Hémodynamique et monitorage

Monitorage hémodynamique de l’enfant.

 

Serge DALMAS

Maryline REGNIER

Hôpital Jeanne de Flandre, CHRU de Lille

 

Le monitorage hémodynamique de l’enfant fait appel à des méthodes non invasives fiables et bien adaptés à la plupart des situations rencontrées en anesthésie et en réanimation, même pour les plus petits. Dans certains cas particuliers liés à un acte chirurgical ou une pathologie associée, il sera cependant nécessaire d’utiliser des méthodes plus invasives, soit pour surveiller en continu certains paramètres (pression artérielle), soit pour mesurer le débit cardiaque ou connaître les données de l’oxygénation de l’organisme. Ainsi si certaines méthodes de surveillance hémodynamique sont employées quotidiennement et systématiquement chez l’enfant au bloc opératoire, d’autres sont réservées aux situations pathologiques notamment en milieu de soins intensifs ; certaines sont encore discutées dans leurs indications et leur validation notamment chez l’enfant.

1. Particularités circulatoires du nouveau-né et de l’enfant

Les particularités hémodynamiques concernent essentiellement la période néonatale et les premières semaines de vie. Le nouveau-né a une masse myocardique faible qui va tripler pendant les trois premières semaines de vie. Initialement le cœur a une contractilité faible et une compliance myocardique basse, avec des caractéristiques similaires aux deux ventricules. Le myocarde est moins sensible aux catécholamines et l’activité des récepteurs adrénergiques va augmenter avec l’âge. Le volume d’éjection systolique est bas d’où la nécessité d’une fréquence cardiaque élevée pour maintenir le débit cardiaque ; le volume télédiastolique est bas et la tolérance à l’hypervolémie est mauvaise. Chaque ventricule va ensuite se différentier, avec une augmentation de la masse contractile du ventricule gauche. Ainsi les deux ventricules pèsent environ 10 g chez le nouveau-né, alors que chez l’adulte le ventricule gauche pèse environ 150 g et le ventricule droit environ 30 g.

La fonction cardiaque est influencée par la fréquence cardiaque, la pré-charge, la contractilité et la post-charge, résultant en un débit cardiaque, égal au volume de sang éjecté par le cœur à chaque minute ; la fonction diastolique a aussi une importance dans les performances du myocarde et de nombreuses situations peuvent par mécanisme intrinsèque ou extrinsèque perturber cette fonction et retentir sur le myocarde (interactions cardio-pulmonaires). Si une appréciation globale est le plus souvent réalisée au moyen de matériels simples et disponibles en routine, l’évaluation de ces différentes composantes peut nécessiter des techniques invasives ou échographiques.

Chez le nouveau-né le système sympathique est immature et fonctionne en régime maximal au repos : le cœur a une réponse limitée au stress. L’hypovolémie se traduit par une baisse de la pression artérielle ; chez le nouveau-né la pression artérielle est un bon reflet de la volémie.

Chez le jeune enfant la situation est différente : la pression artérielle peut être maintenue lors d’une hypovolémie en raison d’une stimulation sympathique intense ; cependant une décompensation rapide est possible au delà d’un certain niveau en raison d’un épuisement du système sympathique, ou par l’action d’agents déprimant le baroréflexe (hypnotiques, morphiniques), exposant à des accidents hémodynamiques graves. C’est une situation rencontrée lors des inductions anesthésiques pour intervention chirurgicale en situation d’urgence, qui expose à des accidents hémodynamique sévères.

Enfin concernant l’anesthésie loco-régionale le tonus parasympathique est élevé chez l’enfant et il a des capacités importantes de compensation vasoconstrictrice dans les territoires non bloqués ; ceci le rend moins sensible que l’adulte sur le plan hémodynamique à l’action des anesthésiques locaux périmédullaires.

2. Moyens de surveillance

L’examen clinique permet d’obtenir des informations de base sur l’état hémodynamique global de l’enfant et doit rester une référence en anesthésie pédiatrique. La constatation d’un revêtement cutané chaud, rose et sec, la présence de pouls périphériques réguliers, amples et bien perçus sont des éléments attestant d’une bonne fonction hémodynamique et respiratoire. A l’inverse une hypoperfusion entraîne une pâleur, une tachycardie, l’affaiblissement voire la disparition des pouls périphériques puis plus proximaux.

