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L'insufflateur en laparoscopie
Authors
Abstract
Le chapitre sur l'insufflateur en laparoscopie présente toutes les caractéristiques de cet instrument utilisé dans le bloc opératoire.
Les points techniques de ce chapitre sont présentés étape par étape : historique, fonctionnement, idéal laparoscopie, matériel disponible, avantages/inconvénients, réglages, effets physiopathologiques, complications, alternatives, critères d’achat.
Les points techniques de ce chapitre sont présentés étape par étape : historique, fonctionnement, idéal laparoscopie, matériel disponible, avantages/inconvénients, réglages, effets physiopathologiques, complications, alternatives, critères d’achat.
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Media type
 Publication
2005-09
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E-publication
WeBSurg.com, Sept 2005;5(09).
URL: http://www.websurg.com/doi-ot02fr305.htm
URL: http://www.websurg.com/doi-ot02fr305.htm
L'insufflateur en laparoscopie
1. Introduction
L’insufflateur est un élément clé en chirurgie laparoscopique. Il permet de créer un espace opératoire idéal et facilite ainsi la réalisation des interventions chirurgicales. De la qualité de l’insufflateur dépend la sécurité des interventions. Le chirurgien doit avoir une bonne connaissance des principes de fonctionnement de l’insufflateur pour que chaque intervention se réalise dans des conditions optimales.2. Historique
• Insufflateur
Un insufflateur est nécessaire pour :- créer le pneumopéritoine ;
- le maintenir pendant l’intervention ;
- contrôler la pression du gaz ;
- renouveler périodiquement le gaz.
• Pneumopéritoine
Le pneumopéritoine permet la création du nouvel espace opératoire pour réaliser la chirurgie laparoscopique.• Historique
La chirurgie laparoscopique a modifié la notion d’espace opératoire. Les premières expériences ont été réalisées par Kelling, en 1901, chez l’animal, et par Jacobaeus, en 1910, chez l’homme. L’air, l’oxygène (O2) ou le protoxyde d’azote (N2O), ont été utilisés avant le gaz carbonique (CO2). Le CO2 a une grande diffusion et solubilité ; il est éliminé par la ventilation. Sa solubilité limite le risque d’embolie gazeuse. L’hélium (He), qui n’a pas les inconvénients métaboliques du CO2, aurait des avantages en chirurgie endocrinienne dans la prise en charge des phéochromocytomes ; le xénon (Xe) semble offrir une bonne cardio-stabilité.
3. Fonctionnement
• Principes
L’espace opératoire est inexistant en début de procédure ; il faut créer un espace de travail entre les organes et la paroi abdominale pour introduire les instruments pour réaliser l’intervention chirurgicale. En chirurgie laparoscopique, l’espace est habituellement réalisé par un pneumopéritoine. Il consiste en l’injection dans l’abdomen d’un gaz qui distend la paroi abdominale.Un insufflateur fonctionne comme un circuit fermé à pression contrôlée. Le gaz est fourni soit par une bouteille sous pression à 50-200 bars, soit par une prise murale venant d’une centrale (3,5-5 bars). La pression intra-abdominale habituellement utilisée est de 12 mm Hg. Or, 1 bar correspond à 760 mm Hg. Il est évident que, pour des questions de sécurité, une des fonctions de l’insufflateur est de servir de détendeur afin de « décomprimer » ce gaz à haute pression et de le délivrer à une pression sécurisée comprise entre 50 et 80 mm Hg. Le passage du gaz au sein du circuit est déterminé par une électrovanne qui va s’assurer de la pression existant dans le circuit. En cas de pression insuffisante, la vanne est ouverte et du gaz est introduit dans le circuit. En cas de pression au sein du circuit équivalente à celle requise, la vanne restera fermée. Ce fonctionnement est relativement simple. Les variations entre les différents appareils sont mineures. Les insufflateurs modernes permettent de choisir entre plusieurs débits d’insufflation ; le débit le plus faible (1 L/min) est utilisé lors de la création du pneumopéritoine à l’aide de l’aiguille de Veress.
• Mesure de la pression
Comment procède l’insufflateur pour mesurer la pression intra-abdominale ?La pression mesurée par l’insufflateur correspond à la résistance totale rencontrée par l’instillation du gaz, elle-même variant en fonction du diamètre des tuyaux et autres raccords. La pression intra-abdominale n’est réellement mesurée que lorsque le débit d’insufflation est proche de zéro. Pour cette raison, l’insufflateur va créer le pneumopéritoine par paliers successifs : insufflation – arrêt et mesure de la pression – insufflation – arrêt et mesure de la pression – etc., les cycles s’enchaînant rapidement.
Concernant le débit du gaz, les données fournies par le constructeur correspondent au débit maximal réalisé à un temps donné par l’insufflateur. Toutefois, en usage réel, l’insufflateur arrête son insufflation au cours de chaque cycle de mesure de la pression. Le débit réel par minute est donc différent du débit instantané affiché sur l’insufflateur et est diminué proportionnellement au temps de calcul.
• Autres mesures
Autres mesures réalisées par l’insufflateur :Le volume total de gaz délivré au patient est mesuré ; ceci permet de savoir s’il y a eu beaucoup de fuites et de connaître l’état de remplissage de la bouteille de gaz. En effet, tant qu’il reste du CO2 sous forme liquide dans la bouteille, la pression reste supérieure à 50 bars. Lorsque il n’y a plus que du CO2 à l’état gazeux (soit environ 20 % de la bouteille), alors la pression diminue.
