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FACULTAD DE MEDICINA DIVISIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO HOSPITAL INFANTIL DE MÉXICO “FEDERICO GÓMEZ” DEPARTAMENTO DE ANESTESIA Y ALGOLOGÍA ÍNDICE BIESPECTRAL (BIS) PARA EL MONITOREO DE LA PROFUNDIDAD ANESTÉSICA DURANTE LA CIRCULACIÓN EXTRACORPÓREA EN EL PACIENTE PEDIÁTRICO T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: ANESTESIÓLOGO PEDIATRA P R E S E N T A : DR. RANULFO ENRIQUE PAZOS ALVARADO DRA. ALMA CECILIA CARRAL CARRASCO DIRECTOR DE TESIS UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO MÉXICO, D. F. FEBRERO 2010 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. II Dr. Jaime Nieto Zermeño Director de Enseñanza Dr. Victor E. Fuentes García Profesor titular del Curso Universitario de Anestesiología Pediátrica Dra. Alma Cecilia Carral Carrasco Director De Tesis III AGRADECIMIENTOS A Dios, por darme la vida, la familia y el amor para compartirlo. A mi Mamá Teté, sin duda una incansable mujer, Gracias por estar siempre a mi lado, pendiente de mi, y apoyándome en todo. Esto es gracias a ti. Te amo. A Vero, Monsi y Gio que comparten mi vida y me han llenado de alegría. A mis 5 compañeros y amigos: Kelly, Alex, Yanel, Rosi y Rosina. Los quiero. A Kelly por tu amistad incondicional y tu compañía en mi camino.. A la Dra. Ceci Carral, por su tiempo, paciencia y apoyo en este trabajo. Al Dr. Víctor Fuentes, por sus consejos, su amistad y su interés en mejorar siempre las cosas. A todos mis adscritos y maestros del HIM, gracias por darme 2 años de intensa enseñanza y pasión con los niños. Y sin duda, claro, a los cientos de niños que confiaron en mí para ayudarlos a sobrepasar sus malestares y me permitieron aprender de ellos y con ellos, Dios los bendiga. IV INDICE I. INTRODUCCIÓN pág. 1 ANTECEDENTES pág. 9 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA pág. 12 JUSTIFICACIÓN pág. 12 HIPÓTESIS pág. 13 OBJETIVO GENERAL pág. 13 OBJETIVOS ESPECÍFICOS pág. 13 II. METODOLOGÍA pág. 14 DISEÑO DEL ESTUDIO pág. 14 POBLACIÓN pág. 14 TAMAÑO DE MUESTRA pág. 14 CRITERIOS DE INCLUSIÓN pág. 14 CRITERIOS DE NO INCLUSIÓN pág. 15 CRITERIOS DE ELIMINACIÓN pág. 15 CRITERIOS DE FALLA pág. 15 DEFINICIÓN DE VARIABLES pág. 16 PROCEDIMIENTO pág. 18 CONSIDERACIONES ÉTICAS pág. 19 ANÁLISIS ESTADÍSTICO pág. 20 III. RESULTADOS pág. 21 IV. DISCUSIÓN pág. 29 V. CONCLUSIÓN pág. 30 VI. BIBLIOGRAFÍA pág. 31 VII. ANEXOS pág. 34 1 I. INTRODUCCIÓN En 1961 Meyer y Blander describieron una serie de pacientes adultos que sufrieron despertar intraoperatorio durante intervenciones de cirugía cardiaca, y que padecieron en el posoperatorio marcada neurosis traumática. Desde entonces puede admitirse, que alrededor del 1% de los pacientes sometidos a anestesia general pueden recordar parte de su intervención1. Estudios más recientes (Blussé, 2009), indican una incidencia más alta de despertar intraoperatorio durante la anestesia, en niños que en adultos de 1% contra el 0.2% respectivamente2. Con respecto a la etiología del despertar intraoperatorio, actualmente existen tres posibles causas que lo explican: 1. Error humano y/o fallo en los sistemas de administración de fármacos. 2. Dificultad para proporcionar una anestesia adecuada en pacientes con mal estado general y gran inestabilidad hemodinámica. En estos casos, la incidencia del despertar intraoperatorio se incrementa hasta el 40% de los casos. 3. Limitación obligada al uso de uno o varios anestésicos para evitar efectos secundarios graves de los mismos (cirugía cardíaca). De estos, el 70% de los despertares intraoperatorios se deben a la técnica anestésica, un 20% a defectos en los sistemas y circuitos de anestésia y el resto son de origen desconocido1, 2. El regreso a la conciencia puede aparecer en cualquier momento de la cirugía y la duración es variable, además de que puede estar estimulada por maniobras dolorosas o durante la intubación y/o extubación. Solo la mitad de los despertares intraoperatorios son referidos como dolorosos y cuando aparecen de este tipo, los pacientes suelen cursar con afección psicoconductual intensa que incluso puede requerir terapia especializada. 2 Moerman en 1993 analizó las percepciones experimentadas por 26 pacientes que presentaron despertar intraoperatorio, reportando que en el 92% se experimento ansiedad, percepción de los sonidos en el 89%, sensación de parálisis en el 85%, dolor en el 40%, percepciones visuales en el 26%, recuerdos de la intubación en el 23% y sensación de estar siendo operado sin dolor en el 20%1,3. Se puede apreciar la alta incidencia de percepciones auditivas experimentadas, esto debido, quizá a que el sentido de la audición es el ultimo en abolirse y es también el primero en aparecer en el periodo de recuperación de la anestesia3. Hasta hace poco, la incidencia de los despertares intraoperatorios en los pacientes pediátricos no había sido estudiado extensamente. Sin embargo dos estudios en Australia y Suiza de 864 y 410 pacientes respectivamente, reportaron una incidencia de despertar intraoperatorio de alrededor del 1%, la cual es considerablemente más alta que la presentada en el paciente adulto1, 4. Por otro lado en el Hospital Pediátrico Universitario de Rotterdam en Holanda, se reporta una incidencia del 0.6% de despertar intraoperatorio, concluyendo que la incidencia de los despertares intraoperatorios dependen de la técnica anestésica empleada en cada Hospital y de los diferentes grupos poblacionales4. Más recientemente otros estudios en el grupo pediátrico indican que la incidencia de despertar intraoperatorio oscila entre el 0.8% y 1.2%, lo que es al menos seis veces más alto que la incidencia del 0.13 % observado en pacientes adultos4, 5. En los adultos que recuerdan un despertar durante su cirugía, se han observado