Évolution de la carboxyhémoglobinémie et de la méthémoglobinémie lors de résections endoscopiques : une étude observationnelle

25 février 2017

Auteurs : L. Bairy, G. Hardy, M. Di Gregorio, B. Bihin
Référence : Prog Urol, 2017, 2, 27, 98-102
Objectifs

Les résections endoscopiques entraînent la combustion de tissus organiques qui pourraient induire la formation de méthémoglobine (MetHb) et de carboxyhémoglobine (COHb). L’objectif de ce travail est d’évaluer en quelles proportions celle-ci sont formées chez les patients bénéficiant d’une chirurgie endoscopique de la prostate ou de la vessie.

Méthode

Un dosage de COHb et de MetHb a été réalisé chez 44 patients en début et en fin d’intervention. Un troisième prélèvement a été réalisé chez les patients ayant séjourné plus d’une heure en salle de réveil. Les moyennes ont été comparées avec des tests de Student. Des régressions simples ont été utilisées pour les variables quantitatives et des Anova pour les variables qualitatives. Des régressions linéaires multiples ont été utilisées pour les analyses multivariées.

Résultats

L’élévation moyenne de COHb était de 0,5±0,9 % (IC95 % : 0,2 à 0,7 % p =0,001) tandis que celle de MetHb était de 0,0±0,4 % (IC95 % : −0,1 à 0,2 % p =0,552). En analyse univariée, les variables corrélées à l’élévation de COHb sont la durée de l’opération, la quantité de liquide d’irrigation et la localisation (prostate ou vessie). Dans le modèle multivarié, l’élévation de COHb est associée à la quantité de liquide d’irrigation et au site de la résection.

Conclusion

Nous n’avons pas mis en évidence d’augmentation de MetHb au cours de la chirurgie endoscopique. En revanche, COHb augmente, et peut, chez certains patients, devenir supérieure à 2–4 %. Ceci pourrait être responsable d’une diminution du seuil angineux chez des patients souffrant d’une cardiopathie ischémique.

Niveau de preuve

4.




 




Objectifs


La combustion incomplète de matières organiques dans une atmosphère pauvre en oxygène produit du monoxyde de carbone (CO), un gaz hautement toxique pour l'homme en raison de sa très grande affinité avec l'hémoglobine. Le complexe hémoglobine-monoxyde de carbone forme la carboxyhémoglobine (COHb) qui est incapable de transporter l'oxygène. D'autre part, la combustion de tissus produit de nombreux autres composés organiques [1, 2, 3] dont certains peuvent conduire à la formation de méthémoglobine (MetHb) [4]. L'objectif de cette étude est de déterminer des éventuelles modifications des taux de MetHb et COHb ainsi que, le cas échéant, les facteurs influençant ceux-ci lors de résections endoscopique de prostate ainsi que de lésion de vessie en milieu aqueux donc, a priori, pauvre en oxygène. Plusieurs auteurs ont déjà évalué la formation de COHb ainsi que de MetHb pour la chirurgie cÅ“lioscopique [4, 5, 6, 7, 8, 9] mais, à notre connaissance, cela n'a pas encore été réalisé pour de la chirurgie en milieu aqueux.


Méthode


Après approbation du protocole de l'étude par le comité d'éthique du CHU UcL Namur, 44 patients classés ASA I à III prévus pour une chirurgie endoscopique de la prostate ou de la vessie, ont été inclus. L'étude s'est déroulée sur une période de 12 mois à partir du 13/11/13 jusqu'au 5/11/14. Les patients ayant fumé le jour de l'intervention ou souffrant de méthémoglobinémie congénitale ont été exclus de l'étude. Tous les patients ont été informés des objectifs ainsi que des risques liés à la participation de l'étude et ont tous signé un formulaire de consentement éclairé.


Les patients ont bénéficié d'une anesthésie générale ou d'une rachianesthésie. L'induction de l'anesthésie générale a été effectuée à l'aide de propofol, lidocaine, sufentanil et de rocuronium si une curarisation s'avérait nécessaire. Le maintien de l'anesthésie s'est fait grâce à du sevoflurane dans un mélange oxygène-air avec une FiO2 de 50 % délivré en circuit fermé grâce à un servo-contrôle des gaz frais réalisé par un respirateur Zeus (Draeger AG, Lübeck, Allemagne). Les patients opérés sous rachianesthésie ont tous reçu une injection intrathécale de bupivacaine hyperbare 0,5 % avec éventuellement un supplément de sufentanil intrathécal et une oxygénothérapie de 6L/min au masque. Les critères de sortie de la salle de réveil ont consisté en un score d'Aldrete modifié de 9 ou 10 (Tableau 1) ainsi qu'en une absence de douleur. De l'oxygène a été administré pour que la saturation du patient se situe dans une fourchette de±3 % de ses valeurs préopératoires.


