Masterclass · EEG Bootcamp · Stufe WBJ 1

EEG-Signaturen der Anästhetika

Nach dieser Einheit ordnen Sie ein EEG-Muster dem wirksamen Angriffspunkt zu, erkennen die Signaturen der gebräuchlichen Wirkstoffe an Kurve und Spektrogramm und wissen, wann ein Indexwert deshalb in die Irre führt.

Lernziele

Die Propofolsignatur aus langsamen Wellen und kohärenter frontaler Alpha-Aktivität an Roh-EEG und Spektrogramm beschreiben und ihre Entstehung erklären.
Sevofluran und die übrigen volatilen Anästhetika gegen Propofol abgrenzen und die Gemeinsamkeit auf den geteilten Angriffspunkt zurückführen.
Die Ketaminsignatur benennen und begründen, warum ein steigender Indexwert unter Ketamin keine flachere Narkose belegt.
Die für Lachgas beschriebenen Veränderungen der langsamen Anteile benennen und ihre Folgen für die Indexanzeige einordnen.
Das Muster unter Dexmedetomidin von der GABAergen Signatur unterscheiden und die klinische Bedeutung der Weckbarkeit ableiten.
Den geringen eigenen EEG-Effekt der Opioide in klinischer Dosierung von ihrer indirekten Wirkung auf Arousal-Reaktionen trennen.
Aus einem unerwarteten Muster die richtige Reihenfolge der Prüfschritte ableiten, also Mechanismus, Patient, Artefakt, Dosis.

Zu dieser Lerneinheit

Die Einheit umfasst neun Lektionen mit zwei Tabellen, zwei Originalabbildungen, einem eigenen Schema, vier rechnenden Signalflächen, vier Übungen, einem klinischen Fall mit drei Fragen und einem Abschlusstest mit zehn Fragen.
Sie baut auf „Frequenzen erkennen" und „Vom Roh-EEG zum Spektrogramm" auf und bereitet die Gerätemodule sowie die Einheiten zu Alter, Nozizeption und Burst Suppression vor.
Nicht behandelt werden die Pharmakokinetik der Wirkstoffe, die Dosisfindung und die Signaturen im Kindesalter; die altersabhängigen Muster stehen in Modul 9.

Lektion 1

Warum das klinisch zählt

Zwei Patienten, zwei Monitore, derselbe Indexwert. Der eine erhält Propofol und Remifentanil, der andere Sevofluran mit einem Ketaminbolus zur Einleitung. Die beiden Rohkurven haben fast nichts gemeinsam, und die richtige Entscheidung ist in beiden Fällen eine andere. Wer nur die Zahl liest, kann diesen Unterschied nicht sehen; wer das Muster liest, sieht ihn sofort.

Der Grund ist pharmakologisch und nicht technisch. Das EEG bildet ab, in welcher Betriebsart die kortikalen und thalamokortikalen Netzwerke arbeiten. Welche Betriebsart entsteht, hängt davon ab, wo ein Wirkstoff angreift. Die großen Übersichten zur klinischen Elektroenzephalographie in der Anästhesie sind genau so aufgebaut: Sie ordnen die Muster nach Mechanismus und nicht nach Handelsname.^{1, 2} Die deutschsprachigen Übersichten führen dieselbe Systematik.^{3, 4}

Daraus folgt der Kernsatz dieser Einheit: Die Signatur folgt dem Wirkmechanismus, nicht der Substanzklasse auf dem Etikett. Propofol und Sevofluran sind chemisch nicht verwandt und erzeugen dennoch nahezu dasselbe Bild, weil beide überwiegend die GABAerg vermittelte Hemmung verstärken.⁵ Ketamin und Lachgas stehen in ganz verschiedenen Schubladen der Fachinformation und brechen beide das gewohnte Muster, weil beide am NMDA-Rezeptor angreifen.^{6, 7}

Übersicht mit endtidaler Anästhetikakonzentration, Spektrogramm, einzelnen Spektren und zugehörigen Roh-EEG-Abschnitten von Wachheit bis Burst Suppression — Abbildung 1: Der ganze Weg in einem Bild: von Wachheit über die Alpha- und Langsamwellensignatur bis zur Burst Suppression, jeweils als Spektrogramm, Spektrum und Rohkurve. Die Abbildung ist die Landkarte, in die sich jede der folgenden Wirkstoffsignaturen eintragen lässt.³ Kaiser et al. 2021, Abb. 2, Der Anaesthesist, CC BY 4.0, Ausschnitt, Legende neu gefasst

Für die Praxis heißt das: Fragen Sie vor jeder Beurteilung eines EEG, welcher Mechanismus gerade läuft, und erwarten Sie danach ein bestimmtes Bild. Den Fehler erkennen Sie daran, dass ein Muster als auffällig beschrieben wird, ohne dass jemand die laufenden Wirkstoffe genannt hat.