problemas psicológicos, incluyendo insomnio, ansiedad general, pesadillas y recuerdos implícitos (concientes). Las imágenes recordadas 3 reportadas probablemente subestiman la conciencia porque estas están basadas en la memoria postoperatoria de los pacientes1. Además los pacientes son propensos al olvido normal debido a que los fármacos anestésicos tienen un efecto específico de amnesia. En este tenor, investigaciones donde se utilizó técnicas anestésicas con monitoreo de los movimientos del antebrazo al estímulo, demostró que la verdadera incidencia del despertar intraoperatorio es por lo menos cuatro veces más frecuente que los recuerdos en el posoperatorio. La mayor parte de estudios que usan esta técnica de los movimientos, han sido en pequeña escala. Byers y Muir evaluaron a 41 pacientes pediátricos sometidos a adenoidectomía con esta técnica. En este estudio el 19.5% de los pacientes pediátricos estudiados, reportó positivo con movimientos del antebrazo durante y después de la intubaciónendotraqueal, sin embargo ninguno de estos recordó algún evento intraoperatorio. J. Andrade en el 2008 realizó una continuación del estudio de Byers y Muir; sin embargo su muestra fue de 184 pacientes pediátricos, además de realizar un monitoreo de la memoria implícita y explicita a ciertas palabras que se repitieron durante la cirugía. Sus resultados demostraron que la incidencia de despertar intraoperatorio fue del 1.1%, refiriendo los niños estados de incomodidad y de no inconsciencia durante el procedimiento quirúrgico. Por otro lado se reportó también que ningún paciente presentó memoria implícita de los acontecimientos intraoperatorios ni cambios de conducta en el posoperatorio. En conclusión se estableció que el despertar intraoperatorio es ocho veces más frecuente en el paciente pediátrico que en el adulto, sin embargo, no se encontró evidencia que el paciente pediátrico preservara memoria implícita durante la anestesia2. Por todo esto, el despertar intraoperatorio, ha sido siempre una preocupación permanente de los anestesiólogos. Esto ha generado que se haya 4 tratado de evaluar y monitorizar el estado de hipnosis de los pacientes bajo anestesia general. Se han descrito numerosos métodos para evaluar la profundidad anestésica. Básicamente estos métodos se pueden clasificar en indirectos e directos. Los métodos indirectos descritos son cinco: 1. Signos clínicos, 2. Respuesta galvánica cutánea, 3. Arritmia sinusal respiratoria, 4. Contracción del esfínter esofágico inferior y 5. La electromiografía frontal. Los métodos directos se dividen en estudios electroencefalográficos (EEG), tomografía de emisión de positrones (PET) y análisis de interferencia de quantums superconductivos (SQUID)6. La monitorización de signos clínicos (taquicardia, hipertensión arterial, sudoración, lagrimeo) es, con diferencia, el sistema más usado. Sin embargo, lamentablemente, ninguno de los métodos descritos es en la actualidad suficientemente confiable y a la vez compatible por su manejo, con el resto de los instrumentos utilizados habitualmente en el acto anestésico. Más recientemente se ha estudiado un sistema directo de monitorización del grado de consciencia derivado del EEG, denominado análisis biespectral de la actividad eléctrica cerebral, para el cual se dispone ya de soporte tecnológico disponible en el ámbito clínico. Dicha técnica se conoce desde la década de los años 60 y fue utilizada inicialmente en estudios geofísicos para estudiar retrospectivamente ondas sísmicas complejas6,7. La monitorización de los efectos anestésicos sobre el Sistema Nervioso Central es entonces una quimera para el anestesiólogo y las variadas tecnologías 5 empleadas han sido “alegremente propuestas, promovidas y finalmente descartadas” 8. El conocimiento de la relación existente entre Anestésicos, Conciencia y Actividad Cerebral no es un tema nuevo. Gibbs y cols, registraron EEG, la señalaron desde 1937 pero resultaba poco práctico para uso rutinario6. Hace más de 15 años Grundy definía al registro de EEG como caro y voluminoso, que requería la interpretación de expertos, empleaba mucho tiempo en colocar los electrodos y era difícil de correlacionar con la clínica por las variadas respuestas obtenidas según el anestésico de elección, entre otros8, 9. Estos detalles parecen haber sido convenientemente solucionados con la aprobación por la FDA (Food and Drug Administration) a finales del 1996, del monitor basado en el análisis Biespectral (BIS), para vigilar la Profundidad Anestésica. Por su aceptación práctica en comparación con el gran escepticismo de las anteriores propuestas, se han generado más de 200 trabajos de revisión de expertos, acumula más de 2.7 millones de anestesias monitorizadas y existen alrededor de 10,000 equipos disponibles en cualquier latitud8, 9. INDICE BIESPECTRAL (BIS) El monitor BIS (Aspect Medical System Newton. MA. USA) es una tecnología no invasiva que permite medir de manera inmediata y continua el nivel de sedación calculando el índice biespectral del electroencefalograma (EEG) de un paciente. El bispectral index scale o índice biespectral (BIS) es un parámetro que surge de un análisis matemático complejo, multivariante (latencia, amplitud, bicoherencia) y del biespectro, sobre datos extraídos del EEG de individuos sanos, sometidos a anestesia general. Inicialmente el BIS fue utilizado en el quirófano para controlar el grado de hipnosis anestésica7. El BIS cuantifica en una escala de 0 a 100, el grado de coherencia entre las diferentes frecuencias del EEG. En general, una cifra de BIS cercana a 100 refleja un estado de vigilia, 80 un estado 6 de sedación, 60 estado hipnótico moderado y 40 estado hipnótico profundo. Se ha estimado que los niveles de BIS para un procedimiento quirúrgico intenso van de 40 a 6010. El