Mise au point sur l`utilisation du CO2 en coelio-chirurgie

MISE AU POINT
Progrès en Urologie (1998), 8, 586-589
Mise au point sur l’utilisation du CO2 en coelio-chirurgie
Emmanuel VAN GLABEKE, Eric MANDRON, Gonzague DESREZ, Emmanuel CHARTIER-KASTLER,
Pierre CONORT, François RICHARD
Clinique Urologique, Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière, Paris, France
ganisme en contient environ 120 litres répartis dans
trois compartiments tissulaires : un compartiment où
les échanges sont rapides (sang circulant et organes
richement vascularisés), un compartiment à échange
lent (muscles) et un compartiment à échange très lent
(os et graisse).
RESUME
La chirurgie coelioscopique fait partie de l’arsenal
thérapeutique de l’urologue. Les notions de physiologie concernant le CO2 et ses conséquences cliniques doivent être connues. Lors de l’insufflation,
le CO2 est absorbé, responsable d’une hypercapnie
avec un état d’équilibre dès la 20ème minute. La
pression d’insufflation doit être comprise entre 10
et 14 mm de mercure. La surveillance peropératoire repose sur la saturation en oxygène (oxymètre de
pouls) et la capnographie qui mesure la concentration en CO2 de l’air expiré. Les causes d’hypercapnie doivent être prévenues : réveil intempestif, dissection extrapéritonéale, hyperpression abdominale. Si une hypercapnie survient, il faut exsuffler et
attendre avant de reprendre l’intervention. En respectant les règles de sécurité et en maintenant la
surveillance pendant le réveil, les complications
spécifiques de la coelioscopie (embolie gazeuse,
troubles du rythme, pneumothorax) sont évitées,
tout comme les douleurs d’irritation péritonéale au
niveau du diaphragme sont diminuées par une
exsufflation complète.
Lors de la coelioscopie, le CO 2 insufflé va diffuser uniquement dans les deux premiers compartiments. La
réabsorption par le péritoine va entraîner une hypercapnie [6, 28, 33, 35]. Un calcul théorique montre que
si le CO 2 augmente de 100 ml dans ces deux premiers
compartiments, la pression artérielle de CO2 (PaCO 2)
augmente de 1 mm de mercure [36]. En pratique clinique, la quantité de CO2 absorbée est en moyenne de
40 ml/mn [34]. La pression du pneumo-péritoi ne
entraîne une compression de la circulation péritonéale
qui s’oppose ainsi à la réabsorption du gaz. Après la
vingtième minute, l’augmentati on des pressi ons
devient stable car il existe alors un équilibre entre le
CO 2 insufflé et le CO2 expiré [27].
La solubilité du CO 2 augmente quand le gaz est sous
tension. La réabsorption entraîne alors une hypercapnie. Les circonstances au cours desquelles une hypercapnie peut survenir sont : la dissection extrapéritonéale [23], en particulier la rétropéritonéoscopie, le réveil
intempestif peropératoire avec une hyperpression abdominale, la distension brutale d’un sac hernaire [21].
Mots clés : Coeliochirurgie, gaz carbonique, complications.
Progrès en Urologie (1998), 8, 586-589.
Chez les patients curarisés et sous ventilation contrôlée, le pneumopéritoine modifie la dynamique diaphragmatique [14]. Le refoulement de la partie postérieure du diaphragme entraîne une diminution de la
mobilité de celui-ci. Les zones pulmonaires déclives
sont bien perfusées mais mal ventilées. Cette inégalité
du rapport ventilation sur perfusion entraîne une augmentation de l’effet shunt dans les zones déclives et
une augmentation de l’effet espace-mort dans les zones
antérieures. L’effet espace-mort entraîne une augmentation de la PaCO2, qui pourrait être prédominante sur
les phénomènes de réabsorption du CO2 par le péritoine. Ces troubles ventilatoires sont accentués par la
position en Trendelenbourg [25].
