EEG-basierte Überwachung der Anästhesietiefe, Auswirkungen auf Dosierung und Kognition

Es ist über 80 Jahre her, seit Gibbs et al. gezeigt haben, wie sich das Elektroenzephalogramm (EEG) systematisch verändert, wenn gleichzeitig mit steigenden Dosen von hypnotischen Medikamenten wie Penhobarbital und Ether gearbeitet wird. Die Studie kam zu dem Schluss, dass "die Elektroenzephalographie daher bei der Kontrolle der Anästhesie- und Sedierungstiefe von Nutzen sein kann". Trotz einer soliden Dokumentation des systematischen Zusammenhangs zwischen Dosierung von Anästhetika, EEG-Mustern und Grad der Sedierung/Anästhesie hat sich die EEG-basierte DoA nicht zum Behandlungsstandard im Anästhesiemanagement entwickelt. Es gibt zahlreiche Beweise dafür, wie verschiedene Anästhetika zu charakteristischen Schwankungen in der elektrischen Aktivität des menschlichen Gehirns führen, die sich auf die Tiefe der Anästhesie, das gewählte Anästhetikum und das Alter beziehen . Diese anästhetikuminduzierten Schwankungen sind leicht als Veränderungen im EEG des Patienten sichtbar.

Anästhetika werden in der Regel in pharmakologischen Modellen verabreicht, die auf einer Population basieren und deren Alter, Gewicht und Größe berücksichtigen. Es gibt jedoch einen signifikanten Unterschied in der Reaktion der Patienten auf diese Modelle. Bei Erwachsenen gibt es Hinweise darauf, dass die zum Erreichen des Bewusstseins erforderlichen Dosen um einen Faktor 2 über und unter den empfohlenen Dosen liegen. Bei Unterdosierung von Anästhetika besteht die Gefahr der peroperativen Wahrnehmung. Andererseits gibt es auch Hinweise darauf, dass eine Überdosierung von Anästhetika schädliche Wirkungen hat; Kinder, die mehr als 4 % Sevofluran erhalten, können epileptiforme Aktivität zeigen, und Erwachsene, die während der Anästhesie eine „Burst-Suppression“-Überdosis erhalten, haben ein höheres Risiko für ein postoperatives Delirium (POD) und ein erhöhtes Auftreten einer postoperativen kognitiven Dysfunktion (POCD).

Bispektraler Index (BIS) ist ein 1994 von Aspect Medical Systems entwickelter Algorithmus, der auf gewichteten Summen von EEG-Unterparametern basiert, um einen Index von 0 bis 100 für die Narkosetiefe darzustellen, wobei 100 hellwach und 0 ein isoelektrisches EEG ist . Das BIS-Ziel für eine ausreichend tiefe Anästhesie liegt zwischen 40 und 60. Die BIS-Nummer stimmt häufig mit anderen klinischen Beobachtungen in Bezug auf die Anästhesietiefe überein, es gibt jedoch auch eine Erfahrung mit Abweichungen. BIS und andere EEG-basierte Indizes werden von Erwachsenenkohorten programmiert und können Kindern oder älteren Menschen nicht direkt vertraut werden . Es gibt auch eine Unfähigkeit in diesen vorprogrammierten Indizes (BIS und andere), zu integrieren, wie spezifische Anästhesiemittel das EEG und von da an den BIS-Wert beeinflussen. Ein Beispiel dafür ist, wie das Medikament Ketamin eine bestimmte Gamma-Frequenz im EEG induziert, was der BIS-Index als leichtere Anästhesie übersetzt, obwohl das Medikament "zusätzlich" zu einer bereits tiefen Anästhesie verabreicht wird.