L’auscultation cardio-pulmonaire a été longtemps la référence du monitorage hémodynamique et respiratoire lors de l’induction de l’anesthésie chez le jeune enfant. Elle reste toujours un guide important de la réanimation du nouveau-né en salle de naissance. L’auscultation continue peut être réalisée au moyen d’un stéthoscope précordial. Cet élément de monitorage reste utilisé par certains anesthésistes pédiatres, notamment au Royaume-Uni, permettant d’une part la mise en évidence de modifications des bruits du cœur traduisant un problème hémodynamique et d’autre part de surveiller la ventilation. Une enquête réalisée en Grande-Bretagne a montré que cette pratique restait utilisée de manière régulière lors de l’induction par les deux-tiers des médecins interrogés.[i] A titre d’exemple l’induction inhalatoire par halothane peut modifier significativement l’amplitude et la fréquence des bruits du cœur ; ces modifications précédent la bradycardie et la chute de pression artérielle.[ii] C’est probablement vrai lors d’un surdosage en produit anesthésique, quelque soit sa nature.

Des indicateurs cliniques d’un bon remplissage sont la normalité de la fréquence cardiaque, la visibilité des jugulaires externes ou la tension de la fontanelle chez le nourrisson. A l’inverse une hépatomégalie peut indiquer une surcharge droite et un œdème pulmonaire une surcharge gauche.

La diurèse horaire est un élément qui traduit la bonne perfusion rénale ; un débit de 1 ml.kg-1.h-1 est considéré le plus souvent comme satisfaisant.

Le temps de recoloration capillaire est un élément d’estimation clinique du débit périphérique ; il existe une certaine corrélation avec l’index cardiaque mesuré par échographie-doppler mais des variations individuelles restent importantes ;[iii] la corrélation avec les données de l’hémodynamique centrale peut être mauvaise notamment en cas de sepsis.[iv]

Les éléments cliniques ont cependant leurs limites ainsi il a été démontré que la corrélation entre le débit cardiaque réel et le débit cardiaque estimé cliniquement peut être mauvaise, même si l’ancienneté de l’observateur permet d’obtenir de meilleurs résultats.[v] Pour des index cardiaques variant de 1,4 à 6,8 l.min-1.m-2 le coefficient de corrélation était très faible (r2 = 0,06).

3. Electrocardiographie

L’ECG permet de monitorer la fréquence cardiaque, de diagnostiquer un trouble du rythme et de dépister précocement les complications cardiaques liées à l'injection intravasculaire de produits anesthésiques locaux. Chez l’enfant l’hypovolémie entraîne une stimulation sympathique et une tachycardie avec vasoconstriction permettant de maintenir la pression artérielle et le débit cardiaque plus longtemps que chez l’adulte. Chez le nouveau-né une bradycardie va entraîner une chute du débit cardiaque car ce dernier est dépendant de la fréquence cardiaque en raison de la faible distensibilité du myocarde. Ces bradycardies peuvent être sinusales ou associées à un rythme nodal ; elles sont le plus souvent liées à un surdosage en halogénés ou à une hypoxie. Elles sont beaucoup moins fréquemment observées actuellement car l’halothane n’est pratiquement plus utilisé. Des modifications du segment ST ou de l’onde T peuvent être dues à une injection intravasculaire d’anesthésiques locaux, à une ischémie myocardique, à une hyperkaliémie. La dérivation D2 est la plus utilisée car elle permet de bien visualiser l’onde P. La normalité de l’ECG ne garantit absolument pas l’existence d’une bonne hémodynamique ; la fréquence cardiaque peut rester normale alors que l’hémodynamique est altérée, notamment lors de l’utilisation d’atropine.

Les valeurs normales de la fréquence cardiaque diminuent avec l’âge (tableau 1).