monitoreo electrofisiológico de la Hipnosis con BIS está bien correlacionado con la sedación profunda y la anestesia general producida con Midazolam, Propofol, isoflurano y sevoflurano11. El índice biespectral fue el primer tipo de monitorización para la evaluación de los efectos hipnóticos de los fármacos. En el sueño fisiológico y en el inducido por fármacos, existen muchas concordancias y relación de sus fases. Esta llamada bicoherencia puede ser medida por análisis biespectral, pero no por análisis espectral de poder. El BIS se derivó del análisis de regresión del EEG de individuos anestesiados de los que se conocía su EEG despiertos y dormidos fisiológicamente. Determinadas características del EEG tales como poder, frecuencia, bicoherencia, activación beta y “burst suppresion”, se combinaron para proporcionar una predicción estadísticamente válida de sedación o hipnosis durante la anestesia. La ecuación de regresión se transformó en una escala de 0 a 100 en donde 0 es sin actividad EEG o isoeléctrico y 100 es despierto10. El BIS fue validado en voluntarios que recibieron propofol, midazolam o isoflurano y se encontraron niveles predictivos de sedación y probabilidad de recordar así como para obedecer órdenes13. Es muy difícil encontrar respuesta a la voz cuando el BIS es menor de 60. Se ha demostrado que el uso de BIS para determinar el componente hipnótico de la anestesia reduce la dosis del anestésico y el tiempo del despertar posoperatorio12. 7 En la tabla 1 se esquematiza la relación del tipo de ondas del EEG con el rango del Índice Biespectral (BIS). Estado de Hipnosis Principales características EEG Ondas de EEG Rango BIS Despierto Ondas Alfa, artefactos típicos Ondas Beta, Ondas theta A B0 B1 B2 C0 100‐95 94‐90 89‐85 84‐80 79‐75 Hipnosis ligera Incremento de ondas Theta Incremento de ondas delta C1 C2 D0 D1 D2 74‐70 69‐65 64‐57 56‐47 46‐37 Hipnosis Profunda Continua alta la actividad delta E0 E1 36‐27 26‐20 Transición a supresión cortical E2 19‐13 Actividad de supresión cortical F0 12‐5 Tabla 1. Relación del grado de hipnosis con las características electroencefalográficas (EEG) y el espectro del Índice Biespectral (BIS). Otros parámetros que aparecen en el monitor y que necesitamos activar para saber que el índice BIS que nos está midiendo es valorable, son: ICS: Índice de la calidad de la señal. Es el porcentaje de segmentos del EEG medidos en los últimos 60 segundos. Oscila entre 0 y 100 y para que un BIS sea valido deberá ser cercano al 100 (>80). 8 EMG: Electromiograma. Es la actividad de la onda EEG dentro del intervalo de frecuencia 70-100 Hz. En este intervalo de frecuencia se encuentran también la actividad muscular y los artefactos de alta frecuencia (Movimientos del paciente, dispositivos de aspiración, ventilador, colchones térmicos,algunos marcapasos y los electrocauterios), Indica posibles interferencias del EEG. Oscila también entre 0 y 100 y deberá ser cercano a 0 para que el número BIS sea válido. (20-30). PT: Potencia Total. Nos demuestra la amplitud del EEG y debe estar entre 30 y 100 db. Si disminuyera nos avisaría de una sedación profunda o daño cerebral. TS: La Tasa de Supresión es un porcentaje de tiempo en los en los últimos 63 segundos en los que se considera que la señal del EEG está suprimida. La supresión (TS) aparece cuando el valor BIS desciende de 30-35. L valor normal es 0 y aumenta cuando el valor BIS disminuye. FBE: Frecuencia del Borde Espectral es un valor por debajo del cual se encuentran el 95% de las ondas del EEG. Los valores normales (Hz) dependen de la edad. Despierto: entre 14 y 24; Sedado: entre 8 y 14; En Coma: < 814. 9 ANTECEDENTES Con el avance de las nuevas técnicas y cuidados de la cirugía correctiva para cardiopatías congénitas, la atención se ha enfocado más a las complicaciones a largo plazo y con esto por el interés del monitoreo neurológico durante la circulación extracorpórea, la hipotermia y el paro circulatorio total, que son procedimientos que regularmente se utilizan durante este tipo de cirugías. Por esta razón las estrategias y avances tecnológicos para optimizar la evaluación del funcionamiento cerebral en el paciente pediátrico siguen desarrollándose. Otras estrategias de neuroprotección empleadas durante la cirugía cardiovascular incluyen la regulación de la temperatura corporal, el control ácido- base, el grado de hemodilución, el control de la glucemia y las terapias antiinflamatorias15. Todas estas como prueba del impacto sobre el resultado neurológico y las cuales se siguen investigando. Sin embargo aún es pobre nuestro entendimiento sobre la función neurológica del paciente pediátrico con patología cardiaca congénita15. Las características principales de la cirugía cardiaca incluyen como ya mencionamos: hipotermia, estado de bajo gasto cardíaco controlado, hemodilución y en algunos casos verdadera isquemia cerebral global inducida o provocada que han derivado resultados francamente contradictorios15. El debate circulación extracorpórea/utilidad del BIS tiene interesantes conclusiones que, en pequeñas series, prácticamente desaconsejan el uso rutinario del BIS durante la etapa de CEC en normotermia e hipotermia ligera. Durante esta etapa de apoyo hemodinámico, se discute si los menores valores del BIS registrados en hipotermia se relacionan a un verdadero enfriamiento cortical o a una mayor concentración del anestésico por menor velocidad de depuración del fármaco16, 17. 