Ce document traite de l'utilisation de l'index bispectral (BIS) pour surveiller la profondeur de l'anesthésie chez les enfants et les nourrissons, soulignant que l'awareness peropératoire est plus fréquente chez les enfants que chez les adultes. Il aborde également les effets neurotoxiques des agents anesthésiques sur le développement cérébral, en insistant sur la nécessité d'une surveillance EEG pour améliorer la pratique clinique. En conclusion, bien que les moniteurs EEG offrent des informations utiles, certains processus cérébraux sous-jacents restent inexplorés.

1. UTILISATION DE L’INDEX
BISPECTRAL CHEZ
L’ENFANT
Isabelle Constant
Service d’Anesthésie Réanimation
Hôpital Armand Trousseau, Paris France
isabelle.constant@trs.aphp.fr

2. SURDOSAGE
MEMORISATION
ANALGESIE
HYPNOSE
0
DOULEUR

3. Mémorisation peropératoire=Awareness…
Anesthésie insuffisante
Quid de l’awareness (mémorisation explicite) chez l’enfant ?
Plus fréquent que chez l’adulte : 0.6- 1.2%
Davidson et al. Anesth Analg 2005; 100:653-6126
Lopez et al, Anaesthesia. 2007;62:778-89.
Blussé van Oud-Alblas et al Br J Anaesth 2009;102:104-10.
 La mémorisation diminue quand la profondeur
d’anesthésie augmente
 L’Awareness (souvenir conscient postopératoire
d’un évènement peropératoire) n’est pas rare…
 0.1-0.2% chez l’adulte
 Facteurs de risque

4. TOO MUCH
Jevtovic-Todorovic et al. Early exposure to common
anesthetic agents causes widespread neurodegeneration in
the developing rat brain and persistent learning deficits. J
Neurosci 2003; 23:876-882.
Uemura et al. Effects of halothane on synaptogenesis and
learning in rats. Exp Neurol 1985; 89 :520-529.
Fredriksson et al, Neonatal exposure to a combination of
N-methyl-D-aspartate and gamma-aminobutyric acid type
A receptor anesthetic agents potentiates apoptotic
neurodegeneration and persistent behavioral deficits.
Anesthesiology. 2007;107: 427-36.Davidson and Soriano. Does anaesthesia harm the developing brain –
Evidence or speculation? Pediatr Anaesth 2004; 14:199-200.
Anand and Soriano. Anesthetic agents and the immature brain: are these toxic
or therapeutic agents? Anesthesiology 2004; 101:527-530.
Anand KJ. Anesthetic neurotoxicity in newborns: should we change clinical
practice?
Anesthesiology. 2007;107:2-4.
Anesthésie trop profonde

5. Anesth. Analg 2011 Nov;113(5):1143-51. Epub 2011 Mar 17.
Early childhood exposure to anesthesia and risk of developmental and
behavioral disorders in a sibling birth cohort.
DiMaggio Cn, Sun LS, Li G.
Department of Anesthesiology, Columbia University, 622 West 168 St., New
York, NY 10032, USA. cjd11@columbia.edu
J Anaesthesiol 2007. Feb;24(2):107-15. Epub 2006 Aug 8.
Liaisons dangereuses? General anaesthetics and long-
term toxicity in the CNS.
Perouanski M.
University of Wisconsin, Department of Anesthesiology,
Madison, WI, USA. mperouansky@wisc.edu
???? ????

7. TARGET
OVERDOSE
ANALGESIA
0
HYPNOSIS
PAIN
RECALL
TARGET
OVERDOSE
EEG

8.  Le tracé EG reflète l’activité électrique des neurones
corticaux. Cette activité est recueillie par des électrodes
placées sur le scalpe.
 Ce tracé représente la sommation des potentiels
postsynaptiques d’un grands nombre de neurones. Ce n’est
pas un courant, mais plutôt une différence de voltage
existant entre différents niveau du cortex cérébral.
Au réveil les neurones sont désynchronisés, donc le courant résultant
a une faible amplitude, et les fréquences sont rapides et irrégulières.
The EEG : a window on the brain
Awake
 Sous anesthésie, les neurones se synchronisent, les oscillations
de l’EEG deviennent plus régulières, leur amplitude augmente et leur
fréquence diminue.
Anesthetised

9. EEG et anesthésie
• Anesthésie générale: ralentissement et augmentation de
l’amplitude
50
50
mvolt
0
Burst suppression 50
50
mvolt
0
• Sedation : Oscillations rapides et de grande amplitude
50
50
mvolt
0
50
50
mvolt
0
• Eveillé : Oscillations rapides et de petite amplitude

10. • La F50 (Median Frequency) diminue
Spectralpower(mvolt2)
4 8 13 30 Hz
• La F95 (Spectral Edge Frequency) diminue
d a b
0. 2. 4 6. 8.
secondes
mvolts
Spectralpower(mvolt2)
4 8 13 30 Hz
• La Puissance spectrale totale augmente
• Les Puissances spectrales d  augmentent
• Les Puissances spectrales a b diminuent
F50 F95
ANALYSE SPECTRALE DE L’EEG sous Anesthésie

