[ins%tutanesthesiereanima%on.org]. Document sous License Crea%ve Commons (byncsa). 1 ACADEMIE DE PARIS Année 2014 MEMOIRE Pour l’Obtention du Diplôme d’Etudes Spécialisées d’Anesthésie-Réanimation Coordonnateur : Monsieur le Professeur Didier Journois COMPARAISON DE LA MESURE DU TRAIN-DE-QUATRE A L’ADDUCTEUR DU POUCE EN ACCELEROMYOGRAPHIE AVEC UN DISPOSITIF CALIBRE : le TOF WATCH SX® VERSUS UN DISPOSITIF NON CALIBRE : le TOF SCAN® Par Nora Colegrave Présenté et soutenu le 7 avril 2014 Directeur du mémoire : Madame la Docteur Valérie Billard Relecture : Monsieur le Professeur Christophe Baillard
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ACADEMIE DE PARIS
Année 2014
MEMOIRE
Pour l’Obtention du Diplôme d’Etudes Spécialisées
d’Anesthésie-Réanimation
Coordonnateur : Monsieur le Professeur Didier Journois
COMPARAISON DE LA MESURE DU TRAIN-DE-QUATRE A
L’ADDUCTEUR DU POUCE EN ACCELEROMYOGRAPHIE AVEC
UN DISPOSITIF CALIBRE : le TOF WATCH SX® VERSUS UN
DISPOSITIF NON CALIBRE : le TOF SCAN®
Par
Nora Colegrave
Présenté et soutenu le 7 avril 2014
Directeur du mémoire : Madame la Docteur Valérie Billard
Relecture : Monsieur le Professeur Christophe Baillard
La sous-utilisation des moniteurs de la curarisation lors des enquêtes réalisées ces dernières années a amené une réflexion sur la simplification de leur utilisation. Le but de cette étude est de comparer deux moniteurs de la curarisation, l’un dont l'intensité de stimulation est déterminée par une calibration préalable, le TOF watch SX®, et l’autre récemment commercialisé dont l'intensité est fixée arbitrairement, le TOF scan®.
Type d’étude : Pilote, prospective, observationnelle, monocentrique.
Matériels et Méthodes :
Les patients adultes, nécessitant une anesthésie générale avec intubation oro-trachéale et curarisation entre juin et octobre 2013 à l’Institut Gustave Roussy étaient éligibles.
Les accéléromètres étaient installés sur les deux bras en abduction et délivraient une stimulation de type train de quatre. Les données recueillies étaient :
- L’intensité supra-maximale lors de la calibration du TOF watch SX®,
- A l'installation de la curarisation : les délais respectifs des 2 appareils pour obtenir un rapport T4/T1 à 70%, 50%, 10%, < 4 réponses et 0 réponse.
- Lors de la décurarisation : le délai de réapparition de 1, 2, 3, 4 réponses puis d'un T4/T1 à 10%, 25%, 40%, 70%, 75% et 90%.
Ces délais étaient comparés par le test de Student, et présentés à l’aide de graphiques de Bland et Altman.
Résultats :
Sur 32 patients étudiés, l’intensité supra-maximale de stimulation avec le TOF watch SX® est en moyenne de 55 ± 8 mA (elle est fixe à 50 mA avec le TOF Scan).
Le délai pour obtenir une curarisation complète n’est pas significativement différent (p>0,05), mais l’analyse selon Bland et Altman retrouve un biais à -26 secondes et des limites d’agrément entre -172 et +119 secondes ce qui montre une faible concordance entre les 2 appareils.
Pour obtenir une décurarisation complète (T4/T1 >90%), on ne retrouve pas non plus de différence significative en minutes et le biais et les limites d’agrément sont étroites (biais à 0 min, limites [-4 ; +4]) ce qui montre une bonne concordance entre les 2 mesures pour le réveil et l’extubation.
Conclusion :
La comparaison du TOF watch avec calibration de l’intensité et du TOF scan sans calibration retrouve une bonne concordance pour la décurarisation complète et l’extubation mais une mauvaise concordance pour le délai d’intubation, et les délais de réversion pharmacologique. Les deux appareils ne sont donc pas interchangeables.
Mots clefs : Accéléromyographie, TOF watch SX®, TOF scan®, calibration.
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INTRODUCTION
A INTERET DU MONITORAGE DE LA CURARISATION.
L’intérêt du monitorage de la curarisation a été mis en évidence depuis les années 19501,2.