10 Con mucho, la justificación de la principal indicación del monitoreo con BIS es reducir la incidencia del despertar durante al acto operatorio y se cuenta con reportes donde se redujo de 0.18% - 0.4% a 0.003%15. La incidencia de despertar puede ocurrir aproximadamente en 1/500 anestesias y el poder estadístico necesario para definir significación requeriría varios miles de pacientes en estudios controlados6. Otro importante beneficio referido se relaciona con la disminución del consumo anestésico y los costos en estadía19, 20. Como ya se mencionó el BIS es un dato estadístico cuyo valor está asociado cuantitativamente a la probabilidad de reducir despertar y recuerdos en adultos sometidos a anestesia general18. Como también mencionamos no hay evidencia de que los despertares intraoperatorios sean menos frecuentes durante la anestesia del paciente pediátrico, aunque no se pueda comprobar en estos pacientes como en los pacientes más grandes en los cuales se puede confundir conversaciones durante la emersión y en la recuperación de eventos intraoperatorios. Por esta razón el monitoreo confiable de la profundidad anestésica es valioso en la anestesia pediátrica. Sin embargo, los pacientes pediátricos tienen un patrón EEG diferente al de los pacientes adolescentes y adultos, además de que hay poca información sobre los efectos de varios agentes anestésicos sobre el EEG del pediátrico, no puede ser asumido con exactitud que el BIS sea validado para el empleo en niños21. Numerosos estudios han sugerido que el BIS pueda ser calibrado adecuadamente para niños de más de 12 meses. Todos estos estudios usaron sevoflurano para su correlación22,23. Un número de factores contribuye al potencial incremento del riesgo del despertar intraoperatorio durante la cirugía cardiaca, en particular la alterada farmacocinética de los fármacos anestésicos y la hemodinamia relacionada con la hipotermia y el bypass cardiopulmonar24,25. Mientras que la incidencia de despertar intraoperatorio durante la cirugía cardiaca en los niños es desconocida, los factores contribuyentes de los despertares intraoperatorios en los pacientes 11 adultos, también ocurren durante la anestesia pediátrica15,26,27. Por otro lado, la evaluación de la profundidad anestésica durante el bypass cardiopulmonar es difícil. Por otra parte, si el movimiento del paciente y los cambios en la respuesta autonómica y metabólica son posibles métodos, estos están afectados por los agentes anestésicos, las técnicas quirúrgicas, la misma circulación extracorpórea, los agentes vasoactivos, la manipulación cardiovascular y la hipotermia25. El BIS puede tener particulares ventajas durante estos procedimientos que están asociados a mayor riesgo de despertar intraoperatorio, como lo es la circulación extracorpórea (CEC), sin embargo el BIS aún no está completamente validado para la población pediátrica y podría estar influenciado por el grado de hipotermia y por la presión de perfusión cerebral25. Desde su origen se ha discutido la “fiabilidad” del BIS en evaluar la profundidad anestésica en el período de CEC durante la hipotermia y al ser comparado con los potenciales evocados, los índices de frecuencia media y de borde espectral, el BIS resultó ser francamente inferior por sus valores contradictorios. Sin embargo posteriormente, durante la fase de recalentamiento, el BIS recuperó la correlación17. Otro dato importante es el reportado por Mathew, donde relaciona la caída de 1.12 unidades del BIS por cada grado Celsius de hipotermia17. Por todo esto y sin importar los pocos o muchos reportes a favor o en contra del uso del Índice Biespectral durante la fase de circulación extracopórea, es indispensable y casi obligatorio el monitoreo en nuestros días del sistema nervioso central, de la hipnosis y del grado de anestesia proporcionada al paciente, en particular al paciente pediátrico, y aún más si cada día la tecnología para este tipo de monitoreo se encuentra a nuestro alcance. 12 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. No se conoce el estado Hipnótico del paciente pediátrico sometido a corrección quirúrgica de cardiopatías congénitas con utilización de circulación extracorpórea (CEC) e hipotermia, por lo que sería importante y útil el monitoreo del sistema nervioso central durante estos procedimientos, utilizando para estos casos Índice Biespectral (BIS) y con esto, disminuir la probabilidad del riesgo de despertar intraoperatorio. JUSTIFICACIÓN. En el servicio de Cirugía Cardiovascular del Hospital Infantil de México Federico Gómez, se realizan al año aproximadamente 150 cirugías para corrección de cardiopatías congénitas con la utilización de circulación extracorpórea para apoyo hemodinámico. Estos dos hechos, cirugía cardiaca y circulación extracorpórea en el paciente pediátrico aumentan el riesgo de despertar intraoperatorio; por lo que el monitoreo del estado hipnótico con un instrumento sencillo en su aplicación y fácil en su interpretación, como lo es el Índice Biespectral (BIS) podría orientar al anestesiólogo a conocer el estado de profundidad anestésica delpaciente durante todas las fases del procedimiento, ejecutando así, las medidas necesarias para proporcionar un óptimo estado anestésico, disminuyendo los riesgos y complicaciones que el despertar intraoperatorio conlleva. 13 HIPÓTESIS. La utilización del Índice Biespectral (BIS) como monitoreo durante la circulación extracorpórea (CEC), es útil para determinar el estado de Hipnosis del paciente. Así, al conocer el BIS en cada momento del procedimiento, el anestesiólogo podrá optimizar su técnica anestésica y con esto disminuir la probabilidad de despertar intraoperatorio. OBJETIVO GENERAL. Determinar el estado de hipnosis del paciente mediante el Índice Biespectral (BIS) durante la corrección quirúrgica de cardiopatías congénitas con hipotermia en circulación extracorpórea. OBJETIVOS ESPECIFICOS. Conocer el Índice Biespectral (BIS) antes, durante y después del procedimiento de circulación extracorpórea relacionándolo con el grado de hipotermia y el estado hemodinámico del paciente, para determinar el momento en el cual se tiene mayor riesgo de presentar un despertar intraoperatorio. 