Chez tous les patients, deux prélèvements sanguins veineux ont été pratiqués. Le premier lors de la mise en place de la perfusion intraveineuse précédant l'induction de l'anesthésie. Le second, à la fin de la résection. Si la durée du séjour en salle de réveil a été supérieure à une heure, un troisième prélèvement a été réalisé. Celui-ci a eu lieu à la sortie du patient de la salle de réveil. Une co-oxymétrie a été réalisée sur les échantillons sanguins grâce à une machine GEM® Premier 4000 (Instrumentation Laboratory, Bedford, MA, États-Unis) calibrée selon les recommandations du fabricant. Le constructeur spécifie une inexactitude compatible avec la norme américaine CLIA.


Les résections ont toutes été réalisées par la technique dite TURis® (Trans Uretral Resection in saline) (Olympus, Tokyo, Japon) ou résection bipolaire, qui permet la réalisation de résection dans un milieu constitué d'une solution aqueuse de 0,9 % de chlorure de sodium. Pour tous les patients, le générateur a été réglé sur 280W en « cutting » et 140W en « coagulation ». La résorption n'a pas été évaluée étant donné l'utilisation de NaCl 0,9 % comme solution d'irrigation. Certains patients ont bénéficié d'une résection de prostate par vaporisation plasma (Olympus, Tokyo, Japon).


Analyses statistiques


Pour les statistiques descriptives, les résultats sont présentés à l'aide de la moyenne±déviation standard, sauf mention contraire. Les tests statistiques ont été réalisés avec l'aide du logiciel R 3.0.2 (R foundation for Statistical Computing, Vienna, Autriche). Les tests utilisés sont le test de Student pour la comparaison des moyennes. Pour les analyses univariées, la régression simple a été utilisée pour les variables quantitatives (âge, durée de résection, quantité de liquide utilisé) et des Anova pour les variables qualitatives (la localisation : vessie ou prostate, la classification ASA du patient, le type d'anesthésie, le statut fumeur du patient). Pour les analyses multivariées, des régressions linéaires multiples ont été utilisées. Le modèle a été construit par sélection ascendante et descendante des variables sur base de l'Akaike's Information Criterion (AIC). Une valeur de p <0,05 a été considérée comme statistiquement significative.


Résultats


Sur 44 patients, on en comptait 4 classés ASA I, 33 ASA II et 7 ASA III. L'âge moyen des patients était de 69±10 ans. Vingt patients ont bénéficié d'une résection de prostate dont 5 étaient des vaporisations, 24 patients ont bénéficié d'une résection de lésion(s) vésicale(s). Trente interventions ont eu lieu sous anesthésie générale et 14 sous rachianesthésie. Seize patients ont eu 2 analyses de gaz du sang et 28 patients en ont eu 3.


La durée moyenne de résection était de 46±28minutes dont 32±22minutes pour les TURBT et 63±24minutes pour les TURP (Tableau 2).


La quantité de solution physiologique utilisée était de 19,5±10,8L (TURBT : 16,2±8,0L, TURP : 23,3±12,5L).


L'hémoglobine préopératoire moyenne était de 14,9±1,7g/dL dont 1,6±0,5 % de COHb. Chez les fumeurs la COHb de base s'élevait à 2,0±0,6 % contre 1,5±0,4 % chez les non-fumeurs. La MetHb préopératoire s'élevait à 0,7±0,4 %. L'hémoglobine postopératoire se montait à 13,5±2,0g/dL. L'élévation moyenne de COHb se chiffrait à 0,5±0,9 % (IC95 % : 0,2 à 0,7 % p =0,001) tandis que celle de MetHb était de 0,0±0,4 % (IC95 % : −0,1 à 0,2 % p =0,552).


L'analyse univariée révèle que l'élévation de COHb est corrélée à la quantité de liquide d'irrigation et à la durée de l'opération (Tableau 3) et est plus importante dans les résections de prostate que dans les résections de lésions vésicales (Tableau 4). Cette élévation n'est pas corrélée au statut fumeur du patient, à la diminution de l'hémoglobine, à l'âge du patient ou au type d'anesthésie utilisée.