4. Idéal laparoscopie
Les insufflateurs permettent de régler la pression de maintien du pneumopéritoine. Avant 1988, les gynécologues étaient les seuls à réaliser régulièrement des gestes sous laparoscopie. La pression du pneumopéritoine était de l’ordre de 30 mm Hg. Cette pression était à l’origine d’accidents de type embolie gazeuse. Actuellement, les pressions recommandées sont toujours inférieures à 15 mm Hg, et même de l’ordre de 6 mm Hg en chirurgie pédiatrique. La plupart des insufflateurs intègrent ce paramètre et ont des systèmes de sécurité empêchant l’augmentation accidentelle de la pression du pneumopéritoine au-delà de 15 mm Hg. Cette pression est même réduite, pour la plupart des opérateurs, à une valeur maximale de 12 mm Hg. En effet, au-delà de 12 mm Hg, l’index cardiaque (volume d’éjection en L/min/m2 de surface corporelle) diminue de manière significative. Cependant, le pneumopéritoine a des avantages par rapport à la création d’un espace opératoire par des rétracteurs mécaniques : il assure l’hémostase des capillaires veineux, leur pression interne étant inférieure à la pression au sein de la cavité abdominale. Le pneumopéritoine rigidifie également la paroi et permet une grande précision du geste opératoire. L’insufflateur idéal :
- utilise un gaz invisible, inodore, inerte, soluble dans le sang, facilement éliminé par la ventilation et bon marché ;
- fournit un haut débit (> 16 l/min réels instantanés) ;
- humidifie le gaz ;
- affiche directement à l’écran les valeurs de débit, volume, composition du gaz et alarme en cas de surpression ;
- réalise une exsufflation automatique en cas de surpression.
5. Matériel disponible
• Option 1
Affichage de la pression du circuit sur écran :Certains insufflateurs sont branchés entre la caméra et le moniteur de contrôle. Ils transmettent sur l’image opératoire la pression existant dans le circuit. Ceci permet à l’opérateur de contrôler la pression du pneumopéritoine. L’inconvénient de ces systèmes est d’ajouter des connections entre l’insufflateur et le moniteur, pouvant entraîner une dégradation de l’image opératoire.
• Option 2
Système à exsufflation automatique :Le principal accident en laparoscopie est une embolie gazeuse, secondaire à une hyperpression du gaz dans l’abdomen. La limitation automatique de cette hyperpression par exsufflation du gaz pourrait prévenir la survenue de ces accidents. Le système contrôle en permanence la pression existant dans le circuit. En cas de surpression, l’appareil va automatiquement vidanger une partie du gaz pour éviter le maintien d’une pression élevée et le risque d’embolie gazeuse. Ces systèmes devraient être généralisés pour tous les insufflateurs car ils offrent une meilleure sécurité.
• Option 3
Chauffage du gaz :Le geste opératoire de chirurgie laparoscopique a l’inconvénient d’entraîner une déperdition importante de chaleur du patient. Celle-ci est proportionnelle à la durée du geste opératoire, globalement plus longue par laparoscopie. Elle est également liée à la déshydratation du péritoine secondaire à l’injection de gaz sec et à la fuite de gaz humidifié. Les industriels ont proposé des appareils chauffant le gaz. La température du gaz est portée à 41°C à la sortie de l’appareil ou à l’extrémité du tuyau d’insufflation par l’intermédiaire de résistances chauffantes. Malheureusement, il a été démontré qu’aucun de ces systèmes ne permet de prévenir la chute de la température centrale du patient. Seule une hydratation du gaz, que ceci soit réalisé par de la vapeur à température ambiante ou chauffée permet de prévenir cette décroissance thermique. On devrait rapidement voir apparaître sur le marché des insufflateurs permettant, en toute stérilité, d’humidifier le gaz d’insufflation. Ceci est important pour des interventions de longue durée, car la décroissance thermique est proportionnelle à la durée opératoire.
• Option 4
Renouvellement du gaz :La composition en gaz du pneumopéritoine varie en fonction du temps. La capacité de diffusion du CO2 entraîne son élimination progressive par la dissolution sanguine, puis par la ventilation. Le CO2 est remplacé, par diffusion, par du N2O apporté par la ventilation contrôlée. Ces modifications de la composition du mélange gazeux présentent un risque d’embolie gazeuse qui sera difficile à traiter en raison de la faible solubilité du N2O. Il y a également un risque potentiel d’explosion lié à la concentration importante du N2O dans l’abdomen. Ces variations de composition sont continues au fil du temps. La réalisation automatique d’un renouvellement continu du CO2 composant le pneumopéritoine préviendrait ces complications potentielles.
• Option 5
Insufflation – Désenfumage :Pour certaines applications, des compagnies ont mis au point des systèmes permettant d’aspirer le gaz du champ opératoire et de compenser volume pour volume le gaz aspiré par du gaz réinjecté. Ce système est particulièrement utile en chirurgie endorectale. En effet, l’espace de travail est réduit et toute application d’électrochirurgie provoque une fumée opacifiant rapidement le champ opératoire. Le système réalise alors une aspiration permanente du gaz et par un deuxième orifice compense ce gaz par un renouvellement de gaz frais.