 

 

Tableau 1 : Valeurs moyennes de fréquence cardiaque, pression artérielle (systolique-PAS, diastolique-PAD) et débit cardiaque en fonction de l’âge

Age

Débit
cardiaque

l.min-1

Index
cardiaque

l. min-1.m-2

Fréquence cardiaque (b.min-1)

PAS/PAD

(mmHg)

Prématuré

0,2 à 0,8

5 à 6

150 ± 25

Selon terme

Nouveau-né

0,8-1

3,5 à 5,5

140 ± 25

60/35

1 an

1,5 à 2,5

3,5 à 5,5

110 ± 20

96/65

1 à 5 ans

2,5-3

3,5 à 5,5

105 ± 15

100/60

5 à 9 ans

3-4

3,5 à 5,5

95 ± 15

110/60

plus de 10 ans

4-6

3,5 à 5,5

85 ± 15

120/65

 

4. Mesure de la pression artérielle

La pression artérielle moyenne (PAM) dépend du débit cardiaque (DC) et des résistances vasculaires systémiques (RVS) : PAM = DC x RVS. Ainsi une PAM basse peut résulter d’un bas débit, d’une chute des résistances systémiques, ou des deux. Une pression moyenne normale peut exister en présence d’un bas débit, si les résistances systémiques sont augmentées. Ainsi chez l’enfant une chute du débit cardiaque est souvent masquée (en phase de compensation) par une augmentation des résistances périphériques, permettant de maintenir pendant un certain temps la PAM à un niveau normal. L’anesthésie générale inhibe ces mécanismes compensateurs.

4.1. Mesure non invasive de la pression artérielle

La mesure peut être manuelle mais seul un appareil automatique peut garantir un réel monitorage. La taille du brassard doit être adaptée au membre de l’enfant : le brassard doit couvrir les 2/3 de la longueur du membre. Si le brassard est trop petit la pression mesurée sera plus élevée que la pression réelle, et inversement. La valeur de la pression artérielle systolique peut être obtenue manuellement lors du dégonflage ; c’est la pression régnant dans le brassard lors de la réapparition soit d’un pouls périphérique palpé au doigt, soit d’un signal artériel doppler (petit enfant et nouveau-né) ou d’une onde pléthysmographique observée sur l’oxymètre de pouls.[vi]

Les appareils automatiques de monitorage de la pression non invasive (PNI) sont adaptés à tous les âges et tous les poids et sont devenus la référence en anesthésie et réanimation chez le nouveau-né et l’enfant. Les raccords doivent être adaptées au poids de l’enfant et à la dimension des brassards ; il existe en général un modèle de raccord néonatal et un modèle pédiatrique/adulte, correspondant à deux algorithmes de mesure différents. Certains brassards néonataux sont en principe à usage unique. La constatation d’un chiffre de pression anormal en l’absence d’anomalies cliniques doit inciter à réitérer la mesure, puis à vérifier le brassard (taille, intégrité, connexion au raccord) et le réglage de l’appareil. En peropératoire en particulier un appui sur le brassard par le chirurgien ou son aide peut fausser les résultats. Les limites des mesures sont la tachycardie extrême et les troubles du rythme, les hypotensions importantes, une vasoconstriction, imposant le recours à une méthode invasive de mesure. Le brassard peut être positionné au niveau du membre supérieur (bras) et également au niveau du membre inférieur (jambe) ; la corrélation entre les deux mesures semble moins bonne chez l’enfant que chez l’adulte.[vii]

Certaines complications liées au monitorage de la pression artérielle ont été décrites : compression de tronc nerveux en cas de malposition ou lésions ischémiques si l’intervalle de mesure est trop réduit (fonctionnement en mode continu possible sur certains modèles).

La pression pulsée (différence entre la pression systolique et la pression diastolique) mesurée au brassard était faiblement corrélée avec la fraction d’éjection ventriculaire dans une étude faite l’adulte, mais ancienne et qui devrait être réévaluée en particulier chez l’enfant.[viii]

4.2. La mesure invasive de la pression artérielle

La mise en place d’un cathéter artériel permet la mesure de la pression artérielle en continu et la réalisation de prélèvements sanguins. Les indications sont motivées par le type d’intervention, exposant à des variations brutales de pression artérielle (hémorragie importante prévisible, chirurgie cardiaque, transplantations, neurochirurgie, clampages vasculaires), par le terrain (affection cardiaque ou respiratoire), ou par la nécessité de réaliser des bilans sanguins répétés. L’interprétation de la mesure doit être prudente et dépend de la qualité du signal recueilli. Le cathéter peut être placé dans une artère radiale ou dans une artère fémorale chez le petit enfant. Il peut exister un phénomène d’amplification du signal en raison de l’augmentation de la résistance des vaisseaux périphériques. Chez l’enfant la pression radiale peut ainsi être supérieure de 10 mm Hg à la pression artérielle aortique.[ix] Inversement un gradient négatif peut exister et la pression radiale ainsi sous-estimer la pression fémorale, plus proche de la pression artérielle centrale, notamment en cas de sepsis ou de phases de réchauffement lors des circulations extracorporelles.[x],[xi] Chez le nouveau-né la pression artérielle peut être mesurée au moyen d’un cathéter artériel ombilical au niveau de l’aorte descendante. L’existence d’un canal artériel perméable modifie l’aspect de la courbe de pression.