14 II. METODOLOGÍA. DISEÑO DE ESTUDIO. Se llevó a cabo un estudio observacional, descriptivo, prospectivo y longitudinal. POBLACIÓN Pacientes pediátricos del Hospital Infantil de México Federico Gómez programados en forma electiva para corrección quirúrgica de cardiopatía congénita y en la cual se utilizó circulación extracorpórea entre diciembre del 2008 y julio del 2009. TAMAÑO DE LA MUESTRA. El tamaño de la muestra se determinó con una alfa de 95% y una potencia del 80% con relación a un estudio piloto previo. Se obtuvo un total de 30 pacientes. CRITERIOS DE INCLUSIÓN. - Consentimiento informado, entendido y autorizado para participar en el estudio por parte del familiar o tutor (ver anexo 1). - Pacientes hombres y mujeres. - Pacientes mayores de un año. - Pacientes candidatos a corrección quirúrgica de cardiopatías congénitas que requirieran circulación extracorpórea. - Pacientes ASA III y IV (ver anexo 2). - Pacientes con valoración preanestésica. 15 - Pacientes a los que se administró anestesia general. - Pacientes en circulación extracorpórea con normotermia, e hipotermia leve, moderada o profunda. CRITERIOS DE NO INCLUSIÓN. - Paciente con estado hemodinámico previo a la cirugía que requiriera apoyo con algún fármaco aminérgico. - Paciente con alguna malformación en el sitio de la colocación del sensor de BIS. - Pacientes a quienes el sensor BIS no pudiera colocarse adecuadamente. - Pacientes a los que se manejó la anestesia con técnica mixta (anestesia general más anestesia regional). CRITERIOS DE ELIMINACIÓN. - Pacientes que no se consiga su destete de la circulación extracorpórea. - Pacientes que fallecieron antes, durante o después del procedimiento. CRITERIOS DE FALLA. - Que antes o durante el procedimiento, el equipo para monitoreo del Índice Biespectral se encontrara disfuncional o con defectos para su adecuado funcionamiento. 16 VARIABLES. Variables Independientes: a) Grado de Temperatura esofágica en Grados Celsius (°C) b) Presión arterial Media (TAM) en mmHg. Variables Dependientes: a) Índice Biespectral (BIS) Género: Diferencia biológica entre los sujetos de una misma especie, caracterizada por la presencia de gónadas o células reproductoras masculinas y femeninas respectivamente. Tipo de variable: cualitativa nominal. Categorías: masculino, femenino. Edad: Tiempo que ha vivido una persona desde que nació al momento de la cirugía. Tipo de variable: cuantitativa discreta. Categorías: años, meses. Diagnóstico: Patología cardiaca congénita diagnosticada con la cual se programa el paciente para cirugía correctiva. Tipo de variable: cualitativa nominal. Categorías: Tetralogía de Fallot, Comunicación interventricular, Doble vía de salida del ventrículo derecho, Atresia de la arteria pulmonar, insuficiencia valvular pulmonar, comunicación anómala total de venas pulmonares, cardiomiopatía dilatada, canal aurículo-ventricular. 17 Presión arterial media (TAM): Es el promedio ponderado en tiempo de las presiones arteriales durante un ciclo de pulso y se calcula [(PAS)+2(PAD)]/3. Registrada por monitoreo invasivo a la arteria radial. Tipo de variable: cuantitativa discreta. Categorías: valores en mmHg. Presión arterial sistólica (PAS): presión máxima generada durante la contracción sistólica. Registrada por monitoreo invasivo a la arteria radial. Tipo de variable: cuantitativa discreta. Categorías: expresada en mmHg. Presión arterial diastólica (PAD): presión mínima durante la fase de relajación diastólica. Registrada por monitoreo invasivo a la arteria radial. Tipo de variable: cuantitativa discreta. Categorías: expresada en mmHg. Frecuencia cardiaca (FC): Número de latidos cardiacos registrados por el Electrocardiograma en un minuto. Tipo de variable: cuantitativa discreta. Categorías: numero de latidos por minuto. Saturación de oxígeno: la oximetría de pulso o pulsioximetria es la medición, no invasiva, del oxigeno transportado por la hemoglobina, en el interior de los vasos sanguíneos. Tipo de variable: cualitativa ordinal. Categorías: expresada en % (0-100) Temperatura esofágica: grado de temperatura encontrado en el tercio superior del esófago. Tipo de variable: cuantitativa continua. Categoría: expresada en grados celsius (°C). 18 Índice Biespectral (BIS): Índice logarítmico de la actividad electroencefalográfica. Tipo de variable: cualitativa ordinal. Categorías: 0 (sin actividad cerebral) a 100 (despierto) PROCEDIMIENTO. 1.- A los pacientes que cumplieron con los criterios de selección se siguió el siguiente protocolo y se registraron los datos en una hoja de recolección diseñada para este estudio (anexo 3). 2.- Se medicó a los pacientes con Midazolam 500mcg/kg vía oral. 30 minutos antes del procedimiento. 3.- Una vez en sala quirúrgica se monitorizó y se registraron las variables basales: frecuencia cardiaca, presión arterial sistólica y diastólica, saturación de oxígeno, temperatura corporal e Índice Biespectral. 4.- La colocación del sensor de BIS se realizó como se indica en el manual del usuario distribuido por el fabricante (anexo 4). 5.- Se practicó la inducción intravenosa, inhalatoria o mixta utilizando citrato de Fentanilo 2 ó 3 µ/kg, Propofol 2mg/kg, Vecuronio 80-100 µ/kg. 6.- Se realizó la intubación orotraqueal y se conectó al paciente a un sistema cerrado con sevoflurano al 2.5-3 volúmenes % con un flujo de gas fresco de oxígeno al 100%. 7.- El mantenimiento anestésico continuó con sevoflurano de 0.5 a 1 MAC, con oxígeno al 100%; Citrato de Fentanilo en infusión de 20 a 30 µ/kg/hr y Propofol igualmente en infusión a 30-50 µ/kg/min; ambos administrados con microinfusor de jeringa (bomba de infusión) modelo 3500 Marca Medex. 8.- Se registraron los valores hemodinámicos (TAS, TAD, TAM, FC) cada 10 minutos hasta el término de la cirugía. 9.