Lektion 2

Propofol: die Referenzsignatur

Propofol erzeugt das Bild, an dem alle anderen gemessen werden: eine große, langsame Grundwelle und darauf aufsitzende Pakete regelmäßiger Schwingungen zwischen acht und dreizehn Hertz. Diese Kombination ist an Probanden systematisch beschrieben worden, zusammen mit dem Wechsel der Phasen-Amplituden-Kopplung beim Bewusstseinsverlust.⁸ Der frontale Alpha-Rhythmus selbst war schon früher als eigenständiges Phänomen beschrieben worden.⁹

Der Mechanismus ist gut modelliert. Verstärkte GABAerge Hemmung verlangsamt die Rückkopplung in der thalamokortikalen Schleife so weit, dass diese in einem Bereich um zehn Schwingungen pro Sekunde zu schwingen beginnt; ein Modell dieser Schleife erzeugt genau diesen Rhythmus.¹⁰ Ein zweites Modell erklärt, warum die Alpha-Aktivität dabei von okzipital nach frontal wandert.¹¹ Die langsamen Wellen ähneln denen des Tiefschlafs, sind mit ihnen jedoch nicht identisch.¹²

Im Spektrogramm erscheint diese Signatur als zwei waagerechte Bänder: ein kräftiges Band ganz unten für die langsamen Anteile und ein schmaleres, gut abgegrenztes Band zwischen acht und dreizehn Hertz. Die Verlaufsbeurteilung stützt sich auf dieses obere Band: Es erscheint beim Übergang in die chirurgische Narkose, bleibt bei stabiler Führung liegen und verschwindet bei weiterer Vertiefung, bevor Suppressionspausen auftreten.

Der Index folgt dieser Signatur am zuverlässigsten, weil die gängigen Verfahren an ihr entwickelt und geprüft worden sind. In der Einleitungsphase nimmt die Beta-Aktivität regelhaft vorübergehend zu, bevor die Signatur erscheint; quantitative Untersuchungen um den Bewusstseinsverlust unter Propofol und Sevofluran haben diese Abfolge beschrieben, und ein kurzzeitig höherer Wert in dieser Phase ist erwartbar.¹³

Abbildung 2: Stabile Allgemeinanästhesie unter Propofol. Suchen Sie im Roh-EEG die Alpha-Pakete auf der langsamen Grundwelle, prüfen Sie im Spektrum den Gipfel zwischen acht und dreizehn Hertz und verfolgen Sie im Spektrogramm die beiden waagerechten Bänder. Merken Sie sich dieses Bild als Bezugspunkt für die folgenden Signalflächen. Rechnend erzeugtes Lehrsignal, keine Patientenaufzeichnung

Für die Praxis heißt das: Machen Sie die Kombination aus langsamen Wellen und frontalen Alpha-Paketen zum ausdrücklichen Ziel der Aufrechterhaltung und beurteilen Sie jede Abweichung davon zuerst pharmakologisch. Den Fehler erkennen Sie daran, dass in der Einleitungsphase wegen eines kurzzeitig hohen Wertes nachdosiert wird.

Übung 2.1

Lektion 3

Sevofluran und die übrigen volatilen Anästhetika

Sevofluran erzeugt eine frontale Alpha- und Langsamwellensignatur, die der von Propofol sehr ähnlich ist. Der beschriebene Unterschied liegt im mittleren Frequenzbereich: Unter Sevofluran tritt zusätzlich deutlich mehr Theta-Aktivität auf, sodass der Raum zwischen den beiden Bändern im Spektrogramm gefüllter wirkt.⁵ Mit der Dosis verschieben sich Frequenz und Leistung der Alpha-Aktivität, was an klinischen Verläufen unter volatilen Anästhetika beschrieben ist.¹⁴

Für Isofluran und Desfluran gilt dieselbe Grundstruktur, weil auch sie überwiegend GABAerg wirken. Die Datenlage ist hier jedoch dünner, und für Desfluran ist ausdrücklich beschrieben worden, dass zwei handelsübliche Indizes und die geprüften Spektralparameter die pharmakodynamische Wirkung auf das EEG nur unzureichend abbildeten.¹⁵ Das ist ein Argument dafür, sich gerade bei Desfluran nicht auf einen Zahlenwert zu verlassen.

Bei zunehmender Konzentration geht die Signatur in Burst Suppression über. Die Konzentration, bei der das geschieht, streut zwischen Patienten erheblich, was an Anästhetikakonzentrationen gezeigt wurde, bei denen die Hälfte der Patienten Suppression zeigte.¹⁶ Zusätzlich unterscheiden sich die Suppressionsmuster je nach verwendetem Wirkstoff in Morphologie und Frequenzgehalt.¹⁷ Eine feste Konzentrationsgrenze, ab der Suppression beginnt, gibt es demnach nicht.

