Les évaporateurs d'anesthésie


L'histoire de l'anesthésie par inhalation est jalonnée par l'évolution des agents anesthésiques mais aussi des appareils permettant de les délivrer. Ces appareils eurent pour finalité de réguler la délivrance des produits avec de plus en plus de précision et d'assurer la ventilation des patients lorsque l'anesthésie s'accompagna d'une paralysie des centres respiratoires, avec les morphiniques, et des muscles respiratoires, avec les curares. D'une extrême simplicité au début, les appareils d'anesthésie sont devenus de plus en plus fiables, mais aussi de plus en plus sophistiqués, qu'il s'agisse de la production et du contrôle des vapeurs anesthésiques ou des ventilateurs d'anesthésie. Leur grand nombre n'en permet pas une revue exhaustive. Nous n'envisagerons donc dans cette présentation que les évaporateurs les plus emblématiques que nous séparerons des ventilateurs, même si aujourd'hui ils sont devenus indissociables, formant la station d'anesthésie.

Sans vouloir remonter à la préhistoire de l'anesthésie, on datera, comme cela est classique, la première anesthésie pour une intervention chirurgicale au 16 octobre 1846. Certes des expérimentations animales, des extractions dentaires, d'autres tentatives informelles ont eu lieu auparavant, mais pour la première fois ce jour là, une anesthésie à l'éther sera pratiquée sur un patient subissant une intervention chirurgicale. William Green Morton, un dentiste de Boston, parvient à convaincre  le célèbre chirurgien, John Collin Warren, pourtant échaudé par une tentative préalable d'Horace Wells avec le protoxyde d'azote, de lui laisser tenter une anesthésie à l'éther en lui disant: " J'ai le moyen de vous permettre d'opérer sans douleur ". L'anesthésie pratiquée sur Gilbert Abbott, pour l'ablation d'une tumeur sous-maxillaire gauche, au Massachussetts General Hospital, devant tout un aréopage d'assistants et de collaborateurs, est prévue à dix heures. Morton est absent, Warren s'impatiente, et c'est avec un quart d'heure de retard qu'apparaît Morton avec son appareil qui lui servira à délivrer l'anesthésie et qu'il a dû faire réviser chez son constructeur le matin même, justifiant ainsi son retard. 
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La première anesthésie à l'éther. Tableau de Robert Hinckley.

Il s'agit d'un simple récipient de verre de 6 pouces de côté avec des angles arrondis, avec sur le sommet un orifice de 2 pouces de diamètre permettant d'introduire une éponge et l'éther. A l'opposé une tubulure de verre de même diamètre est  connectée à un embout de bois muni d'un robinet. Le célèbre tableau de Robert Hinckley, commencé en 1882, terminé qu'en 1898, comporte de nombreuses inexactitudes. Morton était plutôt petit et portait une moustache. Plusieurs personnages se sont étonnés d'y figurer alors qu'ils étaient absents. Bien qu'il s'agisse d'une composition du peintre, ce tableau reflète bien l'atmosphère de cette première anesthésie et sera admis à la Bibliothèque Médicale de Boston en 1908.
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Inhalateur de John Snow, 1847.

De multiples perfectionnement vont accompagner très rapidement la diffusion de la technique en Europe, notamment en Angleterre avec l'inhalateur à éther de Snow et en France avec l'appareil de Charrière qui comportera une multitude de variantes et servira aux premières anesthésies sur le continent. Certaines d'entre elles moins fragiles et plus adaptées au transport seront utilisées sur une très large échelle pendant la guerre de Crimée à l'initiative des médecins militaires Scrive et  Baudens. 
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Appareil de Charrière

Parallèlement aux inhalateurs de vapeurs anesthésiques, se développent des dispositifs dérivés de l'anesthésie à la compresse ou au mouchoir. Ce sont les cornets type Reynaud utilisés dans la marine pour la chloroformisation et les masques type Schimmelbusch, Kocher ou Esmarch. Des masques plus sophistiqués en étain ou en métal inoxydable seront également développés en Allemagne par Hölscher  et en France par Ricard. De même, dans un souci de maniabilité, des inhalateurs portables seront mis au point, sur le principe de léchage, par Juncker, en 1867, et du barbotage, par Kapeller, en 1880.



Très rapidement il apparaît nécessaire de réguler la concentration des vapeurs inhalées. Le premier appareil à débit d'éther contrôlé fut mis au point en 1877 par Clover en Angleterre et par Dupuy de Frenelle en France vers 1920 permettant l'utilisation de l'éther, du chlorure d'éthyle et de chloroforme. Un appareil très ingénieux, " la machine à anesthésier ", fut réalisé en 1885 par Raphael Dubois sur la base des travaux menés dans le laboratoire de Paul Bert sur la " titration mécanique des mélanges ". L'évaporateur est constitué d'une unité centrale et d'un dispositif de ventilation. 
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Machine à anesthésier de Raphaël Dubois, 1885.

