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Masterclass · EEG Bootcamp · Stufe WBJ 2
Index versus Brain
Nach dieser Einheit wissen Sie, wie aus einer Rohkurve eine Indexzahl wird, welche Annahmen dabei eingehen und was auf jedem Rechenschritt verloren geht, und Sie geben die Studienlage zum EEG-geführten Vorgehen zweiseitig wieder, ohne sie zu überdehnen.
Lernziele
Die Rechenschritte vom abgeleiteten Signal bis zur Indexzahl benennen und zu jedem Schritt angeben, welche Information dort verloren geht.
Begründen, warum Indexverfahren proprietär sind, und daraus ableiten, warum zwei Geräte am selben Patienten verschiedene Zahlen zeigen dürfen.
Die zeitliche Verzögerung des Indexwertes erklären und die Situationen benennen, in denen sie klinisch zählt.
Die sigmoidale Form der Dosis-Index-Beziehung beschreiben und erläutern, warum dieselbe Indexänderung an verschiedenen Stellen der Kurve etwas Verschiedenes bedeutet.
Neuronale Trägheit und Hysterese beim Erwachen darstellen und den Unterschied zwischen tierexperimenteller und humaner Befundlage benennen.
Die Studien zu Delir, Awareness und Anästhetikaverbrauch nebeneinanderstellen und ihr Ergebnis in Worten wiedergeben.
In einem Satz sagen, was durch diese Studien belegt ist und was nicht, und daraus eine Haltung für den Alltag ableiten.
Zu dieser Lerneinheit
Die Einheit umfasst neun Lektionen mit zwei Tabellen, zwei Originalabbildungen, einem eigenen Schema, drei rechnenden Signalflächen, vier Übungen, einem klinischen Fall mit drei Fragen und einem Abschlusstest mit zehn Fragen.
Sie baut auf „Vom Roh-EEG zum Spektrogramm", den beiden Gerätemodulen und dem Burst Suppression Lab auf und ist die begriffliche Grundlage für die Fälle der EEG Arena.
Nicht behandelt werden die Signaturen der einzelnen Wirkstoffe, die Artefaktquellen im Einzelnen und die altersbedingten Signalunterschiede; dafür stehen die Module 4, 7 und 9 bereit.
Lektion 1
Warum das klinisch zählt
Der Indexwert ist die meistgelesene Zahl am Narkosearbeitsplatz und zugleich die am schlechtesten verstandene. Er ist kein Messwert wie eine Temperatur, sondern das Ergebnis einer Rechenvorschrift, die aus einigen Sekunden Rohsignal eine Rangordnung zwischen wach und tief bildet; welche Kenngrößen dabei wie gewichtet werden, ist herstellerspezifisch und teils nicht offengelegt.1
Das ist kein Vorwurf an die Geräte, denn Verdichtung ist die Aufgabe eines Index. Der Preis ist, dass alles, was zwei Zustände unterscheidet, sich in derselben Zahl treffen kann. Deshalb gehört die Rohkurve neben den Wert,2 und das Konsenspapier zum perioperativen EEG-Monitoring empfiehlt, Rohsignal und Spektrogramm neben dem Index zu beurteilen.3
Die zweite Hälfte dieser Einheit ist die heikelste des Kurses. Zum Nutzen für patientenrelevante Endpunkte liegen große randomisierte Studien mit gegenläufigen Ergebnissen vor,4, 5, 6 die zusammenfassende Metaanalyse findet keinen belastbaren Beleg für eine Senkung der Delirrate,7 und die Leitlinien empfehlen dennoch.8 Wer das sauber wiedergibt, argumentiert belastbar; wer es zu einem Werbesatz verkürzt, verliert beim ersten Nachfragen.
Für die Praxis heißt das: Lesen Sie den Index als Zusammenfassung, nicht als Messung, und halten Sie die Rohkurve im Blick. Den Fehler erkennen Sie daran, dass über eine Zahl gesprochen wird, ohne dass jemand die Kurve gesehen hat.
Lektion 2
Wie aus einer Kurve eine Zahl wird
Jedes gebräuchliche Indexverfahren geht denselben Weg. Das Signal wird gefiltert, auf Artefakte geprüft, in Zeitfenster zerlegt und in den Frequenzbereich überführt; daraus entstehen Kenngrößen wie Bandleistungen, Spektralkanten und Suppressionsanteil. Diese Schritte sind seit den Grundlagenarbeiten zur EEG-Signalverarbeitung beschrieben,9 manche Verfahren nutzen zusätzlich die Bikohärenz.10
Der entscheidende Schritt kommt danach: Die Kenngrößen werden gewichtet und gegen einen Referenzdatensatz aus einer Entwicklungspopulation klassifiziert. Für den Narcotrend-Index ist dieser Algorithmus beschrieben,11 für den Patient State Index legt die Übersicht der Entwicklergruppe die Details nicht offen.12 Daraus folgt die Annahme in jeder Indexzahl: Dieses Gehirn verhält sich wie die Gehirne der Referenz. Wo sie nicht trägt, etwa bei hohem Lebensalter, sind spektrale und entropiebasierte Kenngrößen verschoben und feste Indexgrenzen nur begrenzt übertragbar.13 Am Ende mittelt das Gerät über Sekunden, was die Anzeige ruhig und träge macht.
