, 60-69, et 70-85 ans alors que les demi-vies d’équilibre pour obtenir une baisse de tension étaient de 5,68 - 5,92 - 8,87 et 10,22 min 20. Pour faire coïncider ces deux effets, il est important de réduire la cible et de choisir une vitesse d’injection lente.

- Il existe un effet synergique entre le propofol et les opioïdes 21. Concernant le BIS, cette synergie n’a pas d’impact clinique 22.

- La titration en mode AIVOC est plus précise en concentration au site effet.

- Les modèles pharmacocinétiques utilisés ne sont pas équivalents. Validés sur des populations différentes, leurs constantes et covariables diffèrent.

Modèle Population Covariables Biais / Précision
Marsh > 16 ans, > 30kg Poids -7 % / 18 %
Shnider 18 - 81 ans, > 44 kg Poids, Age, Taille -7 à 19 % / 8 à 19 %
Kataria 3 - 25 ans, > 11 - 61 kg Poids, Age 7 % / 17 % 23,24

En pratique, une seule étude chez l’adulte décrit avec précision la technique d’anesthésie lors de la « chirurgie laryngo-endoscopique » (laryngoscopie, bronchoscopie) en ventilation spontanée 25. Elle comparait deux modes d’administration du propofol : le mode massique avec un débit de 600 mL/h jusqu’à la perte du contact verbal suivi d’une perfusion de 6 mg/kg/h, ou le mode AIVOC avec un objectif de concentration initial au site effet de 2,5 g/mL puis modifié par paliers de 0,5 g/mL toutes les 2 minutes jusqu’à la perte du contact verbal (logiciel Stanpump). Dans tous les cas, il était associé une injection préalable de 10 g/kg d’alfentanil et une anesthésie locale en complément. Le débit de perfusion et la concentration cible étaient modifiés en cours de procédure, en fonction de la réponse clinique. Les résultats rapportés notaient que la dose totale administrée était comparable dans les deux groupes. Toutefois, dans le groupe AIVOC, la fréquence des mouvements ou des épisodes de toux à l’insertion du laryngoscope et les épisodes d’apnée étaient plus faibles, avec respectivement 15 versus 44 % et 15 versus 85 %, ainsi que la PaCO2 en fin de procédure (58 ± 9 versus 50 ± 7 mmHg) avec, par ailleurs, des variations hémodynamiques divisées par deux et un délai de réveil plus court de 4 minutes si on considère la valeur médiane dans le groupe AIVOC. Ce travail confirme l’intérêt de l’AIVOC, mais montre aussi la difficulté de maintenir l’équilibre entre anesthésie permettant la laryngoscopie en suspension et ventilation satisfaisante. Il illustre bien que l’administration de bolus répétés expose fréquemment à la survenue d’épisodes d’apnée 26.
Par ailleurs, ces résultats confirment que la concentration-cible au site effet pour l’induction avec ventilation spontanée est entre 3 et 4 g/mL, voire moins chez le sujet âgé ou débilité. Pendant l’endoscopie, en l’absence de monitorage de la profondeur d’anesthésie, il est souhaitable que la concentration cible, ajustée en fonction de la réactivité hémodynamique et la ventilation, soit maintenue au-dessus de la concentration au site d’action contemporaine de la perte de conscience. Comme les bolus de propofol, son association à un opioïde expose au risque de perte de la ventilation spontanée si leur interaction n’est pas prise en compte. L’interaction propofol - rémifentanil a été beaucoup étudiée et modélisée 22,27. On considère qu’une concentration au site effet de 1 ng/mL réduit la dose de propofol de 50 %. Chez l’adulte, pour la laryngoscopie, une concentration de 4 ng/mL diminue la concentration cible de propofol d’environ 2/3 22.

Chez l’enfant, il n’existe pas d’étude détaillant l’utilisation du propofol en mode AIVOC lors de laryngoscopies ou de bronchoscopies rigides. La première raison est l’absence d’intégration du modèle de Kataria dans les pilotes d’anesthésie. La seconde est que la place du propofol, pour des raisons pratiques, ne semble pas se situer à l’induction. La conduite à tenir en dehors d’un contexte d’estomac plein, ce qui est le cas pour la plupart des enfant admis pour suspicion d’inhalation de corps étranger, consiste à réaliser une induction par inhalation au sévoflurane. Après la mise en place d’une voie veineuse, l’administration de propofol en bolus complète parfois la narcose du sévoflurane lors de la laryngoscopie ou de la mise en place du bronchoscope rigide qui requiert une anesthésie profonde afin d’abolir le réflexe de toux dû aux manipulations laryngo-trachéo-bronchiques. Lors d’une induction au sévoflurane, l’évaluation de l’administration de 0 - 0,5 - 1 - 2 ou 3 mg/kg de propofol chez des enfants de 2 à 8 ans en ventilation spontanée, notait que la laryngoscopie était plus aisée après 3 mg/kg. Toutefois, le risque d’apnée était augmenté avec une durée médiane d’apnée de 0 s pour les doses 0 - 2 mg/kg et 254 s pour 3 mg/kg 28. Un relais du sévoflurane par le propofol en administration intraveineuse continue est toujours possible, mais l’absence de modèle pharmacocinétique fiable tenant compte de l’interaction avec le sévoflurane expose à des sur- ou sous-dosages.

Conclusion

Chez l’adulte, le propofol administré en mode AIVOC au site effet est un hypnotique de choix pour la sédation en ventilation spontanée en « chirurgie ORL ». Son administration doit être titrée et tenir compte de la potentialisation des opioïdes, d’autant que le patient est âgé ou ASA 3. Chez l’enfant, la place du propofol est celle d’un hypnotique « adjuvant » en complément du sévoflurane, de par ses propriétés sur la musculature, la réactivité pharyngo-laryngo-bronchique ainsi que sa durée d’action courte.

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