Entropia: um novo método de mensuração da profundidade da anestesia. Estudo comparativo com o índice bispectral na avaliação clínica da intubação traqueal com sevoflurano

Entropía: un nuevo método de mensuración de la profundidad de la anestesia. Estudio comparativo con el índice bispectral en la evaluación clínica de la entubación traqueal con sevoflurano

Resumos

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Spectral entropy, a new EEG analysis method based on the quantification of EEG chaos, was developed to monitor anesthetic depth. The spectral entropy involves two distinct types of analysis: state entropy (SE), which includes low frequency signals (< 32 Hz), and response entropy (RE), which includes signals up to 47 Hz. This study aimed at comparing entropy-derived values to BIS-derived values and sub-cortical (autonomic and somatic) responses recorded during tracheal intubation in patients submitted to general anesthesia with sevoflurane. METHODS: Participated in this study 36 patients ASA I, aged 20 to 44 years, assigned to four groups (G1-G4) of nine patients submitted to tracheal intubation (TI). In all groups anesthesia was induced with sevoflurane, associated or not to fentanyl, according to the following regimens: G1 = sevoflurane plus 2.5 µg.kg-1 fentanyl; G2 = sevoflurane plus 5 µg.kg-1 fentanyl; G3 = sevoflurane plus 7.5 µg.kg-1 fentanyl; and G4 = sevoflurane plus saline solution. The following parameters were monitored: SBP, DBP, HR, BIS, SE, RE, sevoflurane expired concentration (EC) and motor response to TI at three moments: M1 = immediately before induction; M2 = immediately before tracheal intubation and M3 = one minute after tracheal intubation. RESULTS: BIS and SE values have linearly varied in all groups, with significant differences between M2 and M3 for Groups 1 and 4. At M3, BIS and SE values in G4 were above those for the threshold between consciousness and unconsciousness. Hemodynamic changes were not clinically significant, with the exception of HR increase between M1 and M3 for G4 (p < 0.05%). In G1, 66% of patients have reacted to TI maneuvers as compared to 100% in G4. CONCLUSIONS: Our findings suggest that sevoflurane alone or in association with 2.5 µg.kg-1 or 5 µg.kg-1 fentanyl does not effectively block CNS cortical and subcortical components responses during tracheal intubation, being sevoflurane plus 7.5 µg.kg-1 fentanyl the best association to control anesthetic components.

ANALGESICS; ANALGESICS; ANESTHETICS; ANESTHETICS; MONITORING; MONITORING; MONITORING

ARTIGO CIENTÍFICO

Entropia: um novo método de mensuração da profundidade da anestesia. Estudo comparativo com o índice bispectral na avaliação clínica da intubação traqueal com sevoflurano^*

Entropía: un nuevo método de mensuración de la profundidad de la anestesia. Estudio comparativo con el índice bispectral en la evaluación clínica de la entubación traqueal con sevoflurano

Rogean Rodrigues Nunes, TSA

Diretor Clínico e Chefe do Serviço de Anestesiologia do Hospital São Lucas, de Cirurgia & Anestesia; Mestre em Cirurgia - Área de Concentração: Anestesiologia pela UFC; Membro da Sociedade Brasileira de Engenharia Biomédica; Graduando em Engenharia Eletrônica pela Universidade de Fortaleza

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Entropia espectral, um novo método de análise do EEG, baseado na quantificação do caos do EEG, foi desenvolvido para monitorização da profundidade anestésica. Ele separa a monitorização em dois tipos de análise: entropia de estado (SE), que inclui sinais de baixa freqüência (< 32 Hz) e entropia de resposta (RE), que inclui sinais com freqüência até 47 Hz. O objetivo deste estudo foi comparar os valores de entropia com os do BIS e respostas sub-corticais à intubação orotraqueal, em pacientes submetidos à anestesia geral com sevoflurano.