La chirurgie coelioscopique devient une des pratiques
courantes de l’arsenal thérapeutique de nombreux urologues [4, 9]. outre l’apprentissage du geste technique,
il convient de connaître certaines notions physiologiques, en l’occurrence celles concernant le gaz carbonique et les répercussions sur l’organisme de son utilisation en coeliochirurgie. Les modifications ventilatoires et hémodynamiques entraînées par le gaz carbonique sont intriquées avec celles engendrées par la
création d’un pneumopéritoine [7, 22]
RAPPEL PHYSIOLOGIQUE
Conséquences ventilatoires
Manuscrit reçu : février 1998, accepté : mai 1998.
Le dioxyde de carbone (CO2) est un gaz très diffusible.
Il n’est ni explosif, ni comburant. A l’état normal, l’or-
Adresse pour correspondance : Dr. E. Van Glabeke, Clinique Urologique, Groupe
Hospitalier Pitié-Salpêtrière, 47-83, Boulevard de l’Hôpital, 75651 Paris Cedex
13.
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Conséquences circulatoires
permet pas d’améliorer la PetCO2 . Il est préférable
d’arrêter 10 à 15 minutes l’intervention, puis de
reprendre la coelioscopie par la suite.
Le rôle du CO2 est complexe sur l’hémodynamique.
L’augmentation de la PaCO2 sur le coeur isolé entraîne une dépression myocardique. Cependant chez
l’homme, cette dépression est masquée par une action
sur le système sympathique avec une augmentation des
résistances périphériques totales.
Les suites postopératoires
La douleur
La douleur postopératoire des patients opérés par coelioscopie est moindre qu’en cas de laparotomie [8, 18,
32] voire identique [1]. De même, la douleur est encore plus faible en cas de rétropéritonéoscopie, ce qui
diminue l’utilisation des analgésiques morphiniques.
La coelioscopie entraîne une douleur spécifique due à
une irritation péritonéale au niveau des coupoles diaphragmatiques par le CO2 résiduel. Cette irritation
péritonéale entraîne des douleurs projetées au niveau
scapulaire en raison de l’innervation métamérique C4
du diaphragme. Elle est maximum au deuxième jour
[10]. Pour limiter cette douleur, l’exsufflation doit être
complète en mettant l e pati ent en position de
Trendelenbourg et créant une légère compression abdominale afin de mettre la gaine du trocart sus-pubien au
ras du péritoine. La douleur est d’ailleurs plus importante à gauche qu’à droite grâce à la protection diaphragmatique qu’entraîne le foie. L’administration
intrapéritonéale d’anesthésiques locaux semble également être efficace [16].
Lors de l’insufflation intra-abdominale, lorsque la pression est égale à 30 cm d’eau, l’index cardiaque diminue
de 20% [29]. Cette diminution de l’index cardiaque est
proportionnelle à l’importance du pneumopéritoine.
Elle est liée à une diminution du retour veineux de la
moitié inférieure de l’organisme, les gros vaisseaux
étant comprimés par le pneumopéritoine [20, 21].
Cependant la position en Trendelenbourg améliore le
retour veineux et de ce fait augmente le débit cardiaque. D’autres hypothèses sont avancées pour expliquer le maintien d’un débit cardiaque satisfaisant
(compression des troncs artériels, libération de substance vaso-active...).
Ainsi, en pratique clinique, la pression intra-abdominale ne doit pas dépasser 20 cm d’eau, soit 14 mm de
mercure. En moyenne, la pression doit donc être maintenue entre 10 et 14 mm de mercure par un appareil
d’insufflation fiable, contrôlé, possédant un dispositif
de sécurité et une alarme de surpression [19, 22, 24].
La fonction ventilatoire
Contre-indications
En fin d’intervention, il existe une surcharge tissulaire en
CO2 qui impose une surveillance en salle de réveil en raison d’hypercapnie avec acidose mixte postopératoire
[33]. Cependant les performances respiratoires postopératoires sont significativement supérieures après la coelioscopie. Ces constatations permettent de dire à certains
auteurs [13] que la coelioscopie pourrait être une indication privilégiée chez les patients insuffisants respiratoires.
Les contre-indications à la création d’un pneumopéritoine pour la réalisation d’une coelioscopie sont l’hypertension intra-cranienne, le glaucome, la présence
d’un emphysème bulleux avec risque de pneumothorax
par hyperpression sur les voies aériennes, les états de
choc non compensés, et enfin la présence d’une valve
ventriculo-péritonéale ou d’un shunt de Levine [28].