Schema: der Weg vom abgeleiteten Signal zur Indexzahl. Jeder Schritt ist sinnvoll, und jeder kostet Information. Die Gewichtung in Schritt 6 ist herstellerspezifisch und teils nicht offengelegt. Bewusst ohne Zahlenwerte, weil weder Fensterlängen noch Gewichte allgemein gültig festgelegt sind. Eigene DarstellungAbbildung 1: Gehen Sie das Schema an dieser Fläche entlang. Beschreiben Sie am Roh-EEG Wellenform und Rhythmik, schalten Sie dann auf das Spektrum: Die Form der Welle ist fort, an ihrer Stelle steht eine Verteilung über die Frequenzen. Lesen Sie zuletzt die ausgewiesenen Kenngrößen ab; genau dort setzt die Gewichtung an. Rechnend erzeugtes Lehrsignal, keine Patientenaufzeichnung
Für die Praxis heißt das: Merken Sie sich die Kette Filter, Artefaktprüfung, Frequenzanalyse, Kenngrößen, Gewichtung, Mittelung und fragen Sie zu jedem unerwarteten Wert, an welchem Schritt er entstand. Den Fehler erkennen Sie daran, dass die Zahl wie ein gemessener Wert behandelt wird.
Übung 2.1
Lektion 3
Warum zwei Geräte verschiedene Zahlen zeigen und warum die Zahl zu spät kommt
Daraus folgt, dass zwei Verfahren am selben Signal verschiedene Zahlen ergeben dürfen: Sie wählen andere Kenngrößen, gewichten anders und vergleichen gegen andere Referenzdaten. Für Narcotrend-Index und Bispectral Index ist der Verlauf unter Propofol ähnlich, aber nicht deckungsgleich,14 und die Werte sind trotz ähnlicher Skala nicht austauschbar.15 Für Bispectral Index und Patient State Index ist die Übereinstimmung eingeschränkt,16 unter Sevofluran ist der Patient State Index ähnlich, aber nicht überlegen,17 und bei Kindern sind die Werte nicht ineinander übersetzbar.18
Der Algorithmus ist zudem kein feststehender Gegenstand. Für den SedLine-Monitor wurden zwei Generationen bei älteren Patienten verglichen, und die Änderung verschiebt die angezeigten Werte;19 dasselbe Gerät kann nach einem Softwarewechsel andere Zahlen zeigen. Auch die Erfahrung mit gewohnten Bereichen überträgt sich nicht auf jeden Wirkstoff: Unter Remimazolam sind sie nicht ohne Prüfung zu übernehmen,20 und für Desfluran bilden Narcotrend-Index und Bispectral Index die pharmakodynamische Wirkung nur unzureichend ab.21
Die Verzögerung hat zwei Ursachen: die Mittelung über ein zurückliegendes Fenster und die Artefaktbehandlung, denn verworfene Abschnitte müssen ersetzt werden und der erste Wert nach einer Störung kann die Störzeit enthalten. Für den Patient State Index ist eine merkliche Verzögerung gegenüber dem Roh-EEG unabhängig beschrieben.22 Klinisch zählt das, wenn es schnell geht: Einleitung, Bolus, Intubation, Kreislaufeinbruch, Ausleitung. Dann ist die Rohkurve voraus; in der ruhigen Erhaltung stört die Trägheit nicht.
Abbildung 2: Ein Signal mit deutlichem Muskelanteil. Überlegen Sie, wie zwei Verfahren mit verschiedener oberer Bandgrenze und verschiedener Artefakterkennung diesen Abschnitt bewerten würden. Verschiedene Zahlen sind hier kein Fehler, sondern eine Folge der Rechenvorschrift. Rechnend erzeugtes Lehrsignal, keine Patientenaufzeichnung
Für die Praxis heißt das: Dokumentieren Sie zu jedem Wert das Verfahren, vergleichen Sie Werte verschiedener Geräte nicht, und rechnen Sie in schnellen Phasen mit einem Vorsprung der Rohkurve. Den Fehler erkennen Sie daran, dass in der Einleitung auf die Zahl gewartet wird.
Übung 3.1
Lektion 4
Die sigmoidale Dosis-Index-Beziehung
Die Beziehung zwischen Anästhetikadosis und Indexwert ist keine Gerade, sondern sigmoidal: ein flacher oberer Abschnitt nahe der Wachheit, ein steiler mittlerer Abschnitt um den Bewusstseinsverlust, ein flacher unterer Abschnitt in der Erhaltung und der Bereich, in dem Suppression das Bild bestimmt.23
Die Folge ist die wichtigste rechnerische Einsicht dieser Einheit. Eine Indexänderung von zehn Punkten ist keine feste Größe. Im steilen Abschnitt entspricht sie einer kleinen Konzentrationsänderung und einem bedeutsamen Zustandswechsel, in den flachen einer großen oder gar keiner, weil sie im Rauschen liegt. Dazu liegt die Kurve zwischen Patienten verschoben: Die Konzentration, bei der die Hälfte der Patienten Suppression zeigt, streut erheblich,24 und unter volatilen Anästhetika verschieben sich Frequenz und Leistung der Alpha-Aktivität mit der Dosis.25 Für den Narcotrend-Index ist die Beziehung zu Propofol-Effektkompartimentkonzentrationen beschrieben,11 eine allgemein gültige Umrechnung nicht.