Abbildung 3: Sevofluran in stabiler Aufrechterhaltung. Vergleichen Sie das Bild unmittelbar mit der Propofolfläche darüber. Achten Sie im Spektrogramm darauf, dass der Bereich zwischen den langsamen Anteilen und dem Alphaband hier stärker gefüllt ist; das ist der Theta-Anteil. Rechnend erzeugtes Lehrsignal, keine Patientenaufzeichnung

Für die Praxis heißt das: Erwarten Sie unter Sevofluran dasselbe Grundmuster wie unter Propofol und deuten Sie den zusätzlichen Theta-Anteil nicht als Auffälligkeit. Rechnen Sie bei allen volatilen Anästhetika mit einer erheblichen Streuung der Suppressionsschwelle zwischen Patienten. Den Fehler erkennen Sie daran, dass eine feste Konzentration als sicher suppressionsfrei bezeichnet wird.

Lektion 4

Ketamin und Lachgas: wenn NMDA im Spiel ist

Ketamin erzeugt kein Alphaband. Die beschriebene Signatur der ketamininduzierten Bewusstlosigkeit ist von Gamma- und Beta-Aktivität geprägt und unterscheidet sich deutlich von der GABAerger Hypnotika.⁶ Am Roh-EEG erscheint ein vergleichsweise kleines, schnelles, unruhiges Signal auf einer langsameren Grundlage; im Spektrogramm fehlt das schmale Band zwischen acht und dreizehn Hertz, und Leistung liegt weiter oben. Wird Ketamin zu einer laufenden Propofolnarkose gegeben, verschiebt sich der Bikohärenzgipfel im Bereich der Alpha-Spindeln zu höheren Frequenzen.¹⁸

Abbildung 4: Narkose unter Beteiligung von Ketamin. Suchen Sie bewusst nach dem Alphaband und stellen Sie fest, dass es fehlt. Achten Sie im Spektrogramm darauf, wo stattdessen Leistung liegt, und vergleichen Sie mit der Propofolfläche weiter oben. Rechnend erzeugtes Lehrsignal, keine Patientenaufzeichnung

Für den Index hat das eine unmittelbare Folge. Verfahren, die einen hohen Anteil schneller Frequenzen als Wachheit werten, zeigen unter Ketamin höhere Werte an, ohne dass die Narkose flacher wäre. Die Übersicht der Situationen, in denen ein Index einen falschen Hypnosezustand anzeigt, führt pharmakologische Sonderfälle dieser Art ausdrücklich auf.¹⁹ Eine Steigerung des Hypnotikums allein wegen eines gestiegenen Wertes ist deshalb nicht begründet.

Roh-EEG vor und nach einem Ketaminbolus unter laufender Sevoflurannarkose mit zugehörigem Spektrogramm — Abbildung 5: Derselbe Patient vor und nach einem Ketaminbolus unter laufendem Sevofluran. Die geordnete Alpha- und Langsamwellensignatur weicht einem schnelleren, unruhigeren Bild, ohne dass die Narkose flacher geworden wäre. Im Spektrogramm ist der Wechsel als Verlust des schmalen oberen Bandes zu erkennen.⁶ Kaiser et al. 2021, Abb. 6, Der Anaesthesist, CC BY 4.0, Ausschnitt, Legende neu gefasst

Lachgas verhält sich noch weniger wie erwartet. Nach Zugabe von hochdosiertem Lachgas ist eine kurze, ausgeprägte Phase langsamer und Delta-Oszillationen dokumentiert, die danach wieder abklingt.⁷ Unabhängig davon ist beschrieben worden, dass Lachgas langsame EEG-Oszillationen gegenläufig zur Erwartung verändert und Indexmonitore dadurch irreführen kann.²⁰ Beide Befunde führen zu derselben praktischen Regel: Eine Änderung des Indexwertes nach Beginn oder Ende einer Lachgaszufuhr ist kein verlässliches Maß für eine Änderung der Narkosetiefe.

Für die Praxis heißt das: Notieren Sie jede Ketamin- und Lachgasgabe zeitlich, damit sich spätere Veränderungen des Bildes zuordnen lassen. Werten Sie einen Anstieg des Indexwertes in diesen Situationen zuerst als Signatur und nicht als Tiefenänderung. Den Fehler erkennen Sie daran, dass nach einem Ketaminbolus das Hypnotikum gesteigert wird.

Übung 4.1

Lektion 5

Dexmedetomidin, Opioide und Benzodiazepine

Dexmedetomidin erzeugt Spindeln und langsame Oszillationen, jedoch nicht die kohärente frontale Alpha-Aktivität von Propofol; der direkte Vergleich beider Wirkstoffe mit Spektral- und Kohärenzanalyse hat diesen Unterschied herausgearbeitet.²¹ Die räumliche und zeitliche Verteilung dieser Oszillationen ist beschrieben worden und liegt nahe an Mustern des natürlichen Schlafs,²² und die Spindelaktivität unter Sedierung ist der im physiologischen Schlaf weitgehend ähnlich.²³ Klinisch entspricht dem die Weckbarkeit: Ein Patient unter Dexmedetomidin kann ein schlafähnliches EEG zeigen und dennoch auf Ansprache reagieren. Ein Indexwert, der das nicht unterscheidet, ist in dieser Situation nur eingeschränkt brauchbar.