Dans le modèle de régression multiple (sélection ascendante et descendante des variables selon l'AIC), l'élévation de la COHb est associée à la quantité de liquide d'irrigation (p =0,026) et à la localisation de la résection : prostate ou vessie (p =0,057). Cette élévation n'est pas corrélée à la durée de l'intervention, au statut fumeur du patient, à la diminution de l'hémoglobine, à l'âge du patient ou au type d'anesthésie utilisée. Le R2 de ce modèle est de 0,214.


Le troisième prélèvement s'est réalisé en moyenne 74±24min après le deuxième prélèvement, la différence de MetHb entre ces deux prélèvements s'élevait à −0,1±0,3 % (IC95 % : −0,17 à 0,07 p =0,403). Celle de COHb s'élevait à −0,1±0,4 % (IC95 % : −0,3 à 0,1 p =0,199).


Discussion


Les résections endoscopiques urologique sont une chirurgie fréquente mas pas dénuée de complications [10]. On pense entre autre aux hémorragies, au TURP syndrome, aux perforations (urétrales, vésicales, rectales) et au choc septique. Les résections bipolaires ont déjà augmenté la sécurité de ces procédures en diminuant les durées d'irrigation, la durée pendant laquelle le patient est sondé, la durée d'hospitalisation [11], ainsi qu'en nous faisant oublier les TURP syndromes [12, 13], raison pour laquelle nous n'avons pas mesuré la résorption de liquide d'irrigation. À notre connaissance, une évaluation de la formation de MetHb et COHb n'a jamais été réalisée.


La combustion des tissus génère de nombreux composés organiques, provenant de la pyrolyse des protéines et des lipides. Certains de ces composés sont capables d'oxyder le fer ferreux (Fe2+) de l'hémoglobine en fer ferrique (Fe3+) produisant de ce fait de la MetHb qui n'a pas la capacité de fixer l'oxygène. Des concentrations de MetHb supérieures à 2 % sont déjà considérées comme pathologiques. Les symptômes sont proportionnels à la concentration de MetHb et consistent en une cyanose ou un teint gris ainsi qu'une coloration « chocolat » du sang. Au-delà de 15 %, des symptômes neurologiques et cardiaques apparaissent qui sont liés à l'hypoxie. Des niveaux supérieurs à 70 % sont généralement fatals. Aucun patient n'a montré d'augmentation qui s'approche de la valeur seuil de 2 %. Ces résultats sont comparables aux études faites en cÅ“lioscopie ou la méthémoglobinémie n'a jamais atteint des seuils pathologiques [1].


Le monoxyde de carbone (CO) quant à lui, se lie à l'hémoglobine, avec une affinité 200 à 250 fois supérieure à l'oxygène. Le complexe CO-hémoglobine ne transporte pas l'oxygène. On considère une valeur de base de COHb inférieure à 1 % chez un sujet non-fumeur comme normale. Chez un fumeur, une valeur de 4-5 % est considérée comme normale et peut même monter jusqu'à 10 % chez les patients présentant un tabagisme important.


Une intoxication au CO est avérée chez un patient non-fumeur qui présente un taux de COHb supérieur à 6 % et 10 % pour un fumeur. Les symptômes d'une telle intoxication se présentent comme des vertiges, nausées, dyspnée, palpitations et altération des fonctions cognitives. Néanmoins, il semblerait que des niveaux de 2 à 4 % de COHb soient déjà suffisants pour provoquer une diminution du seuil angineux chez les patients souffrant d'une cardiopathie ischémique [4, 14]. Cette concentration a été dépassée chez plusieurs patients de l'étude. La COHb d'un patient en particulier, s'élevant à 1,2 % en préopératoire, a atteint 5,8 % pour une résection de prostate ayant duré un peu moins de 2h.


Dans notre étude, il y a une différence faible entre les pourcentages de COHb préopératoire des fumeurs et des non-fumeurs (2 % vs 1,5 % p =0,066) probablement en vertu du fait que les patients ayant fumé le jour de l'intervention ont été exclus.


Au bloc opératoire, les sources de monoxyde de carbone pouvant mener à la production de COHb sont multiples. L'utilisation de gaz anesthésiques avec une chaux sodée sèche peut mener à la formation de COHb avec des taux supérieur à 20 % après anesthésie [16, 15], cette COHb a été attribué à la réaction des anesthésiques halogénés avec la chaux sodée. D'autres études ont montré que cette augmentation était marginale [15]. Les conséquences de la formation de produit de combustion par le bistouri électrique ou le laser en cÅ“lioscopie ont été étudiées par quelques auteurs, leurs résultats ont été contradictoires mais il semblerait que la chirurgie cÅ“lioscopie ne soit pas source d'intoxication au CO malgré des concentrations parfois élevées en CO des gaz abdominaux [4, 5, 6, 7, 9]. La formation de CO due aux résections endoscopiques urologiques a été investiguée par Weston et al. [2] mais ses conséquences sur les patients n'ont pas été étudiées.