La réalisation d’un test d’Allen (occlusion des artères radiale et ulnaire) au membre supérieur est recommandée afin de dépister l’absence de suppléance au niveau de la vascularisation de la main. En fait ce test est difficile à réaliser et à interpréter notamment chez le nourrisson.

Les contrindications principales du cathétérisme artériel sont l’infection locale, les troubles ischémiques, les phénomènes de Raynaud.

Le cathéter, en téflon ou en polyuréthanne, a un calibre de 24g pour les enfants de moins de 4 kg, 22g de 4 à 25 kg et 20g au delà. Certains cathéters sont spécifiques et mis en place sur un leader par la technique de Seldinger. Le cathéter est connecté à un système de purge continue à 2 ml.h-1 (1ml.h-1 si l’enfant a moins de un an) avec une solution de chlorure de sodium isotonique ; l’adjonction d’héparine (0,5 à 1 UI.ml-1) n’est pas systématique si le cathétérisme est de courte durée (moins de 24 h). Le circuit devra être soigneusement purgé de toute bulle d’air. Les purges manuelles sont interdites mais en cas de nécessité (amortissement de la courbe) elles devront être très prudentes car des injections rétrogrades au niveau de l’artère radiale peuvent entraîner des micro-bulles remontant jusqu’au niveau des artères carotides.

4.3 La valeur normale de la pression artérielle moyenne dépend chez le nouveau-né du terme et de son âge. A la naissance elle est voisine du terme en semaines, et elle augmente progressivement au cours des jours qui suivent la naissance (figure 1). Cette pression artérielle est influencée par les pressions intrathoraciques, les résistances périphériques, et le débit cardiaque.[xii] Chez l’enfant de plus de un an la limite inférieure de la pression systolique normale à l’état éveillé est donnée par la formule suivante : 70 mmHg + (2 x âge). Sous anesthésie elle peut être plus basse, souvent en raison de l’effet vasodilatateur des agents utilisés (halogénés et propofol notamment).

 

Zone de Texte: Figure 1 : Pression artérielle moyenne habituellement mesurée chez le nouveau-né sain en fonction de l’âge post-natal exprimé en heures, les nouveau-nés étant répartis en quatre groupes de termes différents ; elle est voisine du terme exprimé en semaines à la naissance et augmente progressivement en période post-natale (d’après[1])
 


  

 

 


 

4 Les variations de la pression artérielle au cours des cycles respiratoires peuvent renseigner sur le niveau de la volémie. C’est vrai chez l’enfant comme chez l’adulte. La ventilation en pression positive diminue le volume d’éjection systolique en abaissant la pré-charge. Cette variation phasique du volume d’éjection entraîne des fluctuations de la pression artérielle et modifie la pression systolique et la pression pulsée (différence entre la pression systolique et la pression diastolique).[xiii]

5. Oxymétrie de pouls

Il s’agit d’un monitorage de la fonction respiratoire mais qui permet une surveillance de la fréquence cardiaque en mesurant l’activité pulsatile et non l’activité électrique comme l’ECG. Ainsi en cas de mauvaise perfusion périphérique le signal sera difficilement perçu et sera un élément d’alarme. L’amplitude de l’onde de pléthysmographie peut varier de manière plus importante avec la ventilation en cas d’hypovolémie, de manière semblable aux variations de la pression artérielle systolique, à condition que l’appareil ne corrige pas automatiquement l’amplitude du signal.[xiv]

6. Capnographie expirée

Bien que cet appareil soit destiné à monitorer la ventilation toute modification de la valeur de la pression de gaz carbonique de fin d’expiration (PETCO2) peut résulter d’une modification de l’hémodynamique, par le biais d’une modification du débit sanguin dans l’artère pulmonaire. Chez le nouveau-né et le jeune nourrisson et en particulier en cas de pathologie respiratoire il existe un gradient entre la PETCO2 et la pression artérielle en CO2 qui peut être important. Pour un gradient donné une modification brutale de la PETCO2, si la ventilation est stable, peut être à priori reliée à une modification du débit cardiaque, et constituer ainsi un élément d’alarme précieux. C’est le cas par exemple lors d’hémorragies per-opératoires.