MÉTODO: Participaram do estudo 36 pacientes com idades entre 20 e 44 anos, ASA I, distribuídos em quatro grupos de nove, submetidos à intubação orotraqueal (IOT). Em todos os grupos, a anestesia foi induzida com sevoflurano, associado ou não ao fentanil, de acordo com o seguinte: (G1 = sevoflurano e 2,5 µg.kg^-1 de fentanil; G2 = sevoflurano e 5 µg.kg^-1 de fentanil; G3 = sevoflurano e 7,5 µg.kg^-1 de fentanil e G4 = sevoflurano e solução fisiológica). Foram avaliados os seguintes parâmetros: PAS, PAD, FC, BIS, SE, RE, concentração expirada do sevoflurano (CE) e resposta motora à IOT em três momentos: M₁ = imediatamente antes da indução; M₂ = imediatamente antes da intubação traqueal e M₃ = um minuto após a intubação traqueal.

RESULTADOS: Os valores de BIS e SE variaram de maneira linear em todos os grupos, com diferenças significativas entre M₂ e M₃ nos grupos G1 e G4, tendo ambos (BIS e SE) apresentado valores acima dos limítrofes entre consciência e inconsciência no momento M₃ do G4. Em relação ao RE, apenas o G3 não mostrou variações estatisticamente significativas entre os momentos M₂ e M₃. As variações hemodinâmicas não ultrapassaram valores clinicamente significativos, exceto elevações da FC no G4 entre os momentos M₁ e M₃ (p < 0,05%). No G1, 66% dos pacientes reagiram as manobras de IOT e 100% no grupo G4.

CONCLUSÕES: Este estudo indica que o sevoflurano isoladamente, associado a 2,5 µg.kg^-1 ou 5 µg.kg^-1 de fentanil, não bloqueia efetivamente as respostas dos componentes cortical e sub-cortical do SNC, sendo a dose de 7,5 µg.kg^-1 a melhor associação ao sevoflurano para controle destes componentes anestésicos.

Unitermos: ANALGÉSICOS, Opióides: fentanil; ANESTÉSICOS, Volátil: sevoflurano; MONITORIZAÇÃO, índice bispectral, entropia de estado, entropia de resposta

RESUMEN

JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: Entropía espectral, un novo método de análisis del EEG, fundamentado en la cuantificación del caos del EEG, fue desarrollado para monitorización de la profundidad anestésica. Él separa la monitorización en dos tipos de análisis: entropía de estado (SE), que incluye señales de baja frecuencia (< 32 Hz) y entropía de respuesta (RE), que incluye señales con frecuencia hasta 47 Hz. El objetivo de este estudio fue comparar los valores de entropía con los del BIS y respuestas sub-corticales a entubación orotraqueal, en pacientes sometidas a la anestesia general con sevoflurano.

MÉTODO: Participaron del estudio 36 pacientes con edades entre 20 y 44 anos, ASA I, distribuidos en cuatro grupos de nueve, sometidos a la entubación orotraqueal (IOT). En todos los grupos, la anestesia fue inducida con sevoflurano, asociado o no al fentanil, de acuerdo con lo siguiente: (G1 = sevoflurano y 2,5 µg.kg^-1 de fentanil; G2 = sevoflurano y 5 µg.kg^-1 de fentanil; G3 = sevoflurano y 7,5 µg.kg^-1 de fentanil y G4 = sevoflurano y solución fisiológica). Fueron evaluados los siguientes parámetros: PAS, PAD, FC, BIS, SE, RE, concentración expirada del sevoflurano (CE) y respuesta motora a la IOT en tres momentos: M₁ = inmediatamente antes de la inducción; M₂ = inmediatamente antes de la entubación traqueal y M₃ = un minuto después a entubación traqueal.

RESULTADOS: Los valores de BIS y SE variaron de manera linear en todos los grupos, con diferencias significativas entre M₂ y M₃ en los grupos G1 y G4, teniendo ambos (BIS y SE) presentando valores arriba de los limítrofes entre consciencia e inconsciencia en el momento M₃ del G4. En relación al RE, apenas el G3 no mostró variaciones estadísticamente significativas entre los momentos M₂ y M₃. Las variaciones hemodinámicas no ultrapasaron valores clínicamente significativos, excepto elevaciones de la FC en el G4 entre los momentos M₁ y M₃ (p < 0,05%). En el G1, 66% de los pacientes reaccionaron a las maniobras de IOT y 100% en el grupo G4.

