hasta la mitad de la frecuencia de las muestras en aumentos de 1/x
(x es el número de segundos de cada «fase» o segmento de la señal
del EEG). La frecuencia de cada onda seno es el número de ciclos
por segundo, aunque las matemáticas de la transformación de
Fourier discreta necesariamente calculan sólo frecuencias con una
distancia uniforme. La amplitud es la mitad del voltaje cresta a
cresta. El ángulo de fase describe la compensación del tiempo de la
onda seno relativa al principio de la fase.
El resultado convencional del análisis de Fourier discreto es
un histograma espectral que muestra la frecuencia y las amplitudes
de las ondas seno en la señal del EEG subyacente. Típicamente
ignora la información de la fase. El análisis de Fourier asume que
el patrón de la señal es constante durante la fase. Así, infravalora
las señales que cambian de forma brusca durante una fase, como
la de supresión de descarga.
En el análisis «biespectral» no se ignora la información de la
fase, y un algoritmo más complejo incorpora la información de
la fase para buscar evidencias de fases que se acoplen entre las
bandas de frecuencia, como la bicoherencia. El análisis biespectral
fue desarrollado originalmente por el estadista John Tuke
y 164 ,que
encontró una de sus primeras aplicaciones en las acciones militares
submarina
s 165. El significado anatómico, electrofisiológico y clínico
de las relaciones entre las fases del EEG no está todavía claro. Sin
embargo, la idea general es que un cerebro despierto tiene múltiples
generadores de señales que trabajan independientemente y, por
tanto, muestran poca sincronización. Con la pérdida progresiva de
la consciencia inducida por fármacos, hay menos generadores
independientes de señales activos, y en consecuencia es más proba-
ble que el resultado del EEG refleje acoplamiento entre los genera-
dores de señales.Además, se han utilizado varias técnicas útiles que
promueven la eliminación del ruido más allá de lo que es posible
con el análisis espectral convenciona
l 166 .De este modo, el análisis
proporciona más información sobre la señal del EEG de la que se
obtiene con los métodos de análisis espectrales tradicionales que
sólo consideran frecuencia y amplitud.
El índice biespectral
Rampi
l 166y Sigl y Chamou
n 167han revisado el procesamiento de la
señal del EEG biespectral. Johansen y Sebel revisaron el desarrollo
clínico de la monitorización del BI
S 168 .Aquí describimos su desa-
rrollo y validación con cierto detalle porque en la literatura existe
mucha información sobre su desarrollo y es útil para ilustrar el
camino que deberían seguir otros dispositivos.
El BIS es un parámetro del EEG exclusivo y complejo desa-
rrollado por Aspect Medical Systems. En 1996, la U.S. Food and Drug
Administration aprobó la versión disponible comercialmente como
un monitor de los efectos anestésicos sobre el cerebro. La
figura 29- 18muestra el proceso conceptual por el cual Aspect obtuvo el EEG
y los datos clínicos de aproximadamente 1.500 pacientes y 5.000 ho-
ras de señal del EEG recogidas bajo un amplio rango de regímenes
anestésicos. El EEG se procesó quitando primero los elementos de
alta y baja frecuencia, las señales electrocardiográficas, los picos de
marcapasos, los parpadeos del ojo, la línea basal errante y la interfe-
rencia de la corriente alterna. Entonces se analizaron los datos del
EEG por tres métodos diferentes: análisis espectral de Fourier, aná-
lisis biespectral y análisis de dominio de tiempo
( fig. 29-19 ). El
análisis de dominio de tiempo se utilizó para caracterizar la supre-
sión (v. a un valor de BIS de menos de 40) y la isoelectricidad. El
EEG fue suavizado a través del espectro de potencia y el biespectro
utilizando un promedio demovimiento.Entonces el análisis examinó
el grado de beta o alta frecuencia (14 a 30Hz), la cantidad de sin-
cronización a baja frecuencia y la presencia de períodos totalmente
o casi suprimidos (es decir, señal isoeléctrica). El algoritmo para
determinar el valor específico relativo en el cálculo final del valor del
Monitorización de la profundidad de la anestesia
1017
29
Sección III
Control de la anestesia
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Figura 29-19
Diagrama esquemático de la integración de las vías de procesamiento de la señal para generar un valor de índice biespectral (BIS) único.
Después de la digitalización y eliminación de los elementos innecesarios, las fases electroencefalográficas (EEG) originales se someten a tres vías de análisis
principales: análisis espectral de potencia, análisis biespectral y análisis basado en el tiempo para la eliminación/casi eliminación para buscar las características
clave del EEG. El algoritmo BIS, basado en el modelo estadístico, combina las contribuciones de cada una de las características identificadas para generar el
índice BIS escalado.
(De Kelley SD:
Monitoring Level of Consciousness during Anesthesia and Sedation.
Aspect Medical Systems, 2003.)