7. La pression veineuse centrale (PVC)

La mise en place d’un cathéter veineux central (qui peut être ombilical chez le nouveau-né) a plusieurs avantages lors de certains types de chirurgies. Il permet la surveillance de la PVC, mais aussi la réalisation de bilans sanguins, l’administration de médicaments hypertoniques, ou la poursuite d’une réanimation parentérale post-opératoire prolongée. Des modèles à plusieurs voies existent même pour les petites tailles.

La pression veineuse centrale doit être mesurée à la jonction entre la veine cave supérieure et l’oreillette droite. Elle correspond comme chez l’adulte à la pression de remplissage du ventricule droit et est influencée par la volémie et par la fonction ventriculaire droite. Les valeurs normales sont comprises entre 3 et 10 cm H2O. Seules les variations de la PVC par rapport à une valeur de base sont utiles chez l’enfant. La surveillance de cette PVC peut aider à dépister une modification de la volémie, en absence de pathologie cardiaque. En effet elle est corrélée avec les pressions de remplissage du ventricule gauche, et est sensible aux variations de la volémie.

La PVC peut aussi être mesurée au moyen d’un cathéter introduit dans le système veineux cave inférieur, et dont l’extrémité est placée à la jonction avec l’oreillette droite. Il existe une corrélation avec la PVC mesurée dans le système cave supérieur même en cas d’élévation des pressions intrathoraciques ; en revanche en cas d’élévation de la pression intra-abdominale la corrélation est mauvaise.[xv],[xvi]

La mesure de la PVC peut être réalisée comme chez l’adulte au moyen d’une colonne de liquide mais ceci peut ne pas être acceptable chez le nouveau-né ou le nourrisson en raison de l’injection d’un volume de liquide qui est d’au moins 2 ml à chaque mesure. Le cathéter peut alors plutôt être raccordé à une tête de pression et la courbe habituelle de la pression de l’oreillette droite sera visualisée sur l’écran du moniteur de surveillance, avec sa valeur moyenne. Il s’agit alors d’un réel monitorage continu. La chute de la PVC précède souvent celle de la pression artérielle et en fait un moyen utile de monitorage pour le dépistage des hypovolémies per-opératoires dont la survenue peut être brutale et insidieuse, entre deux mesures de PNI.

8. La mesure du débit cardiaque

Le débit cardiaque varie avec l’âge. Après la naissance il peut atteindre 300 à 400 ml.kg-1.min-1, puis il baisse de moitié après 6 à 8 semaines ;[xvii] chez l’adolescent il rejoint les valeurs retrouvées chez l’adulte, voisines de 100 ml.kg-1.min-1. La valeur du débit cardiaque doit toujours être interprétée en fonction des situations car il est adapté aux besoins de l’organisme et non régulé.

8.1. La technique de mesure par le principe de Fick, vieille d’une centaine d’années, est applicable à l’enfant si la consommation d’oxygène (technique de calorimétrie indirecte), les saturations artérielle et veineuse centrale en oxygène sont mesurées.[xviii] Une excellente corrélation avec la mesure du débit par thermodilution a été démontrée chez des enfants de une semaine à 17 ans opérés d’une chirurgie cardiaque.[xix] L’existence de moniteurs métaboliques portables permet l’utilisation de cette technique au lit du patient.

8.2. La mesure du débit cardiaque par dilution sur le principe d’Hamilton est ancienne[xx] et repose sur l’injection d’un indicateur dans une veine centrale et le mesure de sa concentration en un point distal. La mesure n’est correcte que si il y a un mélange de l’indicateur, pas de perte entre le lieu d’injection et le lieu de la mesure, pas de shunt anatomique, et pas ou peu de régurgitation au niveau des valves cardiaques. La mesure du débit cardiaque par thermodilution au moyen d’un cathéter de Swan-Ganz reste actuellement la référence chez l’adulte et l’enfant mais c’est une technique invasive et qui n’est notamment pas applicable au jeune enfant en dehors de la chirurgie cardiaque, où le cathéter peut être mis en place chirurgicalement. Les modèles munis d’une thermistance ne sont en effet disponibles qu’à partir de la taille 5F. En fait cette méthode de mesure du débit cardiaque est moins utilisée que chez l’adulte au bloc opératoire ou en réanimation.