Abbildung 3: Eine tiefe, gleichförmige Narkose ohne Pausen, also der flache untere Abschnitt der Kurve: Eine weitere Vertiefung verändert das Bild deutlich, den Zahlenwert zunächst kaum, bis Suppression einsetzt und ihn abrupt nach unten zieht. Deshalb ist ein niedriger Wert ohne Blick auf die Kurve nicht interpretierbar. Rechnend erzeugtes Lehrsignal, keine PatientenaufzeichnungAbbildung 4: Die Dosis-Index-Beziehung in ihrer sigmoidalen Form mit den vier Zonen. Im steilen Abschnitt bewegt eine kleine Dosisänderung die Zahl weit, in den flachen Abschnitten bewegt eine große sie kaum; dieselbe Indexdifferenz bedeutet je nach Lage auf der Kurve etwas völlig Verschiedenes. Lersch et al. 2023, Abb. 1, Die Anaesthesiologie, CC BY 4.0, Ausschnitt, Legende neu gefasst
Für die Praxis heißt das: Fragen Sie zu jeder Indexänderung nach Ihrer Lage auf der Kurve und begründen Sie die Antwort am Muster. Den Fehler erkennen Sie daran, dass Indexpunkte wie Milliliter addiert und subtrahiert werden.
Übung 4.1
Lektion 5
Neuronale Trägheit und Hysterese beim Erwachen
Ein Index wird häufig so gelesen, als sei die Ausleitung der rückwärts gespielte Film der Einleitung. Das ist sie nicht. Für Propofol treten Bewusstseinsverlust und Wiedererlangen bei unterschiedlichen Konzentrationen auf, es besteht also eine Hysterese,26 und das Erwachen ist als Bewegung durch einen Zustandsraum beschrieben, die nicht spiegelbildlich verläuft.27
Tierexperimentell ist der Befund gut gestützt: Eine Arbeit prägte den Begriff der neuronalen Trägheit und zeigte artenübergreifend eine Barriere zwischen Ein- und Ausleitungszustand,28 und das Erwachen erwies sich als aktiver, orexinabhängiger Prozess.29
Beim Menschen ist die Lage strittig. Einerseits ist die Sättigung der Langsamwellenaktivität als Hinweis auf neuronale Trägheit beim Menschen beschrieben,30 andererseits fand eine systematische Prüfung nur begrenzte Hinweise, sodass das Konzept klinisch offen bleibt.31 Eine Übersicht benennt für die total intravenöse Anästhesie die methodischen Schwächen der Einzelstudien.32 Diese Einheit stellt die Frage als offen dar und leitet keine Dosierungsregel ab.
Abbildung 5: Erwachen aus der Allgemeinanästhesie. Das Signal folgt der sinkenden Konzentration nicht unmittelbar; der Zustand bleibt bestehen, obwohl die Zufuhr beendet ist. Tierexperimentell ist dieses Verharren als neuronale Trägheit gut belegt, beim Menschen uneinheitlich gestützt und strittig. Kaiser et al. 2021, Abb. 8, Der Anaesthesist, CC BY 4.0, Ausschnitt, Legende neu gefasst
Unabhängig von der Begriffsfrage ist der Befund brauchbar: Beim Erwachen lassen sich Verlaufsmuster danach unterscheiden, ob am Ende noch Langsamwellenaktivität besteht,33 und diese Muster sind mit Delir im Aufwachraum verbunden.34 Das ist eine Assoziation aus Beobachtungsdaten, taugt aber als Anlass, im Aufwachraum genauer hinzusehen.
Für die Praxis heißt das: Erwarten Sie beim Erwachen keine spiegelbildliche Rückkehr der Zahl und sehen Sie sich in den letzten Minuten das Muster an, statt auf einen Schwellenwert zu warten. Den Fehler erkennen Sie daran, dass verzögertes Erwachen allein mit der Restkonzentration erklärt wird.
Abbildung 6: Eine Stunde Spektrogramm während einer Blutungskomplikation. Das Alphaband wandert zu höherer Frequenz und verliert an Leistung, während die Anästhetikakonzentration zugunsten des Kreislaufs zurückgenommen wird. Genau hier wird sichtbar, wozu die Kurve taugt und die Zahl nicht: Der Verlauf zeigt eine Richtung, und die Richtung ist die Entscheidung. Die Abwägung zwischen Kreislaufstabilität und ausreichender Hypnose bleibt eine klinische, aber sie wird mit dem Bild geführt und nicht gegen es. Kaiser et al. 2021, Abb. 12, Der Anaesthesist, CC BY 4.0, Ausschnitt, Legende neu gefasst
Lektion 6
Die Studienlage, nebeneinandergestellt
Dieser Abschnitt ist der Kern der Einheit. Er bleibt ohne Effektzahlen, weil die Kernaussagen der geprüften Arbeiten in Worten genauer sind als eine herausgegriffene Zahl. Die Tabelle stellt die Arbeiten nebeneinander.
