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BIS (ÍNDICE BIESPECTRAL)

BIS (ÍNDICE BIESPECTRAL)

Definición

Es el índice biespectral, el parámetro de monitorización de profundidad anestésica más utilizado en la actualidad. Es una interpretación estadística basada en un algoritmo matemático complejo sobre datos extraídos del EEG de individuos sanos sometidos a anestesia general, que calcula un valor que resulta de procesar una señal de electroencefalografía frontal. Dicho valor adimensional proporciona una medida del nivel de consciencia del paciente. Fue aprobado por la FDA en 1996 como ayuda para controlar los efectos de determinados agentes anestésicos. En 2003 dicho organismo especifica definitivamente que su utilización puede reducir el recuerdo intraoperatorio durante la anestesia general.

 

Método de medición que usa

A partir de más de 5000 pacientes despiertos y anestesiados con diferentes protocolos, se creó una base de datos que incluía cada uno de los principales parámetros obtenidos
de los diferentes análisis del EEG.

Para el análisis matemático del BIS se emplean dos tipos de análisis del EEG, uno basado en el tiempo y otro en la frecuencia. Los subcomponentes del BIS se conocen, no así la forma en que se combinan para obtener su algoritmo.

 

ANÁLISIS EN EL DOMINIO TEMPORAL

Valora los cambios que se producen en el EEG de forma cronológica. Pertenece a este análisis la tasa de supresión.

Tasa de supresión (TS).

Calcula la relación entre los períodos con presencia de señal en el EEG y los períodos en que aparece trazado isoeléctrico en el último minuto (potencia no supera los ± 5 μv). En casos de anestesia muy profunda se correlaciona con el BIS (BIS 0-30). El valor de la TS es 0 en individuos despiertos, sedados o con una anestesia quirúrgica adecuada. La aparición de tasa de supresión en estos casos puede constituir una señal de isquemia cortical (1).En los casos de muerte encefálica el BIS es de 0 y la TS es de 100.

 

ANÁLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA (ESPECTRAL Y BIESPECTRAL)

Descompone los trenes de ondas en sus componentes más simples. Incluye el análisis espectral y biespectral.

Consiste en analizar pequeños fragmentos del EEG y descomponerlos en trenes de ondas con frecuencia y amplitud determinados. Así, se puede distinguir:

 

Análisis Espectral

Potencia espectral: una vez digitalizada la señal electroencefalográfica, se calcula el cuadrado de la amplitud de cada una de las frecuencias que componen el fragmento de EEG. Mediante la transformación rápida de Fourier se convierte el trazado de EEG en un histograma, y así se obtiene la potencia del EEG para cada frecuencia. Se ha utilizado para cuantificar el efecto cerebral de agentes anestésicos (2)
A partir de ahí podemos obtener por ejemplo el Límite espectral 95 (LE95%): es el valor de la frecuencia por debajo de la cual está contenido el 95% del total de la potencia del espectro. Guarda una buena correlación con agentes anestésicos. Por ejemplo, una fracción espirada de sevofluorane de 1,5 % se corresponde con un LE95 de 12,5 Hz (3) mientras que en el paciente despierto puede situarse en torno a 26 Hz. De hecho, el LE95 se correlaciona bien con el BIS en niveles de anestesia quirúrgica y podría ser incluso un sustituto del BIS (4).

Ratio beta: es el logaritmo del ratio de los componentes del EEG de alta frecuencia (30-47 Hz) respecto a frecuencias clásicas (11-20 Hz). El componente beta es el principal elemento del BIS en el paciente despierto (ej. BIS 96), así como en niveles superficiales de anestesia (BIS 60-100). Es, junto con la sincronización rápida-lenta (ver análisis espectral más adelante), uno de los dos subcomponentes más importantes del BIS, y ambos, en realidad, lo que indican es una estimación de la importancia de las ondas de alta frecuencia con respecto a la totalidad de ondas de la señal electroencefalográfica (5).

 

Análisis Biespectral

Consiste en analizar el grado de coherencia entre las fases de las ondas (bicoherencia). De este análisis deriva la sincronización rápida-lenta.