6. Avantages/inconvénients
• Avantages/inconvénients
Avantages et inconvénients des différents gaz :L’air ambiant :
Son utilisation a été proposée, mais il a comme principal inconvénient sa faible capacité de diffusion dans le sang, avec le risque d’embolie gazeuse. Sa lente élimination de la cavité abdominale est également responsable de douleurs postopératoires prolongées.
L’oxygène :
L’oxygène est contre-indiqué pour la réalisation du pneumopéritoine en raison de son caractère explosif. Il ne permet pas l’utilisation de la coagulation et il a été abandonné.
Le protoxyde d’azote :
Gaz largement utilisé en anesthésie, il a été proposé pour la réalisation de laparoscopies diagnostiques. Les risques d’explosion sont connus de longue date. Diffusant dans l’abdomen au cours de laparoscopies sans renouvellement constant de gaz, il doit être éliminé régulièrement et il n’est plus utilisé pour le maintien du pneumopéritoine.
L’hélium :
Gaz non inflammable, non toxique et biologiquement inerte, il est régulièrement proposé pour réaliser le pneumopéritoine. Il présenterait un avantage dans le traitement des phéochromocytomes en limitant la décharge de catécholamines. Néanmoins, en cas d’embolie gazeuse, il pourrait être à l’origine de déficits neurologiques par occlusion vasculaire liée à sa faible capacité de diffusion. Il n’est pas considéré comme un standard dans les laparoscopies.
Les autres gaz nobles :
Le xénon ou l’argon apportent peu d’avantage, si ce n’est une bonne stabilité hémodynamique pour le xénon, ce qui pourrait permettre d’opérer sous laparoscopie des patients avec une cardiopathie sévère. Ils sont peu utilisés.
• Dangers
Utilisation d’autres sources de gaz ou de liquide :Différents systèmes utilisant des sources de gaz ou de liquide sous pression sont utilisés en chirurgie laparoscopique. Ce sont les systèmes à coagulation par laser, utilisant des jets d’Argon, ou les systèmes à pulvérisation de colles biologiques. Ils peuvent insuffler plusieurs litres de gaz par minute dans la cavité opératoire. Un appareil de lavage à haut débit peut augmenter le volume global injecté dans la cavité opératoire. L’opérateur, concentré sur sa procédure chirurgicale, peut temporairement oublier de réaliser un contrôle de la pression opératoire, et de réaliser une exsufflation. Les systèmes de contrôle de pression et d’exsufflation automatiques permettent d’augmenter la sécurité pour le patient.
Apports pouvant augmenter la pression :
- laser : 1 à 5 L/min ;
- Argon (électrochirurgie) : 0.5-3 l/min ;
- colle biologique : 3-10 l/min ;
- irrigation : 0.5-5 l/min.
Utilisation d’une pression supérieure à 15 mm Hg
Au-delà de la valeur de 12 mm Hg de pression intra-abdominale, on observe une réduction signification de l’index cardiaque.
7. Réglages
• Systèmes de sécurité
• Exemple 1
Les pressions recommandées sont toujours inférieures à 15 mm Hg et habituellement limitées à 12 mm Hg. En chirurgie pédiatrique, les pressions sont de l’ordre de 6 mm Hg.Tous les insufflateurs disponibles sur le marché permettent de prérégler la pression opératoire entre 0 et 15 mm Hg. En raison des dangers potentiels de la surpression, cette pression ne peut être dépassée accidentellement. Ces systèmes de sécurité se présentent soit sous la forme d’un cliquet verrouillant le bouton tournant de réglage, soit de la nécessité de presser simultanément deux boutons.
• Autres paramètres
Les insufflateurs modernes permettent de choisir entre deux ou trois débits d’insufflation ; le débit le plus faible (1 l/min) est utilisé lors de la création du pneumopéritoine afin d’éviter une brusque diminution du retour veineux et de permettre l’adaptation du système cardio-vasculaire.Avant toute utilisation de l’insufflateur, il convient de vérifier un certain nombre de paramètres et d’effectuer les réglages nécessaires, comme une « check-list » d’aviation avant le décollage :
- contrôler l’alimentation en gaz :
- quantité suffisante de gaz dans la bouteille ;
- présence d’une bouteille de réserve ;
- raccordement au système de distribution centralisé du gaz (à préférer).
Ceci est important car la plupart des insufflateurs possèdent une réserve de gaz de quelques litres permettant souvent de créer un pneumopéritoine suffisant pour débuter la chirurgie. La panne n’apparaît qu’ensuite, obligeant alors de s’arrêter en attendant d’avoir résolu le problème.
- vérifier la présence d’un filtre neuf (usage unique requis) à la sortie de l’insufflateur ;
- s’assurer du réglage adéquat de la pression d’insufflation maximale (adulte : max. 12 mm Hg, petit enfant : max. 6 mm Hg habituellement) ;
- régler le débit d’insufflation au minimum (1 l/min) pour la création du pneumopéritoine (facilitation de l’adaptation du système cardio-vasculaire). Le débit ne sera augmenté à son maximum qu’une fois la pression intra-abdominale de travail atteinte et stabilisée, et après s’être assuré de la bonne position du pneumopéritoine.