Delir. Die großen Interventionsstudien sind negativ: EEG-geführt mit dem Ziel, Suppression zu vermeiden, sank die Delirrate weder in gemischter Chirurgie4 noch in der herzchirurgischen Folgestudie,6 und zwei Index-Zielbereiche bei Risikopatienten ergaben keinen Unterschied in der Einjahressterblichkeit.5 Dem stehen zwei ältere randomisierte Studien mit niedrigeren Delirraten gegenüber35, 36 und eine Cochrane-Übersicht mit möglichem, aber unsicherem Nutzen.37 Die zusammenfassende Metaanalyse findet keinen belastbaren Beleg für eine Senkung.7 Die Frage gilt als strittig.
Awareness. Die erste große randomisierte Studie senkte bei Risikopatienten die Rate an Awareness gegenüber der Routineversorgung,38 zwei Folgestudien fanden gegenüber einer Steuerung nach endexspiratorischer Konzentration keinen Vorteil,39, 40 und in einer unselektierten Population war ein Alarmprotokoll auf Indexbasis nicht überlegen.41 Die Cochrane-Übersicht fasst zusammen: gegenüber klinischen Zeichen möglich, gegenüber Konzentrationssteuerung nicht sicher überlegen.42 Risikofaktoren sind laut landesweiter Erhebung unter anderem Muskelrelaxierung, total intravenöse Anästhesie und die Phasen um Ein- und Ausleitung;43 für die relaxierte total intravenöse Anästhesie liegt die Frage also anders als für die volatile Führung mit ihrer Konzentrationsmessung.
Verbrauch und Aufwachzeit. Hier ist die Lage am klarsten: Eine Cochrane-Übersicht beschreibt Hinweise auf geringeren Anästhetikaverbrauch und kürzere Aufwachzeiten bei begrenzter Evidenzqualität,44 und eine randomisierte Studie zur Narcotrend-Steuerung fand dasselbe, ohne Aussage zu Langzeitendpunkten.45
Tabelle 1: Die Studienlage, nebeneinandergestellt
Studie
Frage
Population
Ergebnis in Worten
Einschränkung
ENGAGES 20194
EEG-geführt, Suppression vermeiden
ältere, gemischte Chirurgie
keine Senkung der Delirrate
Vergleichsgruppe bereits sorgfältig geführt
ENGAGES-Canada 20246
EEG-geführte Anästhesie
ältere, Herzchirurgie
keine Senkung der Delirrate
eigene Delirursachen des Fachgebiets
BALANCED 20195
zwei Index-Zielbereiche
Risiko, große Eingriffe
kein Unterschied in der Einjahressterblichkeit
Endpunkt Sterblichkeit, nicht Delir
Evered 202146
zwei Zielbereiche der Tiefe
große Eingriffe
kein Unterschied in der Delirrate
zwei Tiefen, nicht Monitoring gegen keines
Chan 201335
indexgeführt gegen üblich
ältere Patienten
niedrigere Delirrate
Widerspruch zu späteren Studien
Radtke 201336
indexgeführte Führung
ältere Patienten
niedrigere Delirrate, kein Effekt auf die Kognition
Einzelzentrum
Sumner 20237
Zusammenfassung der randomisierten Studien
Erwachsene
kein belastbarer Beleg für eine Senkung
heterogene Einschlussstudien
Punjasawadwong 201837
prozessiertes EEG gegen üblich
ohne Herz- und Neurochirurgie
möglicher, aber unsicherer Nutzen
Evidenzsicherheit niedrig
MacKenzie 201847
prozessiertes EEG und Delir
Erwachsene
Signal zugunsten des Monitorings
Einschlussstudien klein und heterogen
B-Aware 200438
indexgeführt gegen Routine
Risiko für Awareness
niedrigere Rate an Awareness
gegen klinische Zeichen, nicht gegen Konzentration
B-Unaware 200839
Index gegen endexspiratorische Konzentration
Risikopatienten
kein Vorteil des Index
Vergleichsgruppe mit Konzentrationsalarm
BAG-RECALL 201140
Index gegen Konzentration
Hochrisiko
kein Vorteil bestätigt
volatile Führung mit Konzentrationsmessung
Mashour 201241
Alarmprotokoll Index gegen Konzentration
unselektierte Population
Indexprotokoll nicht überlegen
seltenes Ereignis, große Unsicherheit
NAP5 201443
berichtete Awareness, Risikofaktoren
landesweite Erhebung
Risiko unter anderem bei Relaxierung, total intravenöser Anästhesie, Ausleitung
Meldesystem, keine Zuteilung
Lewis 201942
Index gegen Awareness
Erwachsene
gegenüber klinischen Zeichen möglich, gegenüber Konzentration nicht sicher überlegen
wenige Ereignisse
Punjasawadwong 201444
Verbrauch und frühe Erholung
Erwachsene
Hinweise auf geringeren Verbrauch und kürzere Aufwachzeiten
begrenzte Evidenzqualität
Was daraus folgt. Belegt ist, dass ein EEG-geführtes Vorgehen die Narkoseführung verändert: Es vermeidet unnötig tiefe Narkose und Suppressionszeit und ist mit geringerem Verbrauch und kürzeren Aufwachzeiten verbunden.44, 45 Nicht geschlossen ist der Weg von dort zum Patientenendpunkt: Die Interventionsstudien haben das nicht in eine niedrigere Delirrate übersetzt,4, 6, 7 und bei Awareness gilt der Vorteil gegenüber klinischen Zeichen, nicht gegenüber der Konzentrationssteuerung.42