8.3. La technique de dilution transpulmonaire consiste en l’injection de sérum glucosé à 0°C au niveau de l’oreillette droite (1,5 ml + 0,15 ml/kg), et la mesure des variations de température au niveau de l’artère fémorale. Elle évite la mise en place d’une sonde dans l’artère pulmonaire. Les mesures du débit cardiaque ont été bien corrélées aux mesures faites par thermodilution dans l’artère pulmonaire chez l’enfant,[xxi] et avec la méthode directe de Fick chez le nourrisson.[xxii]

8.4. L’utilisation du lithium comme indicateur au moyen du système LiDCO (LidCO Ltd, Cambridge) a permis de mesurer le débit cardiaque chez des enfants dont le poids minimal était de 2,6 kg, avec une bonne corrélation avec la technique de dilution transpulmonaire ; elle nécessite deux abords (veineux et artériel) périphériques.[xxiii] Une petite quantité de solution de chlorure de lithium est injectée par voie intraveineuse et un recueil de sang au niveau artériel est analysé par un capteur adapté. Les limites sont liées au volume de sang nécessaire pour l’analyse (3 ml) qui est important chez des jeunes enfants et à l’apparition d’un bruit de fond au delà d’une vingtaine de mesures, lié à l’accumulation du traceur.

8.5. L’analyse du contour de l’impulsion (onde de pression artérielle) telle que le permet le système PiCCO (Pulsion Medical System, Munich)[xxiv] permet de mesurer en permanence le volume d’éjection de ventricule gauche et donc le débit cardiaque, à condition que l’appareil ait été calibré au départ avec une première mesure de débit par thermodilution transpulmonaire.[xxv] La mise en place d’un cathéter veineux profond et d’un cathéter artériel permet la mesure du volume d’éjection à chaque systole selon la méthode du « pulse contour ». L’onde de pression artérielle (PA) est séparée en deux parties successives par l’incisure dicrote. Une relation linéaire entre l’aire sous la courbe de la première partie systolique de l’onde de pression artérielle et le volume d’éjection à chaque systole (VES) du ventricule gauche a été démontrée. Toutefois, d’importantes variations des résistances vasculaires systémiques peuvent altérer la qualité des mesures et imposent des mesures fréquentes du débit cardiaque par thermodilution trans-pulmonaire.

Le système LiDCO permet également, au moyen d’une analyse similaire de la courbe de pression artérielle d’afficher des valeurs continues de débit cardiaque. En anesthésie, la réalisation d’études complémentaires est justifiée afin de préciser la fiabilité des mesures et l’intérêt de ces méthodes restant invasives, en particulier chez l’enfant.

8.6. Les techniques que l’on peut considérer comme peu ou non invasives reposent sur l’échographie et le doppler. Le débit cardiaque au niveau de l’aorte peut être déterminé en associant la mesure du flux doppler avec une échocardiographie en 2 dimensions. La vélocité du sang est mesurée en fonction de la variation de fréquence des ultrasons selon le principe Doppler. Cette vélocité est mesurée au niveau de l’aorte, soit par voie externe transthoracique, soit par voie trans-œsophagienne ; cette dernière approche est plus invasive mais peut être continue.

La réalisation d’une échographie transthoracique apporte en plus, dans les mains d’un opérateur entraîné, des informations concernant le remplissage (hypovolémie ou dilatation), la fonction diastolique, l’anatomie du péricarde, la fonction myocardique segmentaire, le fonctionnement des valves, l’existence d’un canal artériel. La mise en place d’une sonde doppler au niveau précordial, permettant la mesure du débit pulmonaire a été proposée chez le nouveau-né et a permis un monitorage continu.[xxvi] La vélocité dans l’aorte ascendante est comprise entre 0,24 et 0,34 m.sec-1 en période néonatale et pendant l’enfance. Si le canal artériel est perméable c’est le débit dans l’artère pulmonaire qui reflète le débit systémique (au débit gauche-droit par le foramen ovale près). La pré-charge peut être évaluée sur la taille des cavités gauches, le flux du retour veineux pulmonaire, ou le diamètre de la veine cave inférieure. L’hypovolémie entraîne une variabilité respiratoire de la vitesse maximale de la vélocité aortique. La contractilité peut être appréciée par la mesure de la fraction de raccourcissement du ventricule gauche (normale 20 à 40%) ou du volume télésystolique rapporté à la pression artérielle systémique. Toutes ces données nécessitent une évaluation répétée par un opérateur entraîné et pose des problèmes d’accès au patient notamment au bloc opératoire. Les résultats peuvent donner des indications sur la pathologie en cause (tableau 2).[xxvii]

