Ulrich Grundmann

Application of Bispectral Index and Narcotrend index to the measurement of the electroencephalographic effects of isoflurane with and without burst suppression.

Background:The Narcotrend® monitor (MonitorTechnik, Bad Bramstedt, Germany) has recently been introduced as an intraoperative monitor of anesthetic state, based on a classification scheme originally developed for visual assessment of the electroencephalogram. The authors compared the performance of the Narcotrend® index (software version 4.0) to the Bispectral Index® (BIS®, version XP; Aspect Medical Systems, Natick, MA) as electroencephalographic measures of isoflurane drug effect during general anesthesia. Methods:The authors observed 15 adult patients scheduled to undergo radical prostatectomy with a combined epidural–isoflurane general anesthesia technique. At least 45 min after induction of general anesthesia, during a phase of constant surgical stimulation, end-tidal isoflurane concentrations were varied between 0.5 and 2.0 multiples of minimum alveolar concentration, and the BIS® and the Narcotrend® index were recorded. The prediction probability (PK) was calculated for the BIS® and the Narcotrend® index to predict isoflurane effect compartment concentration for each measure. The correlation analysis of the BIS® and the Narcotrend® index with the isoflurane effect compartment concentration was obtained by pharmacodynamic modeling based on two sigmoidal curves to account for the discontinuity in both indices with the onset of burst suppression. Results:The prediction probabilities were indistinguishable (BIS® PK = 0.72 ± 0.07 (mean ± SD); range, 0.61–0.84; Narcotrend® index PK = 0.72 ± 0.10; range, 0.51–0.87), as were the correlations between the electroencephalographic measures and isoflurane effect compartment concentrations (BIS® R2 = 0.82 ± 0.12; Narcotrend® index R2 = 0.85 ± 0.09). The pharmacodynamic models for the BIS® and the Narcotrend® index yielded nearly identical results. Conclusions:The BIS® and the Narcotrend® index detected the electroencephalographic effects of isoflurane equally. Combining two fractional sigmoid Emax models adequately described the data before and after the onset of burst suppression.

Sedation and analgesia for brief diagnostic and therapeutic procedures in children

The number of diagnostic and therapeutic procedures done outside of the operating room and the intensive care unit has increased substantially in recent years. In parallel, the management of acute pain and anxiety in children undergoing therapeutic and diagnostic procedures has developed considerably in the past two decades. The primary goal of procedural sedation and analgesia is the safe and efficacious control of emotional distress and pain. The availability of non-invasive monitoring, short-acting opioids and sedatives has broadened the possibilities of sedation and analgesia in children in diverse settings. While most of these procedures themselves pose little risk to the child, the administration of sedation or analgesia may add substantial risk to the patient. This article reviews the current status of sedation and analgesia for invasive and non-invasive procedures in children providing an evidence-based approach to several topics of importance, including patient assessment, personnel requirements, equipment, monitoring, and drugs.

[Remifentanil-propofol anesthesia in vertebral disc operations: a comparison with desflurane-N2O inhalation anesthesia. Effect on hemodynamics and recovery].