Die Leitlinien empfehlen vor genau diesem Hintergrund: Die europäische Leitlinie zum postoperativen Delir bewertet die Rolle des prozessierten EEG und die Vermeidung tiefer Narkose,8 ihre Vorgängerfassung behandelte dieselbe Frage,48 und das Konsenspapier empfiehlt, Rohsignal und Spektrogramm neben dem Indexwert zu beurteilen.3 Ihre Evidenzbasis sind dieselben Studien, die hier nebeneinanderstehen; die Sicherheit dieser Empfehlungen ist entsprechend niedrig. Ein frühes Konsenspapier forderte statt eines Routineeinsatzes bei allen Patienten die Einzelfallentscheidung.49
Vorsicht
Der Satz „EEG-Monitoring verhindert Delir" überschreitet die Evidenz und steht in diesem Bootcamp nirgends. Zulässig ist: Ein EEG-geführtes Vorgehen vermeidet unnötig tiefe Narkose und Suppressionszeit und ist mit geringerem Anästhetikaverbrauch und kürzeren Aufwachzeiten verbunden; ein Nutzen für die Delirrate ist in den randomisierten Studien nicht belegt, und die Frage gilt als strittig.4, 7, 44
Tabelle 2: Die Studienlage, nebeneinandergestellt
Frage am Arbeitsplatz
Was der Index leistet
Was nur Roh-EEG und Spektrogramm beantworten
Wohin geht der Verlauf über Stunden?
gut: eine Zahl zum Auftragen und Weitergeben
ergänzend: das Spektrogramm zeigt ihn mit der Frequenzinformation
Ist das Signal auswertbar?
nicht: eine Zahl entsteht auch aus einem gestörten Abschnitt1
ja: Störung, Muskelsignal und Elektrodenproblem sind sichtbar2
Liegt Burst Suppression vor?
eingeschränkt: der Wert fällt, trennt aber gleichmäßige Tiefe nicht von Pausen
ja: der abrupte Wechsel aus Aktivität und Stille ist nur in der Rohkurve eindeutig23
Welcher Wirkstoff prägt das Bild?
nicht: dieselbe Zahl entsteht aus verschiedenen Mustern
ja: die Signaturen sind unterscheidbar50
Passt dieses Gehirn zur Referenz des Geräts?
nicht: der Vergleich steckt im Wert und ist nicht ablesbar13
ja: Amplitude und Alpha-Ausprägung sind am Bild zu beurteilen51
Was geschieht in dieser Sekunde?
eingeschränkt: der Wert gehört zu den zurückliegenden Sekunden22
ja: die Kurve läuft ohne Mittelung mit
Ist der Patient wach?
nicht sicher: wache Reaktionen bei unauffälligem Monitorbefund sind gezeigt52
eingeschränkt: auch das Muster beantwortet das nicht allein
Für die Praxis heißt das: Geben Sie die Studienlage in Worten und zweiseitig wieder und begründen Sie das EEG-Monitoring mit dem, was belegt ist, also mit der Vermeidung unnötig tiefer Narkose. Den Fehler erkennen Sie daran, dass ein Endpunktversprechen abgegeben wird, das keine Studie trägt.
Übung 6.1
Lektion 7
Am Gerät
Am Monitor zählen drei Dinge. Erstens die Anzeige: Rohkurve, Spektrogramm und Index gehören gleichzeitig sichtbar, weil der Index die Auswertbarkeit des Signals nicht beurteilt.2, 3Zweitens der Trend: Die Verlaufslinie ist aussagekräftiger als der Momentwert, den die Mittelung träge macht.22Drittens die Nebenanzeigen: Muskelanzeige, Signalqualität und Suppressionsanteil erklären unerwartete Werte am häufigsten.
Die unabhängigen Arbeiten zu beiden Verfahren sind zurückhaltend. Für den Narcotrend wurden mit der Technik des isolierten Unterarms wache, auf Ansprache reagierende Patientinnen gefunden, deren Stadium eine ausreichende Narkosetiefe anzeigte,52 eine unabhängige Auswertung in der Herzchirurgie beschreibt begrenzte Trennschärfe gegenüber den Rohbefunden,53 und der Vergleich mit der klinischen Einschätzung fand Abweichungen in beide Richtungen.54 Für den Patient State Index sind Altersabhängigkeit und Verzögerung beschrieben.22 Kein Verfahren wird hier gegen ein anderes empfohlen.
Herstellerangabe
Laut Bedienungsanleitung des Narcotrend-Compact M ordnet der Monitor dem berechneten Index Stadien zu und zeigt beide an.55 Der Hersteller von SedLine gibt für den Patient State Index Wertebereiche an, die einer Allgemeinanästhesie zugeordnet werden.56
Beide Angaben stammen aus Herstellerunterlagen und sind keine unabhängig validierten Grenzwerte. Sie beschreiben, was das jeweilige Gerät anzeigt, und nicht, welcher Zustand bei diesem Patienten vorliegt. Für die Beurteilung bleiben Rohkurve und Spektrogramm maßgeblich.
