Použití elektrofyziologických markerů k predikci pooperační kognitivní dysfunkce

Vzhledem k tomu, že populace stárne a dochází k pokroku v lékařství, mnoho starších pacientů, kteří by dříve nebyli kandidáty na operaci, nyní podstupuje operace. U této skupiny starších pacientů je dobře známá mozková dysfunkce po anestezii a chirurgickém zákroku, jmenovala pooperační kognitivní dysfunkci.

Pooperační kognitivní dysfunkce (POCD) je termín používaný k popisu jemných změn v kognitivních funkcích, jako je paměť a exekutivní funkce. Nejčastěji pozorovanými problémy jsou poruchy paměti a zhoršený výkon při intelektuálních úkolech. V závažných případech může vést k neschopnosti vykonávat každodenní životní funkce. Uváděné údaje o incidenci pooperační kognitivní dysfunkce se liší v závislosti na skupině sledovaných pacientů, použité definici POCD, testech použitých ke stanovení diagnózy a jejich statistickému vyhodnocení, načasování testování a výběru kontrolní skupiny. Diagnóza POCD závisí na dostupnosti neuropsychologických testů. Ve velké prospektivní multicentrické kohortové studii bylo zjištěno, že přítomnost kognitivní dysfunkce 3 měsíce po nekardiální operaci byla spojena se zvýšenou mortalitou. Kromě toho pacienti s kognitivním poklesem po 1 týdnu měli zvýšené riziko předčasného odchodu z trhu práce a vyšší prevalenci doby, kdy dostávali sociální transfery. Mechanismy vedoucí k poruše kognitivních funkcí po anestezii a operaci nejsou dosud zcela jasné. Rizikové faktory pro rozvoj POCD souvisejí s charakteristikami pacienta, typem operace a vedením anestezie.

Kardiovaskulární, respirační, jaterní a renální insuficience jsou všechny spojeny se zhoršenou výkonností mozku. Je teoreticky zřejmé, že dostatečný intraoperační přívod kyslíku pro všechny životně důležité orgány je nezbytný, má-li se předejít pooperační mozkové dysfunkci. Casai et al zjistili, že desaturace mozku (snížení rSO2 < 75 % výchozí hodnoty) se objevila u 40 % starších pacientů po nekardiálních operacích a cerebrální desaturace byla spojena s vysokým výskytem POCD. Nedávný systematický přehled ukazuje, že snížení cerebrální saturace kyslíkem (rSO2) během kardiochirurgické operace může naznačovat nesprávné umístění kanyly CPB, zejména během operace aorty. Pouze slabé důkazy však spojují nízké rSO2 během kardiochirurgické operace s POCD.

POCD je dobře známý klinický fenomén multifaktoriálního původu; embolie, hypoperfuze, zánět a pacientova předoperační mozková dysfunkce. Pečlivé chirurgické a anesteziologické techniky jsou důležité pro prevenci komplikací a minimalizaci rizika POCD.

EEG je elektrofyziologická monitorovací metoda používaná k záznamu elektrické aktivity mozku, včetně normální a abnormální aktivity. V posledních letech byly provedeny četné klinické studie, které zhodnotily, zda použití v intraoperační elektroencefalografii (EEG) ke kontrole hloubky anestezie má nějaký vliv na POCD.

Nedávno bylo potvrzeno, že peroperační neuromonitoring hloubky anestezie je spojen s nižším výskytem deliria. To však nesouvisí s výskytem POCD. Nejběžnějším dostupným monitorem hloubky anestezie je Bispectral index, vyvinutý před více než 20 lety. Výstup přístroje je založen na elektroencefalografických (EEG) signálech z čelního laloku (monitoruje mozkovou aktivitu) v kombinaci s elektromyografickými (EMG) vlnami (monitoruje svalovou aktivitu). BIS vytváří číslo v rozsahu 0 - 100, které odpovídá úrovni vědomí pacienta (v bdělém stavu, sedativní nebo v bezvědomí) podle GA.

Přes svá omezení byla nadměrná anestézie monitorovaná BIS přinejmenším korelativní s POD (ale ne s POCD). Lze tedy doufat, že ještě přesnější hodnocení úrovně anestezie ještě více zlepší predikci POD (a tím i prevenci). Na druhou stranu měření hloubky anestezie samo o sobě neposkytuje dostatečnou predikci pro POCD.

Výzkumníci nedávno zjistili, že poškození mozku je prokázáno interhemisférickou desynchronizací, kterou rozpoznává náš nový algoritmus, který monitoruje elektrofyziologické markery pozornosti a vnímání. Tento algoritmus byl založen na předchozí sadě studií, které prokázaly schopnost rozložit celý multielektrodový vzorek EEG/ERP na superpozici procesů pozornosti a vnímání, rozprostřených v prostoru (přes pokožku hlavy) a čase (stovky milisekund) . Náš algoritmus je jedinečný ve schopnosti extrahovat potřebné informace o vnímání a pozornosti indikující hloubku anestezie a poškození hemisféry (projevující se interhemisférickou desynchronizací) v reálném čase každých 30 sekund as minimálním nastavením elektrod.

Cíle tohoto proof of concept study jsou: (i) zjistit, zda procesy pozornosti mohou souviset s mozkovou slabostí. (ii) zjistit, zda je poranění mozku, které je vyjádřeno interhemisférickou synchronizací, spojeno s POCD; (iii) zjistit, zda úroveň anestezie, měřená elektrofyziologicky percepcí, může souviset primárně s POCD.