Durant la confection du pneumopéritoine, il faut être attentif à la pression mesurée dans la cavité abdominale. Normalement, la pression est nulle voire légèrement négative au départ. Elle augmente ensuite progressivement, parallèlement à l’augmentation du périmètre abdominal. La matité hépatique doit disparaître rapidement, suivi de l’apparition d’un tympanisme diffus. Si la pression intra-abdominale est d’emblée haute, l’insufflation doit être arrêtée afin de trouver le problème (robinet fermé, insufflation dans la paroi abdominale, etc.). Si la pression augmente rapidement sans augmentation du périmètre abdominal, il faut également rechercher un problème (insufflation au mauvais endroit, patient insuffisamment relâché, etc.). On peut également suivre la quantité de gaz insufflé. Cependant, ce paramètre est moins fiable que la pression intra-abdominale, car il dépend de la corpulence du patient et de la possible présence de fuites. Par la suite, ce paramètre n’a plus aucune valeur de surveillance si des fuites contrôlées sont volontairement créées afin de renouveler le pneumopéritoine.
8. Effets physiopathologiques
• Système cardiovasculaire
Le pneumopéritoine diminue le retour veineux (précharge) et le débit cardiaque ; il augmente la fréquence cardiaque, la pression artérielle moyenne ainsi que les résistances vasculaires systémiques (post-charge) et pulmonaires. Ces modifications hémodynamiques et cardiovasculaires se produisent en raison de l’augmentation de la pression intra-abdominale et de la stimulation du système neuro-hormonal vaso-actif (vasopressine et système rénine-aldostérone-angiotensine). Ces modifications sont par contre indépendantes du type de gaz utilisé. Chez des patients en bonne santé, ces effets sont bien tolérés si la pression intra-abdominale ne dépasse pas 15 mm Hg. Ces modifications hémodynamiques sont plus importantes si le patient est en position proclive, qui augmente la stase veineuse dans les membres inférieurs, et donc le risque de thrombose veineuse profonde.Lors de l’induction du pneumopéritoine, les modifications hémodynamiques sont les plus importantes. L’insufflation doit être aussi lente que possible pour permettre une adaptation progressive du système cardio-vasculaire. Le patient sera placé en position de Trendelenburg ou proclive quand la pression intra-abdominale est stable. Une bonne hydratation intra-vasculaire préopératoire permet de compenser partiellement ces perturbations.
Quand le pneumopéritoine est arrêté, une période hyperdynamique est observée.
• Système pulmonaire
Système pulmonaire et échanges gazeux :L’utilisation de CO2 pour le pneumopéritoine entraîne une hypercapnie et une acidose respiratoire en raison de l’absorption du CO2 péritonéal dans la circulation systémique (pas d’augmentation de la PaCO2 si un autre gaz est utilisé). L’augmentation de la pression intra-abdominale engendrée par le pneumopéritoine entraîne une augmentation de la pression intra-thoracique, une diminution de la compliance thoraco-pulmonaire et une augmentation de la résistance des voies aériennes (syndrome restrictif). Le relâchement du diaphragme, dû à l’anesthésie, associé à l’augmentation de la pression intra-abdominale, entraîne une compression des bases pulmonaires. Ceci diminue le volume pulmonaire courant et la compliance pulmonaire, augmente l’espace mort physiologique et crée une perturbation de la distribution de la ventilation-perfusion pulmonaire. Le positionnement du patient en Trendelenburg aggrave ces effets.
Les échanges gazeux durant la laparoscopie peuvent être améliorés par le choix de la technique anesthésique et l’adjonction d’une pression positive en fin d’expiration (PEEP). Sans hyperventilation, la PaCO2 va augmenter de 8-10 mm Hg, avec une diminution correspondante du pH, avant d’atteindre un plateau environ 15-20 minutes après le début de l’insufflation du CO2. En peropératoire, les modifications pulmonaires dues au pneumopéritoine au CO2 sont habituellement compensées chez les patients en bonne santé.
• Perfusion des organes
Perfusion des organes intra-abdominaux :Perfusion rénale :
Le pneumopéritoine diminue la perfusion rénale, la filtration glomérulaire et par conséquent la production d’urine. L’augmentation de la pression intra-abdominale réalise une pression directe sur le parenchyme rénal ainsi que les artères et veines rénales. La fonction rénale diminue proportionnellement à l’augmentation de la pression intra-abdominale. Le pneumopéritoine active le système rénine-angiotensine ce qui favorise la vasoconstriction rénale. Avec une pression intra-abdominale < 15 mm Hg chez des patients ayant une fonction rénale normale, il n’y a aucune conséquence.
Perfusion porte :
Avec l’augmentation de la pression intra-abdominale, la circulation dans le système hépatoporte diminue progressivement. En cas de laparoscopie prolongée ou d’hyperpression intra-abdominale, les enzymes hépatiques peuvent augmenter.
Perfusion splanchnique :
L’augmentation de la pression intra-abdominale comprime mécaniquement les vaisseaux mésentériques et les capillaires, ce qui réduit la micro-circulation splanchnique et perturbe la diffusion de l’oxygène aux organes intra-abdominaux. Les patients en bonne santé compensent la diminution de cette perfusion.
• Système immunitaire
Réponse au stress et système immunitaire :L’influence du pneumopéritoine sur le système immunitaire et la réponse au stress sont mal documentés en clinique. La plupart des études sont expérimentales et mesurent des paramètres indirects (cytokines, produit de dégradation cellulaire) plutôt que l’activité intrinsèque des cellules immunes (concentration, activité).