Opioide haben in den klinisch gebräuchlichen Dosierungen wenig eigenen Einfluss auf das EEG. Erst bei sehr hohen Dosen ist eine Verlangsamung des Spektrums beschrieben; die klassische pharmakodynamische Quantifizierung der Opioidwirkung im EEG beruht auf genau diesem Effekt.²⁴ Die klinisch bedeutsame Wirkung ist indirekt: Opioide dämpfen die Reaktion auf noxische Reize, und diese Reaktionen sind es, die im EEG sichtbar werden. Der vorübergehende Verlust der Alpha-Leistung während der Aufrechterhaltung ist als solches Ereignis beschrieben,²⁵ und die Übersicht zu den EEG-Reaktionen auf noxische Reize fasst Alpha-Verlust sowie Beta- und Delta-Arousal zusammen.²⁶

Vorsicht

Ein ruhiges, unverändertes EEG unter hoher Opioiddosis belegt keine ausreichende Analgesie. Das frontale EEG zeigt Arousal und nicht Nozizeption; ausbleibende Arousal-Reaktionen sind ein Hinweis, aber kein Nachweis. Die Einheit zu Nozizeption und Arousal behandelt diese Abgrenzung im Einzelnen.²⁶

Zu den klassischen Benzodiazepinen ist die Datenlage in der hier geprüften Quellensammlung deutlich schwächer. Eine eigene Primärarbeit zur intraoperativen EEG-Signatur von Midazolam liegt nicht vor; die Zuordnung stützt sich auf die Übersichtsarbeiten, die sie als GABAerg wirkende Substanzen mit einer entsprechenden Musterbildung einordnen.^{1, 2} Aussagen über eine kennzeichnende Benzodiazepinsignatur sind deshalb hier zurückhaltend zu formulieren. Belegt ist dagegen, dass sich die gewohnten Indexbereiche nicht ungeprüft auf ein neueres Hypnotikum übertragen lassen: Der Vergleich zweier Indizes unter Remimazolam zeigt, dass die Werte nicht ohne eigene Prüfung zu übernehmen sind.²⁷

Abbildung 6: Sedierung mit Dexmedetomidin. Suchen Sie die Spindeln auf der langsamen Grundwelle und vergleichen Sie ihre Form und Regelmäßigkeit mit den Alpha-Paketen der Propofolfläche. Prüfen Sie im Spektrum, wie scharf der Gipfel im oberen Bereich abgegrenzt ist. Rechnend erzeugtes Lehrsignal, keine Patientenaufzeichnung

Für die Praxis heißt das: Erwarten Sie unter Dexmedetomidin ein schlafähnliches Bild bei erhaltener Weckbarkeit und richten Sie die Beurteilung nicht allein am Index aus. Behandeln Sie Aussagen zur Benzodiazepinsignatur als vorläufig. Den Fehler erkennen Sie daran, dass aus einem ruhigen EEG unter hoher Opioiddosis auf ausreichende Analgesie geschlossen wird.

Übung 5.1

Lektion 6

Die Signatur folgt dem Mechanismus

Nach dem Angriffspunkt geordnet statt nach Substanzklasse, wird das Feld übersichtlich. Wirkstoffe, die überwiegend die GABAerg vermittelte Hemmung verstärken, erzeugen langsame Wellen mit frontalen Alpha-Paketen, unabhängig davon, ob sie intravenös oder über die Lunge zugeführt werden.⁵ Wirkstoffe, die am NMDA-Rezeptor angreifen, lassen schnelle Netzwerkaktivität bestehen oder verändern die langsamen Anteile gegenläufig.^{6, 20} Ein Wirkstoff, der über adrenerge Alpha-2-Rezeptoren wirkt, erzeugt ein schlafähnliches Muster mit erhaltener Weckbarkeit.²¹ Opioide verändern vor allem, wie stark das Gehirn auf Reize reagiert.²⁶

Schema: Vom Angriffspunkt zur Signatur. Die Zeilen sind nach Mechanismus geordnet, nicht nach Substanzklasse; deshalb stehen Propofol und die volatilen Anästhetika in einer Zeile und Ketamin und Lachgas in getrennten, obwohl beide am NMDA-Rezeptor angreifen. Die gestrichelte Zeile markiert die Benzodiazepine, für die hier keine eigene Primärarbeit zugrunde liegt. Eigene Darstellung