 

Tableau 2 : orientations diagnostiques apportées par les données cliniques et hémodynamiques en présence d’un état de choc chez l’enfant (d’après Gournay)

 

Composantes

Hypovolémique

Cardiogénique

Vasoplégique

Signes cliniques

     Coloration cutanée

     Hépatomégalie

     Pression aortique

     PVC

 

VasoC

Absente

Normale/abaissée

Basse

 

VasoC

Présente

Normale/abaissée

Augmentée

 

VasoD/VasoC

Possible, infectieuse

Abaissée

Normale

Index cardio-thoracique

< 0,45

 

> 0,55

 

Variable

 

Données Echo-Doppler

      VTD-VG

      VTS-VG

      VTS/Pression aortique

      FR

      VA moyenne

      Veine cave

 

Diminué

Abaissé

Augmenté

Normale/augmentée

< 0,25 m.s-1

Collabée

 

Augmenté

Augmenté

Abaissé

Diminuée

< 0,25 m.s-1

Dilatée

 

Normal/augmenté

Diminué/normal

Normal/abaissé

Augmentée

> 0,30 m.s-1

Variable

VasoC : vasoconstriction, VasoD : vasodilatation, PVC : pression veineuse centrale, VTD : volume télédiastolique, VTS : volume télésystolique, VG : ventricule gauche, FR : fraction de raccourcissement, VA : vélocité aortique.

 

Le débit cardiaque peut être calculé au moyen d’un doppler trans-œsophagien (DTO) à 2 conditions : (1) la surface aortique doit être connue afin d’estimer le débit dans l’aorte thoracique descendante à partir de la vélocité moyenne aortique ; elle est soit mesurée par un capteur échographique placé dans la sonde œsophagienne soit estimée à partir de normogrammes intégrant l’âge, le poids et la taille ; (2) le débit cardiaque est estimé à partir du débit aortique descendant en considérant que 30% du débit cardiaque est destiné aux troncs supra-aortiques. La corrélation entre le débit cardiaque mesuré par thermodilution et par DTO a été largement testée en anesthésie et en réanimation. Chez l’adulte la corrélation entre les mesures du débit cardiaque obtenues par thermodilution et par DTO est variable d’une étude à l’autre. Toutefois, les auteurs s’accordent à dire que la mesure du débit cardiaque par DTO a une fiabilité suffisante pour orienter la prise en charge thérapeutique et jugent le DTO comme un bon monitorage des variations du débit cardiaque au cours de l’évolution.

La mesure continue du débit aortique par écho-doppler oesophagien (Dynemo, HemosonicTM, Arrow International) est possible et permet une surveillance du débit cardiaque et de l’effet des agents anesthésiques.[xxviii] Dans des chirurgies à risque, en particulier d’hypovolémie sévère cet outil permet de dépister des modifications hémodynamiques.[xxix] Cependant il existe des limites liées à la variabilité de la vélocité du flux sanguin dans l’aorte descendante.[xxx] Chez le nouveau-né l’échographie cardiaque par sonde précordiale peut permettre d’évaluer correctement la volémie de manière discontinue si la chirurgie permet l’accès au thorax (mesure du diamètre de la veine cave inférieure).

La mesure du débit sanguin dans l’aorte descendante par la technique d’échographie-doppler oesophagienne a permis aussi de mettre en évidence l’augmentation du débit sanguin aortique en réponse à une vasodilatation sous-ombilicale survenant après anesthésie caudale.[xxxi]

Le nouveau-né est un cas particulier et toute défaillance hémodynamique impose un bilan complet échographique fonctionnel mais aussi morphologique ; la présence éventuelle d’un canal artériel, l’existence d’une hypertension artérielle pulmonaire, la participation du ventricule droit au débit systémique font que toute évaluation globale ne permettra pas une orientation thérapeutique totalement adaptée.