Sincronización rápida-lenta: logaritmo del ratio del espectro de alta frecuencia (40-47 Hz) con respecto al componente total de frecuencias (0,5-47 Hz ). Se da en planos moderados de sedación y en hipnosis quirúrgicas, siendo, junto con el beta ratio, el elemento más importante en la determinación clínica del valor BIS (5). En la tabla 2 se resume con ejemplos el análisis temporal y de la frecuencia del EEG.

 

Tabla 2. Diferentes estados hipnóticos y su correspondencia con la monitorización
electroencefalográfica.
 

Intervalo aconsejado

Los valores del BIS oscilan entre 100 y 0, reflejando el estado despierto y la ausencia de actividad cerebral, respectivamente. Los valores de BIS entre 40 y 60 se consideran adecuados para la anestesia general durante la cirugía, mientras que los valores por debajo de 40 indican un estado hipnótico profundo. Por tanto, el mantenimiento de valores de BIS en ese intervalo durante la anestesia general previene el recuerdo intraoperatorio y permite una reducción de la administración de anestésicos generales.

 

Utilidad

 

Despertar Intraoperatorio

Cuatro estudios prospectivos avalan la eficacia del BIS para prevenir el recuerdo intraoperatorio.
El primero de ellos demuestra una reducción del 77% de recuerdo intraoperatorio en el grupo BIS (6). El principal inconveniente de este estudio es su metodología, pues utiliza de manera retrospectiva los controles, en un estudio realizado cuatro años antes. El motivo es la dificultad para disponer de una muestra de 41000 pacientes necesaria para demostrar una reducción del despertar intraoperatorio del 50%, teniendo en cuenta la incidencia de éste en la población general, un 0,1%.
En 2004 se lleva a cabo el B-Aware, donde Myles y cols. estudian 2500 pacientes con alto riesgo de DIO (incidencia del 1% y no del 0,1%), tanto en inhalatoria como TIVA, y encuentran 2 casos de DIO en el grupo BIS frente a 11 en el grupo control (p=0,022). La anestesia guiada por BIS redujo el DIO en un 82% (7). Un dato a destacar es que en uno de los casos de DIO del grupo BIS, los valores de éste se situaron en 79-82 durante 5 minutos, mientras que en el otro caso se mantuvieron entre 55 y 59 durante 9 minutos.
Por último, Avidan realizó dos estudios para determinar si el protocolo de la anestesia guiada por BIS era superior a un protocolo guiado por la concentración espiratoria de gas halogenado (ETAC) para prevenir el DIO. No se estudió la TIVA en estos estudios. El primer estudio de Avidan fue el B-Anaware Trial, con 2000 pacientes de la población general y 2 casos de DIO en cada grupo. El mismo grupo de investigadores repitió el estudio en población de alto riesgo de DIO, sin encontrar diferencias significativas entre ambos grupos (0,24% en el grupo BIS frente a un 0,07% en el grupo ETAC).

 

Resultados a largo plazo: mortalidad

A partir de un estudio en 2005 se ha relacionado el tiempo de hipnosis profunda, definido como los minutos con BIS por debajo de 45, con la mortalidad postoperatoria hasta 1 año después de cirugía mayor, estableciéndose un riesgo relativo de 1,24 (8). Este dato es de gran importancia toda vez que la mayoría de anestesiólogos han utilizado una mayor profundidad anestésica para evitar el DIO o incluso como herramienta para un mejor control de la tensión arterial intraoperatoria (9).
Precisamente los estudios referidos anteriormente empleados en analizar el recuerdo intraoperatorio, han servido como base de datos para estudios retrospectivos que analizan la influencia de la profundidad anestésica en la mortalidad postoperatoria. De hecho, el mantenimiento del BIS por debajo de 40 más de 5 minutos se ha relacionado con una mayor mortalidad; no obstante, esto constituye más una asociación que una relación de causalidad. Recientemente se ha sugerido que los pacientes de alto riesgo con más morbilidad asociada pueden tener una sensibilidad incrementada a los agentes anestésicos y que un valor bajo del BIS puede ser un marcador de morbimortalidad más que un factor causal (10).