ZusammenfassungFragestellung: Unterscheidet sich eine totale intravenöse Anästhesie mit Propofol (P) und Remifentanil (R) von einer Inhalationsanästhesie mit Desfluran (D) und Lachgas (L) bei lumbalen Bandscheibenoperationen hinsichtlich der Steuerbarkeit der Narkose, der Beeinflussung hämodynamischer Parameter, des Aufwachverhaltens und des postoperativen Analgetikabedarfs der Patienten? Methodik: 50 Patienten (ASA I–II, 18–65 Jahre) wurden randomisiert entweder einer P/R- oder D/L-Gruppe zugeteilt. Nach standardisierter Narkoseeinleitung (1 µg/kg Remifentanil, 1,5 mg/kg Propofol, 0,1 mg/kg Cisatracurium) wurde die Anästhesie in der D/L-Gruppe bedarfsadaptiert mit Desfluran in 50% N2O und in der P/R-Gruppe mit 2 mg/kg/h Propofol und 0,5 µg/kg/min Remifentanil aufrechterhalten, wobei die Remifentanildosis nach 15 min halbiert wurde.Am Operationsende unmittelbar vor der Umlagerung in die horizontale Rückenlage wurde die Zufuhr der Anästhetika abrupt unterbrochen und folgende Aufwachzeiten erfaßt: Eintritt Spontanatmung (VT>4 ml/kg), Extubation, Augenöffnen, richtiges Benennen von Namen und Geburtsdatum und der Analgetikabedarf der ersten 2 postoperativen Stunden im Aufwachraum. Ergebnisse: Die Patienten der D/L-Gruppe reagierten auf den Intubationsreiz und die Hautinzision mit signifikanten Blutdruckanstiegen und zeigten signifikant höhere Herzfrequenzwerte, während ansonsten die hämodynamischen Parameter während des Narkoseverlaufs vergleichbar waren. Die Patienten der P/R-Gruppe erreichten signifikant früher eine stabile Spontanatmung (3,2 vs. 6,4 min), konnten früher extubiert werden (3,8 vs. 9,5 min), öffneten früher die Augen (3,0 vs. 11,5 min) und waren eher in der Lage, ihren Namen und Geburtsdatum zu benennen (4,8 vs. 14,3 min), wiesen aber auch signifikant häufiger Muskelzittern auf. Keine signifikanten Unterschiede fanden sich im Analgetikabedarf sowie in der Inzidenz von Übelkeit und Erbrechen. Schlußfolgerung: Die Patienten erwachen aus der TIVA mit Propofol/Remifentanil schneller als aus der Desfluran/N2O-Narkose und erreichen schneller ein höheres Vigilanzniveau, wobei die geringe Intensität postoperativer Wundschmerzen nach Bandscheibenoperationen kein aufwendiges Konzept zur postoperativen Analgesie erfordert.AbstractObjective: To ascertain whether there is a difference between total intravenous anaesthesia with propofol (P) and remifentanil (R) and inhalational anaesthesia with desflurane (D) and nitrous oxide (N) with regard to haemodynamic reactions, recovery profile and postoperative analgesic demand in patients scheduled for elective microsurgical vertebral disc resection. Methods: 50 patients (ASA I–II, 18–65 years) were randomly assigned to receive total intravenous anaesthesia with propofol and remifentanil or inhalational anaesthesia with desflurane and nitrous oxide. After standardised induction of anaesthesia in both groups (1 µg·kg−1 remifentanil, 1.5 mg·kg−1 propofol, 0.1 mg·kg−1 cisatracurium), anaesthesia was maintained in the D/N group with desflurane in 50% N2O. The patients of the P/R group received a constant infusion of 2 mg·kg−1·h−1 propofol and a constant infusion of 0.5 µg·kg−1·min−1 remifentanil, which was reduced after 15 min by 50%. The administration of desflurane and the infusion of the anaesthetics were adjusted to maintain a surgical depth of anaesthesia. At the end of surgery the anaesthetics were discontinued and early emergence from anaesthesia was assessed by measuring time to spontaneous ventilation (VT>4 ml/kg), tracheal extubation, opening of the eyes and stating correct name and data of birth. The frequency of analgesics and total demand for analgesics were determined using patient-controlled analgesia and recorded for 2 h postoperatively. In addition the pain level of the patients was measured on a visual analogue scale and the incidence of postoperative shivering, nausea and vomiting was noted. Results: Patients anaesthetised with desflurane responded to tracheal intubation and skin incision with increasing blood pressure and showed higher heart rates than patients anaesthetised with propofol and remifentanil, but there were no other haemodynamic differences between the groups in response to surgical stimuli. There were significantly shorter times to spontaneous ventilation (3.2 vs. 6.3 min), extubation (3.8 vs. 9.5 min), eye opening (3.0 vs. 11.5 min) and giving name and date of birth (4.8 vs. 14.3 min) in patients anaesthetised with remifentanil and propofol than in those receiving desflurane and nitrous oxide. In addition, patients anaesthetised with remifentanil and propofol had a greater incidence of postoperative shivering. There were no significant differences between the two groups in the patients’ pain scores, analgesic demand and incidence of nausea and vomiting. Conclusion: Patients anaesthetised with propofol and remifentanil have significantly shorter emergence times than patients anaesthetised with desflurane and nitrous oxide. The low incidence of postoperative pain after microsurgical vertebral disc resections requires no large-scale analgesic therapy, even after total intravenous anaesthesia including remifentanil.

