Anesthésie à bas débit : relever les défis avec l'automatisation

Dans l'anesthésie à bas débit, un système de réinspiration utilise un débit de gaz frais (DGF) inférieur à la ventilation minute du patient. Cette approche permet à une partie importante des gaz expirés, à l'exception du dioxyde de carbone (qui est absorbé), d'être réinspirée par le patient.
Le débit faible est généralement caractérisé par un DGF inférieur à 1,0 L/min. Il existe différentes gradations dans le spectre DGF, telles que le débit faible, le débit minimal ou le débit métabolique, qui font référence à une réduction supplémentaire du DGF. Pour le Dr Jan Hendrickx, anesthésiste à l'hôpital OLV d'Alost, en Belgique, ces termes historiques ne font référence qu'à trois points de l'ensemble du spectre DGF, respectivement 1, 0,5 et 0,2 L/min : « Bien que ces termes soient largement utilisés, il est plus précis de faire référence au DGF spécifique utilisé. Un terme qui gagne en popularité, l'anesthésie à bas débit, met l'accent sur l'adaptation à un DGF inférieur à celui actuellement utilisé. Plutôt que de s'en tenir à une définition stricte du DGF, il s'agit de faire évoluer sa pratique vers le niveau de DGF le plus bas avec lequel on se sent à l'aise. Ce débit faible contrôlé par rapport à un objectif rend les distinctions traditionnelles en matière de débit quelque peu arbitraires. »

L'anesthésie à bas débit émet moins de gaz dans l'atmosphère et améliore la composition gazeuse de l'air inhalé :

• Avantages environnementaux : réduction de la pollution et des déchets
  Tous les gaz anesthésiques agissent comme des gaz à effet de serre et finissent par être rejetés dans l'atmosphère. Certains anesthésiques halogénés ont un potentiel de réchauffement climatique jusqu'à 7 020 fois supérieur à celui du CO₂^[1], le desflurane étant le plus impactant. L'anesthésie à bas débit limite le rejet de ces agents dans l'environnement. 
• Avantages pulmonaires : préservation de la chaleur et de l'humidité
  Un avantage supplémentaire est l'amélioration du chauffage et de l'humidité des gaz généralement froids et secs qui entrent dans le système de respiration circulaire à partir des prises murales de la salle d'opération. Plus le DGF est faible, plus le CO₂ est traité par l'absorbeur de CO₂ , ce qui entraîne une augmentation de la production de H₂O et de chaleur. » Cette optimisation stimule la clairance mucociliaire, stabilise la température corporelle, diminue la perte d'eau et améliore à la fois le confort et la sécurité du patient.
• Avantages économiques : réduction des coûts
  Le coût des agents anesthésiques peut représenter une part importante des dépenses globales liées aux appareils d'anesthésie, en fonction du DGF. La diminution de la consommation d'agents a des répercussions économiques positives pour les établissements de santé.
• Avantages pédagogiques : meilleure compréhension de la pharmacocinétique
  Une attention et une observation accrues contribuent à une meilleure compréhension de la pharmacocinétique, ce qui constitue un avantage essentiel de l'anesthésie à bas débit.
• Avantages en matière de sécurité pour le personnel du bloc opératoire : fuites minimisées
  En réduisant les excès de gaz rejetés dans l'environnement, la concentration de gaz anesthésique dans le bloc opératoire diminue considérablement. Cela réduit les risques professionnels pour le personnel du bloc opératoire.
  Il est remarquable de constater que les avantages de l'utilisation d'un système de réinspiration pendant l'anesthésie sont connus depuis 1924, ce qui souligne sa valeur durable depuis près d'un siècle.

Pour garantir la sécurité du contrôle manuel pendant l'administration, il est essentiel de comprendre les différences entre le DGF, la ventilation minute, la concentration administrée et la concentration inspirée, ainsi que d'utiliser un analyseur de gaz. Le non-respect de ces principes peut entraîner un surdosage ou un sous-dosage d'anesthésique, provoquant une hypotension et une prise de conscience du patient, ainsi qu'un dosage insuffisant en O₂, produisant des mélanges hypoxiques inspirés. Le Dr Hendrickx souligne que c'est la raison pour laquelle le débit faible contrôlé manuellement est souvent perçu comme difficile ou risqué dans la pratique :