CONCLUSIONES: Este estudio indica que el sevoflurano aisladamente, asociado a 2,5 µg.kg^-1 o 5 µg.kg^-1 de fentanil, no bloquea efectivamente las respuestas de los componentes cortical y sub-cortical del SNC, siendo la dosis de 7,5 µg.kg^-1 la mejor asociación al sevoflurano para control de estos componentes anestésicos.

INTRODUÇÃO

A entropia espectral, um novo método de análise do EEG, baseada na quantificação do caos do EEG, foi desenvolvida para monitorização da profundidade anestésica ^1,2 . Assim como no BIS, uma escala de 0 a 100 também é utilizada. Além disso, ele separa a monitorização em dois tipos de respostas: entropia de estado, que inclui sinais com freqüências até 32 Hz (quantifica a atividade cortical cerebral - hipnose) e a entropia de resposta que inclui sinais com freqüências até 47 Hz (avalia atividade eletromiográfica de superfície-componente sub-cortical).

O objetivo deste estudo foi comparar os valores de entropia, tanto de estado como de resposta, com os do BIS na avaliação das respostas cortical e sub-cortical (autonômicas e somáticas) durante intubação orotraqueal (IOT), em pacientes submetidos à anestesia geral com sevoflurano associado ou não ao fentanil.

MÉTODO

Após aprovação pelo Comitê de Ética da instituição, participaram do estudo, aleatório e duplamente encoberto, 36 pacientes, com idades entre 20 e 44 anos, de ambos os sexos, estado físico ASA I, Mallampati classe I, extensão da cabeça normal, índice biomassa entre 21 e 28. Foram excluídos do protocolo os pacientes em uso de medicamentos que reconhecidamente afetassem o eletroencefalograma, a CAM do sevoflurano, usos de drogas ilícitas, uso de medicamentos sedativos nas últimas 48 horas ou doenças neuromusculares. Todos os pacientes foram induzidos com sevoflurano e distribuídos em quatro grupos (G1, G2, G3 e G4, de acordo com a dose de opióide (fentanil) injetada. Os grupos foram constituídos de oito pacientes cada. A indução da anestesia foi feita com sevoflurano pela técnica do volume corrente, com demanda inicial percentual do vaporizador estabelecida em 5% e fluxo de O₂ igual a 4 l.min^-1, até atingir um valor de índice bispectral de 65 ³ (limite entre consciência e inconsciência), momento em que foi injetado fentanil nas seguintes doses: Grupo G1 (2,5 µg.kg^-1); Grupo G2 (5 µg.kg^-1); Grupo G3 (7,5 µg.kg^-1) e Grupo G4 solução fisiológica sendo aguardados cinco minutos para que se procedesse a intubação orotraqueal, a qual foi realizada pelo mesmo anestesiologista e utilizando apenas um tipo de lâmina (Macintosh) ⁴, com a concentração expirada de anestésico (sevoflurano) ajustada, neste momento, para manter um BIS de 30 (estabilizado em 5 minutos), com ventilação manual sob máscara.

Foram avaliados três momentos sucessivos em cada grupo (M₁ = imediatamente antes da indução anestésica; M₂ = imediatamente antes da intubação orotraqueal e M₃ = um minuto após a intubação orotraqueal) observando-se os seguintes parâmetros: índice bispectral (BIS), entropia de estado (SE), entropia de resposta (RE), concentração expirada do sevoflurano (CE), pressão arterial sistólica (PAS), pressão arterial diastólica (PAD) e freqüência cardíaca (FC). Foi anotada, ainda, a resposta muscular motora esquelética como parâmetro de profundidade anestésica adequada ⁵ durante a intubação orotraqueal. Em relação aos parâmetros hemodinâmicos, foram considerados como limites inferiores clinicamente aceitáveis, PAS: 75 mmHg e PAD: 55 mmHg. Os limites superiores foram considerados como clinicamente importantes acima de 30% dos valores de M₁. Em relação à FC, variações maiores que 30% em relação ao observado em M₁, foram também considerados de importância clínica. Em relação aos valores das entropias, a entropia de estado varia de 0 a 91 (durante anestesia adequada entre 40 e 60) e a entropia de resposta (varia de 0 a 100 - com valores adequados entre 40 e 60) sendo seus valores iguais ou maiores que a SE, quando houver ativação eletromiográfica. Esta ativação é vista como um "gap" entre RE e SE ⁶, o qual deve ser mantido abaixo de 10. Os eletrodos foram colocados nos pacientes (BIS e entropia) nas regiões fronto-temporais de tal modo que o BIS avaliasse o canal esquerdo e a entropia o canal direito, sendo a mensuração inicial anotada após solicitar que o paciente permanecesse com os olhos fechados. Em nenhum dos pacientes foi utilizada medicação pré-anestésica.

