BIS – Bispektraler Index… jeder kennt`s und alle machen mit… bei TIVA und TCI muss es sein, bei Ketamin funzt es nicht und unter Volatila brauchen wir es ja nicht, weil oberhalb einer MAC 0.7 die awareness ganz selten ist, gelle?

Unter BIS 60 schläft der Opa und unter 40 wollen wir eigentlich nicht, weil burst suppression böse ist… irgend ne Ahnung, was ihr da ablest? Wie schätzt ihr die Qualität der Messung hinsichtlich Artefakten ein? Absolutwert oder Verlaufsbeobachtung? Was heisst gleich nochmal SQI oder SR und wozu braucht es das Elektromyogramm doch gleich? Warum eigentlich bispekral?

Begriffe und Normalwerte

• BIS
  • Bispectral Index
  • EEG-Surrogat der letzten 15/30 Sekunden
  • range 0 – 100 [“isoelektrisch supprimiert bis blitzewach”]
    • 100 “wach”
    • 80 milde Sedation mit Amnesie: weckbar (laute Ansprache…)
    • 60 Allgemeinanästhesie, areaktiv auf Ansprache, keine Erinnerung
    • 40 tiefe Hypnose, areaktiv auf Schmerzreize
    • 20-10 “Burst Suppression”
    • 0 EEG-Nulllinie, isoelektrisches EEG
  • Zielbereich in Abhängigkeit vom chirurgischen Reizniveau 60-40
• SQI
  • Signal Quality Index
  • 0-100, Ziel 100
  • Signalqualität der EEG-Ableitung, Hautwiderstand, Artefakte – je höher, desto reliabler der BIS-Wert (Basiswert dokumentieren!)
• EMG
  • Elektromyographie “Muskelartefakte”, elektrisches Hintergrundrauschen
  • 0-100, Ziel 0
  • je höher der EMG-Index, desto weniger aussagekräftig wird das BIS-Ergebnis
• SR
  • Suppression Ratio t(isoelektr.)/t(ges) (auch Burst Suppression Ratio)
  • range 0-100 (keine isoelektrischen Phasen – vollständig isoelektrisch)
    • SR X heisst also: X% isoelektrisches EEG innert der letzten 63 s
  • “Prozentanteil isoelektrischer Phasen an der Gesamtzeit innerhalb der letzten Sequenz von 63 s”

Prozessierung

Vier Elektroden kleben auf der Stirn, drei davon messen ein frontales (und einzelhemisphärisches) EEG, eine misst die Muskelaktivität als “Elektromyogramm” (EMG).

Das einlaufende Roh-EEG wird gefiltert und über einen Algorithmus in einen Zahlenwert zwischen 0 und 100 übersetzt. Dabei werden verschiedene Eigenschaften des EEG über die Zeit erfasst, gruppiert und verarbeitet, unter anderem Indices für hochfrequente Aktivität und niederfrequente Synchronisation, near-suppression EEG und isoelektrische “Aktivität”, das sog. Power spectrum und der Bispektrale Index, bzw. die Bispektralanalyse, beides Verfahren zur mathematischen Analyse nonlinearer Zusammenhänge, z.B. in den Veränderungen der EEG-Ströme. (Ihr merkt ein wenig, ich kopiere, hier ist mir die Mathematik -leider- zu hoch). Der genaue Algorithmus Verarbeitung ist im Eigentum der Herstellerfirma und damit nicht im Detail zu eruieren.

Limitationen:

• Ketamin ist in seiner dissoziativen Wirkung per BIS nicht quantifizierbar (falsch hohe Werte analog zur erhöhten neuronalen Aktivität)
• Zeitverzögerung im Bereich um 10 Sekunden, ggf. Arousal auf Schmerzreiz trotz BIS 40-60
• Hypothermie und Ischämie (z.B. durch Vasospasmen) führen zu einer BIS-Senkung als Ausdruck reduzierter neuronaler Aktivität, sind aber nicht Ausdruck der Medikamentenwirkung, sondern der Zellschädigung/ metabolischen Dämpfung.
• elektrische Geräte stören die EEG-Detektion, ebenso Muskelaktivität, Schwitzen, Zug an den Elektroden, und, und, und…

Die FDA erteilte dem BIS 1996 die Zulassung zur Anästhesieüberwachung, seit 2003 auch zur Reduktion einer möglichen awareness. Als Grundlage dienten Myles B-aware Trial und Lennmarkens Safe-2 Studie jeweils mit einer Inzidenzreduktion der awareness um etwa 80%.

Avidan und Whitlock konnte in drei grossangelegten Studien 2008 und 2011 jedoch keinen Vorteil des BIS-Monitoring für Narkosen mit Volatila zeigen. Hingegen wurde ein MAC unter 0,7 als Risikofaktor der awareness gezeigt.

Kurz:

• BIS/EMG/SQI je 0-100
• BIS-Ziel 60-40, keine Burst suppression/ isoelektrisches EEG anstreben
• SQI so hoch wie möglich, EMG so niedrig wie möglich
• TIVA/ TCI: Dosisreduktion unter BIS, Monitoring des Verlaufs statt Absoluta
• Volatila: MAC >0.7 schlägt BIS in der Prävention der awareness
• der Faktor juristischer Datensicherung mag gelegentlich den anästhesiologischen Nutzen übersteigen…

Interessant war für mich übrigens die Erkenntnis, dass die metabolische Rate auf der Basis des cerebralen Glucoseumsatzes relativ gut mit dem BIS korreliert. (Alkire M. (1998). “Quantitative EEG correlations with brain glucose metabolic rate during anesthesia in volunteers”. Anesthesiology. 89 (2): 323–33. )