• Difficile : la réduction des débits de gaz frais augmente la différence entre la concentration prédéfinie délivrée et celle réellement inspirée par le patient. Plus le DGF est faible, plus cette différence est prononcée. Cela peut donner un sentiment de perte de contrôle, car ce qui est « délivré » ne correspond pas à « ce que le patient reçoit ».
• Risqué : l'un des risques les plus importants liés à l'utilisation de l'anesthésie à bas débit est la formation de mélanges hypoxiques. La réduction du débit de gaz frais dans un système à circuit de réinspiration peut diluer l'O₂ inspiré pendant la réinspiration (fig. 1). En conséquence, l'oxygène inspiré peut tomber en dessous de la fraction délivrée. Si cet écart n'est pas rapidement détecté et corrigé, des mélanges hypoxiques peuvent apparaître.
• Encombrant : « La réduction du DGF dans les anesthésiques inhalés peut entraîner des écarts entre les concentrations délivrées et inspirées, ralentir le lavage, nécessiter des réglages plus fréquents du vaporisateur, rendre plus difficile la prédiction des réglages pour chaque patient et provoquer des oscillations dans la concentration cible de l'agent en fin d'expiration. Cet effet s'intensifie à mesure que le DGF diminue », explique le Dr Hendrickx. Des ajustements manuels continus sont nécessaires, ce qui peut augmenter le risque de niveaux de gaz anesthésiques inappropriés et d'une profondeur d'anesthésie insuffisante. « Les enseignements traditionnels ont tendance à trop mettre l'accent sur les mathématiques, mais le débit faible est simple. Aucune mathématique avancée n'est nécessaire pour appliquer ces principes aux agents inhalés et à l'O₂. »

« L'anesthésie à bas débit contrôlée par cible dans un système en boucle fermée résout tous les problèmes susmentionnés », explique le Dr Hendrickx. « Au lieu de contrôler manuellement les débitmètres et les vaporisateurs, les cliniciens demandent désormais à la station de travail d'anesthésie équipée d'un réglage automatique des gaz (AGC) de maintenir des concentrations spécifiques d'anesthésique et d'O₂ en fin d'expiration. La station de travail ajuste automatiquement les réglages du débitmètre et du vaporisateur pour atteindre ces concentrations cibles, aidant ainsi les cliniciens à minimiser le DGF et donc le gaspillage.

L'AGC facilite le contrôle de l'administration d'oxygène grâce à un réglage cible unique de la FIO_₂ . Ce réglage est prioritaire et n'est pas affecté par la sélection de la vitesse de l'agent anesthésique, ce qui réduit le risque d'hypoxie. Il permet d'adapter l'administration de l'agent à l'état du patient ou à la durée de l'incision chirurgicale et minimise le risque de sous-dosage ou de surdosage. Un outil de contrôle de la vitesse et de prédiction en temps réel permet aux cliniciens de déterminer le temps nécessaire pour atteindre la cible en fin d'expiration, améliorant ainsi l'efficacité de l'administration de gaz. Les effets positifs de l'AGC sont largement étayés par des preuves et le consensus des experts.

La technologie AGC permet une réduction significative et sécurisée des déchets anesthésiques, pouvant atteindre 58 %^[5]. « La sécurité du patient n'a pas de prix, et la protection de l'environnement est cruciale. Si des débits faibles réduisent la consommation d'agents inhalés, ils augmentent également l'utilisation d'absorbeurs de CO₂, mais toutes mes analyses jusqu'à présent suggèrent que l'effet combiné est une diminution des coûts et de la pollution », explique le Dr Hendrickx. Il existe des modèles sur mesure pour calculer ces effets dans des scénarios spécifiques.

Les ventilateurs d'anesthésie de la gamme Flow de Getinge offrent les avantages de l'anesthésie à bas débit sans ses inconvénients. Équipés de la technologie AGC, de la technologie du Volume Reflector et d'un vaporisateur avec technologie d'injection de combustible, ces appareils permettent aux médecins d'appliquer en toute sécurité une anesthésie à débit minimal, réduisant ainsi les émissions de gaz anesthésiques et minimisant les coûts. Si le taux d'oxygène descend en dessous de 21%, sans intervention du clinicien, l'O₂Guard, le seul dispositif actif de protection contre l'hypoxie inspiratoire disponible sur le marché, intervient dans le but d'empêcher l'administration de mélanges hypoxiques, contribuant ainsi à minimiser le risque d'hypoxie.

L'anesthésie à bas débit offre de nombreux avantages, tant sur le plan environnemental qu'économique. Cependant, ses défis ont souvent découragé les praticiens. Aujourd'hui, des systèmes automatisés innovants transforment cette pratique, permettant aux cliniciens de tirer parti de ses avantages et de gérer ses complexités de manière transparente.