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ACADEMIE DE PARIS
Année 2015
MEMOIRE��
pour l’obtention du DES d’Anesthésie-Réanimation
Coordonnateur : Mr. le Professeur Benoît Plaud
Par��
Julien FOURNIER��
Présenté et soutenu le 7 Septembre 2015
Validité de la mesure de l’ANI pour l’évaluation de la douleur chez
l’enfant en réanimation
Travail effectué sous la direction du Docteur Montmayeur et du Professeur Orliaguet
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Résumé
Introduction : L’évaluation de la douleur nécessite de l’identifier et de la quantifier afin de
pouvoir la traiter efficacement. Cette évaluation est effectuée par l’intermédiaire d’échelles
d’hétéro-évaluation en réanimation pédiatrique. Cette approche ne permet pas de s’affranchir
de la subjectivité de l’évaluation. L’objectif de cette étude était de déterminer la validité de
l’ANI pour l’évaluation de la douleur chez l’enfant en réanimation.
Matériels et Méthodes : Un stimulus douloureux standardisé (aspiration trachéale) était
appliqué chez des enfants sédatés et ventilés mécaniquement. Les valeurs de l’ANI ainsi que
le score de COMFORT-B étaient recueillis au repos, au décours immédiat du stimulus et à
distance. Les comparaisons des valeurs d’ANI aux différents temps de mesure étaient
effectuées à l’aide d’une analyse de variance pour mesures répétées.
Résultats : 32 patients ont été inclus lors de l’étude. L’ANI instantané baissait
significativement au cours du geste douloureux (52±20) par rapport à avant le geste (81±15)
puis remontait significativement 5 minutes après le geste (76±20) (p=0,000001). Il n’existait
pas de corrélation entre l’ANI instantané et le score Comfort-B (rho = -0,110, p= 0,29). Les
différents paramètres physiologiques recueillis ne variaient pas de manière significative après
le stimulus.
Conclusion : L’ANI est un dispositif performant pour l’évaluation de la nociception en
réanimation pédiatrique. Son utilisation, seule ou en complément des échelles
d’hétéroévaluation, pourrait s’avérer utile pour repérer le stimulus douloureux afin d’adapter
voire d’optimiser la stratégie antalgique.
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Tabledesmatières
I. INTRODUCTION.....................................................................................................................5Physiologiedutraitementdusignaldouloureux[7][8].........................................................................6Evaluationdeladouleurchezl’enfantenréanimation..........................................................................7
a. L’échelleCOMFORT[10].............................................................................................................8b. L’échelleCOMFORT-B(annexe1)...............................................................................................9
Principedel’analysefréquentielledelavariabilitédurythmecardiaque..............................................9Méthoded’analysefréquentielledelavariabilitédurythmecardiaque..............................................11Latechnologie«AnalgesiaNociceptionIndex»(ANI®).........................................................................12Evaluationdel’ANI®enpratiqueclinique..............................................................................................14
c. Chezl’adulteaublocopératoireetensalledesurveillancepost-interventionnelle(SSPI).......14d. Chezl’enfantaublocopératoireetenSSPI..............................................................................15e. Chezl’enfantenréanimation...................................................................................................15
II. MATERIELSETMETHODES..................................................................................................16Designdel’étude...................................................................................................................................16Critèresd’inclusionetdenoninclusion................................................................................................16
a. Critèresd’inclusion...................................................................................................................16b. Critèresdenoninclusion..........................................................................................................16
Donnéesrecueillies...............................................................................................................................17Analysestatistique................................................................................................................................18Considérationséthiquesetlégales.......................................................................................................18
III. RESULTATS...........................................................................................................................19Populationétudiée................................................................................................................................19Sédationetanalgésie............................................................................................................................21Donnéesaurepos.................................................................................................................................22Donnéesissuesdel’ANI®.......................................................................................................................23Donnéesissuesdel’échelleCOMFORT-B..............................................................................................24Donnéesphysiologiques.......................................................................................................................24CorrélationANIetCOMFORT-B.............................................................................................................27
IV. DISCUSSION.........................................................................................................................29Efficacitédel’ANI..................................................................................................................................29Limitesdumonitorage..........................................................................................................................30Particularitépédiatriquedel’arythmierespiratoire.............................................................................31Limitesdel’étude..................................................................................................................................31Comparaisonàlapupillométrie............................................................................................................32Avantagesdel’ANIenréanimation.......................................................................................................32
V. CONCLUSION.......................................................................................................................34
VI. BIBLIOGRAPHIE....................................................................................................................35
VII. ANNEXES..........................................................................................................................41
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Validité de la mesure de l’ANI pour l’évaluation de la douleur chez l’enfant
en réanimation
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I. INTRODUCTION
La douleur est définie comme « une expérience sensorielle et émotionnelle désagréable
associée à un dommage tissulaire réel ou potentiel, ou décrite en termes d’un tel
dommage »[1].
Cette définition ne peut être utilisée chez les patients de réanimation car il est
fréquemment nécessaire de procéder à une analgésie-sédation dans le cadre de la prise en
charge de leur(s) défaillance(s) d’organe(s) pour leur assurer un minimum de confort. Il est
néanmoins fondamental de pouvoir évaluer la douleur de ces patients malgré leur incapacité
fréquente à pouvoir s’exprimer dans ce contexte particulier de la réanimation.
L’évaluation de la douleur nécessite de l’identifier et de la quantifier afin de pouvoir la
traiter efficacement.
De nombreuses échelles d’hétéro-évaluation (BPS (Behavioral Pain Scale)[2], CPOT (Critical
Care Pain Observation Tool) [3], ATICE (Adaptation To the Intensive Care Environment)
[4]) ont été mises au point pour permettre une standardisation de cette évaluation au sein des
équipes soignantes et en limiter la subjectivité.