Les résultats des études concernant l’influence des différents paramètres du pneumopéritoine (pression, type de gaz) sont contradictoires. Il semblerait que l’utilisation d’hélium déprime moins l’immunité cellulaire, limite la translocation bactérienne et la réponse au stress en comparant avec le CO2. Cependant, ces résultats ne semblent pas se confirmer en pratique clinique.
Au début de la laparoscopie, plusieurs cas de métastases sur les cicatrices de trocarts ont été rapportés. Cette complication est liée au geste chirurgical et peut être évitée si des précautions d’usages sont respectées (fixation des trocarts pour éviter leur déconnexion, irrigation des incisions à l’aide d’une solution iodée, protection de la paroi lors de l’extraction de la pièce opératoire, absence de manipulation ou de dissémination mécanique de la tumeur). Actuellement, le taux de métastases de paroi après laparoscopie n’est pas supérieur à celui observé après laparotomie.
9. Complications I
• Lésions/pneumopéritoine
• Généralités
Complications à la création du pneumopéritoine :Vingt à 40 % des complications survenant lors d’une laparoscopie ont lieu lors de la création du pneumopéritoine. Si globalement ces complications restent rares (<1% de toutes les interventions laparoscopiques), elles sont souvent graves.
Pour créer le pneumopéritoine, la technique fermée utilisant l’aiguille de Veress (1936) et la technique ouverte de Hasson (1971) ont été décrites. La préférence est donnée à la technique ouverte en raison d’une moindre morbidité. Cependant, le même type de lésion peut se produire et il faut les garder à l’esprit.
• Lésions vasculaires
Les lésions vasculaires sont plus rares que les lésions viscérales, mais potentiellement plus dangereuses (fréquence : 0,04-0,05 % ; mortalité : 8-17 % de toutes les complications et jusqu’à 44 % s’il s’agit d’un gros vaisseau).Les vaisseaux les plus souvent atteints sont les vaisseaux épigastriques, suivis par ceux du grand omentum. Cependant, tous les vaisseaux peuvent être lésés lors de l’introduction de l’aiguille de Veress ou des trocarts. Les lésions des gros vaisseaux (aorte, veine cave, porte, vaisseaux iliaques, etc.), bien qu’exceptionnelles, sont mortelles presque une fois sur deux.
• Lésions viscérales
L’intestin grêle est l’organe intra-abdominal le plus souvent lésé, suivi du côlon et du foie. La morbidité consiste dans le fait que très souvent les lésions d’organe creux restent méconnues – et non traitées – les 24 premières heures avec des conséquences septiques majeures et parfois mortelles (fréquence : 0,06-0,14 %; mortalité : jusqu’à 20 % si la lésion est méconnue).• Embolie gazeuse
• Mécanismes
Il s’agit d’une complication très rare (<0.6 %), mais à haut risque de mortalité. L’embolie pulmonaire est la plus fréquente ; des cas d’embolie coronarienne ou cérébrale ont été décrits.Il y a 3 situations principales pouvant entraîner une embolie gazeuse :
a) La plus fréquente reste lors de la création du pneumopéritoine et est due à la ponction directe d’un vaisseau par l’aiguille de Veress ou le 1er trocart. Il est donc important de veiller à une bonne technique d’introduction des trocarts et d’utiliser un faible débit d’insufflation (<1 l/min) lors de la création du pneumopéritoine.
b) De même, une lésion peropératoire d’une veine située dans un organe parenchymateux (foie par exemple) peut entraîner un important flux direct de gaz dans la circulation.
c) Plus rarement, des embolies gazeuses peuvent se produire en cas d’hyperpression (pression intra-abdominale >20 mm Hg) avec des gaz peu solubles comme l’hélium.
Le CO2 est très soluble et très facilement éliminé, ce qui rend le risque d’embolie gazeuse très faible. En effet, il faut l’équivalent de 2 ml/kg/min de CO2 injecté dans une veine chez l’animal avant d’observer des troubles cardiaques potentiellement mortels. Si le pneumopéritoine n’est pas renouvelé régulièrement, sa composition change et contient de plus en plus de N2O issu de l’anesthésie. Le N2O, qui apporte un risque de combustion, est moins soluble que le CO2 et peut donc entraîner une embolie gazeuse. L’hélium, très peu soluble, est moins bien supporté en cas d’embolie gazeuse, puisqu’il faut l’équivalent de 0,1 ml/kg/min pour avoir des troubles cardiaques.
• Prise en charge
Pour éviter le risque d’embolie gazeuse, il faut :- avoir une technique rigoureuse de mise en place des trocarts ;
- éviter les surpressions intra-abdominales ;
- utiliser un gaz très soluble.
L’écho-Doppler trans-oesophagien est le moyen le plus sensible pour détecter une embolie gazeuse, mais il n’est pas utilisé en routine en chirurgie laparoscopique. Le plus souvent, c’est la chute du CO2 expiré, dû à la diminution du débit cardiaque et à l’augmentation de l’espace mort, qui permet de suspecter l’embolie gazeuse, particulièrement si une chute de la PaO2 est associée. On observe des modifications de l’ECG si l’embolie est importante.