Für die Praxis heißt das: Richten Sie den Bildschirm so ein, dass Kurve, Spektrogramm, Index und Nebenanzeigen zugleich sichtbar sind. Den Fehler erkennen Sie daran, dass nur eine große Zahl zu sehen ist.
Lektion 8
Klinische Entscheidung
Daraus folgt eine Reihenfolge, die jeder Indexwert durchläuft, bevor er eine Handlung auslöst. Erstens: Ist das Signal auswertbar? Rohkurve, Signalqualität und Muskelanzeige prüfen. Zweitens: Passt das Muster zur Zahl? Zeigt das Spektrogramm Alphaband und langsame Wellen, während der Index hoch steht, ist die Zahl erklärungsbedürftig und nicht das Gehirn. Drittens: Wo auf der Dosis-Index-Kurve stehen Sie? Viertens: Was ist gleichzeitig geschehen, also Bolus, Hautschnitt, Lagerung, Kreislauf, Wärmezufuhr, Gerätewechsel? Fünftens: Erst jetzt handeln und am Muster kontrollieren.
Zwei Regeln beschließen den Ablauf: Die Zahl steuert nie allein, und sie wird nie ohne Gerätenamen dokumentiert. Beides folgt daraus, dass die Werte verschiedener Verfahren nicht austauschbar sind15 und eine Algorithmusänderung sie verschiebt.19
Und für das Gespräch mit dem Team gilt der Satz, der diesen Kurs trägt: Der Index ist eine Zusatzinformation. Das EEG ist das Signal.
Für die Praxis heißt das: Arbeiten Sie jeden unerwarteten Wert in der Reihenfolge Signal, Muster, Lage auf der Kurve, Ereignis, Handlung ab. Den Fehler erkennen Sie daran, dass die Handlung vor der Prüfung kommt.
Lektion 9
Typische Fehlannahmen
Der Index sei ein Messwert. Er ist das Ergebnis einer Rechenvorschrift aus Filterung, Artefaktprüfung, Frequenzanalyse, Kenngrößen, Gewichtung und Mittelung; die Gewichtung ist herstellerspezifisch und teils nicht offengelegt.1, 9
Zwei Geräte müssten dieselbe Zahl zeigen. Die Werte sind trotz ähnlicher Skala nicht austauschbar, und schon eine Algorithmusänderung desselben Herstellers verschiebt die Anzeige.15, 16, 19
Zehn Indexpunkte seien überall zehn Indexpunkte. Die Beziehung ist sigmoidal; dieselbe Differenz bedeutet im steilen und im flachen Abschnitt Verschiedenes, und die Kurve liegt zwischen Patienten verschoben.23, 24
Das Erwachen sei die rückwärts gespielte Einleitung. Bewusstseinsverlust und Wiedererlangen treten bei unterschiedlichen Konzentrationen auf; tierexperimentell ist die Barriere gut belegt, beim Menschen bleibt der Befund strittig.26, 28, 31
EEG-Monitoring verhindere Delir. Der Satz überschreitet die Evidenz: Die randomisierten Interventionsstudien haben die Delirrate nicht gesenkt, die Metaanalyse findet keinen belastbaren Beleg, die Frage gilt als strittig.4, 6, 7
Für die Praxis heißt das: Prüfen Sie jede Aussage über einen Indexwert darauf, ob sie eine Messung behauptet, Vergleichbarkeit unterstellt oder einen Endpunkt verspricht. Den Fehler erkennen Sie daran, dass eine davon unwidersprochen bleibt.
Lektion 10
Klinischer Fall, Merksätze und Aufgaben
Fall 1: Die Zahl, die nicht passte
Sie übernehmen einen Patienten in der siebten Lebensdekade während einer langen wirbelsäulenchirurgischen Operation in Bauchlage. Geführt wird eine total intravenöse Anästhesie mit Propofol und Remifentanil. Der Monitor des Vordienstes ist gegen ein Gerät eines anderen Herstellers getauscht worden, weil der Kabelsatz fehlte.
Nach dem Wechsel steht der angezeigte Index deutlich höher als vorher dokumentiert, bei unveränderter Propofolzufuhr. Kreislauf und Temperatur sind stabil, die Muskelanzeige ist niedrig, die Signalqualität wird als gut gemeldet. Im Roh-EEG liegen große langsame Wellen mit aufgelagerten regelmäßigen Paketen, das Spektrogramm zeigt ein durchgehendes Band im Alphabereich und kräftige Leistung im langsamen Bereich.
Fall 1, Frage 1
Fall 1, Frage 2
Fall 1, Frage 3
Merksätze
Der Index ist keine Messung, sondern eine gewichtete Zusammenfassung von Kenngrößen gegen einen Referenzdatensatz.
Zwei Geräte dürfen am selben Patienten verschiedene Zahlen zeigen; Werte werden nie zwischen Verfahren übertragen.
Der Wert gehört zu den zurückliegenden Sekunden; in schnellen Phasen ist die Rohkurve voraus.