 

Coste-efectividad

Los estudios de coste-efectividad son difíciles de hacer en medicina. Concretamente, en anestesiología ningún monitor utilizado habitualmente ha demostrado su coste-efectividad en el sentido de que su utilización produzca una reducción del coste de los cuidados del paciente en mayor medida que el coste de uso del propio monitor.
Sin embargo, hoy día no se entiende la administración de la anestesia general sin el ECG, la oximetría de pulso o incluso la monitorización neuromuscular. Por ejemplo, el pulsioxímetro ha demostrado que puede prevenir los eventos hipóxicos durante la anestesia, pero nunca ha demostrado ningún efecto en el resultado de los pacientes.
A continuación se analizan algunos aspectos concretos del coste-efectividad del BIS:
Ahorro de agente anestésico: Muchos estudios han demostrado una disminución del agente anestésico cuando los anestesiólogos titulan el hipnótico a unos niveles de BIS entre 45 y 65 (11)
Despertar más rápido: Este hecho se ve favorecido por protocolos que mantienen un valor de BIS de 60-75 durante los últimos 15 minutos de anestesia. Además de un despertar más rápido, también se orientan más precozmente.
Alta de la Unidad de Recuperación Postanestésica (URP): Diversos estudios demuestran una reducción en el tiempo necesario para estar en la sala de despertar. De hecho, un alto porcentaje de pacientes anestesiados con BIS están ya alerta y completamente orientados al llegar a la URP (12) Algunos autores incluso citan la posibilidad de obviar el paso por la URP en pacientes totalmente alerta y orientados anestesiados con BIS.
Naúseas y vómitos: En un metanálisis demuestran una reducción de la incidencia de naúseas y vómitos de un 16% en pacientes anestesiados con BIS en cirugía ambulatoria (11)
Se ha comunicado que cuando se toma en consideración el ahorro de agente anestésico, la menor incidencia de naúseas y vómitos, así como una menor estancia en la URP, el coste del BIS se sitúa aproximadamente en 4,20 euros por cada uso (11).

 

Pacientes susceptibles según la ASA

En el año 2006 la ASA publicó unas recomendaciones sobre la monitorización del despertar intraoperatorio y la función cerebral intraoperatoria (13). Así, se acuerda que se debería monitorizar la actividad eléctrica cerebral en pacientes con factores de riesgo de DIO, en aquellos con bajos requerimientos de anestésicos generales, en la cirugía traumatológica, cirugía cardíaca, cesáreas y en la anestesia total intravenosa.
Por otra parte, la ASA no recomienda esta práctica de forma sistemática en todos los pacientes como monitor de profundidad anestésica.

 

Limitaciones del BIS

N2O
El N2O tiene una acción cortical débil, ya que su efecto lo ejerce principalmente activando la vía inhibitoria descendente noradrenérgica en el tronco cerebral y la médula espinal (14). Este efecto, no detectable por el BIS, explica cómo el protóxido, utilizado tanto como agente único como en combinación de un agente anestésico iv, puede producir pérdida de la consciencia sin cambio significativo en el BIS (15). Así mismo, han sido descritos disminuciones paradójicas en el BIS varios minutos tras la retirada del protóxido (Fenómeno electroenfalográfico de retirada-supresión del N2O) con aparición de tasa de supresión y ondas δ y θ (15)

Ketamina
La utilización de ketamina durante la anestesia con propofol o sevoflurano produce un aumento de la profundidad anestésica que, paradójicamente, se acompaña de un aumento significativo del BIS (16). El efecto hipnótico de la ketamina se caracteriza por un mecanismo disociativo que, en el EEG, provoca un aumento de las ondas β con una menor actividad δ. Este efecto no puede ser ignorado, puesto que puede conducir a una sobredosificación de anestésicos generales.

Halotano
El algoritmo del BIS no fue validado originalmente para el halotano, y puede no reflejar el efecto hipnótico de la anestesia. Así, dosis equipotentes de halotano, isoflurano y sevoflurano, se caracterizan por un valor del BIS significativamente mayor para el primero (17). Esto ha de tenerse en cuenta para evitar una posible sobredosificación por halotano.

