L’anesthésie moderne en chirurgie cardiaque doit faire face à de multiples impératifs contradictoires qui sont entre autres d’assurer une stabilité hémodynamique chez des patients de plus en plus fragiles tout en garantissant une profondeur d’anesthésie suffisante et nécessaire compatible avec une extubation précoce. Les techniques récentes d’administration titrée en objectif de concentration et de monitoring de profondeur d’anesthésie sont autant d’atouts thérapeutiques dont dispose l’anesthésiste (1, 2). Les halogénés notamment les plus récents à faible solubilité dans le sang sont largement utilisés dans les pays anglo-saxons pour l’entretien de la narcose et pour moduler la pression artérielle (3) pendant la circulation extracorporelle (CEC). En France leur utilisation se fait de façon quasi confidentielle mais la réglementation française n’autorise pas de façon claire et explicite leur emploi au cours de la CEC (4). Leur utilisation se fait sous la responsabilité de l’utilisateur (5).

Sur les 1,1 millions d’oxygénateurs commercialisés chaque année 80 à 90 % sont des oxygénateurs à membranes avec une proportion de 100 % aux Etats Unis depuis les années 1995 (6). En France le marché est représenté par les membranes à fibres creuses micro poreuses ou continues utilisées pour des procédures plus longues (7). L’utilisation per CEC d’halogénés implique un contact avec du polypropylène ou du polyméthylpentène constituant les fibres des membranes, des joints de silicone, des polycarbonates constituant les coques rigides et du polyuréthanne qui scellent les fibres. Les normes de standardisation des transferts gazeux ont été réactualisées en 1997 par l’Association for the Advancement of Medical Instrumentation (8). Les halogénés sont des puissants solvants (9).

Plusieurs « case reports » font état de fêlures ou de cassures d’oxygénateurs après projection accidentelle d’halogénés sous forme liquide, suivies de remplacement en catastrophe. Il s’agissait de l’isoflurane (10), de l’halothane (11) et récemment de l’enflurane (12).

Deux études ont confirmé ces données accidentelles : une étude d’un groupe israélien avec dégradation de quatre des cinq oxygénateurs testés (13) en présence des trois halogénés cités précédemment et une étude française récente concernant l’isoflurane (14). Aucune donnée n’est disponible concernant le sevoflurane et le desflurane. Il est surprenant de constater que des recommandations de matériovigilance sont émises dans les « textbooks » d’anesthésie concernant ces problèmes et qu’elles soient si peu relayées par les firmes ! ...

En ce qui concerne les propriétés de transfert gazeux des membranes en présence de vapeurs d’halogénés, aucune étude n’est disponible in vivo. In vitro la littérature est peu prolixe : deux études sur isoflurane (14, 15) ont conclu à l’absence d’altération des échanges gazeux, l’isoflurane s’adsorbant sur les fibres sans dégradation en microscopie électronique (14). Une seule étude publiée sous la forme de lettre pour le sévoflurane a conclu à l’absence d’altération en microscopie électronique et à l’absence de modifications du transfert gazeux mais sans preuve expérimentale (16).

Lors de l’administration d’halogénés per CEC avec hypothermie, trois facteurs sont à prendre en considération (21) :

• le coefficient de partage sang/gaz

• l’augmentation de la solubilité en hypothermie

• la captation par la membrane de l’oxygénateur.

La solubilité dans le sang varie selon le priming et l’importance de l’hémodilution (22) Elle est inchangée pour le plasma, diminuée pour les globules rouges et très diminuée pour les cristalloïdes et les colloïdes. Elle augmente de 5,4 % pour chaque diminution d’un degré Celsius (23). Elle varie selon le type de pathologie et le taux des triglycérides sanguins (24). L’hypothermie et la diminution de l’hématocrite ont des effets opposés qui tendent à s’annuler (25). La notion de faible solubilité dans le sang des nouveaux halogénés prend pour toutes ces raisons une valeur toute relative. L’anesthésie à base d’halogénés per CEC devient alors extraordinairement complexe. L’anesthésiste se doit d’intégrer de multiples covariables : la température, l’hémodilution, le type de pathologie, le type d’oxygénateur, le débit de gaz frais, la ventilation pulmonaire, la solubilité, la captation par la membrane, le débit de pompe, certains facteurs étant susceptibles de se modifier à chaque instant.

Si le débat classique et récurrent semble plus anecdotique que réel, on ne peut débattre sur les halogénés sans insister sur la nécessité d’utilisation d’un système d’élimination des gaz de l’évent de l’oxygénateur afin de diminuer la pollution de la salle d’opération (26, 27), ceci d’autant plus que le circuit fermé est impossible.

L’extubation précoce des parcours rapides ou « fast-track » réalisée de façon routinière est une technique sûre et fiable des protocoles de l’anesthésie cardiaque moderne (28). L’élimination des halogénés peu liposolubles, et leur faible métabolisme sont autant d’arguments théoriques pour leur utilisation mais nous avons vu que les caractéristiques pharmacocinétiques sont grandement modifiées par la CEC. L’introduction de nouvelles techniques d’administration intraveineuse en objectif de concentration (AIVOC) et la mise à disposition de modèles pharmacocinétiques de populations spécifiques ciblent de plus en plus nos groupes de patients fragiles et âgés en chirurgie cardiaque (29-31).Le réveil per opératoire secondaire à une anesthésie insuffisante est une préoccupation  essentielle et toujours d’actualité (32). Hickey a montré in vitro que le washout est imprévisible et qu’il doit être étudié pour chaque gaz (19). Le retard d’élimination se majore en cas d’hypothermie et le monitoring des fractions expirées sur l’évent de l’oxygénateur devient discordant par rapport aux concentrations sanguines. Utilisés comme agents principaux, les agents halogénés exposent alors au risque d’anesthésie inadéquate avec possibilité de mémorisation à l’initialisation de la CEC et de sevrage délicat en fin de CEC. Les nouvelles techniques d’AIVOC pallient ces inconvénients en permettant une induction titrée avec stabilité  hémodynamique (33) même en cas de mauvaise fonction ventriculaire gauche (34), un contrôle de la profondeur  d’anesthésie per CEC (2) et une meilleure prévision et gestion de l’extubation (1, 35).

La CEC induit des modifications pharmacocinétiques considérables pour tous les halogénés dont les effets sont difficilement quantifiables in vivo (21). La gestion de l’anesthésie per CEC demeure empirique. L’AIVOC, grâce à des modèles spécifiques, permet un contrôle optimal de toutes les phases de l’anesthésie. Il serait partial d’occulter certains travaux concernant le pré conditionnement ayant mis en évidence un effet protecteur des halogénés vis a vis des lésions d’ischémie-reperfusion (35,36) tant au niveau expérimental qu’au niveau clinique mais l’absence d’innocuité des halogénés vis a vis des oxygénateurs n’est pas formellement établie. En matière de sécurité, la CEC ne peut se satisfaire d’à peu près.

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