Q:BIS モニターとは何か?

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A:BIS は、「Bispectral Index(バイスペクトラルインデックス)」の略である。「bi-」=接頭辞であり、「2・双・両・複・2重」を意味する。「spectral」=spectrum の形容詞形で「スペクトルの」の意味。「index」=「指標」。

BIS モニターは、患者の前額部にディスポ電極を取り付け、「脳波」及び「BIS値」を表示するモニタである。「BIS 値」は鎮静の程度を 0~100 の数値で表示する。この値は、Covidien 社独自の計算技術により求められた数値である。

値が高いほど覚醒を意味し、値が低くなるにつれ催眠(鎮静状態)が深くなっていることを示す、鎮静度をモニターする指標である。
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そもそも、人間の「覚醒度」というか「意識」というのは何だろうか? これは、未だにはっきりとした答えは存在しない。しかし、臨床で実用的に BIS モニターが活用されている現在、「人間の意識とは何ぞや?」に対する、一つの答えは提出されている。

BIS 値を算出するためのアルゴリズムというか計算方法は、一般には公開されておらず、いわゆる「ブラックボックス」であり「企業秘密」なのだ。

以下は、私の個人的な洞察である。

BIS モニターは 4 つの電極を使用して、2 チャンネルの脳波を導出している。脳波導出のための電極は ① と ③ であり、② はいわゆる不関電極、④ は眼球運動による主に筋電図を導出している。

この脳の離れた部位から導出される 2 つの脳波を、周波数解析(スペクトルに分解)して、その 2 つの脳波が、どれくらい相同性を有しているかを、一つの数字で表現したのが BIS 値である。

2 ヶ所から導出した脳波が相同性をもっていればいるほど、脳が全体として統合的に機能している状態であることが推測され、逆に相同性が少なければ、脳は全体としては統合的に機能していないことが伺われるということなのだ。

「意識」とは、脳全体がある目的を持って、統合的に機能している状態であり、意識が低下した状態と言うのは、脳の個々の部分は電気活動があっても、お互いに意味のある機能的な伝達を十分には行っておらず混沌とした状態であり、それが意識が障害された状態と言うことだ。

さらに、具体的な卑近な生理学的な事象で例を挙げるとすれば、一番イメージがし易いのは、心臓の洞調律状態と心房細動の状態である。

洞調律状態とは、全ての心房の心筋細胞が洞結節というペースメーカの指令の元に、一つの目的、つまり心房全体の調和した収縮という目的のために、統合的に機能している状態であるのに対して、心房細動状態というのは、心房心筋の個々の部分は電気活動があっても、お互いに意味のある機能的な伝達を行っておらず混沌とした状態であり、その結果として、有効な心房収縮が障害され、心房の心室に対する補助ポンプとしての機能を喪失した状態になってしまっているのである。

おそらく、BIS 値を計算するアルゴリズムは常に改良され、より鎮静度を的確に表現できる数値となるように進化し続けているのだろうが、基本的には 2 ヶ所から導出した脳波を、一定の処理を行って見比べることで、脳の統合的機能がどの程度実現されているのかを測定しているのである。

「バイ・スペクトラル・インデックス」とは、正にその点を一言で言い尽くした命名といえるだろう。麻酔に一大革命をもたらした機器の一つといって過言ではないと思う。

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