Os resultados foram submetidos a tratamento estatístico através da Análise de Variância sendo aplicado o teste de Tukey entre níveis de fatores envolvidos, cujo valor de p < 0,05 foi considerado estatisticamente significativo.

RESULTADOS

Os dados demográficos estão listados na tabela I.

Revista Brasileira de Anestesiologia, 2004; 54: 3: 289 - 302

Entropia: um novo método de mensuração da profundidade da anestesia. Estudo comparativo com o

índice bispectral na avaliação clínica da intubação traqueal com sevoflurano

Rogean Rodrigues Nunes

Os valores médios da PAS, PAD e FC, nos três momentos estudados, podem ser vistos na tabela II e figura 1, figura 2 e figura 3. Por essa tabela, observa-se que houve redução estatisticamente significante (p < 0,05) apenas nos momentos M₁ e M₃, nos grupos G1, G2 e G3. No Grupo G4, não houve variação estatisticamente significante em relação a PAS. Para a variável PAD, comparando-se M₁ e M₃, houve diferença significante apenas nos grupos G1 e G4 (p < 0,05%), o que não foi observado para os grupos G2 e G3. Para a FC, comparando-se M₁ e M₃, houve diferenças significativas entre todos os grupos. Do ponto de vista clínico, contudo, de acordo com critérios pré-fixados, as variações observadas não foram importantes, exceto a elevação de FC no G4. No G1 houve reação motora à IOT em 66% dos casos. No G4, todos os pacientes apresentaram reação motora às manobras de intubação.

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Os valores médios de BIS, SE e RE podem ser vistos na tabela III e figura 4, figura 5 e figura 6. Por essa tabela e figuras observa-se que o BIS não apresentou modificação estatisticamente significante nos grupos G2 e G3, entre os momentos M₂ e M₃, sendo observado aumento estatisticamente significante do BIS entre M₂ e M₃ para os grupos G1 e G4 (p < 0,05%), atingindo valores limítrofes entre consciência e inconsciência (acima de 68) (Figura 4).

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A SE não mostrou variação estatisticamente significante entre M₂ e M₃ comparando-se os grupos G2 e G3, sendo observado diferenças significativas entre os momentos M₂ e M₃ para os grupos G1 e G4 (variações paralelas ao BIS).

Para os valores de RE, contudo, ocorreram aumentos estatisticamente significantes entre os momentos M₁ e M₃ para os grupos G1, G2 e G4, excetuando-se apenas o G3, onde entre M₂ e M₃ o p-valor foi > 0,05 e "gap" SE-RE menor que 10.

DISCUSSÃO

Foi Claude Shannon ⁷ quem, no final dos anos 40, desenvolveu o conceito moderno de entropia "lógica" ou "de informação" como parte da medida de informação ou incerteza. A teoria da informação lidava com a recém-nascida ciência de comunicação de dados. A entropia de Shannon (H) é dada pela seguinte equação (entropia canônica):

H=- Sp_k log p_k, onde p_k são as probabilidades de um evento discreto k.

Trata-se de uma medida da dispersão dos dados. Dados com uma distribuição de probabilidade ampla e achatada apresentarão um elevado valor de entropia. Dados com uma distribuição estreita e em picos possuirão um baixo valor de entropia. Quando aplicada ao EEG, a entropia representa um descritor estatístico da variabilidade do sinal eletroencefalográfico (comparável à outros descritores, tal como a borda espectral ou a passagem a baixas freqüências que ocorre por ocasião da indução da anestesia geral).