Le traitement de l’embolie gazeuse consiste en l’arrêt immédiat de l’insufflation et l’évacuation du pneumopéritoine. Le patient est positionné en Trendelenburg et décubitus latéral gauche afin d’éviter au maximum le passage de gaz du ventricule droit dans la circulation pulmonaire. Le N2O est stoppé afin d’obtenir une ventilation avec 100% d’O2 pour corriger l’hypoxémie. On instaure une hyperventilation afin de lutter contre l’augmentation de l’espace mort et pour augmenter l’excrétion pulmonaire de CO2. Si ces méthodes simples ne suffisent pas, il faut introduire un cathéter veineux central dans l’artère pulmonaire afin d’aspirer le gaz. En général, la forte solubilité du CO2 permet d’obtenir la réversion rapide des symptômes de l’embolie gazeuse sous traitement, son élimination spontanée par les poumons étant rendue possible grâce au très fort gradient existant avec l’air ambiant où il est pratiquement absent (0.03%).
• Diffusion
• Emphysème sous-cutané
Au cours de la laparoscopie, le CO2 sous pression peut diffuser, disséquer les tissus extrapéritonéaux et provoquer un emphysème sous-cutané. L’insufflation peut être accidentelle ou inévitable (chirurgie extrapéritonéale). La conséquence de cette complication est une augmentation de la PaCO2, parfois incontrôlable, résultant de l’augmentation de l’absorption du CO2. Cette augmentation de la PaCO2 est proportionnelle à la sévérité de l’emphysème.Toute augmentation de la PaCO2 au-delà des 20 premières minutes du pneumopéritoine doit faire suspecter le développement d’un emphysème sous-cutané au CO2. En général, l’augmentation de la ventilation-minute permet de stabiliser la situation. Si cela n’était pas le cas, il faut arrêter momentanément l’insufflation de CO2 pour permettre son élimination.
• Pneumothorax
La pression intra-abdominale peut ouvrir des conduits péritonéo-pleuraux, vestiges embryonnaires, et provoquer un pneumothorax « spontané ». En pratique, celui-ci survient presque toujours lors d’une intervention au niveau de la région diaphragmatique, classiquement lors d’une dissection du bas œsophage (fundoplicature par exemple). Cela entraîne une augmentation de la pression des voies respiratoires et de la PaCO2 avec une diminution de la PaO2 et de la saturation artérielle en oxygène. Au niveau hémodynamique, le pneumothorax augmente les résistances pulmonaires et diminue le débit cardiaque, qui est partiellement compensé par l’augmentation de la fréquence cardiaque.
Le traitement consiste en la mise en oeuvre d’une PEEP de 5 cm H2O. Cela est en général suffisant pour regonfler le poumon et chasser le CO2 de la cavité pleurale, évitant un drainage thoracique et corrigeant les perturbations hémodynamiques. Des mesures accessoires sont également utiles : arrêt du protoxyde d’azote, augmentation de la fraction inspirée d’O2 et diminution de la pression intra-abdominale. Si, en fin d’intervention, la radiographie montre la persistance d’un pneumothorax, celui-ci est le plus souvent asymptomatique. La thoracocentèse est inutile, car le CO2 sera résorbé dans les 30 minutes faisant disparaître le pneumothorax.
Il est important de différencier le pneumothorax au CO2 dû au pneumopéritoine de celui consécutif à une rupture de bulles d’emphysème dû à la ventilation en pression positive réalisée lors de la laparoscopie. Dans ce cas, la PEEP va aggraver la situation en diminuant encore le débit cardiaque. L’air composant le pneumopéritoine ne s’éliminera pas spontanément comme le CO2. Le drainage thoracique est obligatoire.
• Pneumomédiastin
Le principe est identique au pneumothorax. Le gaz peut diffuser via le rétropéritoine ou lors de la dissection de l’œsophage au niveau du diaphragme. La particularité consiste dans le possible développement d’un emphysème sous-cutané au niveau de la face et du cou, surtout en position proclive. Celui-ci régresse spontanément à l’arrêt du pneumopéritoine et ne nécessite pas de traitement.• Pneumopéricarde
Complication rare dont l’origine est la reperméabilisation de conduits péritonéo-péricardiques, vestiges embryonnaires, ou la réalisation d’une brèche dans le sac péricardique. Les conséquences sont hémodynamiques si la pression intra-abdominale est excessive. Aux pressions <15 mm Hg, il n’y a en général pas de symptôme.• Hyperpression intra-abdominale
• Hyperpression 1
Toute augmentation de pression intra-abdominale entraîne des modifications circulatoires, cardiaques et respiratoires. Une hyperpression aggrave ces modifications et majore le risque de diffusion du gaz en dehors de la cavité abdominale (embolie gazeuse, emphysème sous-cutané, etc.). La limite est individuelle et dépend de la condition physique de chaque patient. On considère actuellement qu’une pression <12 mm Hg chez l’adulte en bonne santé (<7 mm Hg chez l’enfant) est sûre. Ces modifications sont partiellement compensées par un remplissage adéquat du volume intra-vasculaire en préopératoire. Il est recommandé d’utiliser la pression intra-abdominale la plus faible permettant une exposition adéquate du champ opératoire.• Hyperpression 2
La situation la plus fréquente entraînant une hyperpression est lorsque le patient n’est plus curarisé de manière suffisante et que l’anesthésie n’est pas assez profonde. La contraction puissante de la musculature de la paroi abdominale peut générer une pression intra-abdominale très importante dépassant les 20 mm Hg. Une autre situation est l’ajout rapide dans la cavité abdominale de liquide (irrigation-lavage) ou d’un autre gaz (argon-coagulation). Un défaut de fonctionnement de l’insufflateur avec erreur de mesure peut arriver et est souvent très difficile à déceler.Il faut donc être attentif à ces situations et ne pas hésiter à interrompre momentanément l’intervention et ouvrir un trocart afin d’évacuer le pneumopéritoine. L’utilisation d’un insufflateur capable d’exsufflation automatique en cas d’hyperpression est un gage de sécurité.