Chez l’enfant, l’échelle la plus utilisée est l’échelle de COMFORT modifiée en 2005
pour ne plus prendre en compte les variables physiologiques (fréquence cardiaque, pression
artérielle) et ne retenir que les variables comportementales (COMFORT-B). [5]
Ces échelles ont été largement étudiées et leurs qualités métrologiques ainsi que leur
pertinence clinique sont bien validées.
Cependant, ces outils ne permettent pas de s’affranchir totalement de la subjectivité
des soignants et, à l’heure actuelle, il n’existe pas de mesure objective formelle de la douleur
en pratique courante en réanimation. Cette approche objective de l’évaluation requiert un
dispositif simple, reposant sur une composante fiable de la réponse à un stimulus douloureux.
Une équipe lilloise a mis au point une telle interface, non invasive et utilisable au lit du
patient, appelée « Analgesia Nociception Index » (ANI®).
L’ANI est une technique d’analyse et de traitement en temps réel de la variabilité du rythme
cardiaque. Il a en effet été démontré que cette variabilité est, pour partie, influencée par un
« tonus » parasympathique, reflet de la balance entre nociception et analgésie [6].
Il est donc possible, grâce à ce dispositif, de monitorer l’intensité de la douleur ressentie par le
patient.
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Si cette approche de l’évaluation de la douleur à partir de la variabilité du rythme
cardiaque est étudiée depuis plus de 20 ans en néonatologie, c’est la simplification de
l’analyse et de l’interprétation qui permet actuellement l’essor de son utilisation.
Physiologie du traitement du signal douloureux [7] [8]
Le caractère multidimensionnel de la sensation douloureuse est dû à l’acheminent de l’influx
nociceptif via de nombreuses voies ascendantes.
A partir des nocicepteurs, l’influx est transmis via différents types de fibres jusqu’à la corne
dorsale de la moelle :
- Les fibres Aα et Aβ, à conduction rapide, transmettent les sensations tactiles et
proprioceptives.
- Les fibres Aδ, à conduction lente, transmettent des informations mécaniques et
thermiques. Elles sont responsables de la première sensation douloureuse, bien localisée
(tact épicritique).
- Les fibres C, à conduction très lente, transmettent la douleur de façon plus lente et plus
diffuse.
Les structures réticulaires bulbaires jouent un rôle dans la réponse neurovégétative à la
douleur. D’autres noyaux réticulaires et la substance grise péri-acqueducale forment des
boucles de rétrocontrôle, modulant le signal transmis aux centres supérieurs.
Le thalamus latéral se projette sur le cortex somesthésique permettant le codage de la
composante sensori-discriminative de la douleur. A l’inverse, le thalamus médian se projette
vers les aires préfrontales et le cortex cingulaire, responsables de la composante émotionnelle
de la sensation douloureuse.
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Figure1:Intégrationdumessagedouloureuxd’après[7]et[9].
L’intégration puis la perception de la sensation douloureuse impliquent donc de nombreuses
structures réflexes et corticales et vont bien au-delà d’un simple message nociceptif.
L’évaluation comportementale et de la réponse neurovégétative à un stimulus douloureux sont
les deux piliers permettant l’évaluation de la douleur en pédiatrie et plus encore en
réanimation.
Evaluation de la douleur chez l’enfant en réanimation
L’évaluation de la douleur chez les enfants en réanimation est un processus complexe. Les
plus jeunes ne sont pas encore capables de verbaliser leur perception de la douleur. Ils
peuvent par ailleurs être limités dans leur expression du fait d’une pathologie ou à cause de
l’intensité de la sédation employée dans le cadre de leur prise en charge.
Il faut donc recourir à une hétéro-évaluation reposant sur des paramètres
physiologiques et/ou comportementaux dont aucun n’est réellement spécifique de la douleur
ressentie par le patient.
Cortexsomesthésique
Airepréfrontale
Cortexcingulaire
Substancepériacqueducale
Structuresréticulairesbulbaires
Thalamus
Voiesdescendantes(rétrocontrôlenégatif)
Signaldouloureux
Moelleépinière
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C’est dans cette optique qu’ont été développées des échelles standardisées
d’évaluation de l’inconfort, basées sur un score composite à partir de différentes données
cliniques.
a. L’échelle COMFORT [10]
Cette échelle a été validée en 1992 pour l’évaluation de la douleur chez l’enfant sédaté ou
comateux. Elle a également été validée pour évaluer la profondeur de la sédation [11].
Elle est composée de 8 items, dont 3 dits « physiologiques » (adaptation au respirateur,
variation de la fréquence cardiaque par rapport à une fréquence de base (FC), variation de la
pression artérielle par rapport à une pression de base (PA)).
Elle peut être utilisée du nouveau-né jusqu’à l’adolescent.
Pour chaque item, 5 cotations sont possibles allant de 1 à 5 et correspondant à une intensité
croissante des symptômes. Les premiers stades correspondent à un enfant trop sédaté, inerte.
Les derniers stades à un enfant inquiet, agité, souffrant.
Les différents seuils permettant de guider une éventuelle modification de la thérapeutique sont
les suivants (seuils pouvant varier selon les études) :
- Entre 8 et 13-16 : excès de sédation
- Entre 17 et 23-26 : enfant probablement confortable, sédaté sans excès.
- Au-delà de 24-27 : enfant inconfortable, douloureux.
C’est la seule échelle permettant d’évaluer à la fois le confort, l’analgésie et l’excès de
sédation chez les patients de réanimation pédiatrique.