Existem vários conceitos e técnicas analíticas direcionados à quantificação da irregularidade dos sinais estocásticos, tal como o EEG. A entropia é um desses conceitos. Enquanto conceito físico, a entropia é proporcional ao logaritmo do número de micro-estados disponíveis a um sistema termodinâmico, sendo, portanto, relacionada à quantidade de 'desordem' existente no sistema.

Contudo, o termo "desordem" é de difícil definição. Boltzman mostrou que a entropia termodinâmica podia ser definida precisamente como a constante de proporcionalidade k (de Boltzman) multiplicada pelo logaritmo do número de micro-estados independentes (w) disponíveis ao sistema (entropia microcanônica):

S = k log (w)

Boltzman conseguiu explicar as mudanças nos macro-parâmetros observáveis (como, por exemplo, a temperatura) a partir das mudanças na energia cinética de uma coleção de moléculas individuais e, assim, tornou-se o pioneiro da ciência da mecânica estatística. A entropia termodinâmica tem uma base física bem estabelecida. É possível derivar a entropia de Shannon (ou entropia "de informação") (H) da fórmula termodinâmica de Boltzman (S). Deve-se deixar claro que a existência de uma analogia formal entre H e S não implica que haja base material para uma equação entre H e S no que diz respeito à função cortical. Contudo, existem importantes indícios neurofisiológicos de que a utilidade dos estimadores de entropia de informação como medida da função cortical deve-se ao fato de que, à medida que o córtex passa à inconsciência, ocorre um verdadeiro decréscimo a nível neuronal no logaritmo do número de micro-estados acessíveis (S) ^8,9. Assim, o termo "entropia" pode representar mais que uma mera medida estatística do padrão eletroencefalográfico; talvez, de alguma maneira, reflita verdadeiramente o fluxo de informação intra-cortical.

Entropia é o logaritmo do número de modos em que o micro-estado pode rearranjar-se e ainda produzir o mesmo macro-estado. A diferença entre a verdadeira entropia termodinâmica e as outras entropias de informação é que a distribuição da energia cinética das moléculas individuais não está necessariamente envolvida nos estimadores de entropia de informação. Abstraindo-se o termo 'energia' do contexto de calor e termodinâmica, ele pode denotar qualquer mudança na atividade das 'partículas' de que o sistema em observação é composto. A 'energia' representa, então, as mudanças no potencial da membrana piramidal cortical; essas mudanças produzem flutuações no potencial de campo local do córtex.

Na teoria da informação, a primeira definição de entropia foi a de Shannon, em 1948. Depois, em 1984, Johnson e Shore ¹⁰ a aplicaram ao espectro de potência de um sinal. Nesse contexto, a entropia descreve a irregularidade, complexidade ou grau de incerteza de um sinal. Vejamos um exemplo simples: um sinal em que os valores seqüenciais são alternadamente de uma determinada magnitude fixa e depois de outra tem um valor de entropia de zero, ou seja, o sinal é completamente regular e totalmente previsível. Um sinal em que os valores seqüenciais são provenientes de um gerador de números aleatórios tem níveis maiores de complexidade e entropia. Um melhor entendimento clínico sobre eletromiografia de superfície, entropia de estado e entropia de resposta é de fundamental importância. A eletromiografia de superfície (EMGs) fornece a adição algébrica de atividade elétrica em uma população de fibras de músculo. Há uma relação direta entre amplitude EMGs e tensão de músculo durante a contração muscular isométrica (sem movimento) ¹¹. Em pacientes conscientes sem uso de agentes anestésicos, alta atividade tônica observada na eletromiografia, correlaciona-se positivamente com o nível de estímulo, vigilância ou estresse psicológico. Atividade fásica aumentada na EMGs está associada com períodos de estresse somático, por exemplo dor ¹². Na monitorização do paciente inconsciente, a EMGs deve ser mensurada na musculatura frontal, que tem um comprimento relativamente fixo, o qual diminui a influência potencialmente complicadora na variação do comprimento das fibras (contração isotônica). Esta musculatura é preferida, também, por causa de sua inervação pelas fibras eferentes viscerais especiais do nervo facial. É importante lembrar que esta musculatura é derivada dos arcos branquiais e estes são considerados formações viscerais.