• Autres complications
• Contamination bactérienne
La contamination bactérienne du patient :L’utilisation de gaz non stérilisé en laparoscopie comporte le risque potentiel de contamination du patient par des germes. L’utilisation de filtres à usage unique connectés entre la sortie de l’insufflateur et le tuyau stérile du gaz allant au patient permet de prévenir ce type de contamination.
• Dissémination cellulaire
Dissémination cellulaire dans l’environnement :En raison du gaz contenu sous pression dans la cavité abdominale, il existe un risque de dissémination de cellules infectées ou cancéreuses du patient dans l’environnement avec contamination possible du personnel, voire du matériel. Un moyen de prévention serait l’utilisation de filtres qui se connectent aux robinets des trocarts. Toutefois, la possibilité de développement, de croissance ou de greffe de ces cellules en suspension n’est pas démontrée.
10. Complications II
En postopératoire :Douleurs :
La chirurgie laparoscopique ne supprime pas les douleurs post-opératoires, mais leur caractère est différent de celles de la chirurgie ouverte. Les douleurs pariétales, qui dominent la chirurgie ouverte, sont diminuées, permettant une mobilisation et une mécanique respiratoire améliorée. Le patient ressent de façon accrue les douleurs viscérales profondes, habituellement masquées par les douleurs pariétales.
Une autre particularité de la laparoscopie est la présence de douleurs scapulaires. Celles-ci sont dues à la mise sous tension constante du diaphragme par le pneumopéritoine et peut-être à l’irritation du diaphragme par le CO2 (acidité). Elles peuvent être diminuées par l’évacuation complète du CO2 en fin d’intervention, par lavage au sérum physiologique chaud ou éventuellement instillation sous-diaphragmatique d’anesthésique local (bupivacaïne par exemple). L’efficacité d’un gaz chauffé et humidifié pendant l’intervention reste controversée.
Nausées/vomissements :
La présence de nausées et de vomissements après laparoscopie ne semble pas modifiée par rapport à la chirurgie ouverte. Leur origine est multifactorielle et leur fréquence dépend principalement du type d’anesthésie, de chirurgie et de l’administration post-opératoire d’opiacés.
Fonction respiratoire :
Comme lors de chirurgie ouverte, la laparoscopie entraîne également une dysfonction respiratoire entraînant un syndrome restrictif avec hypoxémie, augmentation du travail respiratoire et apparition d’atélectasies basales. Cela est dû à une dysfonction du diaphragme. Le fait que les douleurs soient moins importantes et de plus courtes durées réduit ce phénomène en permettant la mobilisation précoce du patient, l’optimisation de sa respiration et la réduction de l’usage des opiacés. Pour ces raisons, la laparoscopie reste la technique chirurgicale de choix pour les patients à haut risque de complications respiratoires post-opératoires (obésité, broncho-pneumopathie chronique obstructive).
Cas particulier : la grossesse
De nos jours, la grossesse n’est plus une contre-indication absolue à la laparoscopie. Son indication reste cependant limitée en général aux situations urgentes comme la cholécystite aiguë ou l’appendicite aiguë. En raison du risque augmenté d’avortement lors du 1er trimestre et du volume occupé par l’utérus lors du 3è trimestre, le 2è trimestre est la période avec le moins de risques.
La laparoscopie peut être préférée à la voie ouverte en raison de la diminution des douleurs post-opératoire permettant un usage limité des opiacés et en raison d’une détérioration moindre de la fonction respiratoire maternelle. Cependant, l’augmentation de la pression intra-abdominale durant l’acte opératoire diminue la compliance respiratoire maternelle et la perfusion utérine. Il est primordial de travailler avec la pression la plus basse possible permettant de réaliser l’acte opératoire. Une pression <10 mm Hg est souhaitable. Il faut aussi placer la patiente dans une position évitant que l’utérus ne comprime la veine cave inférieure, aggravant la diminution du retour veineux. L’utilisation du CO2 comme gaz peut créer une acidose fœtale avec risque d’avortement si l’hyperventilation maternelle est insuffisante. Il est important de monitorer de près le CO2 expiré et les gaz artériels afin de s’assurer d’une élimination adéquate du CO2 pour éviter l‘acidose fœtale.