La reprise du transit
La surveillance peropératoire
Celle-ci est généralement plus rapide que pour une
laparotomie, survenant en principe dans les douze
heures suivant l’intervention. La diminution du débit
mésentérique par l’augmentation de pression abdominale peut cependant provoquer des troubles du transit.
Tout symptôme digestif inhabituel ou persistant doit
également alarmer et faire craindre une complication
qui serait passée inaperçue durant l’intervention (perforation digestive) [26].
Elle repose sur le monitorage de deux paramètres par
les anesthésistes :
• La saturation en oxygène (SaO2 ) enregistrée par l’oxymètre de pouls (capteur fixé sur un doigt ou un orteil);
• La capnographie qui mesure de la concentration en
CO 2 inspiré et expiré. La pression partielle en CO 2 dans
l’air expiré (PetCO2 ) est un bon reflet de la PaCO2.
Cette pression peut être modifiée par des vaso-constricteurs. Dans la pratique, une PetCO2 de l’ordre de 30
mm de mercure est acceptable [31].
La survenue de nausées et de vomissements est très fréquente. Elle peut rendre une hospitalisation ambulatoire très inconfortable [2].
Les complications
En peropératoire, si la PetCO2 est trop importante, il
faut arrêter totalement l’insufflation et évacuer le CO2
de la cavité péritonéale du patient. En effet, la diminution du volume ou de la pression intra-abdominale ne
A côté des complications classiques liées au geste chirurgical, la coeliochirurgie peut entraîner des complications spécifiques :
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5. BATRA M.S., DRISCOLL J.J., COBURN W.A., MARKS W.M.
Evanescent nitrous oxide pneumothorax after laparoscopy. Anest.
Analg., 1983, 62, 1121-1123.
- les embolies gazeuses [17, 31]. Rares, elles sont limitées par la grande solubilité du CO2. Elles sont favorisées
par une insufflation dans un espace extrapéritonéal et les
antécédents de chirurgie abdominale. Elles doivent être
suspectées immédiatement en cas de trouble du rythme
associé à une élévation de la PeTCO2, voire en cas de collapsus. Des séquelles anoxiques dues à un volumineux
«caillot» de mousse sont cependant possibles.
6. BRAMPTON W.J., WATSON J.R. Arterial to end-tidal carbon dioxide
t ension di fference during laparoscopy. Anaesthia, 1990, 45, 210-214.
- les arythmies cardiaques pourraient correspondre à
des embolies a minima [30].
8. BRUMSTED J., KESSLER C., GIBSON C., NAKAJIMA S., RIDDIK H., GIBSON M. A comparis on of laparoscopy and laparotomy for the treatmen t of ecto pic pregnancy. Obstet. Gynecol.,
1 988, 71 , 889-892.
7. BRETON G., POULIN E., FORTIN C., MAMAZZA J., ROBERT J.
Evaluation clinique et hémodynamique des cholécystectomies par
voie laparoscopique. Ann. Chir., 1991, 45, 783-790.
- le pneumothorax, qui peut s’expliquer soit par la diffusion du gaz insufflé dans l’espace pleural, soit par
une hyperpression intrathoracique sur des lésions
d’emphysème préexistantes [5, 15].
9. DANJON P., LEROY J., BRUNET P., LEMAITRE L. Syndrome de
la jonction pyélourétérale congénital de l’adulte traité par coeliochirurgie. Prog. Urol., 1995, 5, 946-950.
10. DOBBS F.F., KUMAR V., ALEXANDER J.I., HULL M.G.R. Pain
after laparoscopy related to posture and ring versus clip stenlization.
Br. J. Obstet. Gynaecol., 1987, 94, 262-266.
- l’emphysème sous-cutané par diffusion dans l’espace
sous-cutané du pneumopéritoine ou par une mauvaise
position du trocart d’insufflation [3].
11 . DUFFY B.L. Regurgitation during pelvic laparos cop y.. Br. J.
Anaesth., 1979, 51, 1089-1090.