Elle présente néanmoins plusieurs limites. Il est parfois difficile pour le soignant de choisir
entre les différents niveaux des items. Par ailleurs la cotation des items FC et PA peut s’avérer
complexe, car elle nécessite de connaître les valeurs de « base » et de s’assurer que la
variation n’est pas liée à la pathologie du patient. Comme toute échelle d’hétéro-évaluation,
elle est biaisée par le niveau d’expérience et le vécu du soignant [12].
Enfin elle n’est pas interprétable chez un patient curarisé ou paralysé.
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b. L’échelle COMFORT-B (annexe 1)
Cette échelle a été validée en 2005 [5]. Elle exclue les paramètres FC et PA suscités qui
s’avéraient trop complexes à colliger. Le score peut donc varier entre 6 et 30 points.
Les différents seuils permettant de guider une éventuelle modification thérapeutique sont les
suivants :
- Entre 6 et 10 : excès de sédation
- Entre 11 et 17 : enfant confortable, sédaté sans excès
- Entre 17 et 22 : enfant dans un état frontière, douleur possible
- Entre 23 et 30 : enfant nettement inconfortable, douloureux
L’échelle COMFORT-B se révèle plus simple d’utilisation que les échelles COMFORT ou
OPS [13]. Elle n’est, comme l’échelle COMFORT, pas utilisable chez le patient curarisé ou
paralysé.
Ces différentes échelles se révèlent utiles au quotidien afin d’aider les soignants pour la prise
en charge des patients de réanimation. Ces échelles sont néanmoins très générales, évaluant
l’inconfort, l’angoisse, la douleur ou la sédation sans discrimination. Il est pourtant nécessaire
de pouvoir différencier de façon plus fine ces différents éléments afin de mettre en œuvre la
thérapeutique appropriée et d’évaluer l’efficacité des traitements.
Principe de l’analyse fréquentielle de la variabilité du rythme cardiaque
L’analyse de la variabilité du rythme cardiaque est une méthode d’exploration du système
nerveux autonome. Cette variabilité est déterminée par deux types d’oscillations qui sont le
reflet de la régulation du nœud sinusal par le système nerveux autonome [14] [15] :
- Des oscillations de hautes fréquences, supérieures à 0,15 Hz, qui traduisent l’arythmie
respiratoire sinusale.
- Des oscillations de moyennes et basses fréquences, inférieures à 0,1 Hz, dont l’origine
est mixte, sympathique et parasympathique. Elles sont indépendantes de la respiration.
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Figure2:Puissancespectraledesfluctuationsdelafréquencecardiaquepartransforméede
Fourrier.D’après[22].
L’arythmie respiratoire sinusale résulte de l’influence du tonus parasympathique, médié par le
nerf vague, sur le nœud sinusal cardiaque. Elle est la résultante d’influx véhiculés à la fois
depuis les mécanorécepteurs (« strech receptor ») intra-pulmonaires et au niveau de
l’oreillette droite, ainsi que d’influx en provenance directe des centres respiratoires bulbaires
[16].
Il en résulte une accélération de la fréquence cardiaque en inspiration et un ralentissement en
expiration.
La balance parasympathique/sympathique, responsable des oscillations de moyennes et basses
fréquence, est un mécanisme endogène au système cardiovasculaire. Il est particulièrement
visible au cours du passage à l’orthostatisme. Ce passage entraine une brusque diminution du
retour veineux aboutissant à une baisse du débit cardiaque et de la pression artérielle. La
réponse médiée à partir des barorécepteurs artériels à pour résultante une accélération de la
fréquence cardiaque et une vasoconstriction artérielle.
Ces ondes sont appelées « ondes de Mayer ».
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Les néonatologistes s’intéressent depuis plus de 20 ans à l’analyse de la variabilité du rythme
cardiaque en tant qu’indicateur de nociception et de l’intensité de la douleur. Il a ainsi été
observé chez des nouveau-nés subissant une circoncision sans analgésie que l’arythmie
respiratoire sinusale diminuait significativement pendant l’acte opératoire par comparaison à
avant ou après la stimulation chirurgicale [17]. Chez ces mêmes patients, l’installation et la
mise en place d’une contention (stimulation non nociceptive) n’induisait pas de diminution de
l‘arythmie respiratoire. D’autres équipes ont mis en évidence l’influence de la sévérité de la
pathologie et du degré de prématurité sur la variabilité du rythme cardiaque [18]. L’influence
des agents pharmacologiques utilisés en anesthésie a été étudiée chez l’enfant plus âgé [19].
Une équipe a démontré que la balance nociception-analgésie est un déterminant direct de la
variabilité du rythme cardiaque au cours d’une anesthésie pour un acte chirurgical. Les
oscillations de hautes fréquences pourraient être un indicateur précoce d’une analgésie
inadéquate [6].
En dépit de l’intérêt potentiel de cette nouvelle voie d’exploration totalement non invasive,
l’analyse de la variabilité du rythme cardiaque est restée ces dernières années dans le domaine
de la recherche ; la lourdeur des calculs mathématiques empêchant d’obtenir une information
en temps réel.
Méthode d’analyse fréquentielle de la variabilité du rythme cardiaque
C’est en 1981 que sont apparues les premières analyses spectrales de l’intervalle R-R pour
quantifier le contrôle cardiovasculaire [20].
Le signal ECG est constitué d’une suite d’ondes représentative de l’influx électrique
parcourant le cœur au cours d’un cycle. L’onde P caractérise la dépolarisation des oreillettes,
l’onde QRS la dépolarisation des ventricules et l’onde T la repolarisation des cellules
myocardiques ventriculaires.
La détection du sommet de l’onde R permet une bonne évaluation de la période cardiaque
instantanée, l’intervalle RR. Les mesures répétées de chaque intervalle RR permettent de
suivre l’évolution de cette période cardiaque instantanée.