- Se registró la temperatura mediante sensor esofágico en grados celsius (°C) antes, durante y al término de la circulación extracorpórea. 19 10.- Se registró el Índice Biespectral (BIS) en los siguientes momentos del procedimiento anestésico quirúrgico: T0. Monitoreo basal. T1. Inducción anestésica. T2. Incisión de la piel. T3. Esternotomía. T4. Inicio de circulación extracorpórea parcial. T5. Administración de medicación para neuroprotección (Tiopental 10 mg/kg). T6. Inicio de circulación extracorpórea total. T7. Momento del pinzamiento aórtico. T8. 20 minutos del inicio de la circulaciónextracorpórea T9. Inicio de apoyo con fármacos aminérgicos. T10.Durante el despinzamiento aórtico. T11.Fin de la circulación extracorpórea T12.Fin de la cirugía. CONSIDERACIONES ÉTICAS. El estudio fue elaborado bajo los lineamientos de la Ley General de la Salud en materia de Investigación para la Salud, emitido por la Secretaria de Salud, donde se determina que este tipo de protocolo tiene un riesgo mayor que el mínimo porque se basó en un procedimiento quirúrgico. A los familiares y al paciente (cuando fue posible) se les explicó en qué consistía el proyecto y se les dio a firmar la carta de consentimiento informado de participación en el estudio. 20 ANÁLISIS ESTADÍSTICO. Se determinó la distribución de todas las variables del estudio para realizar una estadística descriptiva por medio de la mediana y la media como medidas de tendencia central y de las proporciones y desviación estándar como medidas de dispersión. Por medio de la prueba r° de Spearman se determinó si había relación entre el BIS y la temperatura esofágica (hipotermia). 21 III. RESULTADOS Se estudiaron un total de 30 niños sometidos a procedimientos correctivos cardiacos que requirieron apoyo hemodinámico con circulación extracorpórea (CEC), en el periodo de diciembre de 2008 a julio del 2009. Datos Demográficos: En el cuadro 2 se muestra la distribución por género de los pacientes incluidos en el estudio: CUADRO 2. SEXO Frecuencia (%) FEMENINO 13 (43.3%) MASCULINO 17 (56.7%) TOTAL 30 (100%) El rango de edad fue desde 12 meses hasta 204 meses, teniendo una mediana de 37 meses. (Cuadro 3) . Cuadro 3. PROMEDIO MEDIANA MINIMO MAXIMO EDAD MESES 56.66 37 12 204 22 En cuanto a los diagnósticos que presentaron los pacientes, estos se agrupan en el cuadro 4. DIAGNÓSTICOS N (%) TETRALOGIA DE FALLOT 9 (30) *CIV 6 (20) *DVSVD CON CIV 3 (10) ATRESIA DE LA PULMONAR 3 (10) INSUFICIENCIA VALVULAR PULMONAR 2 (6.6) CANAL AV 2 (6.6) CARDIOMIOPATIA DILATADA 1 (3.3) *CATVP 1 (3.3) TOTAL 30 (100) CUADRO 4. Diagnósticos: CIV: Comunicación interventricular; DVSVD: doble vía de salida del ventrículo derecho. CATVP: comunicación total anómala de venas pulmonares; Canal AV: Canal aurículo-ventricular. La clasificación del estado físico según la ASA de los pacientes al momento de entrar a cirugía se muestra en el cuadro 5. Cuadro 5. Estado Físico de la Sociedad Americana de Anestesiología ASA Frecuencia (%) III 5 (16.7%) IV 25 (83.3%) TOTAL 30 (100%) Se realizó medicación pre-anestésica a 22 (73.3%) de los pacientes y el resto no se consiguió la premedicación 8 (26.6%). Mediante el programa SPSS versión 16, se obtuvieron los rangos, medianas y promedios para las variables de temperatura y tensión arterial media (TAM); para el BIS se obtuvo el rango, la media y la desviación estándar (DE). 23 Estas variables se registraron durante todo el procedimiento, sin embargo el análisis se enfocó en los momentos de circulación extracorpórea, desde T4 a T11. En el cuadro 6 se muestran los rangos de temperatura, el promedio y la mediana. Cuadro 6. TEMPERATURA Rango TIEMPOS Mínimo Máximo Promedio Mediana T4 30 36.9 34.48 35 T5 23.2 36.5 30.46 30.4 T6 17.3 36.9 28.35 27.9 T7 17.3 35 26.98 27 T8 14 36.9 26.72 25.8 T9 18.5 38 33.28 34.4 T10 24 38.2 33.83 35.6 T11 36 38.4 36.8 36.8 En la grafica 1 se muestran las tendencias del promedio de la temperatura desde el inicio de CEC (T4) hasta el término de la misma (T11). Grafica 1 24 En el cuadro 7 se muestran los rangos de TAM, el promedio y la mediana. Cuadro 7. TAM Rango TIEMPOS Minimo Maximo Promedio Mediana T4 16 85 39.06 39 T5 7 58 29.03 29 T6 12 69 28.3 28 T7 7 55 26.7 27 T8 9 47 27.86 28 T9 15 62 32.5 33 T10 10 83 38.35 38 T11 15 70 47.3 47 En la grafica 2 se muestran las tendencias del promedio de la TAM desde el inicio de CEC (T4) hasta el término de la misma (T11). Grafica 2 25 En el cuadro 8 se muestran los rangos del BIS, la media y la desviación estándar (DE). Cuadro 7. BIS Rango TIEMPOS Mínimo Máximo Media DE T4 12 73 46 19 T5 0 74 35 20 T6 0 71 31 21 T7 0 70 24 20 T8 0 67 24 18 T9 5 75 50 17 T10 13 75 48 19 T11 50 78 65 8 En la grafica 3 se muestran las tendencias del promedio del BIS desde el inicio de CEC (T4) hasta el término de la misma (T11). Grafica 3. Rango de BIS óptimo estimado para una adecuada hipnosis quirúrgica. 26 En la grafica 4 se muestra la tendencia durante la circulación extracorpórea - T4 a T11- de las variables temperatura esofágica, presión arterial media (TAM) y del índice biespectral (BIS), obsérvese la relación que existe entre las tres, y como durante los tiempos T7 y T8 se muestran los valores más bajos. Grafica 4. Tendencias de la Mediana en las Variables Temperatura, BIS y Presión arterial media (TAM). Se determinó la correlación entre el índice biespectral (BIS) y la temperatura esofágica (hipotermia). Los cuales se muestran en el cuadro 8. Cuadro 9. Correlación con r° de Spearman entre Hipotermia y BIS durante la fase de circulación extracorpórea. Tiempo r° p T4 .167 .377 T5 .455 .012 T6 .681 .000 T7 .573 .001 T8 .595 .001 T9 .629 .000 T10 .334 .071 T11 .179 .343 27 IV. DISCUSIÓN En nuestro estudio se incluyeron 30 pacientes de los cuales 13 (43.3%) fueron hombres y 17 (56.7%) mujeres y que al momento