Monitorowanie głębokości znieczulenia na podstawie EEG, wpływ na dawkowanie i funkcje poznawcze

Minęło ponad 80 lat, odkąd Gibbs i wsp. wykazali, jak elektroencefalogram (EEG) systematycznie zmieniał się wraz ze wzrostem dawek leków nasennych, takich jak pentobarbital i eter. W badaniu stwierdzono, że „elektroencefalografia może zatem mieć wartość w kontrolowaniu głębokości znieczulenia i sedacji”. Pomimo solidnej dokumentacji systematycznego związku między dawkowaniem leków znieczulających, wzorcami EEG i poziomem sedacji/znieczulenia, DoA oparte na EEG nie stało się częścią standardu opieki w postępowaniu anestezjologicznym. Istnieje wiele dowodów na to, jak różne leki znieczulające prowadzą do charakterystycznych fluktuacji aktywności elektrycznej mózgu człowieka, związanych z głębokością znieczulenia, wybranym lekiem znieczulającym i wiekiem. Te fluktuacje wywołane znieczuleniem są łatwo widoczne jako zmiany w zapisie EEG pacjentów.

Leki znieczulające są zwykle podawane w modelach farmakologicznych opartych na populacji z uwzględnieniem ich wieku, masy ciała i wzrostu. Istnieje jednak znacząca różnica w sposobie, w jaki pacjenci reagują na te modele. U dorosłych istnieją dowody na to, że dawki potrzebne do osiągnięcia przytomności różnią się o czynnik 2 powyżej i poniżej sugerowanych dawek. W przypadku podania zbyt małej dawki środka znieczulającego istnieje ryzyko utraty przytomności w okresie okołooperacyjnym. Z drugiej strony istnieją również dowody na to, że przedawkowanie środków znieczulających ma szkodliwe skutki; dzieci otrzymujące więcej niż 4% sewofluranu mogą wykazywać aktywność padaczkową, a dorośli, którzy przedawkowali „tłumienie wybuchu” podczas znieczulenia, mają większe ryzyko delirium pooperacyjnego (POD) i częstszego występowania pooperacyjnych zaburzeń funkcji poznawczych (POCD).

Bispectral Index (BIS) to algorytm opracowany przez firmę Aspect Medical Systems w 1994 r., który opiera się na ważonych sumach podparametrów EEG w celu przedstawienia indeksu od 0 do 100 dla głębokości znieczulenia, gdzie 100 oznacza pełne rozbudzenie, a 0 to izoelektryczne EEG . Docelowy wskaźnik BIS dla wystarczająco głębokiego znieczulenia wynosi od 40 do 60. Liczba BIS jest często zbieżna z innymi obserwacjami klinicznymi dotyczącymi głębokości znieczulenia, jednak istnieje również doświadczenie rozbieżności. BIS i inne wskaźniki oparte na EEG są programowane na podstawie kohort dorosłych i nie można im bezpośrednio ufać w przypadku dzieci lub osób starszych. Istnieje również niezdolność tych wstępnie zaprogramowanych wskaźników (BIS i innych) do zintegrowania, w jaki sposób określone leki znieczulające wpływają na EEG, a następnie na wartość BIS. Przykładem tego jest sposób, w jaki lek Ketamina indukuje określoną częstotliwość gamma w EEG, co wskaźnik BIS tłumaczy jako lżejsze znieczulenie, mimo że lek jest podawany „nad” i tak już głębokim znieczuleniem.