Remifentanil-Propofol- Anästhesie bei Bandscheibenoperationen: ein Vergleich mit einer Desfluran-N 2 O- Inhalationsanästhesie

ZusammenfassungFragestellung: Unterscheidet sich eine totale intravenöse Anästhesie mit Propofol (P) und Remifentanil (R) von einer Inhalationsanästhesie mit Desfluran (D) und Lachgas (L) bei lumbalen Bandscheibenoperationen hinsichtlich der Steuerbarkeit der Narkose, der Beeinflussung hämodynamischer Parameter, des Aufwachverhaltens und des postoperativen Analgetikabedarfs der Patienten? Methodik: 50 Patienten (ASA I–II, 18–65 Jahre) wurden randomisiert entweder einer P/R- oder D/L-Gruppe zugeteilt. Nach standardisierter Narkoseeinleitung (1 µg/kg Remifentanil, 1,5 mg/kg Propofol, 0,1 mg/kg Cisatracurium) wurde die Anästhesie in der D/L-Gruppe bedarfsadaptiert mit Desfluran in 50% N2O und in der P/R-Gruppe mit 2 mg/kg/h Propofol und 0,5 µg/kg/min Remifentanil aufrechterhalten, wobei die Remifentanildosis nach 15 min halbiert wurde.Am Operationsende unmittelbar vor der Umlagerung in die horizontale Rückenlage wurde die Zufuhr der Anästhetika abrupt unterbrochen und folgende Aufwachzeiten erfaßt: Eintritt Spontanatmung (VT>4 ml/kg), Extubation, Augenöffnen, richtiges Benennen von Namen und Geburtsdatum und der Analgetikabedarf der ersten 2 postoperativen Stunden im Aufwachraum. Ergebnisse: Die Patienten der D/L-Gruppe reagierten auf den Intubationsreiz und die Hautinzision mit signifikanten Blutdruckanstiegen und zeigten signifikant höhere Herzfrequenzwerte, während ansonsten die hämodynamischen Parameter während des Narkoseverlaufs vergleichbar waren. Die Patienten der P/R-Gruppe erreichten signifikant früher eine stabile Spontanatmung (3,2 vs. 6,4 min), konnten früher extubiert werden (3,8 vs. 9,5 min), öffneten früher die Augen (3,0 vs. 11,5 min) und waren eher in der Lage, ihren Namen und Geburtsdatum zu benennen (4,8 vs. 14,3 min), wiesen aber auch signifikant häufiger Muskelzittern auf. Keine signifikanten Unterschiede fanden sich im Analgetikabedarf sowie in der Inzidenz von Übelkeit und Erbrechen. Schlußfolgerung: Die Patienten erwachen aus der TIVA mit Propofol/Remifentanil schneller als aus der Desfluran/N2O-Narkose und erreichen schneller ein höheres Vigilanzniveau, wobei die geringe Intensität postoperativer Wundschmerzen nach Bandscheibenoperationen kein aufwendiges Konzept zur postoperativen Analgesie erfordert.AbstractObjective: To ascertain whether there is a difference between total intravenous anaesthesia with propofol (P) and remifentanil (R) and inhalational anaesthesia with desflurane (D) and nitrous oxide (N) with regard to haemodynamic reactions, recovery profile and postoperative analgesic demand in patients scheduled for elective microsurgical vertebral disc resection. Methods: 50 patients (ASA I–II, 18–65 years) were randomly assigned to receive total intravenous anaesthesia with propofol and remifentanil or inhalational anaesthesia with desflurane and nitrous oxide. After standardised induction of anaesthesia in both groups (1 µg·kg−1 remifentanil, 1.5 mg·kg−1 propofol, 0.1 mg·kg−1 cisatracurium), anaesthesia was maintained in the D/N group with desflurane in 50% N2O. The patients of the P/R group received a constant infusion of 2 mg·kg−1·h−1 propofol and a constant infusion of 0.5 µg·kg−1·min−1 remifentanil, which was reduced after 15 min by 50%. The administration of desflurane and the infusion of the anaesthetics were adjusted to maintain a surgical depth of anaesthesia. At the end of surgery the anaesthetics were discontinued and early emergence from anaesthesia was assessed by measuring time to spontaneous ventilation (VT>4 ml/kg), tracheal extubation, opening of the eyes and stating correct name and data of birth. The frequency of analgesics and total demand for analgesics were determined using patient-controlled analgesia and recorded for 2 h postoperatively. In addition the pain level of the patients was measured on a visual analogue scale and the incidence of postoperative shivering, nausea and vomiting was noted. Results: Patients anaesthetised with desflurane responded to tracheal intubation and skin incision with increasing blood pressure and showed higher heart rates than patients anaesthetised with propofol and remifentanil, but there were no other haemodynamic differences between the groups in response to surgical stimuli. There were significantly shorter times to spontaneous ventilation (3.2 vs. 6.3 min), extubation (3.8 vs. 9.5 min), eye opening (3.0 vs. 11.5 min) and giving name and date of birth (4.8 vs. 14.3 min) in patients anaesthetised with remifentanil and propofol than in those receiving desflurane and nitrous oxide. In addition, patients anaesthetised with remifentanil and propofol had a greater incidence of postoperative shivering. There were no significant differences between the two groups in the patients’ pain scores, analgesic demand and incidence of nausea and vomiting. Conclusion: Patients anaesthetised with propofol and remifentanil have significantly shorter emergence times than patients anaesthetised with desflurane and nitrous oxide. The low incidence of postoperative pain after microsurgical vertebral disc resections requires no large-scale analgesic therapy, even after total intravenous anaesthesia including remifentanil.