Il concerne à la fois l’induction anesthésique pour déterminer le délai de curarisation permettant de
faciliter l’intubation oro-trachéale, puis il peut être utile en peropératoire pour quantifier le degré de
relâchement neuromusculaire nécessaire à certaines chirurgies. Il permet aussi de guider les
réinjections éventuelles de curares en cas de levée partielle du bloc neuromusculaire ou de guider la
réversion pharmacologique en fin d’intervention.
Enfin la mise en évidence d’une curarisation résiduelle en fin d’intervention reste fréquente
actuellement3,4, pouvant avoir des conséquences importantes en terme de morbi-mortalité. Le rôle
d’un monitorage de curarisation permettant de diagnostiquer l’absence de paralysie résiduelle a été
largement démontré5–7.
B SOUS-UTILISATION DU MATERIEL DE MONITORAGE
Des enquêtes de pratique récentes montrent que malgré toutes les études scientifiques parues
depuis cinquante ans et particulièrement ces 1dix dernières années, le monitorage de la curarisation
reste sous-utilisé.
Une enquête française publiée en 2008 par Duvaldestin et al8 montrait chez 1230 anesthésistes
répondant à un questionnaire :
- Un taux d’utilisation d’un monitorage de la curarisation dans 52% et 74% des cas si l’injection de
curare était unique ou répétée respectivement,
- Une réversion pharmacologique systématique, fréquente, épisodique ou exclue dans 6%, 26%, 55%
ou 13% des cas respectivement.
Le même type d’enquête, à plus grande échelle et parue en 2010 sur l’anesthésie menée aux Etats-
Unis et en Europe retrouvait les chiffres suivants 9 :
- 2636 anesthésistes participant,
- 64.1% des praticiens américains et 52.2% des européens estimaient l’incidence d’une faiblesse
neuromusculaire cliniquement perceptible inférieure à 1% (P<0.0001),
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- La réversion pharmacologique était moins fréquente en Europe qu’aux Etats-Unis (18% vs 34.2%,
respectivement ; P <0.0001), et le monitorage objectif était moins souvent disponible aux Etats-Unis
qu’en Europe (22,7% versus 70,2% ; P<0,001),
- 19,3% des européens et 9,4% des américains n’avaient jamais utilisé d’appareil de monitorage
neuromusculaire,
- La plupart des anesthésistes ayant participé à l’enquête répondaient que les moniteurs de
curarisation à usage quantitatif (ratio T4/T1) ou qualitatif (nombre de réponse visuelle ou tactile
après neurostimulation) ne devraient pas faire partie d’un monitorage régulier.
On voit donc l’intérêt de simplifier les procédures de monitorage, si l’on estime que c’est une des
raisons pour lesquelles le monitorage de la curarisation ne se fait toujours pas assez en pratique.
C MONITORAGE DE LA CURARISATION
1. Principe10 :
Le monitorage de la curarisation consiste à stimuler un nerf électriquement et à observer la
contraction musculaire réponse du muscle correspondant afin d’évaluer l’état de la jonction
neuromusculaire.
Il existe plusieurs couples nerfs-muscles utilisables avec des sensibilités différentes aux curares et des
délais de curarisation-décurarisation différents. Le nerf ulnaire avec l’adducteur du pouce est le
couple le plus utilisé car c’est le plus pratique à mettre en œuvre et sa sensibilité à la curarisation est
corrélée à celle des muscles du pharynx, d’où son utilité pour le diagnostic de paralysie résiduelle.
2. Le train de quatre ou Td4 :
Introduit en 1970, le Td4 est un type de neurostimulation.
Il correspond à quatre stimulations d’intensité supra-maximale à 2Hz (soit toutes les 0,5 secondes). Il
est nécessaire de laisser au moins 10s entre chaque Td4 (cela pourrait modifier l’estimation de la
curarisation par un délai trop bref).
Ce mode de stimulation repose sur l’observation que l’augmentation de la fréquence de stimulation
s’accompagne de l’apparition d’une fatigue musculaire liée à la diminution de la libération
d’acétylcholine à chaque impulsion en cas de bloc non dépolarisant.
Le train de quatre correspond au nombre de réponses suivant ces quatre stimulations.
- S’il n’y a pas de curarisation, on obtient quatre réponses.
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- La perte d’1 réponse correspond à un blocage neuromusculaire de 75-80%
- La perte de 2 réponses correspond à un blocage neuromusculaire de 85 %.
- La perte de 3 réponses correspond à un blocage neuromusculaire de 90 %
- La perte de 4 réponses correspond à un blocage neuromusculaire de 98-100 %
Le rapport T4/T1 est obtenu en divisant l’amplitude de la 4e réponse sur l’amplitude de la 1e réponse
et permet ainsi la mesure du bloc neuromusculaire après l’utilisation d’un agent curarisant non
dépolarisant.