9. Etat hémodynamique et adéquation de la délivrance en oxygène

9.1. Indicateurs globaux

L’augmentation du lactate sanguin est la conséquence d’un métabolisme anaérobie et résulte le plus souvent d’une mauvaise délivrance en oxygène, ou plus rarement d’un trouble du métabolisme de l’oxygène. Son évolution dans le temps est un indicateur de l’adéquation de la prise en charge d’un trouble hémodynamique, et du pronostic en présence d‘un état de choc.[xxxii]

La mesure continue de la saturation du sang veineux mêlé en oxygène (SvO2) permet de détecter une augmentation de la différence artério-veineuse en oxygène, liée à une chute du débit cardiaque ou une consommation excessive en oxygène. En partant de l’équation de Fick, si la consommation d’oxygène et la saturation artérielle en oxygène sont constantes, la relation entre le débit cardiaque et la SvO2 n’est pas linéaire ; ainsi une chute de la SvO2 de 70% à 50% correspond à une chute du débit cardiaque d’environ 40%. Idéalement la SvO2 doit être mesurée dans le ventricule droit ou l’artère pulmonaire. La mesure de la SvO2 en veine cave supérieure n’est pas corrélée avec la SvO2 centrale chez l’enfant opéré d’une chirurgie cardiaque ;[xxxiii] une mesure au niveau de l’oreillette droite est cependant acceptable notamment chez le nouveau-né et le nourrisson. Il faut savoir toutefois que des erreurs peuvent être liées à une contamination par le sang veineux coronaire possible à ce niveau.

 

Tableau 3 : Signes cliniques  d’hypovolémie en fonction du volume de la perte sanguine

Signes

Perte Sanguine

 

<20%

30%

40%

Hémodynamiques

tachycardie
normotension

tachycardie
hypotension

hypotension, pouls filant
tachy ou bradycardie

Cutanés

peau froide, pouls capillaire

extrémités froides
cyanose
TRC allongé

pâleur
hypothermie

Baisse diurèse

modérée

importante

anurie

Cérébraux

irritabilité

confusion, léthargie

coma

 

9.2. Indicateurs régionaux

Le retentissement d’un bas-débit sur les différents organes s’évalue le plus souvent cliniquement (conscience, diurèse, temps de recoloration capillaire) et les perturbations sont corrélées au degré d’hypoperfusion, comme dans le cas du choc hypovolémique (tableau 3). Une augmentation des enzymes hépatiques, de l’urée ou de la créatinine peut être le témoin d’une hypoperfusion des organes correspondants.

La différence entre le CO2 muqueux et le CO2 artériel peut être mesurée au niveau gastrique au moyen d’un appareil de tonométrie comportant un ballon semi-perméable et l’application à l’enfant est possible[xxxiv], bien que dans une série plus large cette technique n’ait pas permis de guider l’optimisation hémodynamique chez les enfants.[xxxv]

 

En conclusion, les situations rencontrées en clinique sont très diverses : modifications de la fréquence cardiaque (bradycardie, tachycardie extrême, tachy-arythmie), modifications de la pré-charge (hypovolémie), altérations de la contractilité, modifications de la fonction diastolique (atteinte péricardique), modifications de la post-charge (fermeture de canal artériel). Ainsi si certains matériels obligatoires sont des éléments de monitorage et d’alarme performants et simples, d’autres nécessitent l’intervention et l’expertise d’un opérateur. Ils peuvent devenir indispensables dans certaines circonstances pour décider d’un traitement adapté, notamment en réanimation.

Le monitorage hémodynamique est utile pour détecter une perturbation  mais il doit permettre également la compréhension de la cause. En dehors des valeurs moyennes monitorées à intervalle régulier certains paramètres varient avec la ventilation en raison des interactions cardio-pulmonaires influencées en particulier par la volémie. Sous réserve d’une validation de son intérêt chez l’enfant l’affichage des indices de cette variabilité au niveau des moniteurs pourrait être utile. Certains méthodes d’évaluation globales non invasives basées sur des mesures de bioimpédance pourraient également se développer chez l’enfant et permettre un monitorage continu de la volémie et de l’hémodynamique.


 

 

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