Tabelle 1: Die Signatur folgt dem Mechanismus
Wirkstoff	Roh-EEG	Spektrogramm	Index	Klinische Konsequenz
Propofol	langsame Grundwelle mit aufsitzenden Alpha-Paketen	kräftiges langsames Band und schmales Band bei 8 bis 13 Hz	bildet die Signatur am zuverlässigsten ab	Zielbefund der Aufrechterhaltung; Verlust des Alphabandes heißt Vertiefung
Sevofluran	wie Propofol, dazu deutlicher Theta-Anteil	Raum zwischen den Bändern gefüllter	ähnlich brauchbar wie unter Propofol	Theta-Anteil ist erwartbar und kein Befund
Isofluran, Desfluran	dieselbe Grundstruktur, dünnere Datenlage	dieselbe Bandstruktur	für Desfluran als unzureichend beschrieben	gerade hier die Kurve und nicht die Zahl beurteilen
Lachgas	Veränderung vor allem der langsamen Anteile	kurze Phase mit vermehrter langsamer Leistung beschrieben	kann in die Irre führen	Indexänderung nach Beginn oder Ende der Zufuhr nicht als Tiefenänderung werten
Ketamin	kleines, schnelles, unruhiges Signal, kein Alphaband	Leistung im schnellen Bereich, oberes Band fehlt	steigt, ohne dass die Narkose flacher wäre	Hypnotikum nicht wegen des gestiegenen Wertes steigern
Dexmedetomidin	Spindeln auf langsamer Grundlage, schlafähnlich	langsames Band kräftig, kein kohärentes Alphaband	unterscheidet Weckbarkeit nicht	klinische Reaktion auf Ansprache mitbeurteilen
Opioide	in klinischer Dosierung wenig eigener Effekt	kaum eigenes Muster; Arousal-Reaktionen bleiben aus	wird nur indirekt beeinflusst	ruhiges EEG belegt keine ausreichende Analgesie
Benzodiazepine	in den Übersichten als GABAerges Muster eingeordnet	keine eigene Primärarbeit in dieser Sammlung	für Remimazolam ist gezeigt, dass Bereiche nicht übertragbar sind	Aussagen zurückhaltend formulieren, Bereiche nicht übernehmen

Für die Praxis heißt das: Führen Sie die Wirkstoffliste im Kopf als Liste von Mechanismen und nicht als Liste von Namen. Sagen Sie bei jeder Befundung zuerst, welcher Mechanismus führt, und leiten Sie daraus das erwartete Bild ab. Den Fehler erkennen Sie daran, dass ein Muster überrascht, obwohl der zugehörige Wirkstoff seit Stunden läuft.

Übung 6.1

Lektion 7

Am Gerät

Die gebräuchlichen Indexverfahren sind überwiegend unter GABAergen Wirkstoffen entwickelt und geprüft worden. Daraus folgt kein Einwand gegen ihren Gebrauch, wohl aber eine Einschränkung: Unter Ketamin, Lachgas und Dexmedetomidin ist ihre Aussage weniger verlässlich, und die Übersicht zu falsch angezeigten Hypnosezuständen führt solche pharmakologischen Sonderfälle ausdrücklich auf.¹⁹ Für ein neueres Hypnotikum wie Remimazolam ist gezeigt worden, dass sich die gewohnten Bereiche nicht ungeprüft übernehmen lassen.²⁷

Praktisch heißt das zweierlei: Zu jeder Bewertung eines Zahlenwertes gehört die Frage, welcher Wirkstoff gerade läuft, und bei jeder Wirkstoffänderung ist das Spektrogramm die wichtigere Anzeige, weil sich dort der Wechsel der Signatur als Wechsel der Bandstruktur zeigt.⁴

Herstellerangabe

Laut Bedienungsanleitung ordnet der Narcotrend-Compact M das EEG Stadien von A bis F zu und zeigt daneben einen Index sowie Angaben zu Muskelaktivität und Suppression.²⁸ Die Anleitung beschreibt den Funktionsumfang des Geräts; sie trifft keine unabhängige Aussage darüber, wie sich einzelne Wirkstoffe auf diese Zuordnung auswirken. Für wirkstoffabhängige Abweichungen sind die unabhängigen Arbeiten heranzuziehen.

Für die Praxis heißt das: Machen Sie die Wirkstoffangabe zum festen Bestandteil jeder EEG-Beurteilung und dokumentieren Sie Änderungen mit Uhrzeit. Beobachten Sie nach jeder Wirkstoffänderung zuerst das Spektrogramm. Den Fehler erkennen Sie daran, dass ein Indexwert bewertet wird, ohne dass die laufende Medikation genannt wurde.

Lektion 8

Klinische Entscheidung

Aus einem unerwarteten Muster folgt eine feste Reihenfolge von Prüfschritten. Erstens der Mechanismus: Welche Wirkstoffe laufen, und welches Bild ist von ihnen zu erwarten? Fehlt das Alphaband unter Ketamin, ist das die erwartete Signatur und kein Befund.⁶

Zweitens der Patient: Mit zunehmendem Lebensalter nehmen Gesamtleistung und frontale Alpha-Leistung deutlich ab, sodass dieselbe Narkosetiefe ein flacheres Bild erzeugt.²⁹ Ein schwaches Alphaband beim alten Patienten ist damit erklärt, bevor an die Dosis zu denken ist.