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Ces variations sont traduites par analyse spectrale, la plus commune étant l’utilisation de la
transformée de Fourrier. C’est à partir de cette dernière qu’ont été déterminés les différents
pics de fréquence modulants la variabilité du rythme cardiaque (Figure 1).
La technologie « Analgesia Nociception Index » (ANI®)
L’ANI est une mesure normalisée de la variabilité du rythme cardiaque, reflet de la balance
tonus parasympathique / tonus sympathique appliquée au nœud sinusal.
A partir de la série RR enregistrée, une analyse spectrale du signal par la transformée en
ondelettes permet de quantifier, en pourcentage, la « quantité relative » de tonus
parasympathique par rapport au tonus sympathique. La méthode des ondelettes permet une
analyse en temps réel, contrairement à la méthode de Fourrier, qui nécessite un signal stable
et homogène dans le temps.
A l’état stable, en l’absence de toute stimulation, la variabilité du rythme cardiaque est
essentiellement influencée par la respiration (arythmie respiratoire sinusale).
Figure3:SérieRRlorsd'uneanesthésiestabilisée.
Lors d’une stimulation douloureuse, la baisse du tonus parasympathique entraine une baisse
de l’arythmie respiratoire sinusale et un signal plus chaotique reflet d’une variabilité du
rythme cardiaque plus importante.
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Figure4:SérieRRlorsd'unépisodedouloureuxsousanesthésie
Avant d’aboutir à la mesure finale, deux types de corrections sont appliquées :
- La valeur moyenne des intervalles RR est soustraite à l’échantillon traité afin de
s’affranchir du rythme cardiaque de base.
- Les artefacts, dus à une extrasystole ou à un problème de signal, sont remplacés par un
QRS « normal », extrapolé à partir de l’analyse des 2 QRS précédents et des 2 suivants.
Au final, le moniteur affiche un pourcentage, reflet de l’activité parasympathique, qui
diminue de façon inversement proportionnelle à l’intensité douloureuse. Plus l’intensité
douloureuse ressentie par le patient est importante, plus l’activité parasympathique diminue et
donc plus le pourcentage se rapproche de la valeur 0.
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Figure5:MoniteurMétrodoloris®.EnOrangel'ANImoyenné,enjaunel'ANIinstantané
Evaluation de l’ANI® en pratique clinique
c. Chez l’adulte au bloc opératoire et en salle de surveillance post-
interventionnelle (SSPI)
L’évaluation de la douleur par l’analyse de la variabilité du rythme cardiaque a été bien
validée chez l’adulte sous anesthésie générale. Jeanne et al. ont démontré que les variations
dans les fréquences hautes sont un indicateur précoce d’une analgésie insuffisante [6].
Boselli et al. ont évalué l’ANI® en fin d’intervention chez 200 patients après chirurgie
ORL et orthopédique. L’ANI était mesuré immédiatement avant l’extubation au bloc
opératoire et l’intensité douloureuse était évaluée par échelle numérique simple (ENS) après
10 minutes en SSPI. Une relation linéaire négative était retrouvée entre l’ANI et l’ENS avec
un seuil inférieur à 50% permettant de discriminer les patients avec un ENS ≤ 3 versus > 3
avec une bonne sensibilité (86 % IC95 75-93 %) et spécificité (86 % IC95 79-92 %) [21].
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La même équipe a évalué la corrélation entre l’ANI® et l’échelle numérique simple en
SSPI chez 200 patients après chirurgie ou endoscopie sous anesthésie générale. Il était
également retrouvé une bonne corrélation, avec un seuil d’ANI à 57 pour une ENS > 3 (Se 78
%, Sp 80 %, VPN 88 %, AUC 0.86) et à 48 pour une ENS ≥ 7 (Se 92 %, Sp 82 %, VPN 99
%, AUC 0.91) [22].
d. Chez l’enfant au bloc opératoire et en SSPI
L’ANI permet une évaluation plus sensible et fiable que les paramètres de surveillance
habituels que sont la fréquence cardiaque et la pression artérielle. Une étude a été réalisée
chez 12 enfants qui bénéficiaient d’une anesthésie générale sous desflurane et rémifentanil
pour chirurgie. A l’état stable, le débit de rémifentanil était progressivement diminué et une
stimulation tétanique appliquée après chaque palier de décroissance. Il a été noté de façon
significative une variation de l’ANI à chaque palier de décroissance en réponse à la
stimulation. La fréquence cardiaque et la pression artérielle en revanche ne variaient pas après
les stimulations [23].
Gall et al. ont évalué la validité de l’ANI pour apprécier la douleur en SSPI
pédiatrique [24]. L’ANI était comparé à l’échelle FLACC chez un groupe d’enfants ayant
bénéficié d’une chirurgie (n=32) et un groupe contrôle ayant bénéficié d’une IRM sous
anesthésie générale (n=30). Les valeurs d’ANI étaient plus basses dans le groupe chirurgical
que dans le groupe témoin IRM (52±16 vs 69±16, P<0.001). Les enfants du groupe
chirurgical présentaient des douleurs d’intensité modérée à sévère contre des douleurs faibles
dans le groupe contrôle. Le meilleur critère pour prédire une FLACC > 4 était une valeur
d’ANI moyennée sur 256 secondes inférieure à 56 (zone grise 58-60).
e. Chez l’enfant en réanimation
Il n’existe pas actuellement de données sur l’évaluation de l’ANI dans les services de
réanimation pédiatrique.
L’objectif de cette étude était de déterminer la validité de l’ANI pour l’évaluation de la
douleur chez l’enfant en réanimation.