de la valoración pre- anestésica presentaron estado físico ASA III en el 16.6% de los casos y ASA IV en 83.4%. El rango de edad fue muy amplio y se demuestra al comparar el promedio de esta con la mediana los cuales se encuentran muy dispersos. Todos los pacientes se incluyeron en el estudio; no hubo ninguno que tuviera criterios de falla o eliminación. Los procedimientos realizados fueron en su mayoría corrección total de cardiopatías congénitas como el caso de la Tetralogía de Fallot, que fue el procedimiento más frecuente con un total de 9 pacientes (30%), se incluyó además un trasplante cardiaco en un paciente con diagnóstico de cardiomiopatía dilatada. Se realizó medicación pre-anestésica al 73.3% de los pacientes sin reportar alguna complicación secundaria. En el resto de los pacientes (26.7%), no sé consiguió una correcta medicación pre-anestésica debido a poca tolerancia del paciente al medicamento por vía oral. En todos los pacientes se pudo colocar con facilidad el sensor de BIS como lo indica el manual del fabricante. El objetivo principal de nuestro estudio fue registrar el Índice Biespectral (BIS) durante la circulación extracorpórea de los pacientes sometidos a corrección de cardiopatías congénitas. Esto para conocer cuál era el estado de hipnosis de los pacientes pediátricos durante este procedimiento. Por otro lado, y motivados por la incidencia elevada de despertar intraoperatorio en la población pediátrica reportada en la literatura que va desde un 1 % en el trabajo de Blussé en el 2009 hasta un 1.1% en el trabajo de Andrade en el 2008, concluyendo que es hasta ocho veces más frecuente que en la población adulta; a la cual se le atribuye hasta un 70% la técnica anestésica1,2,4 . 28 Si a esto le agregamos las condiciones especiales que se desarrollan durante la circulación extracorpórea como lo son el estado de hipotermia, el bajo gasto cardiaco y la hemodilución que altera la farmacocinética de los agentes anestésicos; además de la falta de monitoreo rutinario del sistema nervioso central durante estos procedimientos, no es difícil pensar entoncesque el riesgo de presentar estados de sub-hipnosis durante este tipo de cirugías sea elevado. Por otro lado y desde el inicio del monitoreo con BIS durante la CEC se ha creado un debate importante sobre la utilidad que este tipo de monitoreo tiene en estas condiciones alteradas de la hemodinámia y temperatura del paciente, ya que se discute si los valores menores del BIS registrados durante la hipotermia son debidos a un verdadero enfriamiento cortical y con esto a un menor metabolismo neuronal, influenciado por la presión de perfusión cerebral o debido a una mayor concentración del anestésicos por su menor velocidad de depuración16,17. En nuestro estudio se pudo comprobar que existió una relación entre el grado de hipotermia y el descenso de los niveles de BIS, con una prueba r° de Spearman que apoya esta correlación. En el cuadro 9 se puede observar que existe una correlación entre la temperatura esofágica (hipotermia) y el Índice Biespectral (BIS). Dicha correlación es más fuerte en los momentos T5 y T9 donde la correlación r° Spearman es de .455 y .629 respectivamente. Algunos estudios reportan la caída de 1.12 unidades de BIS por cada grado Celsius de hipotermia17,28. Cabe mencionar que en todos los momentos desde T6 a T9 la correlación entre BIS y temperatura esofágica (hipotermia) es adecuada. Sin embargo esta correlación es más débil en T5 (.455), que es el momento en que se administra la medicación de neuroprotección con Tiopental, que es un hipnótico, por lo que este hecho puede ser el causante de tan débil correlación. Por otra parte si la 29 correlación es débil y es debida a la hipnosis producida por el Tiopental, se podría comprobar el factor de neuroprotección otorgada por este fármaco. Otro dato importante que se encontró en esta investigación fue que los niveles de BIS se elevaban en las últimas fases de la CEC como se observa en la grafica 4, observación importante es el que ocurre en el T9 (momento de despinzamiento aórtico) para el valor BIS, donde se muestra una elevación no coordinada con las otras dos variables. Este hecho nos hace pensar que durante el T9 que es la fase de inicio de recalentamiento, la tendencia es a seguir elevándose durante los siguientes dos tiempos (T10 y T11). Este evento es igualmente reportado en el trabajo de Mathew en el 2001, donde a pesar de que la correlación de BIS y el estado hipnótico del paciente se perdían durante la hipotermia, esta correlación volvía a ganar peso en la fase de recalentamiento. Por lo que podemos decir que es en esta fase durante la cual el paciente pediátrico puede tener más riesgo de presentar un despertar intraoperatorio. 30 V. CONCLUSIÓN. Por todo lo anterior expuesto se puede concluir que si bien es cierto no existen trabajos concluyentes sobre la utilización del BIS durante la CEC, sí es importante y obligatorio para el anestesiólogo conocer el estado de hipnosis en estos procedimientos, disminuyendo el riesgo y las complicaciones tempranas y tardías del despertar intraoperatorio así como optimizar los recursos farmacológicos necesarios para conseguir un estado de hipnosis adecuado sin perder de vista la estabilidad hemodinámica del paciente bajo estas condiciones particulares. Por último mencionar que hará falta una muestra más amplia de pacientes para aumentar el peso a nuestra investigación, como también establecer otras relaciones entre el BIS y el verdadero estado de hipnosis. 31 VI. BIBLIOGRAFIA 1. Blussé van Oud-Alblas H J. Intraoperative awareness during paediatric anaesthesia. British Journal of Anaesthesia 102 (1): 104–10 (2009). 2. Andrade, J. C. Deeprose and I. Barker. 