Die Dosis-Index-Beziehung ist sigmoidal; dieselbe Änderung bedeutet je nach Lage auf der Kurve etwas anderes.
Belegt ist die Vermeidung unnötig tiefer Narkose, nicht die Verhinderung von Delir; der Index ist eine Zusatzinformation, das EEG ist das Signal.
Aufgaben
Aufgabe 1: Wie geben Sie
Gegeben: In einer Fortbildung wird gesagt, EEG-Monitoring verhindere das postoperative Delir, und als Beleg wird auf eine Leitlinie verwiesen.
Frage: Wie geben Sie die Studienlage korrekt wieder, ohne ins Gegenteil zu verfallen?
Lösung
Der Satz überschreitet die Evidenz, und der Verweis auf die Leitlinie trägt ihn nicht. Zu nennen sind beide Seiten. Auf der einen Seite berichteten zwei ältere randomisierte Studien unter indexgeführter Narkoseführung niedrigere Delirraten, eine Metaanalyse fand ein Signal zugunsten des Monitorings bei heterogenen und überwiegend kleinen Einschlussstudien, und eine Cochrane-Übersicht beschreibt einen möglichen, aber unsicheren Nutzen. Auf der anderen Seite senkte eine große randomisierte Studie an älteren Patienten in gemischter Chirurgie mit dem ausdrücklichen Ziel, Suppression zu vermeiden, die Delirrate nicht, die herzchirurgische Folgestudie ebenso wenig, ein Vergleich zweier Zielbereiche fand keinen Unterschied, und die zusammenfassende Metaanalyse findet keinen belastbaren Beleg für eine Senkung. Die Leitlinien empfehlen vor genau diesem Hintergrund, stützen sich also auf dieselben Studien; die Sicherheit der Empfehlung ist entsprechend niedrig. Die korrekte Wiedergabe lautet daher: Ein EEG-geführtes Vorgehen vermeidet unnötig tiefe Narkose und Suppressionszeit und ist mit geringerem Anästhetikaverbrauch und kürzeren Aufwachzeiten verbunden; der Weg von dort zum Patientenendpunkt ist nicht geschlossen, und die Frage gilt als strittig. Wer daraus folgert, das Monitoring sei nutzlos, verfällt in den umgekehrten Fehler: Dieselben Studien belegen, dass sich die Narkoseführung damit verändern lässt.
Aufgabe 2: Wie beurteilen Sie das?
Gegeben: Zwei Monitore verschiedener Hersteller laufen zu Ausbildungszwecken parallel am selben Patienten und zeigen deutlich verschiedene Zahlen. Eine Kollegin schließt daraus, eines der Geräte messe falsch.
Frage: Wie beurteilen Sie das?
Lösung
Beide Geräte rechnen korrekt, und keines misst im eigentlichen Sinn. Ein Index entsteht in einer Kette aus Filterung, Artefaktprüfung, Fensterung, Frequenzanalyse, Berechnung von Kenngrößen, Gewichtung gegen einen Referenzdatensatz und Mittelung. Die Verfahren wählen andere Kenngrößen, gewichten anders und vergleichen gegen andere Referenzdaten, und die Gewichtung ist herstellerspezifisch und teils nicht offengelegt. Für Narcotrend-Index und Bispectral Index ist der Verlauf unter Propofol als ähnlich, aber nicht deckungsgleich beschrieben, und die Zahlenwerte sind trotz ähnlicher Skala nicht gegeneinander austauschbar; für Bispectral Index und Patient State Index findet sich eine nur eingeschränkte Übereinstimmung, und bei Kindern unter Sevofluran lassen sich die Werte ebenfalls nicht ohne Weiteres ineinander übersetzen. Hinzu kommt, dass schon eine Algorithmusänderung innerhalb eines Herstellers die angezeigten Werte verschiebt. Praktische Folge: Der Zahlenwert wird immer zusammen mit dem Verfahren dokumentiert, Werte verschiedener Geräte werden nicht verglichen, und entschieden wird an der Rohkurve und am Spektrogramm, die beide Geräte aus demselben Signal zeigen.
Aufgabe 3: Was entgegnen Sie?
Gegeben: Während der Einleitung bleibt der Indexwert zunächst hoch, obwohl die Patientin auf Ansprache nicht mehr reagiert. Ein Kollege möchte deshalb nachdosieren.
Frage: Was entgegnen Sie?
Lösung
Zuerst ist die Verzögerung zu bedenken. Ein Index mittelt über ein zurückliegendes Fenster und muss verworfene Artefaktabschnitte ersetzen; der angezeigte Wert gehört deshalb zu den zurückliegenden Sekunden, und für den Patient State Index ist eine merkliche zeitliche Verzögerung gegenüber dem Roh-EEG unabhängig beschrieben worden. Gerade in der Einleitung, also in einer schnellen Phase, ist die Rohkurve dem Wert voraus. Der zweite Punkt ist die Lage auf der Dosis-Index-Kurve: Um den Bewusstseinsverlust herum verläuft die Beziehung steil, sodass kleine Konzentrationsänderungen die Zahl weit bewegen und ein Nachdosieren rasch über das Ziel hinausführt. Das richtige Vorgehen ist deshalb, die Rohkurve und das Spektrogramm anzusehen: Zeigen sich langsame Wellen und eine beginnende frontale Alpha-Aktivität, ist der Zustand erreicht, und der Wert folgt. Drittens ist die Artefaktfrage zu stellen, denn Muskelaktivität hebt den angezeigten Wert typischerweise an, und in der Einleitung ist sie häufig. Nachdosiert wird also erst, wenn Kurve und Muster das stützen, und nicht, weil eine Zahl noch nicht gefallen ist.