Par ailleurs, le risque de régurgitation et de syndrome
de Mendel son est favorisé par la position de
Trendelenbourg. Il impose une intubation trachéale et
la pose d’une sonde gastrique [11]. Enfin, la coeliochirurgie ne met pas à l’abri des complications thromboemboliques qui nécessitent une prophylaxie comme
pour toute autre intervention [12].
12. FRANCOIS Y., BRAILLON G., CUILLERET J. Morbidité de la
cholécys tectomie percoelio scopiqu e. Etude de la Société de
Chirurgie de Lyon : 1060 observations. Lyon Chir., 1991, 87, 459463.
13. FRAZEE R.C., ROBERTS J.W., OKESON G.C., SYMMONDS
R.E., SNYDER K., HENDRICKS J.C., SMITH R.W. Open versus
laparoscopic cholecystectomy. A comparison of postoperative pulmonary function. Ann. Surg., 1991, 213, 651-654.
14. FROESE A.B., BRYAN A.C. Effects of anesthesia and paralysis on
diaphragmatic mechanics in man. Anesthesiology, 1974, 41, 242-255.
CONCLUSION
15. HEDDLE R.M., PLATT A.J. Tension pneumothorax during laparoscopic cholecystectomy. Br. J. Surg., 1992, 79, 374.
L’élargi ssement des indicati ons des méthodes coelioscopiques ou rét ropérionéoscopiques en urologie
impose un apprentissage manuel mais également une
connaissance théorique des conséquences physiologiques de l’utili sation d’un pneumopéritoire ou d’un
pneumorétropéritoine par le CO 2 . Si la surveillance
peropératoire et postopératoi re est assurée par les
anesthési stes, le chirurgien doit être conscient de la
nécessité de respecter des pressions d’insufflation
définies et savoir interrompre momentanément le
pneumopéritoine si une hypercapnie trop importante
survient.
16. HELVACIOGLU A., WEIS R. Operative laparoscopy and postoperative pain relief. Fert. Steril., 1992, 57, 542-548.
17. HYNES S.R., MARSCHALL R.L. Venous gas embolism during
gynaecologycal laparoscopy. Can. J. Anaesth., 1992, 39, 748-749.
18. JORIS J., CIGARINI I., LEGRAND M., JACQUET N. DE GROOTE D., FRANCHIMONT P., LAMY M. Metabolic and respiratory
changes after cholecystectomy via laparotomy or laparoscopy. Br. J.
Anaesth., 1992, 69, 341-345.
19. KELMAN G.R., SWAPP G.H., SMITH I., BENZIE R.J., GORDON
N.L.M. Cardiac output and arterial blood-gas tension during laparoscopy. Br. J. Anaesth., 1972, 44, 1155-1162.
20. LENZ R.J ., THOMAS T.A., WILKING D.G. Cardiovascular
changes during laparoscopy. Anaesthesia, 1976, 31, 4-12.
REFERENCES
21. MARSCHALL R.L., JEBSON P.J.R., DAVIE I.T., SCOTT D.B.
Circulatory effects of carbon dioxyde insufflation on the peritoneal
cavity for laparoscopy. Br. J. Anaesth., 1972, 44, 680-684.
1. ANDEM. Appendicites. Recommandations et références médicales.
Gastroenterol. Clin. Biol., 1997, 21, 50-70.
22. MINTZ M. Le risque et la prophylaxie des accidents en coelioscopie
gynécologique. Enquête portant sur 100 000 cas. J. Obstet. Biol.
Reprod., 1976, 3, 681-695.
2. BAILEY P.L., STREISAND J.B., PACE N.L., BUBBEERS S.J.M.,
EAST K.A., MULDER S., STANLEY T.H. Transdermal scopolamin e red uces nausea and vomiting after outpatient laparoscopy.
Anaesthiology, 1990, 72, 977-980.
3. BARD P.A., CHEN L. Subcutaneous emphysema associated with
laparoscopy. Anesth. Analg., 1990, 71, 101-102.
23. MULLET C., MIELLET C.C., VIALE J.P., RUYNAT L., ANNAT
G., DARGENT D., MOTIN J. CO2 diffusion : comparison between
intra or extraperitoneal injection. Anaesthesiology, 1990, 73, 1149.