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(Accessed February 19, 2008, at http://www.aspectmedical.com/assets/Documents/pdf/New_BIS_Range.pdf 15. Molina-Méndez FJ. Fisiopatología de la circulación extracorpórea. Archivos de Cardiología de México. Vol. 74, Supl. 2, 60 Aniversario/Abril-Junio 2004:S505- S508. 16. Hirschi M, Meistelman C, Longrois D. Effects of normothermic cardiopulmonary bypass on bispectral index. European Journal of Anaesthesiology 2000, 17, 499±505. 17. Mathew JP, Weatherwax KJ, East CJ, White WD, Reves JG. Bispectral analysis during cardiopulmonary bypass: the effect of hypothermia on the hypnotic state. J Clin Anesth 2001;13:301-5. 18. Gan TJ, Glass PSA, Windsor A, et al. Bispectral index monitoring allows faster emergence and improved recovery from propofol, alfentanil and nitrous oxide anesthesia. Anesthesiology 1997;87:808-15. 19. Johansen JW, Sebel PS, Sigl JC. Clinical impact of hypnotic-titration guidelines based on EEG bispectral index (BIS) monitoring during routine anesthesic care. 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Philipp A, Wiesenack C, Behr R, Schmid FX and Birnbaum DE. High risk of intraoperative awareness during cardiopulmonary bypass with isoflurane administration via diffusion membrane Oxygenators. Perfusion2002; 17: 175 ± 178. 26. Laussen PC, Murphy JA, Zurakowski D. Bispectral index monitoring in children undergoing mild hypothermic cardiopulmonary bypass. Paediatric Anaesthesia 2001 11: 567±573. 27. Schmidlin D, Hager P. and Schmid ER. Monitoring level of sedation with bispectral EEG analysis: comparison between hypothermic and normothermic cardiopulmonary bypass. British Journal of Anaesthesia 86 (6): 769±76 (2001). 28. Bianchi DA, Minarrieta N, Rodríguez T. Administración controlada de Isofluorano en circulación extracorpórea con el uso de índice biespectral. Anest Analg Reanim. 17 (2). 2001 34 VII. ANEXOS ANEXO 1. HOSPITAL INFANTIL DE MEXICO FEDERICO GOMEZ DEPARTAMENTO DE ANESTESIOLOGIA CARTA DE CONSENTIMIENTO INFORMADO Fecha______________ Como (paciente o familiar) _____________________, en pleno uso de mis facultades mentales, autorizo que mi hijo(a) ________________________, participe en el estudio de investigación de nombre: INDICE BIESPECTRAL (BIS) PARA EL MONITOREO DE LA PROFUNDIDAD ANESTÉSICA DURANTE LA CIRCULACIÓN EXTRACORPOREA EN EL PACIENTE PEDIATRICO 1.-Se me explicó en forma clara que la finalidad del estudio es para conocer el estado de hipnosis de mi paciente durante la circulación extracorpórea en la plastia y/o corrección de cardiopatía congénita. En caso de que no aceptará se continuaría con el tratamiento habitual. 2.-No recibí presión de ningún tipo para dejar que mi hijo(a) participe en el estudio. 3.-Se me aseguró que mi identidad será protegida en todo momento, incluso en caso de que los resultados sean publicados. 4. Con el conocimiento en forma clara y suficiente sobre cuál sería mi participación en el estudio, así mismo los riesgos y beneficios, y que me puedo retirar del estudio en cualquier momento que yo quiera sin que eso afecte mi tratamiento actual o futuro del hospital. Por todo lo anterior, declaro que sí acepto participar en el estudio. Nombre Completo y Firma___________________________________ Nombre y Firma del investigador: __________________________________________ Testigo Testigo __________________ _________________ Nombre y Firma. Nombre y Firma. 35 ANEXO 2. Clasificación del estado físico de la Sociedad Americana de Anestesiología (ASA). Estado físico Clasificación I Paciente saludable normal II Paciente con enfermedad sistémica leve y sin limitaciones funcionales III Paciente con moderada a severa enfermedad sistémica con alguna limitación en la función. IV Paciente con enfermedad sistémica severa con constante amenaza de la vida y funcionalmente incapacitante. V Paciente moribundo sin expectativas de sobrevida en 24 horas con o sin cirugía. VI Paciente con muerte cerebral donador de órganos Relación de la Mortalidad Anestésica con el Estado Físico de la ASA en el Preoperatorio Clase del estado físico ASA Mortalidad anestésica según Marx et al (1973) I 1 : 9,160a II 1 : 10,609a III 1 : 347 IV 1 : 134 V 1 : 64 a Obsérvese que para el estado físico de clase I y II, los datos de Marx muestran un riesgo anestésico de 1:10,000. 36 ANEXO 3. Hoja de captura de datos 37 ANEXO 4. Instrucciones para la colocación del sensor de Índice Biespectral: 1. Limpiar la piel con alcohol y secar. 2. Posicionar el sensor diagonalmente en la frente del paciente como se indica a continuación: a) Sensor 1 en el centro de la frente aproximadamente 4 cm sobre el puente de la nariz. b) Sensor 4 directamente colocado sobre la ceja. c) Sensor 3 colocado entre la comisura ocular y la implantación del cabello. 3. Presionar sobre las marcas de los sensores hasta asegurar su adhesión. 4. Presione las marcas de los sensores 1, 2, 3, 4 firmemente durante 5 segundos. 5. Inserte el sensor dentro de la interfase del monitor BIS. Copyright © 2009. Aspect Medical Systems. All Rights Reserved. 38 G am a d el Ín di ce B IS 100 80 60 40 20 0 DESPIERTO • Respuesta normal a estímulos verbales SEDACION LEVE/MODERADA • Puede responder a órdenes ruidosas o suave pinchan/sacuden ANESTESIA GENERAL • Probabilidad baja de memoria explícita • Insensible a estímulo verbal ESTADO DE HIPNOSIS PROFUNDA • Supresión de ondas del EEG EEG isoeléctrico Esta tabla refleja una asociación general entre el estado clínico y valores de BIS. La titulación de los agentes anestésicos y la gama de BIS pueden depender de los objetivos individuales establecidos para cada paciente. La asociación entre los objetivos y la gama del BIS pueden variar con el tiempo y en el contexto del estado del paciente y del plan de tratamiento. Portada Índice I. Introducción II. Metodología III. Resultados IV. Discusión V. Conclusión VI. Bibliografía VII. Anexos