Remifentanil-Propofol-Anästhesie bei Bandscheibenoperationen : ein Vergleich mit einer Desfluran-N2O-Inhalationsanästhesie : Effekte auf Hämodynamik und Aufwachverhalten

ZusammenfassungFragestellung: Unterscheidet sich eine totale intravenöse Anästhesie mit Propofol (P) und Remifentanil (R) von einer Inhalationsanästhesie mit Desfluran (D) und Lachgas (L) bei lumbalen Bandscheibenoperationen hinsichtlich der Steuerbarkeit der Narkose, der Beeinflussung hämodynamischer Parameter, des Aufwachverhaltens und des postoperativen Analgetikabedarfs der Patienten? Methodik: 50 Patienten (ASA I–II, 18–65 Jahre) wurden randomisiert entweder einer P/R- oder D/L-Gruppe zugeteilt. Nach standardisierter Narkoseeinleitung (1 µg/kg Remifentanil, 1,5 mg/kg Propofol, 0,1 mg/kg Cisatracurium) wurde die Anästhesie in der D/L-Gruppe bedarfsadaptiert mit Desfluran in 50% N2O und in der P/R-Gruppe mit 2 mg/kg/h Propofol und 0,5 µg/kg/min Remifentanil aufrechterhalten, wobei die Remifentanildosis nach 15 min halbiert wurde.Am Operationsende unmittelbar vor der Umlagerung in die horizontale Rückenlage wurde die Zufuhr der Anästhetika abrupt unterbrochen und folgende Aufwachzeiten erfaßt: Eintritt Spontanatmung (VT>4 ml/kg), Extubation, Augenöffnen, richtiges Benennen von Namen und Geburtsdatum und der Analgetikabedarf der ersten 2 postoperativen Stunden im Aufwachraum. Ergebnisse: Die Patienten der D/L-Gruppe reagierten auf den Intubationsreiz und die Hautinzision mit signifikanten Blutdruckanstiegen und zeigten signifikant höhere Herzfrequenzwerte, während ansonsten die hämodynamischen Parameter während des Narkoseverlaufs vergleichbar waren. Die Patienten der P/R-Gruppe erreichten signifikant früher eine stabile Spontanatmung (3,2 vs. 6,4 min), konnten früher extubiert werden (3,8 vs. 9,5 min), öffneten früher die Augen (3,0 vs. 11,5 min) und waren eher in der Lage, ihren Namen und Geburtsdatum zu benennen (4,8 vs. 14,3 min), wiesen aber auch signifikant häufiger Muskelzittern auf. Keine signifikanten Unterschiede fanden sich im Analgetikabedarf sowie in der Inzidenz von Übelkeit und Erbrechen. Schlußfolgerung: Die Patienten erwachen aus der TIVA mit Propofol/Remifentanil schneller als aus der Desfluran/N2O-Narkose und erreichen schneller ein höheres Vigilanzniveau, wobei die geringe Intensität postoperativer Wundschmerzen nach Bandscheibenoperationen kein aufwendiges Konzept zur postoperativen Analgesie erfordert.AbstractObjective: To ascertain whether there is a difference between total intravenous anaesthesia with propofol (P) and remifentanil (R) and inhalational anaesthesia with desflurane (D) and nitrous oxide (N) with regard to haemodynamic reactions, recovery profile and postoperative analgesic demand