Pour évaluer les réponses au Td4, il existe des méthodes discrètes (visuelle, tactile) ou quantitatives
basées sur la mesure de différents types de réponse (force, accélération, EMG…).
TOF ou train de quatre
3. L’accéléromyographie (AMG) :
La méchanomyographie (MMG) a été considérée de nombreuses années comme étant le gold
standard pour la quantification d’un bloc neuromusculaire11.
L’accéléromyographie est une technique qui a été pour la première fois décrite en 198812.
L’accéléromyographie mesure l’accélération isotonique du muscle ainsi stimulé.
Ce dispositif est basé sur la 2e loi de Newton : Soit Force = Masse* Accélération
En considérant la masse constante, la force du muscle peut être calculée si l’accélération est
mesurée. Le mouvement du muscle génère un courant dans le matériau piézoélectrique corrélé à
l’accélération.
Depuis, son usage s’est imposé en pratique de par sa simplicité d’utilisation et de par son faible coût
comparé à la méchanomyographie.
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L’accéléromyographie permet de diminuer l’incidence de la curarisation résiduelle, en étant
supérieure à un monitorage subjectif (tactile ou visuel) ou à l’absence de monitorage5,13,14.
Il existe une bonne concordance entre l’AMG et la MMG, même si les résultats ne sont pas
interchangeables15–17.
4. Critères de qualité d’un monitorage neuromusculaire :
a. Préparation de la peau :
Propre et nettoyée avec de l’alcool pour diminuer l’impédance cutanée.
b. Préparation des électrodes :
De chaque côté le long du nerf à stimuler, d’une distance de 3-6 cm entre elles, avec une taille
d’électrode entre 7 et 11 mm pour éviter une diminution de l’intensité de la stimulation, et enfin
avec le pôle négatif en distalité.
c. Température :
Les variations de température centrale modifient la pharmacodynamie et pharmacocinétique des
curares. De plus une température cutanée trop basse entraîne une augmentation de l’impédance
cutanée et peut faire varier l’intensité du courant, c’est pourquoi il est important de monitorer la
température cutanée et la température centrale.
d. Stabilisation du signal18,19 :
Il est théoriquement souhaitable d’avoir une valeur contrôle initiale stable pendant au moins 2 à 5
minutes avant l’injection du curare. Cette stabilisation peut être obtenue en stimulant par des
simples twitch ou des Td4 (période de stabilisation d’environ 20 minutes) mais peut être réduite à 2-
5 minutes en réalisant initialement une stimulation tétanique de 50 Hz pendant 5 secondes. En
l’absence de stabilité obtenue, cela peut entraîner des variations de hauteur de twitch par la suite.
e. Immobilisation :
Le but est d’éviter tout mouvement du bras et de l’avant-bras stimulés car les moniteurs de
curarisation y sont très sensibles.
f. Précharge17,20 :
Le fait d’utiliser une précharge de 75-150 g permet d’augmenter la précision des mesures. Elle
permet d’éviter que le pouce ne touche la paume durant la simulation et fausse ainsi la mesure.
g. Normalisation15,21:
L’AMG surestime la récupération neuromusculaire comparée à la MMG. Les valeurs de base de
l’AMG sont souvent proches ou supérieures à 1. Elles sont globalement supérieures à celles obtenues
en MMG.
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Un plus haut chiffre de rapport T4/T1 de base, avant curarisation, implique qu’un plus haut rapport
T4/T1 est nécessaire lors de la décurarisation pour exclure une paralysie résiduelle. Si un rapport
T4/T1 >90% est nécessaire en MMG pour exclure cette paralysie résiduelle, en AMG cette valeur est
probablement supérieure et tend vers 1.
Il est donc recommandé de normaliser (de rapporter les valeurs au rapport T4/T1 de base : en
divisant la valeur obtenue lors de la décurarisation par la valeur de base) pour augmenter la précision
du résultat11,17.
Exemple, si le taux contrôle est de 1,20 alors on doit attendre 1,08 rapport T4/T1 pour éviter une
curarisation résiduelle (90% de 1,20).
h. Calibration et recherche de l’intensité supra-maximale :
La hauteur du twitch de contrôle (T1) correspond à la hauteur du twitch lorsque le patient n’est pas
curarisé. Pendant la calibration, sa hauteur est normalement fixée à 100% et va servir de
comparaison pour des stimulations ultérieures. La hauteur du twitch peut être influencée par
l’importance du signal du capteur d’accélération ainsi que par l’intensité du courant de stimulation.
La calibration permet de contrôler ces deux facteurs.
En effet, l’intensité du signal fourni par le capteur d’accélération peut varier d’un patient à l’autre.