Aufgabe 4: Welche Einordnung geben Sie?
Gegeben: Nach Ende der Anästhetikazufuhr steigt der Indexwert nur langsam, die Patientin erwacht deutlich später als erwartet. Ein Teammitglied vermutet allein eine zu hohe Restkonzentration.
Frage: Welche Einordnung geben Sie?
Lösung
Die Restkonzentration ist eine mögliche Erklärung, aber nicht die einzige und nicht die erste. Zunächst ist zu klären, ob das Signal auswertbar ist und ob eine andere Ursache vorliegt, etwa Unterkühlung, ein Stoffwechselproblem oder eine Restwirkung weiterer Wirkstoffe. Dann gilt die Grundeinsicht dieses Abschnitts: Das Erwachen verläuft nicht spiegelbildlich zur Einleitung. Für Propofol ist beschrieben, dass Bewusstseinsverlust und Wiedererlangen des Bewusstseins bei unterschiedlichen Konzentrationen auftreten, also eine Hysterese besteht, und das Erwachen ist als Bewegung durch einen Zustandsraum beschrieben worden, die der Einleitung nicht entspricht. Tierexperimentell ist eine Barriere zwischen Ein- und Ausleitungszustand gut belegt und das Erwachen als aktiver Prozess beschrieben; beim Menschen ist der Befund uneinheitlich, denn einer Arbeit mit Hinweisen auf neuronale Trägheit steht eine systematische Prüfung gegenüber, die nur begrenzte Hinweise fand. Die Frage ist deshalb ausdrücklich als strittig zu kennzeichnen, und aus ihr wird keine Dosierungsregel abgeleitet. Praktisch nützlich ist stattdessen das Muster: Am Ende der Narkose lassen sich verschiedene Verlaufsmuster unterscheiden, je nachdem, ob noch Langsamwellenaktivität besteht, und diese Muster sind mit Delir im Aufwachraum in Verbindung gebracht worden. Das ist ein Anlass, im Aufwachraum genauer hinzusehen, und keine Ursachenaussage.
Aufgabenblock abschließen
Markieren Sie den Block als bearbeitet, wenn Sie alle Aufgaben gelöst und mit den Lösungen verglichen haben.
Abschlussquiz, etwa 10 Minuten
Abschlussquiz
Zehn Fragen. Bestanden ab 80 %.
Zum Nachschlagen
Begriffe und Literatur
Begriff
Bedeutung
Index
Zahl, die ein Gerät aus Kenngrößen des abgeleiteten EEG bildet und die eine Rangordnung zwischen wach und tief abbildet. Sie ist keine Messung einer physikalischen Größe, sondern das Ergebnis einer Rechenvorschrift.
Proprietärer Algorithmus
Rechenvorschrift eines Herstellers, deren Kenngrößen und Gewichtungen nur teilweise offengelegt sind. Sie kann zwischen Gerätegenerationen geändert werden, wodurch sich die angezeigten Werte verschieben.
Referenzdatensatz
Sammlung von Aufzeichnungen einer Entwicklungspopulation, gegen die ein Verfahren die berechneten Kenngrößen klassifiziert. In jedem Indexwert steckt damit die Annahme, dieses Gehirn verhalte sich wie die Gehirne dieser Sammlung.
Zeitliche Verzögerung
Abstand zwischen einem Ereignis im Signal und seiner Abbildung im angezeigten Wert. Sie entsteht aus der Mittelung über ein zurückliegendes Fenster und aus dem Ersatz verworfener Artefaktabschnitte.
Sigmoidale Dosis-Index-Beziehung
S-förmiger Zusammenhang zwischen Anästhetikadosis und Indexwert mit flachem oberem Abschnitt, steilem mittlerem Abschnitt, flachem unterem Abschnitt und dem Bereich der Suppression. Dieselbe Indexdifferenz bedeutet je nach Lage etwas Verschiedenes.
Neuronale Trägheit
Beschriebene Barriere zwischen dem Zustand der Einleitung und dem Zustand der Ausleitung. Tierexperimentell gut gestützt, beim Menschen uneinheitlich; der Begriff wird als Arbeitsbegriff und nicht als gesicherter Befund geführt.
Hysterese
Befund, dass Bewusstseinsverlust und Wiedererlangen des Bewusstseins bei unterschiedlichen Wirkstoffkonzentrationen auftreten. Die Ausleitung verläuft deshalb nicht spiegelbildlich zur Einleitung.
Surrogatendpunkt
Messgröße, die anstelle eines patientenrelevanten Endpunktes beurteilt wird, etwa Suppressionszeit oder Anästhetikaverbrauch. Eine Veränderung des Surrogats belegt für sich noch keine Veränderung des Patientenendpunktes.
Literatur
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