Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Eftersom anestesi påverkar homeostasen är det alltid förenat med risker. Mätning av anestesidjup, en term som kan delas upp i hypnosgrad och analgesigrad, har diskuterats sedan anestesins födelse. Trots det saknas fortfarande en objektiv mätmetod för detta och de parametrar som används idag tycks inte reflektera inte graden av medvetande direkt.
Bispectral Index (BIS) är en mätmetod baserad på en algoritm framtagen genom att studera elektroencefalogram (EEG) hos hundratals människor i vaket tillstånd och under anestesi. Metoden omvandlar EEG-aktivitet i hjärnan till en siffra som speglar hypnosdjupet mellan 0-100, där 100 representerar en helt vaken patient och 0 EEG-tystnad. BIS-värden mellan 40-60 indikerar på människa ett kirurgiskt anestesidjup. Inom humanmedicin har användandet av BIS bland annat lett till minskning av överdrivet anestesidjup, läkemedelsanvändning, återhämtningstid och incidensen av intraoperativt medvetande. Processer för det primära medvetandet i hjärnan fungerar antagligen på liknande sätt hos alla däggdjur och BIS borde därför kunna extrapoleras till veterinärmedicin.
Syftet med denna litteraturstudie var att sammanställa ett antal vetenskapliga studier om BIS användning för mätning av anestesidjup på djur med frågeställningen: Är BIS användbart för att skatta anestesidjup på djur? och i samband med detta undersöka om de fördelar man sett inom humanmedicin även skulle kunna ses inom veterinärmedicin.
Största svårigheten i att utvärdera BIS tycks vara avsaknaden på en golden standard att jämföra med samt att metoden ännu inte är standardiserad för djur. I denna studie har BIS hos flera djurslag visats kunna skilja mellan medvetande och medvetslöshet vid olika anestesiprotokoll, trots ett begränsat antal granskade studier med skillnader i försöksupplägg. Korrekt titrering av anestetika är essentiellt för att kunna möta olika individers behov vid olika typer av kirurgi. BIS har dock visat dålig korrelation med kliniskt uppmätt anestesidjup vid olika läkemedelsdoser hos vissa djurslag och det tycks vara svårt att detektera små skillnader i hypnosgrad vid kirurgisk anestesi med hjälp av BIS. Endast i få studier har BIS testats i samband med kirurgi, men indikationer finns på att den skala som används på människa för att definiera olika nivåer av anestesidjup inte överensstämmer med BIS-värden för alla djurslag. Antagligen eftersom olika typer av EEG-mönster och tidpunkten när de uppkommer under anestesi liksom känslighet för olika läkemedel tycks variera mellan djurslag. Vidare tycks BIS inte korrelera med återhämtningstid efter anestesi och de faktorer som påverkar mätningen av BIS har varierat mellan djurslag.
Sammanfattningsvis har BIS framtaget för humanmedicinskt bruk endast visat lovande resultat vid användning på en del djurslag. Då BIS endast speglar cerebrala processer kan det aldrig användas som enda mätmetod vid anestesidjupsbedömning. Som mått på hypnosdjup är BIS fortfarande i utprovningsfasen och ytterligare forskning, framförallt kliniska försök, krävs för att möjliggöra användandet av BIS inom veterinärmedicin. En algoritm och standardiserad elektrodplacering utprovad för varje djurslag skulle antagligen göra BIS till ett bra komplement i bedömning av anestesidjup och därmed bidra till en säkrare anestesi eftersom en objektiv mätmetod i dagsläget saknas.

Since anesthetics to different extents effect homeostasis, anesthesia must always be considered a risk. Today, there is no objective method for measuring depth of anesthesia, a term witch can be divided into level of hypnosis and level of analgesia. The traditional signs monitored do not directly reflect a patient’s level of consciousness.
Bispectral Index (BIS) is a method of measuring hypnotic depth based on an algorithm developed from the electroencephalograms (brain activity) specific EEG-patterns in hundreds of human patients, awake and during anesthesia. It turns raw EEG into a number from 0-100 where 100 represent a patient fully awake and 0 represents EEG silence. A level of surgical anesthesia is considered having a BIS value in the range of 40-60. The use of BIS in human medicine has reduced excessive depth of anesthesia, drug use, time to recovery and has also shown a decrease in the incidence of intraoperative awareness. Since the neurological processes affecting primary consciousness are likely to function in a similar way in all mammals, BIS could also be useful in veterinary medicine.
The aim of this study has been to assess whether BIS can be used to monitor depth of anesthesia in animals and to investigate if the same positive outcomes seen in human medicine can be expected also in veterinary medicine
Difficulties in evaluating BIS seem to originate from the fact that a golden standard for objective measuring of depth of anesthesia still is lacking. BIS is also yet to be validated for use in animals. Although reports evaluated in this study differ in their design, it has been possible to use BIS in several of them to differentiate between conscious and unconscious states. Despite this, a poor correlation has been seen in several studies between BIS and the clinically assessed depth of anesthesia at increasing anesthetic concentrations. The ability to detect small changes in surgical levels of anesthesia is essential for drug titration to achieve the appropriate hypnotic depth for each patient during different types of surgery.
Although the use of BIS during surgery only has been studied in few studies, there are several reports indicating the scale used for assessing anesthetic depth in humans, to be invalid when used in different animal species. Furthermore, BIS does not seem to correspond with the time of recovery and the sources of error for BIS seem to vary between species.
In conclusion, the use of BIS developed for human medicine has shown promising results for use in some animal species. Since BIS only measure the hypnotic level of anesthesia it can never be used as sole method for monitoring anesthetic depth. As a method for measuring hypnotic depth in animals, BIS is still under evaluation. Further research is needed, especially clinical testing in animals. An algorithm and standardized placement of electrodes developed for each species would probably make the use of BIS a good complement in assessing depth of anesthesia and thereby increasing patient safety considering the current lack of objective methods for this purpose.