in patients scheduled for elective microsurgical vertebral disc resection. Methods: 50 patients (ASA I–II, 18–65 years) were randomly assigned to receive total intravenous anaesthesia with propofol and remifentanil or inhalational anaesthesia with desflurane and nitrous oxide. After standardised induction of anaesthesia in both groups (1 µg·kg−1 remifentanil, 1.5 mg·kg−1 propofol, 0.1 mg·kg−1 cisatracurium), anaesthesia was maintained in the D/N group with desflurane in 50% N2O. The patients of the P/R group received a constant infusion of 2 mg·kg−1·h−1 propofol and a constant infusion of 0.5 µg·kg−1·min−1 remifentanil, which was reduced after 15 min by 50%. The administration of desflurane and the infusion of the anaesthetics were adjusted to maintain a surgical depth of anaesthesia. At the end of surgery the anaesthetics were discontinued and early emergence from anaesthesia was assessed by measuring time to spontaneous ventilation (VT>4 ml/kg), tracheal extubation, opening of the eyes and stating correct name and data of birth. The frequency of analgesics and total demand for analgesics were determined using patient-controlled analgesia and recorded for 2 h postoperatively. In addition the pain level of the patients was measured on a visual analogue scale and the incidence of postoperative shivering, nausea and vomiting was noted. Results: Patients anaesthetised with desflurane responded to tracheal intubation and skin incision with increasing blood pressure and showed higher heart rates than patients anaesthetised with propofol and remifentanil, but there were no other haemodynamic differences between the groups in response to surgical stimuli. There were significantly shorter times to spontaneous ventilation (3.2 vs. 6.3 min), extubation (3.8 vs. 9.5 min), eye opening (3.0 vs. 11.5 min) and giving name and date of birth (4.8 vs. 14.3 min) in patients anaesthetised with remifentanil and propofol than in those receiving desflurane and nitrous oxide. In addition, patients anaesthetised with remifentanil and propofol had a greater incidence of postoperative shivering. There were no significant differences between the two groups in the patients’ pain scores, analgesic demand and incidence of nausea and vomiting. Conclusion: Patients anaesthetised with propofol and remifentanil have significantly shorter emergence times than patients anaesthetised with desflurane and nitrous oxide. The low incidence of postoperative pain after microsurgical vertebral disc resections requires no large-scale analgesic therapy, even after total intravenous anaesthesia including remifentanil.

Desflurane or isoflurane for paediatric ENT anaesthesia A comparison of intubating conditions and recovery profile