Dans cette étude, Il semble que les deux facteurs influençant la formation de COHb soient le site de la résection (prostate ou vessie) et la quantité de liquide de lavage. Pour la localisation, les résections de prostate semblent mener à des taux de COHb plus élevés que les résections de lésions vésicales. Une première hypothèse pourrait être que les résections de vessies sont, en moyenne, beaucoup plus courtes que les résections de prostate (32 vs 63minutes p <0,001) mais notre analyse statistique multivariée ne semble pas retenir la durée de résection comme participant au modèle explicatif. Une autre explication pourrait être que la vascularisation prostatique et le débit sanguin prostatique sont plus importants, favorisant ainsi un passage plus important du CO.


La formation de COHb semble être proportionnelle à la quantité de liquide d'irrigation. La vitesse d'écoulement du liquide de rinçage ne peut pas être considérée comme une constante, le débit de rinçage étant plus important dans les résections de vessie que dans les résections de prostates (575mL/min vs 370mL/min p =0,0005). Un temps de contact liquide-vaisseaux sanguin plus important, une plus grande résorption due à des lésions vasculaires plus importantes en cas de résection de prostate sont de potentielles explications.


Il faut noter que la variabilité expliquée par le modèle statistique multivarié est faible car il n'explique que 20 % de la variabilité des élévations de COHb observées dans cet échantillon.


Conclusion


La chirurgie endoscopique urologique augmente les taux de COHb mais pas de MetHb chez les patients. La COHb, tout en restant sous le seuil de 10 %, peut dépasser 2 à 4 % et peut donc, chez les patients souffrant d'une cardiopathie ischémique, être responsable d'une diminution du seuil angineux. L'amplitude de cette augmentation semble être dépendante de l'endroit où est effectuée la résection (prostate ou vessie) et de la quantité de liquide d'irrigation utilisée.


Déclaration de liens d'intérêts


Les auteurs déclarent ne pas avoir de liens d'intérêts.




Tableau 1 - Score d'Aldrete modifié.
Activité  Score 
Activité : capacité de bouger volontairement ou en réponse à un ordre  
4 extrémités 
2 extrémités 
0 extrémités 
Respiration  
Capacité normale à inspirer profondément et à tousser 
Dyspnée, respiration superficielle ou limitée 
Apnéique 
Circulation  
TA±20mmHg du niveau préanesthésique 
TA±20 à 50mmHg du niveau préanesthésique 
TA±50mmHg du niveau préanesthésique 
Conscience  
Totalement éveillé 
Réponse aux ordres simples 
Pas de réponse 
Saturation en O 2  
Capacité à maintenir la saturation O2>92 % en air ambiant 
Besoin d'oxygénothérapie pour maintenir la saturation O2>90 % 
Saturation O2<90 % même avec oxygénothérapie 





Tableau 2 - Description des patients.
ASA I/II/III  4/33/7 
Âge (années)  69±10 
Nombre de résections de prostate/lésion vésicale  20/24 
Nombre d'anesthésie générale/locorégionale  30/14 
Nombre de patients ayant eu 2/3 prélèvements  16/28 
Durée des résections (min)  46±28 
Durée des TURP (min)  63±24 
Durée des résections de lésion vésicale (min)  32±22 





Tableau 3 - Résultats de régressions linéaires simples : corrélations entre différentes variables et l'élévation en COHb.
Variable  R2  p  
Âge  −0,007  0,401 
Durée  0,105  0,018a 
Quantité de liquide  0,1611  0,004a 
Différence d'hémoglobine  −0,017  0,589 



Légende :
COHb : carboxyhémoglobine.

[a] 
Statistiquement significatif.


Tableau 4 - Résultats d'Anova : liens entre différentes variables et l'élévation en COHb.
Variable  p  
Localisation  0,009a 
Score ASA  0,148 
Type d'anesthésie  0,934 
Fumeur  0,921 
Vaporisation  0,144 



Légende :
COHb : carboxyhémoglobine.

[a] 
Statistiquement significatif.


Références



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