4. BARRETO H., DOUBLET J.D., PERALDI M.N., GATTEGNO B.,
THIBAULT P. Chirurgie rénale par lomboscopie : expérience initiale. Prog. Urol., 1995, 5, 384-389.
24. PALMER R., BESINS E. La mesure de la pression intra-abdominale au cours des coelioscopies gynécologiques. Contracept. Fertil.
Sex., 1984, 12, 915-918.
588
E. Van Glabeke et coll., Progrès en Urologie (1998), 8, 586-589
25. PURI NG.D., SINGH H. Ventilatory effects of laparoscopy under
general anesthesia. Br. J. Anaesth., 1992, 68, 211-213.
26. QUERLEU D., CHEVALLIER J., CHAPRON C., BRUHAT M.A.
Complications de la coeliochirurgie gynécologique. Jobgyn, 1993, 7,
57-65.
35. TOUSIGNANT G., WIESEL S., LAPORTA D., SIGMAN H. The
effect of age on recovery of pulmonary function after laparoscopic
cholecystectomy. Anesth. Analg., 1992, 74, S321.
36. WURST H., FINSTERER U. Pathophysiologische und klinische
Aspekte der Laparoskopie. Anäst. Intensivmed., 1990, 31, 187-197.
27. SAGNARD P., VIALE J.P., ANNAT G., COUNIOUX H., BOULEZ
J., MOTIN J. Diffusion du gaz carbonique dans l’organisme au cours
d e la cholécystectomie par voie coeliosco pique. Ann. Fr. Anest.
Réanim., 1991, 10, R50.
28. SCHOEFFLER P., CHALLIER F., GILLART T. Anesthésie pour coeliochirurgie. Société Française d’Anesthésie et de Réanimation. Paris,
Masson, Congrès National, 1992, 379-397.
29. SCHOEFFLER P., HABERER J.P., HENRY C., HABOUZIT J.L.
Répercussions circulatoires et ventilatoires de la coelioscopie chez
l’obèse. Ann. Fr. Anesth. Réanim., 1984, 3, 10-15.
30. SCOTT D.B., JULIAN D.G. Observations of cardiac arrythmias
during laparoscopy. Br. Med. J., 1972, 1, 411-414.
31. SHULMAN D., ARONSON H.B. Capnography in the early diagnosis of carbon dioxide embolism during laparoscopy. Can. Anaesth.
Soc. J., 1984, 31, 455-459.
32. SOPER N.J., BARTEAU J.A., CLAYMAN R.V., ASHLEY S.W.,
DUNNEGAN D.L. Comparison of early postoperative results for
laparoscopic versus standard open cholecystectomy. Surgery, 1992,
174, 114-118.
33. SOURON R., NICOLAS F. Etude des gaz du sang lors des coelioscopies comportant la réalisation d’un pneumopéritoine au CO2. Anesth.
Analg., 1973, 30, 506-511.
34. TAN L.P., LEE T.L., TWEED W.A. Carbon dioxide absorption and gas
exchange during pelvic laparoscopy. Can. J. Anaesth., 1992, 39, 677-681.
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SUMMARY
Review of the use of CO2 in laparoscopic surgery.
Laparoscopic surgery is one of the treatment modalities avai lable to urologists, who must be familiar with the concepts of the
physiology of CO2 and its clinical consequences. CO2 is absor bed during insufflation, leading to hypercapnia, reaching a
steady-state from the 20th minute. The insufflation pressure
must be between 10 and 14 mmHg. Intraoperative surveillance
is based on oxygen saturation (pulse oxymeter) and capnogra phy, which measures the CO2 concentration of expired air. The
causes of hypercapnia must be prevented : untimely recovery,
retroperitoneal dissection, excessive intra-abdominal pressure.
If hypercapnia occurs, the patient must be exsufflated and the
operation should be resumed after a certain interval. The speci fic complications of laparoscopy (gas embolism, arrhythmias,
pneumothorax) can be avoided by respecting the rules of secu rity and by maintaining surveillance during recovery. The pain
due to diaphragmatic peritoneal irritation can also be decrea sed by complete exsufflation.
Key-words : Laparoscopic surgery, carbon dioxide, complica tions.
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