Afin d’établir une valeur de référence avant d’injecter le myorelaxant, la sensibilité du gain du
capteur est réglée pour obtenir un twitch de référence égal à 100%.
- Pour obtenir cette valeur de référence, le courant est progressivement augmenté jusqu’à
obtenir une réponse musculaire et donc une hauteur du twitch maximale et stable à plus ou
moins 10%. A ce moment là, toutes les fibres musculaires innervées par ce nerf se
contractent. C’est seulement quand ce seuil et la hauteur du twitch ne sont plus influencés
par l’intensité du courant de stimulation, que l’on considère avoir obtenu la stimulation
supramaximale.
Intensité supra-maximale
Cette intensité dépend aussi de la fréquence de stimulation. Le courant maximal délivré par
les neurostimulateurs est de 60-80 mA. La durée de stimulation recommandée est de 200
micro sec, et doit rester inférieure à 300 micro sec car elle pourrait alors diminuer l’intensité
de la stimulation.
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Dans les recommandations de bonnes pratiques cliniques pour la réalisation d’études
pharmacologiques sur les curares non dépolarisants parues en 200711, il est recommandé de
calibrer l’accéléromyographe lors de l’induction anesthésique et d’expliquer dans l’étude la
façon dont est faite cette calibration.
Deux études mettent en évidence une différence de résultats en présence ou en absence d’une
calibration :
a- Capron et al en 200415 étudient les premiers comment utiliser l’AMG pour améliorer la
détection d’une curarisation résiduelle en pratique clinique régulière.
Ils mesurent la récupération neuromusculaire en comparant l’AMG et le MMG sur chaque bras.
L’AMG est soit calibré, soit non calibré ; et la récupération en cas d’AMG non calibré est exprimée
sous forme normalisée ou non normalisée. Au total 3 groupes de résultats sont comparés.
- Groupe A non calibré non normalisé
- Groupe B calibré non normalisé
- Groupe B calibré normalisé
Il est calculé la valeur prédictive négative de valeurs de rapport T4/T1 avec l’AMG de 0,9 puis 0,95 et
1,0 pour détecter une curarisation résiduelle (correspondant à une valeur de MMG de 0,9)
Il est retrouvé une amélioration de cette valeur prédictive lorsqu’il y a calibration et normalisation et
ce quel que soit la valeur du rapport T4/T1 en AMG (0,9 0,95 ou 1,0).
Néanmoins, cette valeur prédictive négative ne devient acceptable que pour un rapport T4/T1 en
AMG au moins égal à 1,0 (avec des VPN devenant supérieure à 90%, calibré ou non calibré).
Valeur prédictive négative
Rapport T4/T1 à l’AMG Calibré Non calibré
Non normalisé
Non calibré
Normalisé
0,9 37[20-56]% 40[23-59]% 89[70-98]%
0,95 70[51-85]% 60[41-77]% 92[75-99]%
1,0 97[83-100]% 77[58-90]% 96[80-100]%
Tableau 1, VPN des différents TOF ratio avec AMG pour exclure une paralysie résiduelle (diagnostiquée avec un MMG).
b- La deuxième étude à étudier l’intérêt de calibrer ou non l’AMG est une étude publiée par
Schreiber22 en 2011.
Sont comparés chez 96 patients la dernière mesure faite en fin d’intervention avec un
accéléromyographe calibré à une mesure faite immédiatement après avec le même
accéléromyographe mais non calibré.
L’étude retrouve une discordance entre les deux mesures chez 88 des 96 patients. Le T4/T1 moyen
est de 1,03±0,12 (mesure calibrée) versus 1,01±0,19 (mesure non calibrée).
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Selon Bland et Altman, il existe un biais (moyen) à 0,01 +/- 0,07 et des limites d’agrément comprises
entre 0,15 et -0,15.
Graphique de Bland et Altman comparant les mesures calibrées et non calibrées,
Ligne noire épaisse=biais, Lignes noires fines=limites d’agrément
Dans cette étude, le degré de discordance augmente entre les deux types de mesures (calibrée ou
non) lorsque que la limite choisie du rapport T4/T1 passe de 1 à 0,9, ce qui va dans le sens des autres
études actuellement montrant que le seuil du rapport T4/T1 en AMG pour éliminer une curarisation
résiduelle, qu’il soit calibré ou non calibré, doit être égal ou supérieur à 1.
Dans ce cas il existe une bonne concordance entre les mesures calibrées et non calibrées.
D LES DEUX MATERIELS UTILISES DANS L’ETUDE
1. Le TOF watch® :
Le TOF watch SX® est un accéléromyographe. Il existe trois moniteurs dans la gamme TOF-watch