El BIS es una escala multivariante derivada del electroencefalograma que, cuando se utiliza un fármaco como el propofol, se correlaciona con la tasa metabólica de la glucosa. Tanto la pérdida de conciencia como el despertar de la anestesia se correlacionan con esta escala. La eficacia de la monitorización del índice BIS no está exenta de controversia. Algunos estudios controlados han encontrado que el uso del BIS redujo la incidencia de la memoria, pero esto no se confirmó en varios estudios multicéntricos muy grandes sobre la conciencia. Una revisión Cochrane de 2014 encontró que «Cuatro estudios (7761 pacientes) que utilizaron los signos clínicos como guía para la administración de anestesia en la práctica estándar, como grupo de control, demostraron una reducción significativa del riesgo de sensibilización con la monitorización del BIS. Cuatro estudios (26.530 pacientes) compararon la monitorización del BIS con la monitorización de los gases anestésicos al final de la corriente (ETAG) como guía para la administración de la anestesia y no demostraron ninguna diferencia en términos de sensibilización intraoperatoria». La Sociedad de Anestesiología Reanimación y Terapéutica del Dolor de Madrid recomienda la monitorización de la profundidad anestésica de acuerdo con la evidencia basada en la literatura. El BIS, sin embargo, no está explícitamente respaldado. De hecho, citan una declaración de la Sociedad Americana de Anestesiólogos (ASA) en la que se dice que la decisión de monitorizar la función cerebral debe tomarse de forma individual.
No se ha demostrado que el índice biespectral mida el nivel de conciencia, independientemente de la causa de la reducción de la conciencia (ya sea por fármacos, enfermedad metabólica, hipotermia, traumatismo craneal, hipovolemia, sueño natural, etc.). No todos los pacientes inconscientes tendrán un valor de BIS bajo, aunque el estado clínico general puede ser muy diferente de unos a otros, y el pronóstico también puede diferir. Además, no todos los pacientes conscientes tendrán un valor de BIS alto.
El índice biespectral es propenso a los artefactos. Algunos pacientes conscientes a los que se les administran agentes bloqueantes neuromusculares como la succinilcolina pueden tener puntuaciones bajas del índice biespectral; por lo tanto, el BIS puede no detectar la conciencia en dichos pacientes. No se puede confiar en sus cifras en todas las situaciones, incluidas la muerte cerebral, la parada circulatoria o la hipotermia. Un monitor del sistema nervioso autónomo (el primer monitor comercial fue el monitor ANEMON-I, desarrollado por la antigua empresa suiza Medical System SA sobre la base de la patente WO1997037586) puede ser más apropiado para evaluar deliberadamente la reacción a los estímulos nocivos durante la cirugía. Sin embargo, un monitor del sistema nervioso central puede ser más apropiado para monitorizar la conciencia. Después de la publicación del ensayo B-Aware, se sugirió que asegurar que el índice BIS estuviera por debajo de 60 reducía el riesgo de conciencia anestésica durante la cirugía para un grupo de «alto riesgo», cuando se utilizaba una técnica anestésica convencional. Sin embargo, este resultado no fue reproducido por un ensayo de control aleatorio publicado recientemente, el «B-Unaware Trial». En él, el uso de la monitorización del BIS no se asoció a una menor incidencia de la conciencia anestésica. En algunos casos, el BIS puede subestimar la profundidad de la anestesia, lo que lleva al anestesista a administrar una dosis de agente(s) anestésico(s) superior a la necesaria. En estos casos, el paciente puede ser anestesiado a un nivel de BIS inferior al necesario para la cirugía o procedimiento, lo que se denomina «tratamiento del BIS», y puede dar lugar a un nivel de anestesia más profundo del necesario).
La monitorización del EEG en pacientes de la UCI se ha empleado de una forma u otra durante más de dos décadas. La monitorización del BIS también se utiliza durante el transporte de pacientes en estado crítico en ambulancias, helicópteros y otros vehículos.
Algunos estudios muestran una mayor incidencia de conciencia intraoperatoria en niños, en comparación con los adultos. Ya se ha demostrado la correlación entre el índice biespectral en niños mayores de un año y el estado de conciencia, aunque en los pacientes más jóvenes el monitor no es fiable debido a las diferencias entre los patrones del EEG infantil inmaduro y los patrones del EEG adulto que utiliza el algoritmo del BIS.
Específicamente para la conciencia intraoperatoria, según un artículo de 2013 en The Atlantic, «Hoy en día, el monitor BIS se ha convertido en el dispositivo médico más controvertido de la anestesiología, si no de toda la cirugía».