Opiáceos
La dosis de opiáceos requeridas para la analgesia perioperatoria no produce alteraciones del BIS, puesto que no actúan a nivel cortical, y es necesario quintuplicar la dosis habitual para detectar una depresión del EEG. Sin embargo, potencian el efecto de pérdida de consciencia del propofol en régimen de TCI, sin que este efecto potenciador se refleje en el BIS, lo que podría llevar a sobredosificación de propofol (15).

Electromiograma (EMG)
El tono muscular de la frente puede aumentar el valor del BIS. Las frecuencias del EMG pueden simular el componente ratio beta del BIS (30-47 Hz). De hecho, se ha estimado que la porción de EMG de 30-47 Hz puede ser un décimo de la magnitud del EEG de 30-47 Hz, lo que podría indicar un valor del BIS falsamente elevado (5) La administración de bloqueantes neuromusculares en estos casos pueden reducir la actividad del EMG y provocar un descenso del BIS.

Dispositivos médicos
Artefactos electromecánicos del tipo de marcapasos, electrocauterio, calentadores de aire sobre la cabeza, etc, pueden producir falsos incrementos del BIS y conducir a una sobredosificación anestésica (18).

Condiciones clínicas.
El valor del BIS durante la anestesia viene condicionado por la reducción del metabolismo cerebral secundario a la administración de anestésicos generales. Pero ciertas circunstancias clínicas graves que provocan una reducción importante del metabolismo cerebral también inducirán una disminución del BIS, independientemente de la profundidad anestésica, como puede ser la parada cardíaca, la hipoglucemia, la hipotermia o la isquemia cerebral.
Por otro lado, una crisis comicial perioperatoria puede asociarse a valores incrementados del BIS, sin que ello conlleve un DIO.
Existe una variedad genética de EEG de bajo voltaje (< 20 mV). Es una variante normal presente en el 5-10% de la población general y no indica disfunción cerebral, pero que se acompaña de valores de BIS bajos en pacientes despiertos. Por ese motivo es esencial confirmar un valor de BIS normal previo a la administración de la anestesia general.
Pero el EEG de bajo voltaje no sólo es genético, sino que puede aparecer inducido por fármacos, como en el caso de la fase de eliminación de remifentanilo o de gases anestésicos como el sevoflurano, donde puede aparecer temporalmente un EEG de bajo voltaje que puede malinterpretarse como tasa de supresión (19). En estos casos, la obtención de un BIS normal previo a la inducción anestésica no descarta la aparición de un EEG de bajo voltaje inducido por fármacos.

 

Conclusiones

La anestesia guiada por BIS por debajo de 60 reduce significativamente el DIO en la población de alto riesgo. Un valor inferior a 55 puede reducirlo aún más. Es muy probable que ocurra lo mismo en la población general, si bien son necesarios estudios prospectivos randomizados.

El diagnóstico de DIO es, en ocasiones, incierto y puede prestarse a subjetividad, lo que unido al gran tamaño muestral necesario para desarrollar estudios prospectivos randomizados, aumenta la dificultad y complejidad para su realización. La incidencia es de 1 a 2 casos por cada 1000 anestesias generales, si bien puede variar según el tipo de población estudiada y la metodología utilizada.

Un valor bajo de BIS puede ser un marcador de morbimortalidad perioperatoria más que un factor causal de mortalidad. Son necesarios más estudios prospectivos para analizar este aspecto.

Existe controversia sobre la indicación del BIS. Mientras que instituciones como la ASA abogan por unas indicaciones concretas como pacientes con factores de riesgo de DIO o en técnicas como la TIVA, otros autores abogan por su uso rutinario en toda anestesia general por sus ventajas (ahorro de agente anestésico, menor incidencia de naúseas y vómitos y una menor estancia en la URP) además de prevenir el DIO.

Por último, es necesario conocer las limitaciones del BIS y sus posibles interacciones, así como situarlo siempre en un contexto clínico concreto.