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II. MATERIELS ET METHODES
Design de l’étude
Cette étude est prospective, observationnelle, en aveugle, monocentrique, réalisée dans le
service de réanimation chirurgicale du centre hospitalo-universitaire Necker-Enfants-Malades
du 17 février au 16 juillet 2015.
Critères d’inclusion et de non inclusion
a. Critères d’inclusion
− Enfants hospitalisés en réanimation chirurgicale, âgés de 2 à 10 ans,
− Ventilés mécaniquement sur sonde d’intubation ou trachéotomie,
− Sédatés ou traités par morphine intraveineuse
− Dont l’état nécessite des gestes de soins considérés comme douloureux, en
l’occurrence, l’aspiration trachéale.
b. Critères de non inclusion
- Enfants ayant une cardiopathie ou une arythmie cardiaque
- Enfants porteurs d’un pacemaker ou d’une greffe cardiaque
- Enfants atteint de dysautonomie primitive (dysautonomie familiale, syndrome de Shy-
Drager) ou secondaire (diabète, amylose, paraplégie)
- Enfants traités par anticholinergiques, béta-mimétiques ou béta-bloquants
- Apnée ou fréquence respiratoire inférieure à 9/minute ou irrégulière
- Enfants dont les parents refusent la participation à l’étude
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Données recueillies
− Démographiques : âge, sexe, poids
− Motif d’hospitalisation en réanimation
− Traitement de sédation-analgésie en cours (médicament et dosage en mg/kg/h ou en
mcg/kg/h)
− Traitement administré pour le geste douloureux (en mg/kg)
− Fréquence cardiaque, pression artérielle, fréquence respiratoire, avant, au décours
immédiat et à distance d’un geste de soin considéré comme douloureux.
− Score ANI instantané et moyenné, aux 3 temps cités précédemment.
− Score Comfort B au même instant que le recueil de l’ANI, évalué par l’infirmière en
charge de l’enfant.
L’infirmière en charge du patient peut effectuer un bolus antalgique si elle le juge nécessaire
avant le geste douloureux suivant la prescription médicale de l’enfant. Elle procède à
l’évaluation du score de COMFORT-B en aveugle aux différents temps. Elle n’est pas
informée du déroulement du recueil des chiffres issus de l’ANI®.
Figure6:Représentationdurecueildesdifférentesmesures
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Analyse statistique
Les variables ayant une distribution normale (après vérification de la normalité par un test de
Kolmogorov-Smirnov) sont présentées comme la moyenne ± écart type. Les variables dont la
distribution n’est pas normale sont présentées en médiane et intervalle de confiance à 95%.
Les comparaisons des valeurs d’ANI aux différents temps de mesure ont été effectuées à
l’aide d’une analyse de variance pour mesures répétées, suivie des tests post-hoc si besoin.
La corrélation entre l’ANI™ et le score ComfortB a été testée par corrélation des rangs.
Une valeur de p<0.05 était considérée comme significative.
L’analyse statistique est réalisée en utilisant le logiciel MedCalc pour Windows, version 12.7
(MedCalc Software, Ostend, Belgium).
Considérations éthiques et légales
Le protocole de recherche a reçu un accord du comité de protection des personnes d’Île de
France II (n° 2014-10-02). Une déclaration auprès de la commission nationale informatique et
liberté a également été effectuée.
Les parents des enfants inclus ont reçu une notice d’information et signé une attestation de
non opposition.
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III. RESULTATS
Population étudiée
Trente-deux patients ont été inclus au cours de l’étude.
Aucun patient n’a été exclu.
Figure7:Diagrammedeflux.
Enfantsde2à10ansnécessitantungestedesoinsdouloureuxenunitéderéanimation
32patientsinclus
32patientsanalysés
32patientsavecdonnéescomplètes
Aucunenfantexclut
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Les caractéristiques principales sont données dans le tableau 1 et la figure 8.
Age (ans) 5,4 (± 3,4)
Poids (kg) 19,8 (± 9,2)
Sexe masculin 11 (34%)
Tableau 1 : Caractéristiques démographiques de la population. Les données sont présentées
comme la moyenne (± écart-type).
Figure 8 : Modalités d'admission en réanimation.
Le motif d’admission en réanimation était :
- Postopératoire (21/32, 66%)
- Traumatisme crânien (8/32, 25%)
- Urgence neurovasculaire (2/32, 6%)
- Autre motif (1/32, 3%)
66%
25%
6%3%
Postopératoire Traumatologie Neurovasculaire autre
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Sédation et analgésie
Traitement antalgique Nombre de patients
Sufentanil 14 (43,8 %)
Morphine 18 (56,2 %)
Bolus infirmier avant le soin 14 (43,8 %)
Tableau 2 : Traitements antalgiques administrés.
Le sufentanil était administré en intraveineux continu. La posologie moyenne administrée
était de 0,5 mcg/kg/h. La morphine était en administration intraveineuse discontinue (Nurse
Controled Analgesia) avec des bolus possibles avant les soins ou en cas de douleur objectivée
par l’infirmière. 4 patients bénéficiaient d’une administration continue de morphine dont la
posologie moyenne était de 18,9 mcg/kg/h.
43,8 % des enfants bénéficiaient d’un bolus antalgique avant les soins jugés
potentiellement douloureux par l’infirmière en charge. 13 patients ont reçu un bolus de
morphine, la posologie moyenne étant de 24 mcg/kg, 1 patient un bolus de sufentanil.
Un patient bénéficiait d’un traitement par néfopam en adjonction aux traitements
morphiniques.