Drittens die Technik: Muskelaktivität, elektrische Einstreuung und Elektrodenprobleme erzeugen Muster, die keiner Signatur entsprechen. Erst wenn diese drei Schritte nichts ergeben, ist eine Dosisänderung begründet, und auch dann wird sie am Muster kontrolliert und nicht am Zahlenwert.³⁰

Tabelle 2: Klinische Entscheidung
Prüfschritt	Frage	Typischer Befund	Was daraus folgt
1. Mechanismus	Welche Wirkstoffe laufen, welches Bild ist zu erwarten?	Alphaband fehlt unter Ketamin	erwartete Signatur, keine Dosisänderung
2. Patient	Passt das Bild zu Alter und Vorerkrankungen?	schwaches Alphaband in hoher Lebensdekade	altersbedingt erklärt, Dosis belassen
3. Technik	Ist das Signal sauber?	schnelles, unregelmäßiges Signal, hohe Muskelanzeige	Artefakt beseitigen, dann neu beurteilen
4. Dosis	Bleibt nach den ersten drei Schritten eine Abweichung?	Alphaband verschwindet bei zunehmenden langsamen Anteilen	Dosis ändern und am Muster kontrollieren

Der umgekehrte Fall ist ebenso wichtig: Erscheint eine Signatur, die nicht zum geführten Wirkstoff passt, ist die Annahme über den Wirkstoff zu prüfen. Ein plötzlich auftretendes schnelles, unruhiges Bild unter reiner Propofolnarkose ist kein Ketaminmuster, sondern bis zum Beweis des Gegenteils Muskelaktivität oder ein Arousal.²⁶

Für die Praxis heißt das: Prüfen Sie bei jedem unerwarteten Muster in der Reihenfolge Mechanismus, Patient, Technik, Dosis. Den Fehler erkennen Sie daran, dass die Dosis geändert wird, bevor einer der ersten drei Schritte genannt wurde.

Lektion 9

Typische Fehlannahmen

Jedes Hypnotikum erzeuge Alpha-Spindeln. Unter Ketamin fehlt das Alphaband regelhaft bei tiefer Bewusstlosigkeit, unter Dexmedetomidin ist das Muster anders aufgebaut.^{6, 21}
Ein steigender Indexwert unter Ketamin zeige eine flachere Narkose an. Er zeigt die erhaltene schnelle Aktivität der Signatur; pharmakologische Sonderfälle dieser Art sind als Ursache falsch angezeigter Hypnosezustände beschrieben.^{6, 19}
Lachgas vertiefe im EEG sichtbar wie ein volatiles Anästhetikum. Für Lachgas ist eine kurze Phase langsamer Oszillationen dokumentiert und zugleich eine gegenläufige Modulation langsamer Anteile beschrieben, die Indexmonitore irreführen kann.^{7, 20}
Die Opioiddosis sei am Index ablesbar. In klinischer Dosierung haben Opioide wenig eigenen EEG-Effekt; sichtbar wird vor allem das Ausbleiben von Arousal-Reaktionen.^{24, 26}
Ein neues Hypnotikum derselben Klasse verhalte sich am Index wie das eingeführte. Für Remimazolam ist gezeigt worden, dass die gewohnten Indexbereiche nicht ohne eigene Prüfung zu übernehmen sind.²⁷

Für die Praxis heißt das: Behandeln Sie jede Übertragung einer Erfahrungsregel auf einen anderen Wirkstoff als Annahme, die zu prüfen ist. Den Fehler erkennen Sie daran, dass ein Zielbereich genannt wird, ohne dass der Wirkstoff dazugesagt wird.

Lektion 10

Klinischer Fall, Merksätze und Aufgaben

Fall 1: Zwei Wirkstoffe, zwei Bilder

Ein Patient in der fünften Lebensdekade erhält für einen unfallchirurgischen Eingriff eine balancierte Anästhesie mit Sevofluran und Remifentanil. Nach der Einleitung zeigt das Spektrogramm zwei waagerechte Bänder, ein kräftiges bei den langsamen Anteilen und ein schmales zwischen acht und dreizehn Hertz; dazwischen liegt eine breitere, mäßig eingefärbte Zone. Die Rohkurve zeigt eine große langsame Grundwelle mit aufsitzenden regelmäßigen Paketen.

Wegen ausgeprägter Schmerzen im Aufwachraum in der Vorgeschichte wird zur Ergänzung der Analgesie ein Ketaminbolus gegeben. Innerhalb weniger Minuten verschwindet das schmale obere Band, die Rohkurve wird kleiner, schneller und unruhiger, und der Indexwert steigt deutlich an. Kreislauf und endexspiratorische Sevoflurankonzentration bleiben unverändert.