L'unité centrale est un corps de pompe séparé en deux chambres par un piston aspirant et refoulant animé par un mécanisme à manivelle. L'évaporateur à chloroforme est un petit vase, chauffé, placé sur le trajet de l'air inspiré, qui est volatilisé dans le corps de pompe. Un plongeur dont la course peut être réglée détermine le volume de chloroforme administré. La vitesse de la manivelle modifie le débit de vapeur et non sa concentration. Un dispositif de ventilation est raccordé à l'unité centrale par un tuyau souple et au patient par un masque ou une canule buccale ou nasale. Bien que plus de 200 anesthésies aient été réalisées avec cet appareil dans le Service de Péan, la technique continuera à susciter de nombreuses controverses et son utilisation, jugée rébarbative, conduira à son abandon avant la fin du XIXe siècle.
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Appareil d'Ombredanne, 1908.

L'appareil le plus populaire en France et dans de nombreux pays fut l'inhalateur à éther de Louis Ombrédanne mis au point en 1908, produit à plus de 25.000 exemplaires et utilisé en chirurgie de guerre jusque très récemment, lors de la bataille de Dien Bien Phu et pendant la guerre des Malouines par le Service de Santé de la Marine Argentine. L'inhalateur est constitué d'une sphère métallique, tapissée de feutre ou remplie d'éponges destinées à s'imbiber d'éther, traversée par un tube diamétral aboutissant par une extrémité au sac en vessie de porc, par l'autre à l'air extérieur. Sur ce tube s'ouvrent deux cheminées, l'une servant à l'entrée de l'air inspiré, l'autre à la sortie de l'air expiré. Un tube à la jonction des deux cheminées se rend au masque. Dans le tube diamétral tourne un boisseau creux cloisonné et percé de fenêtres à ouverture progressive, se traduisant par le déplacement d'un index sur une graduation chiffrée de 0 à 8.



En Angleterre, le vaporiseur E.M.O. fut développé au Nuffield Department of Anaesthetics d'Oxford en 1942 par Hans Epstein et Robert Macintosh. Cet appareil de type " drawover ", consiste en un réservoir d'éther surmonté d'une enveloppe de cristaux de chlorure de calcium hydraté, servant à maintenir une température constante à 29°C. Ultérieurement, le vaporiseur sera associé à un soufflet tel le modèle OIB (Oxford Inflating Below) qui sera très largement utilisé dans les pays Anglo-Saxons. Aux Etats-Unis, le Foregger Copper Kettle est inventé en 1952 par le Docteur Lucien E. Morris et restera très populaire jusque dans les années 1980.
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Vaporiseur E.M.O., 1942.

L'éther et le chloroforme restèrent longtemps les seuls agents anesthésiques par inhalation si l'on exclue le chlorure d'éthyl et les gaz comme le protoxyde d'azote et le cyclopropane. Des mélanges furent également proposés dont le plus populaire fut le mélange de Schleich, associant éther, chloroforme et benzine vers 1895, la benzine étant remplacée dès 1898 par le chlorure d'éthyl. Avec de nombreuses variantes dans les proportions, il fut utilisé jusque dans les années 1960. L'avènement des anesthésiques halogénés modernes avec la synthèse de l'halothane par Charles Suckling en 1951, utilisé pour la première fois en anesthésie par Johnstone à Manchester en 1956, va marquer un nouveau développement des évaporateurs en anesthésie. Les premiers Fluotec apparaissent en 1957 tandis que l'emblématique Fluotec Mark III fera son apparition en 1969. 
Evaporateurs à halogènes modernes.

De cette époque également remontent les premiers évaporateurs Dräger de la série des Vapor. Sur le même principe que le Fluotec, des évaporateurs sont développés pour l'enflurane, l'isoflurane et plus récemment le Sévoflurane. Le Desflurane en raison de son point d'ébullition à 23°, très inférieur aux autres halogénés, nécessite un évaporateur chauffant particulier. Sur la base de deux principes simples, le léchage et le barbotage, de très nombreux types d'évaporateurs ont été développés par de nombreux constructeurs. Chaque famille d'évaporateurs a fait l'objet de progrès visant à apporter de plus en plus de sécurité et de précision.

Aujourd'hui, certains appareils, comme le Physioflex tendent à remplacer  l'évaporateur par un injecteur électronique, analogue à ceux utilisés dans les carburateurs d'automobile, ayant l'avantage de s'adapter à tous les halogénés, d'avoir un délai de réponse plus rapide. La possibilité de mesurer en continu la concentration des vapeurs inhalées et expirées a permis de développer le concept et la pratique de l'anesthésie par inhalation à objectif de concentration.
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