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Type d’hypnotique nombre de patients Posologie (mg/kg/h)
Midazolam 14 (43,8%) 0,32
Chlorpromazine 9 (28,1%) 0,67
Kétamine 9 (28,1%) 0,70
Clonidine 1 (3,1%) 0,17*
Aucun 14 (43,8%) -
Tableau 3 : Traitements hypnotiques administrés. Nombre absolu (pourcentage de la
population).
* Les posologies sont exprimées en mg/kg excepté pour la clonidine (mcg/kg/h).
Les enfants sédatés représentaient 56,2 % de la population étudiée. Parmi ces enfants, 33,3%
bénéficiaient d’un seul traitement hypnotique contre 66,7 % bénéficiant de l’association de 2
voire 3 hypnotiques. L’ensemble de ces traitements étaient administrés par voie intraveineuse,
de manière continue. Aucun bolus d’hypnotique n’a été réalisé avant les soins.
Aucun des patients n’était curarisé au moment de l’évaluation.
Données au repos
L’ANI instantané élevé (moyenne : 81±15) est en faveur de l’absence de douleur au repos
chez les enfants. Ils étaient par ailleurs profondément sédatés comme le montre les mesures
de COMFORT-B inférieurs ou égales à 10 chez 90.6 % des enfants.
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Données issues de l’ANI®
Figure 9 : Variations de l'ANI instantané. ∗ p= 0,000001 versus Repos et Après
Figure10:Variationsdel'ANImoyenné.p=0,19versusReposetAprès
0102030405060708090100
Repos Stimulus Après
ANIInstantan
é
�
0102030405060708090100
Repos Stimulus Après
ANIm
oyen
né
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L’ANI instantané baissait significativement au cours du geste douloureux (52±20) par rapport
à avant le geste (81±15) puis remontait significativement 5 minutes après le geste (76±20)
(p=0,000001). La baisse était de 29 %. (Figure 9)
En revanche l’ANI moyenné ne variait pas de façon significative entre la mesure au moment
du geste douloureux (65±17) et les mesures au repos (75±15) et 5 minutes après le geste
(73±17) p= 0,19. (figure 10)
Données issues de l’échelle COMFORT-B
Figure 11 : Variations du score COMFORT-B. ∗ p=0,01 versus Repos et Après
Le score de COMFORT-B augmentait de façon significative au cours du geste douloureux
(11±5) par rapport à avant le geste (8±2) puis diminuait significativement 5 minutes après le
geste (8±3) (p=0,01).
Données physiologiques
Il n’y avait pas de variation significative de la fréquence cardiaque, de la pression artérielle
systolique ni de la fréquence respiratoire après stimulation douloureuse par rapport aux
mesures effectuées au repos (Tableau 4 et figure 12).
6
10
14
18
22
26
30
Repos Stimulus Après
COMFO
RT-B �
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Donnéesrecueillies Repos Stimulus Après p∗
ANIinstantané 81±15 52±20 76±20 0,000001
ANImoyenné 75±15 65±17 73±17 0,19
Comfort-B 8±2 11±5 8±3 0,01
FC(bpm) 112±21 121±22 114±25 0,60
PAS(mmHg) 107±18 111±21 108±18 0,87
PAM(mmHg) 76±16 81±17 78±15 0,73
PAD(mmHg) 59±13 64±15 61±13 0,64
FR(cycle/min) 25±4 25±4 25±4 1,00
Tableau 4 : Données recueillies aux différents temps de mesure. Les données sont présentées comme la moyenne (± écart-type). ∗ Différence Stimulus versus Repos et Après
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Figure12:Evolutiondesdonnéesphysiologiquesetdel’ANIauxdifférentstempsde
mesure.
AINIins:ANIinstantané,ANImoy:ANImoyenné,FC:fréquencecardiaque(bpm),PAS:
pressionartériellesystolique(mmHg).
DifférenceStimulusversusReposetAprès:∗p=0,60∗p=0,87∗p=0,19∗p=0,000001
0
20
40
60
80
100
120
140
repos stimulus 5'aprèsstimulusANIins ANImoy FC PAS
�
�
�
�
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Corrélation ANI et COMFORT-B
Figure13:Corrélationentrel’ANIinstantanéetlescoreCOMFORT-B(p=0,29).
Figure14:Corrélationentrel'ANImoyennéetlescoredeCOMFORT-B(p=0,53).
5 10 15 20 2510
20
30
40
50
60
70
80
90
100
COMFORT B
ANI in
stanta
né
ANIin
stantané
5 10 15 20 2530
40
50
60
70
80
90
100
COMFORT B
ANI m
oyen
ANIm
oyen
né
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Il n’existait pas de corrélation entre l’ANI® instantané et le score Comfort B (rho = -0,110, p=
0,29). De même, aucune corrélation n’était retrouvée entre l’ANI moyenné et le score de
COMFORT-B (rho = 0,07, p=0,53). (Figures 13 et 14).
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IV. DISCUSSION
Efficacité de l’ANI
Chez les enfants sédatés en réanimation, l’ANI instantanée diminuait de manière significative
après un stimulus douloureux standardisé, correspondant à une aspiration trachéale.
Dans les mêmes conditions, les variations du score de COMFORT-B étaient également
significatives. Cependant l’augmentation du score de COMFORT-B n’excédait pas 11 en
moyenne, ce qui correspond à un enfant correctement ou fortement sédaté. Le seuil pour
envisager une douleur correspond en effet à un score supérieur à 17.
Ces résultats confortent l’idée qu’une hétéro évaluation de la douleur seule peut être prise en
défaut.
Le stimulus douloureux n’influait pas significativement sur la pression artérielle ni sur la
fréquence cardiaque. La population de l’étude était principalement composée d’enfants
présentant une atteinte cérébrale. Il est nécessaire dans ce contexte de procéder à une sédation
et une analgésie importante afin d’assurer une neuroprotection efficace, ce qui peut limiter la
vasoconstriction et la tachycardie réflexes engendrées par le stimulus douloureux. D’autre
part, différentes études ont démontré les limites de ces paramètres pour le monitorage de la
douleur en anesthésie [23] ou en réanimation [5].