Fall 1, Frage 1

Fall 1, Frage 2

Fall 1, Frage 3

Merksätze

Die Signatur folgt dem Wirkmechanismus und nicht der Substanzklasse auf dem Etikett.
Langsame Wellen mit frontalen Alpha-Paketen sind das GABAerge Muster, gleich ob es aus der Spritze oder aus dem Verdampfer kommt.
Unter Ketamin fehlt das Alphaband, und der Index steigt, ohne dass die Narkose flacher wäre.
Dexmedetomidin erzeugt ein schlafähnliches Bild bei erhaltener Weckbarkeit; der Index unterscheidet das nicht.
Ein ruhiges EEG unter hoher Opioiddosis belegt keine ausreichende Analgesie, sondern nur ein ausbleibendes Arousal.

Aufgaben

Aufgabe 1: Wie argumentieren Sie?

Gegeben:
Unter laufendem Sevofluran wird zur Ergänzung der Analgesie ein Ketaminbolus gegeben. Wenige Minuten später verschwindet das Alphaband im Spektrogramm, der Indexwert steigt um mehrere Punkte. Ein Kollege möchte die Sevoflurankonzentration erhöhen.

Frage:
Wie argumentieren Sie?

Eigener Lösungsweg

Lösung

Das beobachtete Bild entspricht der erwarteten Signatur und nicht einer flacheren Narkose. Ketamin wirkt am NMDA-Rezeptor, und die beschriebene Signatur der ketamininduzierten Bewusstlosigkeit ist von Gamma- und Beta-Aktivität geprägt; sie unterscheidet sich deutlich von der GABAerger Hypnotika, und ein frontales Alphaband gehört nicht dazu. Verfahren, die einen hohen Anteil schneller Frequenzen als Wachheit werten, zeigen deshalb höhere Zahlen an, ohne dass sich die Narkosetiefe geändert hätte; solche pharmakologischen Sonderfälle sind als Ursache falsch angezeigter Hypnosezustände ausdrücklich beschrieben. Eine Erhöhung der Sevoflurankonzentration allein wegen dieser Zahlen wäre nicht begründet und würde den Kreislauf und das Aufwachverhalten unnötig belasten. Richtig ist, den zeitlichen Zusammenhang zur Ketamingabe festzuhalten, die Konzentration unverändert zu lassen und stattdessen den weiteren Verlauf im Spektrogramm zu verfolgen: Klingt die Ketaminwirkung ab, kehrt das gewohnte Bandmuster zurück. Nur wenn zusätzlich klinische Zeichen einer zu flachen Narkose auftreten, ist die Lage neu zu bewerten.

Aufgabe 2: Wie erklären Sie

Gegeben:
Eine Patientin in der dritten Lebensdekade erhält eine Sedierung mit Dexmedetomidin. Das EEG zeigt kräftige langsame Wellen und regelmäßige Spindeln, der Indexwert liegt niedrig. Auf Ansprache öffnet sie die Augen.

Frage:
Wie erklären Sie den scheinbaren Widerspruch?

Eigener Lösungsweg

Lösung

Es liegt kein Widerspruch vor, sondern die kennzeichnende Eigenschaft dieses Wirkstoffs. Dexmedetomidin wirkt über adrenerge Alpha-2-Rezeptoren und erzeugt Spindeln und langsame Oszillationen, nicht aber die kohärente frontale Alpha-Aktivität, die unter Propofol den Bewusstseinsverlust begleitet; der direkte Vergleich beider Wirkstoffe mit Spektral- und Kohärenzanalyse hat diesen Unterschied herausgearbeitet. Die entstehenden Muster liegen nahe an denen des natürlichen Schlafs, und die Spindelaktivität ist der im physiologischen Schlaf weitgehend ähnlich. Ein schlafähnliches EEG bedeutet aber gerade nicht Unweckbarkeit: Der Patient kann auf Ansprache reagieren, so wie ein Schlafender geweckt werden kann. Ein Indexwert, dessen Rechenvorschrift langsame Wellen und Spindeln in Richtung Tiefe verrechnet, bildet diese Weckbarkeit nicht ab. Praktisch folgt daraus, die Sedierungstiefe unter Dexmedetomidin klinisch mitzubeurteilen und den Zahlenwert nicht als alleiniges Maß zu verwenden, insbesondere nicht als Begründung für eine Dosisreduktion oder eine Dosissteigerung.

Aufgabe 3: Wie bewerten Sie diese Aussage?

Gegeben:
In einer Diskussion wird gesagt, Benzodiazepine erzeugten dieselbe EEG-Signatur wie Propofol, weil beide GABAerg wirkten.

Frage:
Wie bewerten Sie diese Aussage?