AbstractBackground: The inhaled anaesthetic desflurane is characterized by a rapid wash-in and wash-out and may be useful for short paediatric ENT procedures. Therefore, this study was designed to compare the effects of desflurane or isoflurane on intubating conditions and recovery characteristics in paediatric ENT patients. Methods: In this prospective, randomised investigation, we studied 44 children scheduled for ENT surgery, aged 4–12 yr and classified ASA I–II. After thiopentone induction (5–8 mg/kg) the lungs were ventilated by face mask and the vaporizer was dialed to 1 MAC (age-adapted) of desflurane of isoflurane. A reduced dose of vecuronium (0.05 mg/kg) was administered, and intubating conditions were rated 3 min later. Following tracheal intubation, 50% nitrous oxide were added, and the concentration of desflurane or isoflurane was adjusted according to clinical needs. At the end of surgery all anaesthetics were discontinued simultaneously and recovery times were recorded. Results: Intubating conditions were rated significantly better for desflurane (excellent or good 20 of 22) than for isoflurane (12 of 22). Recovery times were significantly shorter for desflurane than for isoflurane (mean±SE): spontaneous ventilation 4.0±0.5 min vs. 6.0±0.7 min, extubation 8.4±0.7 vs. 11.4±1.1 min and arrival at PACU 11.5±0.8 vs. 16.6±1.5 min. No airway complications (coughing, laryngospasm, or desaturation <97%) were noted for either anaesthetic. Conclusions: Following an intravenous induction improved intubating conditions, shorter recovery times and the lack of airway complications make desflurane a suitable alternative to isoflurane for paediatric ENT anaesthesia.ZusammenfassungDas Inhalationsanästhetikum Desfluran ist aufgrund seiner geringen Löslichkeit durch ein rasches Ein- und Auswaschverhalten gekennzeichnet. Dies könnte gerade im Kindesalter bei kurzdauernden HNO-Eingriffen von Vorteil sein, wenn dadurch die Intubationsbedingungen zu verbessern und die Aufwachphase zu beschleunigen wären. Dies sollte in der vorliegenden Untersuchung im Vergleich mit Isofluran überprüft werden. Methodik: Untersucht wurden 4–12jährige Kinder (ASA I–II), die sich einem kurzdauernden HNO-Elektiveingriff (z.B. Tonsillektomie) unterziehen mußten. Die Narkose wurde intravenös mit 5–8 mg/kg Thiopental eingeleitet; die anschließende Maskenbeatmung erfolgte mit 6 l/min O2, wobei der Desfluran- bzw. Isofluran-Vapor auf 1 MAC (altersadaptiert) geöffnet wurde. Nach 3 Beatmungshüben wurden 0,05 mg/kg Vecuronium injiziert und die Intubationsbedingungen 3 min später beurteilt. Die weitere Narkoseführung erfolgte nach den üblichen klinischen Kriterien mit Desfluran oder Isofluran in 50% N2O/O2, die Zufuhr endete mit der letzten operativen Maßnahme, danach wurden die üblichen Aufwachzeiten ermittelt. Gemäß Poweranalyse (α-Fehler<0,05, β-Fehler<0,10) war eine Gruppenstärke von je 20 Patienten erforderlich. Ergebnisse: Insgesamt wurden 44 Kinder (je n=22) untersucht. Die Intubationsbedingungen waren in der Desflurangruppe signifikant besser (sehr gut” oder „gut” bei 20 von 22 Kindern) als in der Isoflurangruppe (12 von 22; s. Tabelle 2). Auch die Aufwachzeiten waren nach Desflurananästhesie signifikant kürzer als nach Isofluran (x±SEM): Spontanatmung 4,0±0,5 min vs. 6,0±0,7 min, Extubation 8,4±0,7 vs. 11,4±1,1 min und Ankunft im AWR 11,5±0,8 vs. 16,6±1,5 min (s. Abb. 1). Atemwegskomplikationen (Husten, Laryngospasmus, Abfall der Sauerstoffsättigung <97%) traten in beiden Gruppen nicht auf. Schlußfolgerungen: Der Einsatz von Desfluran ist auch im Kindesalter eine interessante Alternative zu Isofluran und kann nach intravenöser Narkoseeinleitung mit besseren Intubationsbedingungen und kürzeren Aufwachzeiten einhergehen.

Cardiac Output and Liver Blood Flow in Humans: Effect of the Volatile Anesthetic Halothane

In 40 men with normal circulatory and liver function, from whom 10 were undergoing general anesthesia with halothane for minor orthopedic surgery, the relationship between hemodynamic parameters and total hepatic blood flow (HBF) was investigated. Cardiac output (CO) was measured noninvasively by means of the thoracic electrical bioimpedance method, systemic arterial blood pressure (BPsys, BPdia, mean arterial pressure) by an automated oscillometric device and HBF by indocyanine green clearance. In the subjects without halothane anesthesia no relationship was found between BP and HBF, but a significant correlation could be seen between CO and HBF, whereby the fraction of HBF decreased with increasing CO. In contrast, in the presence of halothane the systemic arterial blood pressure correlated with the HBF, indicating a loss of autoregulation of the liver circulation.