Le stimulus douloureux n’influait pas non plus sur la fréquence respiratoire. 56,7%
des enfants étaient sédatés et leur respirateur réglé en mode contrôlé. Cela peut expliquer
l’absence de variation significative de la fréquence respiratoire dans cette étude.
L’ANI moyen ne variait pas de façon significative après stimulation douloureuse (tableau 4 et
figure 12). Ceci est dû au délai de 4 minutes nécessaire afin d’obtenir une valeur d’ANI
moyennée stable. La valeur d’ANI moyennée n’est donc pas pertinente dans ce contexte de
stimulation aiguë. Son utilisation semble intéressante pour l’évaluation d’un défaut
d’analgésie ou au contraire un surdosage en morphinique chez les patients admis en
réanimation suite à une chirurgie majeure. Des études doivent être conduites dans ce sens.
Le monitorage de la nociception par l’ANI permet dans cette étude de détecter 100 % des
stimuli douloureux. La détection du stimulus est rapide (variation significative au bout de 90
secondes) et le retour à l’état de base également après arrêt de la stimulation. Les scores ANI
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instantanés et moyens après le geste douloureux restent néanmoins supérieurs à 40, seuils
admis de défaut d’analgésie.
Les variations de l’ANI instantané se sont révélées plus discriminantes que le score
COMFORT-B ou les paramètres physiologiques pour objectiver la présence d’un stimulus
douloureux lors d’une aspiration trachéale.
Limites du monitorage
La principale limite de l’indice ANI est le caractère obligatoirement sinusal du rythme
cardiaque pour l’obtention d’un signal de qualité.
Aucun des patients recruté pour l’étude n’a été exclu pour trouble du rythme cardiaque ou
dysautonomie. Ces situations cliniques sont peu fréquentes en réanimation pédiatrique. Le
service où a été réalisée l’étude est une réanimation neurochirurgicale et chirurgicale
polyvalente, qui n’accueille pas de patient en postopératoire de chirurgie cardiaque.
L’utilisation de catécholamines semble être un obstacle théorique à l’interprétation du score
ANI ; bien que dans une étude adulte réalisée en réanimation avec des patients sous
noradrénaline, l’ANI moyen baissait de façon aussi importante que chez les autres patients.
Dans cette étude, il a été décidé de ne pas inclure les patients sous catécholamine mais ceux-ci
doivent faire l’objet d’une prochaine étude.
Par ailleurs, d’autres situations sont susceptibles d’influencer la variabilité du rythme
cardiaque : l’obésité[25], le SAOS[26] ou encore les dysthyroïdies [27]. Ces situations sont
très peu fréquentes en réanimation pédiatrique. Des études sont nécessaires afin de valider
l’emploi de l’ANI dans ces populations.
Les alpha-2-agonistes, comme la clonidine ou la dexmedetomidine, ont des propriétés
sympatholytiques et parasympathomimétiques. Ils entraînent de ce fait une majoration des
valeurs de l’ANI.
Dans cette étude, 1 patient bénéficiait d’un traitement par clonidine intraveineuse. Il
était observé une baisse de la valeur de l’ANI après stimulation (42 versus 69). Néanmoins, ce
patient bénéficiait d’une sédation importante (midazolam, kétamine, chlorpromazine), ce qui
peut expliquer l’absence d’élévation importante de la valeur de repos. La réactivité au
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stimulus douloureux semble conservée chez ce patient. Il est néanmoins nécessaire d’étudier
spécifiquement la validité de l’ANI chez les patients recevant un alpha-2-agoniste.
Particularité pédiatrique de l’arythmie respiratoire
L’ANI est un reflet indirect de l’arythmie sinusale respiratoire (ASR). Il a été montré que
l’ASR augmente significativement au cours du temps par paliers et est relativement stable
durant la petite enfance [28]. Concernant les enfants plus grands, les études ne sont pas
consensuelles. Certaines observent une croissance de l’ASR jusqu’à 7 ans [29] [30], tandis
que d’autres montrent au contraire une décroissance ou une stagnation chez les enfants âgés
de 8 ans ou plus [31][32]. L’effectif de notre étude était trop faible pour stratifier selon l’âge
le comportement de l’ANI.
Limites de l’étude
La principale limite de l’étude est le faible effectif de patients. Des études complémentaires
sont nécessaires afin de pouvoir valider l’ANI pour différentes tranches d’âge de la
population pédiatrique.
D’autre part, il y avait une grande disparité des types d’hypnotiques utilisés. 46,3% des
enfants bénéficiaient d’une sédation multimodale. Des études portant sur chaque type
d’hypnotique doivent être conduites dans ce contexte.
Le stimulus choisi dans cette étude était l’aspiration trachéale. Dans les études réalisées en
anesthésie pédiatrique, les stimuli étaient variés. Dans l’étude de Sabourdin et al.[23], le
stimulus choisi était la stimulation tétanique. Ce choix permet une bonne reproductibilité d’un
patient à l’autre. Il est néanmoins difficile d’extrapoler les données en pratique clinique lors
d’une chirurgie. Le choix de l’aspiration trachéale est pertinent cliniquement car ce geste est
répété plusieurs fois par jour chez les patients ventilés mécaniquement. Sa réalisation est par
ailleurs standardisée dans les équipes soignantes permettant une bonne reproductibilité.
