Impatto della ketamina su BIS e SEF 95 nei pazienti con obesità patologica sottoposti a chirurgia bariatrica.

Introduction Obesity and overweight are conditions whose prevalence is constantly increasing: for this reason, an increasing number of patients undergoes bariatric surgery. In this context, totally intravenous general anesthesia associated with Target Controlled Infusion (TIVA-TCI) with propofol represents one of the most used techniques; alternatively, it is possible to administer inhalant anesthetics such as sevoflurane and desflurane. Ketamine can also be administered for analgesic purposes. The depth of anesthesia can be monitored through two parameters, the Bispectral Index (BIS) and the Spectral Edge Frequency 95 (SEF95), obtained from the patient's electroencephalographic tracing. The effects of ketamine administration on neuromonitoring have already been described in literature; however, the latter is insufficient regarding these effects in obese patients. Objective The aim of the study is to evaluate the effect induced by the administration of ketamine on BIS and SEF95 in obese patients undergoing bariatric surgery under general anesthesia maintained with propofol, desflurane or sevoflurane. Another aim of the study is to define the relationship between anesthesia depth indices and BMI. Methods This is an observational, prospective and single-centre study involving 70 patients undergoing bariatric surgery in the Week Surgery of the Padua University Hospital. As part of a standardized anesthetic protocol, patients were administered 50 mg of ketamine at the incision and subsequently the BIS and SEF95values registered at 2-minute intervals. Demographic, anthropometric variables and comorbidities were collected to characterize the patients. Awakening and extubation times were also recorded. Results In the overall population, the median peak of BIS (59.00 [43.00-65.00]) and SEF95 (20.25 [17.83-21.67]) values occurred 8 minutes after ketamine administration. In the intravenous population the median maximum value of BIS reached (46.00 [40.50-59.50]) was clearly lower compared to that of the inhalatory population (63.00 [59.00-68.00]); temporal latencies for reaching the peaks were comparable, with 6 minutes in the intravenous population and 8 in the inhaled one. Also, the median maximum values of SEF95 of the intravenous population were significantly lower than those of the inhalation population (19.50 [16.75-20.20] vs 21.40 [20.35-22.85]), while latency times were comparable. Statistical analysis revealed a stronger linear correlation between BIS and BMI in the inhalatory population than in the total population (correlation coefficient 0.390 vs 0.299); also, for SEF95 the correlation with the BMI was stronger in the inhalatory population than in the total one (correlation coefficient 0.293 vs 0.256). Linear regression in the inhalation population allowed us to estimate a mean increase in the BIS of 0.69 and of 0.12 in the SEF95 per BMI unit. Conclusions Ketamine showed a different impact on depth of anesthesia indices between patients anesthetized with propofol and those anesthetized with desflurane or sevoflurane. These differences are likely due to the mechanism of action of the drugs used to maintain anesthesia. Propofol effectively antagonizes the excitatory action of ketamine thanks to a global depressing action on the central nervous system. Desflurane and sevoflurane, administered in this study at sub-MAC concentrations, guarantee a hypnotic effect suitable for surgery, but not intense enough to counteract the excitatory action of ketamine, which is reflected in an evident increase in BIS and SEF95 values. The increase in these indices does not imply a risk of patient awareness, hence the dosage of hypnotic drugs must not be modified.

Obesità e sovrappeso sono condizioni la cui prevalenza è in continuo aumento: per questo motivo sempre più pazienti vengono sottoposti ad interventi di chirurgia bariatrica. L’anestesia generale totalmente endovenosa associata a Target Controlled Infusion (TIVA-TCI) con propofol rappresenta una delle tecniche più utilizzate; in alternativa è possibile somministrare anestetici inalatori quali sevoflurano e desflurano. A scopo analgesico può essere somministrata ketamina. La profondità dell’anestesia può essere monitorata tramite due parametri, l’Indice Bispettrale e lo Spectral Edge Frequency 95, ricavati dal tracciato EEG del paziente. Gli effetti della somministrazione di ketamina sul neuromonitoraggio sono già stati descritti in letteratura; quest’ultima è tuttavia insufficiente riguardo questi effetti nei pazienti obesi. Lo scopo dello studio consiste nella valutazione dell’effetto indotto dalla somministrazione di ketamina su BIS e SEF95 in pazienti obesi sottoposti a chirurgia bariatrica in anestesia generale mantenuta con propofol, desflurano o sevoflurano. Si tratta di uno studio osservazionale, prospettico e monocentrico, coinvolgente 70 pazienti sottoposti a chirurgia bariatrica nella Week Surgery dell’AOUPD. Nell’ambito di un protocollo anestesiologico standardizzato sono stati somministrati ai pazienti 50 mg di ketamina e successivamente rilevati i valori di BIS e SEF95 ad intervalli di 2 minuti. Per caratterizzare i pazienti sono state raccolte variabili demografiche, antropometriche e le comorbidità. Sono stati inoltre registrati i tempi di risveglio e di estubazione. Nella popolazione totale il picco dei valori mediani di BIS (59.00 [43.00-65.00]) e SEF95 (20.25 [17.83-21.67]) si è verificato a 8 minuti dalla somministrazione della ketamina. Nei soggetti sottoposti ad anestesia endovenosa il valore mediano massimo di BIS raggiunto (46.00 [40.50-59.50]) è risultato inferiore a quello della popolazione sottoposta ad anestesia inalatoria (63.00 [59.00-68.00]); le latenze temporali di raggiungimento dei picchi sono risultate paragonabili, con 6 minuti nella popolazione endovenosa e 8 in quella inalatoria. Anche i valori mediani massimi di SEF95 della popolazione endovenosa sono risultati significativamente inferiori rispetto a quelli della popolazione inalatoria (19.50 [16.75-20.20] vs 21.40 [20.35-22.85]). L’analisi statistica ha rilevato una correlazione lineare tra BIS e BMI più marcata nella popolazione inalatoria rispetto alla popolazione totale (coefficiente di correlazione 0.390 vs 0.299); anche per il SEF95 la correlazione con il BMI è risultata più marcata nella popolazione inalatoria rispetto a quella totale (coefficiente di correlazione 0.293 vs 0.256). La regressione lineare nella popolazione inalatoria ha permesso di stimare un aumento medio del BIS di 0.69 e di 0.12 del SEF95 per unità di BMI. La ketamina ha presentato un differente impatto sugli indici di profondità dell’anestesia tra i pazienti anestetizzati con propofol e quelli anestetizzati con desflurano e sevoflurano. Queste differenze sono verosimilmente ascrivibili al meccanismo d’azione dei farmaci utilizzati per il mantenimento dell’anestesia. Il propofol antagonizza maggiormente l’azione eccitatoria della ketamina grazie ad un’azione globale di depressione del sistema nervoso centrale. Desflurano e sevoflurano, somministrati in questo studio a concentrazioni inferiori alla MAC, garantiscono un effetto ipnotico sufficiente per la chirurgia, ma non abbastanza intenso da contrastare l’azione eccitatoria della ketamina, che si riflette in un evidente aumento dei valori di BIS e SEF95. L’aumento di questi indici non si deve tradurre in un incremento delle dosi del farmaco.