Einführung Der Bewusstseinszustand von Patienten wird während einer Operation von Anästhesisten gesteuert und überwacht. Um die Übergänge während „loss of consciousness“ (LOC) und „regain of consciousness“ (ROC) objektiv darzustellen, fehlen jedoch zuverlässige Methoden. Die Beobachtung klinischer Veränderungen wird durch das EEG-Monitoring und der automatischen Berechnung davon abgeleiteter Indices unterstützt. Doch die Aussagekraft dieser Indices ist umstritten und sie sind nicht in der Lage, LOC und ROC darzustellen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Auswertung der spektralen Eckfrequenz (SEF) während der Anästhesieeinleitung sowie -ausleitung, um LOC und ROC als genaue Zeitpunkte im EEG nachweisen zu können. Methoden Perioperative, frontale 4-Kanal-EEG-Messungen im Rahmen einer multizentrischen, prospektiven klinischen Observationsstudie an der Charité an Patienten im Alter von 65 Jahren und älter. Es erfolgte die Auswertung der SEF im Verlauf während LOC und ROC, wobei ersteres durch den Verlust des Augenlidreflexes definiert war, letzteres durch die erste adäquate Reaktion auf akustische oder taktile Stimuli. Der Verlauf der SEF wurde mit einfaktoriellen Varianzanalysen mit Messwiederholung analysiert und die Daten hinsichtlich Korrelationen mit Alter, Geschlecht und Medikamenten untersucht, sowie mit dem Patient-State-Index (PSI) verglichen. Ergebnisse Untersuchung von 37 Patienten zwischen 65 und 84 Jahren, welche im Rahmen der Einleitung Fentanyl und Propofol und zur Aufrechterhaltung der Narkose Desfluran, Sevofluran oder Propofol verabreicht bekamen. Die SEF fiel von 18,50 Hz (SD +/- 2,84 Hz) vor Medikamentengabe auf 7,99 Hz (SD +/- 4,04 Hz) bei LOC und erreichte dort ein deutliches Minimum. Im Anschluss stieg die SEF auf Werte bis 12,51 Hz (SD +/- 2,71 Hz) an. Die SEF bei LOC 0 unterschied sich signifikant von allen betrachteten Zeitpunkten der Einleitung, mit Ausnahme von LOC+20. Die Menge an verabreichter Medikation korrelierte negativ, jedoch nicht signifikant, mit der SEF bei LOC. Männer zeigten eine Tendenz zu höheren SEF-Werten bei LOC; außerdem verringerte sich die SEF mit zunehmendem Alter. Der Verlauf der SEF zeigte im Zeitraum um ROC keine charakteristischen Veränderungen. Die SEF bewegte sich zwischen 15,99 Hz (SD +/- 4,41 Hz) und 20,30 Hz (SD +/- 4,99 Hz). Unterschiede zwischen Anästhetika, sowie Korrelationen mit Alter oder Geschlecht wurden während ROC nicht beobachtet. Schlussfolgerung Die SEF kann den Bewusstseinsverlust während der Anästhesieeinleitung sekundengenau definieren. Die Ergebnisse dieser Arbeit führten zur Anmeldung eines Patents zur Entwicklung von „Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung eines Parameters, der auf einen Bewusstseinsverlust eines Patienten unter Narkose hinweist“.
Introduction The patient’s state of consciousness during surgical procedures is monitored and manipulated by the present anesthesiologist. While this has been a standard procedure for many years, we still lack methods to reliably detect the transition during loss (LOC) and regain of consciousness (ROC). In recent years EEG-monitors have been developed that automatically calculate indices. Though the meaningfulness of these indices is controversial, and they fail to show LOC and ROC, they are widely used due to a lack of alternatives. The aim of the study is to define changes in the EEG’s spectral edge frequency (SEF) during LOC and ROC as a more reliable alternative to calculated indices. Methods In context of a clinical prospective multicenter observational study at Charité 4-channel frontal EEGs of patients over the age of 65 years were recorded. The SEF was analyzed over time during LOC and ROC, with LOC defined as the loss of the eyelid reflex, and ROC as the first adequate response to acoustic or tactile stimuli. Differences between individual points in time were evaluated by one-way ANOVA for repeated measures, correlated with age, sex, and administered medication and compared to the Patient State Index (PSI). Results 37 patients between the ages of 65 and 84 years were examined, all of which were given fentanyl and propofol for induction and desflurane, sevoflurane, or propofol for maintenance of anesthesia. The SEF decreased from 18.50 Hz (SD +/- 2.84 Hz) before drug administration to 7.99 Hz (SD +/- 4.04 Hz) at LOC where it reached a distinct minimum. Subsequently, the SEF increased to values up to 12.51 Hz (SD +/- 2.71 Hz). The SEF at LOC differed significantly from all considered timepoints during induction, except LOC+20. The amount of medication administered correlated negatively, but not significantly, with the SEF at LOC. Men showed a tendency to higher SEF values at LOC. The SEF decreased with age. The course of the SEF showed no characteristic changes around ROC with values between 15.99 Hz (SD +/- 4.41 Hz) and 20.30 Hz (SD +/- 4.99 Hz). Differences between anesthetics, as well as correlations with age or sex were not observed during ROC. Conclusion The SEF can accurately define LOC during anesthesia induction. The results of this work led to the registration of a patent for the development of "a method and apparatus for providing a parameter indicative of a patient's loss of consciousness under anesthesia".