A EMGs da musculatura frontal fornece uma simples e não invasiva medida de um aspecto do tônus autonômico. Contrações voluntárias e involuntárias da musculatura frontal são respostas representadas por inervações através de vias distintas, já que a atividade tônica (basal) e a atividade fásica (abruptamente aumentada) na EMGs podem ser diferentemente afetadas por níveis alterados de vigilância ou agentes bloqueadores neuromusculares ^13-15.

A diminuição da vigilância que acompanha a indução da anestesia geral é tipicamente associada com a dramática diminuição na atividade frontal tônica. Vários autores ^14,16,17 concluíram que aumento na atividade fásica na presença de drogas que deprimem a amplitude EMGs é um indicativo de anestesia inadequada. Além disso, todos estes investigadores observaram que a atividade fásica medida pela EMGs pode acorrer na presença de agentes bloqueadores neuromusculares.

Tem sido demonstrado que, pelo menos, três tipos fundamentalmente diferentes de estímulos - emoção, sons e isquemia - podem evocar um aumento fásico na amplitude EMG de superfície durante estados de baixa vigilância.

A EMGs pode ter utilidade na titulação de opióides: músculos faciais não são somente voluntários, mas também inervados por centros emotivos localizados no tronco cerebral (relacionados a emoções/estresse). Embora a ativação eletromiográfica intra-operatória com o movimento do paciente seja um fenômeno quantal, pequenas mudanças na EMGs podem refletir inadequação analgésica (componente, sub-cortical com bloqueio inadequado). Mathews e col. ¹⁸ mostraram que o uso de opióides após cirurgia diminuiu a EMGs. Além disso, a EMGs pode atuar mais rápido que o BIS em reações de despertar. Kern e col. ¹⁹ concluíram que EMGs apresenta correspondência em resposta a estímulos nocivos aplicados a voluntários. Shander e col. ²⁰ também mostraram que EMGs podem predizer necessidade de analgésicos, permitindo controle mais efetivo intra-operatório da analgesia (componente sub-cortical). Lennon ²¹ em trabalho intitulado Effect of partial neuromuscular blockade on intraoperative electromyography in patients undergoing resection of acoustic neuromas, concluiu que graus moderados de bloqueio neuromuscular podem ser alcançados sem comprometer a monitorização eletromiográfica do nervo facial. Edmonds ¹⁵ mostrou que EMGs, em resposta ao estresse (dor), pode mensurar função do tronco cerebral a qual é independente do nível de consciência (córtex). Dutton ²² em recente estudo, intitulado Craniofacial electromyogram activation response: another indicator of anesthetic depth, concluiu que a resposta eletromiográfica pode ser utilizada para estimar a profundidade anestésica.

Um biopotencial captado na região frontal de um paciente inclui um componente eletromiográfico significante criado pela atividade muscular. O sinal eletromiográfico tem um espectro amplo e semelhante a ruído e, durante a anestesia, predomina tipicamente nas freqüências acima de 30 Hz. O componente do sinal eletroencefalográfico predomina nas freqüências inferiores (aproximadamente até 30 Hz) contidas nos biopotenciais existentes nos eletrodos. Em freqüências mais elevadas, a potência eletroencefalográfica diminui exponencialmente.

O súbito aparecimento de dados de sinais eletroencefalográficos muitas vezes indica que o paciente está respondendo a alguns estímulos externos, como por exemplo, a estímulos dolorosos, ou seja, pode ser nocicepção em decorrência de algum evento cirúrgico. Respostas desse tipo podem ser o resultado de um nível insuficiente de anestésico. Se a estimulação continuar sem que sejam administrados quaisquer analgésicos adicionais, é muito provável que o nível de hipnose se torne mais superficial. Portanto, o sinal eletromiográfico pode dar uma indicação da iminência do despertar. Observe que, devido à freqüência mais elevada do sinal eletromiográfico, o tempo de amostragem pode ser significantemente mais curto do que para os dados de sinais eletroencefalográficos, que são de freqüência mais baixa. Com isso, os dados eletromiográficos podem ser calculados com freqüência maior de modo que o indicador diagnóstico geral possa indicar rapidamente as mudanças que ocorrerem no estado do paciente.