 

 

Bibliografía

1. Liu N, Chazot T, Mutter C, Fischler M. Elevated Burst Suppession Ratio: The Possible Role of Hipoxemia. Anesthesia & Analgesia. 2006 Dec.;103(6):1608–1609.
2. Dressler O. Awareness and the EEG power spectrum: analysis of frequencies. British Journal of Anaesthesia. 2004 Dec. 1;93(6):806–809.
3. Hernández-Palazón J, Falcón-Araña L, Doménech-Asensi P, Giménez-Viudes J, la Rosa-Carrillo de VN, Martínez I. Efectos del sevoflurano sobre los potenciales evocados auditivos de latencia media y límite de frecuencia espectral 95%. Rev Esp Anestesiol Reanim. 2004;51(3):133–136.
4. Bottros MM, Palanca BJA, Mashour GA, Patel A, Butler C, Taylor A, et al. Estimation of the bispectral index by anesthesiologists: an inverse turing test. Anesthesiology. 2011 May;114(5):1093–1101.
5. Sleigh JW, Steyn Ross DA, Steyn Ross ML, Williams M, Smith P. Comparison of changes in electroencephalographic measures during induction of general anaesthesia: Influence of the gamma frequency band and electromyogram signal. British Journal of Anaesthesia. British Jrnl Anaesthesia; 2001;86(1):50.
6. Ekman A, Lindholm M-L, Lennmarken C, Sandin R. Reduction in the incidence of awareness using BIS monitoring. Acta Anaesthesiol Scand. 2004 Jan.;48(1):20–26.
7. Myles P, Leslie K, McNeil J, Forbes A, Chan M. Bispectral index monitoring to prevent awareness during anaesthesia: the B-Aware randomised controlled trial. The Lancet. 2004 May;363(9423):1757–1763.
8. Monk TG, Saini V, Weldon BC, Sigl JC. Anesthetic Management and One-Year Mortality After Noncardiac Surgery. Anesthesia & Analgesia. 2005 Jan.;100(1):4–10.
9. Cohen NH. Anesthetic Depth Is Not (Yet) a Predictor of Mortality! Anesthesia & Analgesia. 2005 Jan.;100(1):1–3.
10. Monk TG, Weldon BC. Anesthetic depth is a predictor of mortality: it’s time to take the next step. Anesthesiology. 2010 May;112(5):1070–1072.
11. Liu SS. Effects of Bispectral Index monitoring on ambulatory anesthesia: a meta-analysis of randomized controlled trials and a cost analysis. Anesthesiology. 2004 Aug.;101(2):311–315.
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13. American Society of Anesthesiologists Task Force on Intraoperative Awareness. Practice advisory for intraoperative awareness and brain function monitoring: a report by the american society of anesthesiologists task force on intraoperative awareness. Anesthesiology. 2006 Apr.;104(4):847–864.
14. Zhang C, Davies MF, Guo TZ, Maze M. The analgesic action of nitrous oxide is dependent on the release of norepinephrine in the dorsal horn of the spinal cord. Anesthesiology. 1999 Nov.;91(5):1401–1407.
15. Dahaba AA. Different conditions that could result in the bispectral index indicating an incorrect hypnotic state. Anesthesia & Analgesia. 2005 Sep.;101(3):765–773.
16. Hans P, Dewandre P-Y, Brichant JF, Bonhomme V. Comparative effects of ketamine on Bispectral Index and spectral entropy of the electroencephalogram under sevoflurane anaesthesia. British Journal of Anaesthesia. 2005 Mar.;94(3):336–340.
17. Schwab HS, Seeberger MD, Eger EI II, Kindler CH, Filipovic M. Sevoflurane Decreases Bispectral Index Values More than Does Halothane at Equal MAC Multiples. Anesthesia & Analgesia. 2004 Dec.;:1723–1727.
18. Hemmerling TM, Fortier JD. Falsely increased bispectral index values in a series of patients undergoing cardiac surgery using forced-air-warming therapy of the head. Anesthesia & Analgesia. IARS; 2002;95(2):322.
19. Hagihira S, Okitsu K, Kawaguchi M. Unusually Low Bispectral Index Values During Emergence from Anesthesia. Anesthesia & Analgesia. 2004 Apr.;:1036–1038.



Enrique Vázquez
Administrador de Anestesiados.com

2 Responses to “BIS (ÍNDICE BIESPECTRAL)”

  1. Dr. Hugo Silva Carranza says:

    Buen resumen de lo que es el BIS, es concreto y orientador, con bibliografía suficiente para estar con la certeza de que la información es confiable. Gracias

  2. Muchas gracias

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