11. Alternatives
• Exposition mécanique
• Objectif
Les modifications physiologiques liées à l’instauration d’une pression intra-abdominale positive sont nombreuses. Les principales répercussions sont observées sur le système cardio-vasculaire et respiratoire. Si les conséquences en sont limitées chez la plupart des patients, il peut être intéressant dans certaines situations d’éviter ces problèmes. L’utilisation de moyens mécaniques de réalisation d’un espace opératoire permet d’opérer à une pression équivalente à celle de la salle d’opération. Cette solution est proposée depuis de nombreuses années. • Suspenseurs de paroi
De nombreux systèmes de suspension de paroi sont commercialisés. Plus de 10 systèmes différents, avec rétraction intra-adbominale ou par mise en place de systèmes de fixations sous-cutanées étaient inventoriés en 1997. La partie mécanique du rétracteur est placée dans la cavité abdominale au travers d’une incision de 10 à 20 mm et reliée à un système d’articulations fixées sur la table opératoire. Les avantages de ces systèmes seraient essentiellement la prévention des complications secondaires à l’hyperpression intra-abdominale. Ils éviteraient également les risques d’embolie gazeuse au cours d’interventions occasionnant des lésions veineuses centrales telles que des hépatectomies. Ils ont comme inconvénient d’offrir un espace opératoire plus limité qu’avec un pneumopéritoine conventionnel. Les douleurs post-opératoires sont comparables avec les deux techniques, mais la durée opératoire est significativement plus longue et l’espace opératoire est souvent insuffisant avec un rétracteur ce qui impose parfois le passage en laparoscopie conventionnelle avec insufflation. L’exploration complète de la cavité opératoire n’est pas réalisable à l’aide de ces rétracteurs. Enfin, le pneumopéritoine a pu être mis en cause dans les greffes métastatiques de cellules cancéreuses sur orifices de trocart. Les rétracteurs de paroi pourraient trouver une application dans la prévention de ces greffes : une étude expérimentale comparant les effets respectifs de la laparotomie, de la laparoscopie avec insufflation et avec rétraction pariétale semble montrer une moindre incidence de greffes lors de l’utilisation d’un rétracteur. Cette démonstration expérimentale n’a jamais été confirmée par des observations cliniques. La médiocre exposition obtenue par les rétracteurs augmente le temps opératoire et rend la dissection plus laborieuse, autant de facteurs influençant de façon péjorative l’évolution tumorale péri-opératoire. En conclusion, nous ne trouvons pas d’avantage déterminant aux rétracteurs de paroi et n’y avons pas recours.
• Ballons d’étanchéité
L’étanchéité au niveau de la zone d’incision de trocart peut être garantie grâce à des ballons spécifiques.• Ballons d’exposition
La création de l’espace opératoire peut être réalisée à l’aide de ballons, mais dans la plupart des cas, cela ne modifie pas le cours habituel de la procédure après retrait du ballon. L’utilisation de ballons est également proposée pour maintenir l’espace opératoire, mais il n’y a pas d’avantage déterminant à utiliser ces techniques qui compliquent l’intervention par rapport aux techniques habituelles.• Inconvénients
Inconvénients des systèmes d’exposition mécanique :Les systèmes d’exposition mécanique présentent un certain nombre d’inconvénients par rapport au système de l’insufflation :
Encombrement : les systèmes d’exposition mécanique impliquent dans tous les cas de figure au moins un bras relié à la table d’intervention, ce qui empêche la manipulation aisée de tous les instruments.
Ecartement des organes : le bénéfice de l’insufflation est également visible au niveau de la périphérie du champ opératoire puisque l’insufflation refoule le diaphragme, écarte les viscères et a un effet mécanique d’augmentation du champ opératoire global. Ceci facilite la mobilisation et l’insertion des instruments.
Vidange des fumées : le gaz injecté dans l’abdomen a la possibilité de faciliter l’évacuation des fumées. En effet, lors d’une exposition mécanique de la paroi, les fumées s’accumulent dans l’abdomen mais il n’existe pas de système d’évacuation de ces fumées. Cela implique l’utilisation permanente d’un aspirateur de façon à évacuer ces fumées. L’intérêt du pneumopéritoine est dans ce cas, de permettre une vidange permanente du gaz. Le robinet d’un trocart étant laissé ouvert, du gaz souillé par les fumées s’échappe en permanence de la cavité abdominale et est remplacé par une insufflation permanente de gaz frais. Le champ opératoire est ainsi parfaitement clair.
12. Critères d’achat
Les critères à considérer pour acheter un insufflateur sont :Critères impératifs :
- haut débit > 16 L/min minimum ;
- exsufflation automatique ;
- filtrage du gaz par filtre à usage unique.
Critères facultatifs (améliorent la qualité de travail) :
- affichage des données de l’insufflateur sur l’écran ;
- système intégré avec gestion de toutes les autres données de la salle d’opération ;
- humidification du gaz.
Critères inutiles :
- chauffage du gaz.
13. Conclusions
Si plusieurs systèmes sont proposés pour créer et maintenir l’espace opératoire, le pneumopéritoine est la méthode la plus classique. Le CO2 est utilisé depuis de nombreuses années et aucun autre gaz n’a fait la preuve de sa supériorité, malgré la publication isolée d’études sur les avantages du N2O ou de l’hélium.Les principales innovations sont liées aux meilleures connaissances de la physiologie du pneumopéritoine, des conséquences de l’hyperpression et des possibilités offertes par l’électronique en termes de contrôle de pression et de qualité du gaz de l’espace opératoire. Les principales améliorations viendront peut-être de l’analyse permanente de la composition des gaz par chromatographie peropératoire, ce qui permettrait une élimination plus rapide des fumées, ou du protoxyde d’azote et par les systèmes de contrôle automatisés de pression avec exsufflation automatique. Enfin, l’intégration des insufflateurs dans les systèmes automatisés à commande à distance ou vocale permettra au chirurgien un contrôle autonome et permanent du fonctionnement des insufflateurs.