Para maior clareza deve-se considerar dois indicadores de entropia, um sobre a faixa de freqüência dominante do EEG somente e outro sobre a faixa completa de freqüências, incluindo componentes eletroencefalográficos e eletromiográficos. A 'entropia de situação' (SE) é calculada sobre a faixa de freqüência de 0,8 Hz a 32 Hz. Ela inclui a parte eletroencefalográfica-dominante do espectro e, por conseguinte, reflete primariamente o estado cortical do paciente. As janelas de tempo para a SE são idealmente escolhidas para cada componente de freqüência específica, variando de 60 s a 15 s. A 'entropia de resposta' (RE) é calculada sobre a faixa de freqüência de 0,8 Hz a 47 Hz. Inclui a parte eletroencefalográfica-dominante e a parte eletromiográfico-dominante do espectro. As janelas de tempo para a RE são idealmente escolhidas para cada freqüência, a mais longa sendo igual a 15,36 s e a mais curta (aplicada a freqüências entre 32 Hz e 47 Hz) sendo de 1,92 s.

É conveniente normalizar esses dois parâmetros de entropia de modo que a RE fique igual à SE sempre que a potência eletromiográfica (a soma da potência espectral entre 32 Hz e 47 Hz) for igual a zero, pois assim a diferença entre RE e SE servirá como indicador da atividade eletromiográfica. Dar-se-á, à faixa de freqüência de 0,8 Hz a 32 Hz o nome de 'R_low', e à faixa de freqüência de 32 Hz a 47 Hz o de 'R_high'. Chama-se-á de 'R_low+high' à faixa de freqüência combinada de 0,8 Hz a 47 Hz. Assim, quando os componentes espectrais dentro da R_high são iguais a zero, os valores de entropia não-normalizados, S[R_low] e SN[R_low+R_high], irão coincidir, enquanto que para as entropias normalizadas obtém-se a desigualdade SN[R_low] > SN[R_low+R_high]. A etapa de normalização é, portanto, redefinida para SE da seguinte forma:

Para a RE, o valor de entropia normalizado é calculado de acordo com a equação:

Conseqüentemente, a RE varia de 0 a 1, enquanto que a SE varia de 0 a log(N[R_low])/log(N[R_low+high]) < 1. Os dois valores de entropia coincidem quando P(f_i) = 0 para todos os f_i da faixa [R_high]. Quando existe atividade eletromiográfica, os componentes espectrais na faixa [R_high] diferem significantemente de zero, e a RE é superior à SE.

Com essas definições, a SE e a RE têm para o anestesiologista propósitos informativos distintos. A entropia de situação constitui uma quantidade suficientemente estável para que ele, consultando rapidamente um único número, possa ter uma idéia do estado cortical em que o paciente se encontra em qualquer dado momento. As janelas de tempo da SE são selecionadas de modo que as flutuações transitórias sejam retiradas dos dados. A entropia de resposta, por outro lado, reage rapidamente à mudanças. Os papéis distintos desses parâmetros são demonstrados, tipicamente, durante o despertar, quando, inicialmente, a RE aumenta juntamente com a ativação muscular, para ser seguida - poucos segundos depois - pela SE.