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Comparaison à la pupillométrie
Le champ d’utilisation de l’ANI se développe parallèlement aux autres méthodes d’évaluation
de la balance nociception/antinociception, comme le monitorage par pupillométrie. Ce dernier
utilise la variation du diamètre pupillaire comme indicateur de nociception.
Lukaszewicz et al ont démontré qu’une variation du diamètre pupillaire supérieure à 19 %
était prédictive de la présence d’une douleur appréciée par un score BPS > 3 en réanimation
adulte [33].
Ces deux monitorages ont été comparés afin de déterminer leurs performances
respectives en anesthésie pédiatrique. Dans l’étude de Migeon et al. [34], en cas d’échec
d’anesthésie locorégionale chez des enfants sous anesthésie générale, l’incision cutanée
provoquait en moins d’une minute une variation significative à la fois pour l’ANI (p<0,05) et
la pupillométrie (p<0,01). Ces deux monitorages semblent donc présenter une efficacité
similaire pour l’évaluation de la balance analgésie/nociception dans la population pédiatrique.
En pratique clinique, le maniement d’un pupillomètre n’est pas totalement non invasif, peut
s’avérer délicat (ouverture de la paupière, immobilité stricte de l’œil durant le recueil) et ne
permet qu’un monitorage discontinu du fait de l’impossibilité de maintenir les paupières
ouvertes en permanence. Le moniteur d’ANI, au contraire, est totalement non invasif,
puisqu’il se branche en dérivation sur le moniteur ECG, et l’ANI peut être enregistré en
continu.
Avantages de l’ANI en réanimation
Le recueil par le moniteur n’est que peu ou pas artéfacté en réanimation (peu de mouvements
du fait de la sédation et pas de parasite comme par exemple lors de l’utilisation du bistouri
électrique au bloc opératoire), ce qui permet une analyse à partir d’un signal fiable.
Par ailleurs le caractère non-invasif de cette technique en fait un outil facile à
implémenter dans les services de réanimation.
Son utilisation permet un monitorage continu, ce qui est particulièrement approprié en
réanimation notamment chirurgicale, car les patients nécessitent un traitement antalgique
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efficace sur les douleurs postopératoires. D’autre part, de nombreuses situations sont
potentiellement sources de douleur (nursing, aspiration trachéale, pose de dispositifs
intraveineux), imposant des mesures fréquentes de l’intensité douloureuse pour décider
éventuellement de l’application de bolus antalgiques supplémentaires.
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V. CONCLUSION
L’ANI® est un dispositif performant pour l’évaluation de la nociception en réanimation
pédiatrique. Son utilisation, seule ou en complément des échelles d’hétéroévaluation, peut
s’avérer utile pour repérer le stimulus douloureux afin d’appliquer une stratégie antalgique
adaptée pour limiter les sous/surdosages et ainsi s’approcher d’une prise en charge
individualisée de la douleur. D’autres études, et de plus grands effectifs, sont nécessaires afin
de valider l’utilisation de ce dispositif pour la détection du stimulus nociceptif et l’adaptation
posologique des traitements antalgiques en réponse à cette douleur.
Pr. Gilles ORLIAGUET
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VII. ANNEXES
Annexe1:EchelledeCOMFORT-B
ECHEL
LE C
OM
FORT
BEH
AVI
OR
(COM
PORT
EMEN
TALE
) él
abor
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Note d’information : Validité de la mesure de l’ANI pour l’évaluation de la douleur chez l’enfant en réanimation
N° EudraCT :
N° protocole attribué par le promoteur :
Promoteur :
Coordonnateur de l'étude :
Investigateur principal :
Médecin investigateur en charge du participant : Docteur ……………… Le département d’Anesthésie Réanimation de l’hôpital Necker Enfants Malades, organise une
recherche visant à évaluer les soins courants, à laquelle il est proposé que votre enfant
participe. Il est important que vous preniez connaissance des informations relatives au
déroulement de l’étude, contenues dans ce document.
Vous pouvez poser toutes les questions que vous souhaitez au médecin investigateur. Si vous
êtes d’accord pour que votre enfant participe à l’étude, nous vous demandons de bien vouloir
nous remettre un exemplaire signé de la présente note d’information.
Présentation de l’étude : Nous proposons que votre enfant participe à cette recherche qui concerne une nouvelle modalité d’évaluation de la douleur en réanimation. Le moniteur MetroDoloris mesure la variabilité instantanée du rythme cardiaque.
Différents travaux de recherche conduits ces 20 dernières années, ont montré que l’étude de la variabilité
du rythme cardiaque donne des informations importantes sur l’activité du système nerveux autonome et,
indirectement, sur la douleur.
Lors du séjour en réanimation certains soins peuvent être considérés comme douloureux. Il s’agit de
mobilisation pendant la toilette, de ponction veineuse, d’aspiration trachéale. Les enfants reçoivent des
antalgiques et il est nécessaire d’évaluer la douleur et l’efficacité des antalgiques pour mieux adapter les
traitements.
Qu’est que la variabilité du rythme cardiaque ? Lorsque votre enfant inspire profondément, sa fréquence cardiaque se ralentit de façon imperceptible. Ce
phénomène physiologique, appelé arythmie respiratoire, témoigne de l’activité parasympathique. Le
moniteur MetroDoloris analyse cette activité en continu et affiche un indice compris entre 0 et 100. Les
premières études suggèrent qu’une valeur inférieure à 40 pourrait être associée à une analgésie
insuffisante.
La mesure de la variabilité du rythme cardiaque est totalement non invasive et ne nécessite aucun contact
direct avec le patient. L’interface MetroDoloris récupère directement le signal analogique sur le moniteur
ECG qui est utilisé pour surveiller tous les enfants hospitalisés en réanimation. Le moniteur
MetroDoloris dispose d’un marquage CE.