11. Tous ces moniteurs sont conçus pour
donner un chiffre qui diminue lorsque le
signal EEG se ralentit et se régularise
La capacité de ces moniteurs à suivre la
profondeur d’anesthésie dépend donc
des effets EEG de l’agent anesthésique.
Les morphiniques, la Ketamine, le N2O
et le xenon n’induisent pas (ou peu) de
ralentissement EEG, et donc influent peu
sur le BIS

12. 100
40
60
80
20
Bispectral Analysis
Beta ratio
Burst suppression ratio
BISPECTRALINDEX
Hypnotic dose
Indice Bispectral (BIS)
Basé sur le tracé EEG : Algorithme secret
Validation clinique en terme de probabilité par rapport à des scores de
sédation réalisés chez des patients anesthésiés
La fiabilité dépend de la base de données, extensible avec le temps

13. Le BIS prédit la perte de conscience
Le BIS ne prédit pas le mouvement à l’incision

14. QUID
DE L’EEG
CHEZ L’ENFANT ?
1 sec
1 mois
1 an
3 ans
6 ans
12 ans
Adulte
L'amplitude...
... diminue avec l'âge
La fréquence ...
... augmente avec l'âge

15. Young adult
From Denman et al, Anesth Analg, 2000;90:872
Pour une cible donnée d’effet cortical (BIS50), la concentration de
sevoflurane requise est d’autant plus élevée que le sujet est jeune

16. Denman et al, Anesth Analg, 2000;90:872

17. Rigouzzo, ASA 2006
Relation BIS Fe sevoflurane :adultes vs enfants
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5 6
Fe sevoflurane (%)
BIS

18. Induction Fi sevoflurane 7%, O2-N2O, 4 minutes

19. Constant, Anesthesiology 1997
100
200
300
0 5 10 15 20 25 30 35
Hz
mv2
F50
Halothane 1 MAC
100
200
300
0 5 10 15 20 25 30 35
Hz
Sevoflurane 1 MAC
mv2
F50
Failure of the BIS ?
Edwards et al
Acta Anaesthesiol Scand, 2005

20. BIS et Induction au sevoflurane
Constant, BJA, 2004
LE PARADOXE
EEG

21. En pratique le BIS sous sévoflurane,
chez l’enfant de plus de 2 ans …
• Permet de diminuer la
consommation peropératoire de
sévoflurane et le délai d’extubation
(Bannister,AA, 2001)
• Ne permet pas de prédire la
réponse à un stimulus douloureux
• Ne permet pas de prédire les
conditions d’intubation
• Mais l’EEG permet de visualiser
les signes épileptoïdes majeurs et
les burst suppression

22. SEVOFLURANE 1%
SEVOFLURANE 2%
SEVOFLURANE 3%
SEVOFLURANE 4%
SEVOFLURANE 5%
PROPOFOL 2 μg/ml
PROPOFOL 3 μg/ml
PROPOFOL 4 μg/ml
PROPOFOL 5 μg/ml
PROPOFOL 6 μg/ml
66 ± 5 69 ± 5
51 ± 8 49 ± 8
36 ± 9 33 ± 4
31 ± 2 26 ± 5
19 ± 752 ± 8

23. Estimated concentrations (C) of propofol
1 10
0
20
40
60
80
100
C (mcg/ml)
BIS
0.1
1 10
0
20
40
60
80
100
Cm (mcg/ml)
BIS
0.1
Measured concentrations (C) of propofol
Relation BIS et concentrations
de propofol administré en
mode AIVOC
Enfants de 3 à 11 ans
versus
Jeunes adultes
Concentration estimée par le modèle
PK (Ce)
Concentrations mesurées dans le
sang (Cm)
Corrélations étroites
BIS - Ce et BIS - Cm,
chez l’adulte et l’enfant.
EC50, concentration
correspondant à BIS=50,
supérieure chez l’enfant par
rapport à l’adulte
Rigouzzo et al, Anesth Analg 2008

24. BIS = Feed Back pharmacodynamique =
Intégration de la variabilité PKPD
Variabilité
pharmacodynamique
Variabilité
pharmacocinétique
Propofol IV
Concentration
cible
Algorithme
pharmacocinétique
Effet
Patient
Monitorage
profondeur
anesthésieBIS
Concentration cible





Algorithme
pharmacodynamique

25. QUID DU BIS
CHEZ LE
NOURRISSON??
Quid du monitorage
cérébral cortical (EEG)
de l’enfant de moins d’un an ??
BIS
2.50
3.30
MAC of SEVO (from Lerman, 1994)

26. Premières conclusions
 L’EEG et les moniteurs dérivés offrent une fenêtre
pharmacodynamique concernant les effets corticaux
des anesthésiques
 Sous Propofol, le monitorage de l’EEG est nécessaire
pour améliorer la performance clinique des modèles
pharmacocinétiques
 Sous sevoflurane , l’EEG permets de visualiser les
signes epileptoides majeurs et l’anesthésie trop
profonde.
 Néanmoins les processus sous corticaux (douleur,
mémorisation implicite…) ne sont pas explorés …
 L’utilisation chez le nourrisson reste à préciser