A intubação traqueal representa um momento de grande estresse para o paciente, traduzido por alterações hemodinâmicas, endócrino-metabólicas ²³ (sub-corticais) e corticais (sistema nervoso central). Randel e col. ²⁴ relataram que pacientes ventilados com isoflurano em óxido nitroso e oxigênio, apresentaram ativação simpática representada por aumento na freqüência cardíaca sem alteração na resposta pressórica à intubação e que a medicação pré-anestésica com opióides, pode prevenir aumentos na concentração plasmática de adrenalina, porém não de noradrenalina, após laringoscopia e intubação. Outros autores avaliaram a influência de 2 µg.kg^-1, por via venosa, de fentanil associado ao propofol na atenuação das respostas hemodinâmicas e corticais (através do BIS) à intubação, concluindo que esta técnica foi eficiente em bloquear as respostas hemodinâmicas, sem atenuar a resposta da atividade cortical cerebral ²⁵. Billar e col. ²⁶ demonstraram que 2 µg.kg^-1 de fentanil associado ao propofol diminuem a pressão sangüínea e a freqüência cardíaca em resposta à intubação. Neste estudo, comparouse a influência do sevoflurano isoladamente (G4) e sevoflurano associado ao fentanil (G1, G2 e G3) avaliando as respostas corticais cerebrais (BIS e SE) , sub-corticais (RE) e hemodinâmicas (PAS, PAD e FC), assim como a resposta motora à intubação (clínica). Em relação à atividade cortical cerebral houve variações importantes no BIS entre os momentos M₂ a M₃, nos grupos: G1 e G4 com valores atingindo limites considerados entre consciência e inconsciência apenas no G4, podendo produzir o chamado estresse pós-traumático, sendo esta complicação mais provável quando o despertar é acompanhado de dor ²⁷. Os valores de SE evidenciaram trajetória semelhante à do BIS, na monitorização da atividade cortical cerebral. Todos os pacientes do G4 e 66% do G1 apresentaram resposta motora ao procedimento (IOT), o que não está de acordo com trabalho de Vernon e col. ²⁸, o qual evidencia que com valores de BIS abaixo de 40, a probabilidade de movimento é praticamente nula tanto em técnicas anestésicas com o uso propofol/alfentanil como isoflurano/alfentanil. Vale ressaltar, entretanto, que o movimento é sub-cortical e BIS reflete diretamente o componente cortical e, apenas, indiretamente, o sub-cortical ^29-31. Os nossos resultados sugerem uma dissociação entre os níveis de hipnose e de analgesia em G1, G2 e G4, haja vista a presença de movimento à intubação nos grupos G1 e G4 e um gap maior que 10 no G2 (o que representou, também, entre os momentos M₂ e M₃, um p < 0,05%, para os valores de RE). Apenas o G3 não mostrou diferença significativa entre os momentos M₂ e M₃ para a variável RE, o que pode refletir melhor controle anestésico. Nos pacientes do grupos: G1, G2 e G3, os parâmetros PAS, PAD e FC diminuíram significativamente de M₁ a M₃, onde M₃ sempre apresentou os mais baixos escores. Clinicamente, entretanto, estas variações não foram relevantes. No G4, não houve mudanças importantes nos parâmetros hemodinâmicos (PAS e PAD) entre M₁ e M₃ (p > 0,05), excetuando-se apenas a FC (p < 0,05), com maiores valores registrados em M₃. Não foram observadas respostas motoras às manobras de intubação orotraqueal nos grupos G2 e G3 o que poderia sugerir a dose de 5 µg.kg^-1 como ideal para IOT. Contudo, a entropia de resposta mostrou que o mais eficiente bloqueio da atividade sub-cortical aconteceu no G3. Assim, este estudo mostrou que o sevoflurano isoladamente, associado a 2,5 µg.kg^-1 ou 5 µg.kg^-1 de fentanil não bloqueou efetivamente as respostas dos componentes cortical e sub-cortical do SNC, fato observado com a dose de 7,5 µg.kg^-1 com a qual ocorreu melhor controle destes componentes anestésicos.

Apresentado em 30 de junho de 2003

Aceito para publicação em 07 de outubro de 2003

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Recebido do Serviço de Anestesiologia do Hospital São Lucas de Cirurgia & Anestesia, Fortaleza, CE; Trabalho vencedor do Prêmio Carlos Parsloe de 2003 em Anestesia Inalatória

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  02 Jul 2004
• Data do Fascículo
  Jun 2004

Histórico

• Aceito
  07 Out 2003
• Recebido
  30 Jun 2003