Eigener Lösungsweg

Lösung

Die Aussage geht in die richtige Richtung, ist aber in dieser Form zu weit gefasst. Die Zuordnung der Benzodiazepine zu den GABAerg wirkenden Substanzen ist unstrittig, und die Übersichtsarbeiten ordnen sie entsprechend ein. Für die intraoperative EEG-Signatur der klassischen Benzodiazepine liegt in der hier zugrunde gelegten geprüften Quellensammlung jedoch keine eigene Primärarbeit vor, während die Propofolsignatur an Probanden mit Ganzkopfableitungen definiert und mehrfach bestätigt worden ist. Aussagen über eine deckungsgleiche Signatur sind deshalb zurückhaltend zu formulieren; angemessen ist die Feststellung, dass ein GABAerges Muster erwartet wird, nicht die Behauptung, es sei dasselbe. Hinzu kommt ein belegter Warnhinweis: Für Remimazolam, also ein neueres Benzodiazepin, hat der Vergleich zweier Indizes gezeigt, dass sich die gewohnten Wertebereiche nicht ohne eigene Prüfung übertragen lassen. Die Übertragung einer Erfahrungsregel von einem Wirkstoff auf einen anderen derselben Gruppe ist damit eine Annahme und kein Befund.

Aufgabe 4: Welche Einwände bringen Sie vor?

Gegeben:
Nach Beginn einer Lachgaszufuhr fällt der Indexwert deutlich ab. Der Anästhesist reduziert daraufhin die Propofolzufuhr.

Frage:
Welche Einwände bringen Sie vor?

Eigener Lösungsweg

Lösung

Der Schluss vom Indexabfall auf eine Vertiefung ist bei Lachgas nicht tragfähig. Nach Zugabe von hochdosiertem Lachgas ist eine kurze, ausgeprägte Phase langsamer und Delta-Oszillationen dokumentiert, die danach wieder abklingt; ein Verfahren, das einen hohen Anteil langsamer Leistung in Richtung Tiefe verrechnet, zeigt in dieser Phase folgerichtig einen niedrigeren Wert an. Unabhängig davon ist beschrieben worden, dass Lachgas langsame EEG-Oszillationen gegenläufig zur Erwartung verändert und Indexmonitore dadurch irreführen kann. Die Zahl bildet hier also eine Veränderung des Signals ab, die nicht ohne Weiteres einer Veränderung der Narkosetiefe entspricht. Wird die Propofolzufuhr allein wegen dieses Wertes reduziert, kann die tatsächliche Tiefe abnehmen, während die Anzeige unauffällig bleibt. Richtig ist, die Lachgasgabe zeitlich zu dokumentieren, die Propofolzufuhr zunächst unverändert zu lassen und das Spektrogramm über die folgenden Minuten zu verfolgen, um zu sehen, ob die Bandstruktur der GABAergen Signatur erhalten bleibt. Eine Dosisänderung wird danach am Muster begründet und nicht am Zahlenwert.

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Abschlussquiz, etwa 10 Minuten

Abschlussquiz

Zehn Fragen. Bestanden ab 80 %.

Zum Nachschlagen

Begriffe und Literatur

Begriff	Bedeutung
Signatur	Das für einen Wirkstoff kennzeichnende Muster aus Roh-EEG und Spektrogramm. Sie richtet sich nach dem Angriffspunkt im Netzwerk und nicht nach der chemischen Substanzklasse.
GABAerges Muster	Große langsame Grundwelle mit aufsitzenden frontalen Alpha-Paketen. Es entsteht unter Propofol und unter den volatilen Anästhetika, unter Sevofluran zusätzlich mit stärkerem Theta-Anteil.
Ketaminsignatur	Von Beta- und Gamma-Aktivität geprägtes Muster ohne frontales Alphaband bei tiefer Bewusstlosigkeit. Indexverfahren, die schnelle Anteile als Wachheit werten, zeigen dabei höhere Zahlen an.
Dexmedetomidinmuster	Spindeln und langsame Oszillationen, die dem natürlichen Schlaf nahekommen, ohne die kohärente frontale Alpha-Aktivität von Propofol. Klinisch bleibt die Weckbarkeit erhalten.
Theta-Anteil unter Sevofluran	Zusätzliche Aktivität zwischen 4 und 8 Hertz, die unter Sevofluran stärker hervortritt als unter Propofol und im Spektrogramm den Raum zwischen den beiden Bändern füllt.
Arousal-Reaktion	Vorübergehende Änderung des EEG nach einem noxischen Reiz, etwa ein Verlust der Alpha-Leistung oder eine Zunahme schneller Anteile. Opioide dämpfen diese Reaktion; ihr Ausbleiben belegt keine ausreichende Analgesie.
Suppressionsschwelle	Anästhetikakonzentration, bei der Burst Suppression auftritt. Sie streut zwischen Patienten erheblich, sodass eine feste Konzentrationsgrenze nicht angegeben werden kann.
Remimazolam	Neueres Hypnotikum aus der Gruppe der Benzodiazepine. Der Vergleich zweier Indizes darunter hat gezeigt, dass gewohnte Wertebereiche nicht ohne eigene Prüfung zu übernehmen sind.

Literatur

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