Zijn patiënten onder verdoving echt bewusteloos?

Het vooruitzicht om een ​​operatie te ondergaan terwijl het niet helemaal "onder" is, kan klinken als het soort horrorfilms. Maar een op de duizend patiënten herinnert momenten van bewustzijn terwijl artsen onder algemene verdoving schatten. De herinneringen zijn soms neutrale beelden of geluiden van de operatiekamer, maar soms melden patiënten zich volledig bewust te zijn van pijn, angst en immobiliteit. Hoewel chirurgen vitale functies zoals pols en bloeddruk nauwgezet volgen, hebben anesthesisten geen duidelijk signaal of de patiënt bij bewustzijn is. Maar een nieuwe studie stelt vast dat de hersenen een vroeg waarschuwingssignaal kunnen produceren dat het bewustzijn terugkeert - een signaal dat kan worden gedetecteerd door elektro-encefalografie (EEG), de opname van neurale activiteit via elektroden op de schedel.

"We weten sinds de jaren 1930 dat hersenactiviteit dramatisch verandert met toenemende doses anesthesie", zegt de overeenkomstige auteur van de studie, anesthesist Patrick Purdon van het Massachusetts General Hospital in Boston. "Maar het monitoren van de hersenen van een patiënt met EEG is nooit routine geworden."

Begin in de jaren negentig begonnen sommige anesthesisten een benadering te gebruiken die de bispectrale (BIS) -index wordt genoemd, waarbij metingen van een enkele elektrode worden verbonden met een apparaat dat een enkel getal berekent en weergeeft dat aangeeft waar de hersenactiviteit van de patiënt op een schaal valt van 100 (volledig bewust) tot nul (een "flatline" EEG). Alles tussen 40 en 60 wordt beschouwd als het doelbereik voor bewusteloosheid. Maar deze index en andere vergelijkbare zijn slechts indirecte metingen, legt Purdon uit. In 2011 ontdekte een team onder leiding van anesthesist Michael Avidan van de Washington University School of Medicine in St. Louis, Missouri, dat monitoring met de BIS-index iets minder succesvol was in het voorkomen van bewustzijn tijdens chirurgie dan de niet-op hersenen gebaseerde methode voor het meten van uitgeademde anesthesie. in de adem van de patiënt. Van de 2861 patiënten die met de BIS-index werden gemonitord, hadden er zeven herinneringen aan de operatie, terwijl slechts twee van de 2852 patiënten wier adem werd geanalyseerd zich iets herinnerden.

Desondanks hoopten Purdon en zijn collega's dat er een 'bewusteloosheidssignatuur' in de hersenen kon worden gevonden. Vorig jaar werkte het team met drie epilepsiepatiënten die elektroden in hun hersenen hadden geïmplanteerd ter voorbereiding op een operatie om hun aanvallen te verminderen. Opname van afzonderlijke neuronen in de cortex, waarvan men denkt dat het bewustzijn zich daar bevindt, gaven de onderzoekers de patiënten een injectie met de anesthetische propofol. Ze vroegen de vrijwilligers om op een knop te drukken wanneer ze een toon hoorden om de activiteit van de neuronen vast te leggen. Verlies van bewustzijn, gedefinieerd als het punt waarop de patiënten stopten met het indrukken van de knop, was onmiddellijk 40 seconden na injectie. Net als onmiddellijk begonnen groepen neuronen een karakteristieke langzame oscillatie uit te zenden, een soort rimpel in het elektrische veld van de cellen. De neuronen waren niet volledig inactief, maar uitbarstingen van activiteit traden alleen op specifieke punten in deze oscillatie op, wat resulteerde in inconsistente hersencelactiviteit.

De volgende stap was om te zien of dezelfde handtekening extern kon worden gedetecteerd, met een EEG. Purdon en zijn team rekruteerden 10 gezonde vrijwilligers om extreem langzaam met propofol 'onder te gaan': de verdoving werd zo geleidelijk toegediend dat het drop-off proces niet 40 seconden duurde, maar bijna een uur. Elke 4 seconden drukten de vrijwilligers op een knop in reactie op klikken of op woorden inclusief hun namen, totdat ze bewusteloosheid bereikten.

Op dat moment melden de onderzoekers vandaag in de Proceedings van de National Academy of Sciences, EEG-metingen toonden activiteit analoog aan die gezien in de studie van epilepsiepatiënten. Alfagolven, geassocieerd met ontspanning en slaperigheid, namen toe met bewustzijnsverlies, net als de nog langzamere, 'laagfrequente golven'. Beide patronen van activiteit begonnen af ​​te nemen met het terugkerende bewustzijn.

De onderzoekers vonden ook een patroon uniek voor de overgangsperiode. Tijdens de overgang in en uit bewusteloosheid heffen de golven elkaar bijna op: het hoogtepunt of de "piek" van de alfagolven vond plaats bij de "dal" van de laagfrequente golven. Deze conjunctie, het "dal-max" -patroon genoemd, kan op een EEG worden gelezen en kan het vroege waarschuwingssignaal zijn dat de patiënt terugkeert naar het bewustzijn. Wanneer de patiënt diep bewusteloos is, kan het "piek-max" -patroon, waarin de hoogtepunten van de twee golftypen samen voorkomen, een betrouwbaar teken zijn dat de patiënt afwezig is.

"Het is een rigoureuze, elegante studie", zegt Avidan. "Het dal-max patroon kan heel goed een vroeg waarschuwingssignaal blijken te zijn." Hij waarschuwt echter dat de vrijwilligers gezond waren en geen echte operatie ondergingen, dus verder onderzoek bij chirurgische patiënten is nodig om de bevindingen te bevestigen.