Brug af elektrofysiologiske markører til at forudsige postoperativ kognitiv dysfunktion

Efterhånden som befolkningen ældes og der sker medicinske fremskridt, bliver mange ældre patienter, som tidligere ikke ville have været operationskandidater, nu opereret. Hos denne gruppe af ældre patienter er hjernedysfunktion efter anæstesi og operation velkendt, hvilket kalder postoperativ kognitiv dysfunktion.

Postoperativ kognitiv dysfunktion (POCD) er et udtryk, der bruges til at beskrive subtile ændringer i kognition, såsom hukommelse og eksekutiv funktion. De mest almindeligt sete problemer er hukommelsessvækkelse og nedsat ydeevne på intellektuelle opgaver. I alvorlige tilfælde kan det føre til manglende evne til at udføre daglige funktioner. De rapporterede incidenstal for postoperativ kognitiv dysfunktion varierer afhængigt af den undersøgte gruppe af patienter, den anvendte definition af POCD, de tests, der bruges til at etablere diagnosen og deres statistiske evaluering, tidspunktet for testning og valget af kontrolgruppe. Diagnosen POCD afhænger af tilgængeligheden af ​​de neuropsykologiske tests. I et stort prospektivt multicenter kohortestudie blev det fundet, at tilstedeværelsen af ​​kognitiv dysfunktion 3 måneder efter ikke-kardial kirurgi var forbundet med en øget dødelighed. Endvidere havde patienter med kognitiv tilbagegang efter 1 uge en øget risiko for at forlade arbejdsmarkedet før tid og en højere forekomst af tid, der modtog sociale overførselsbetalinger. De mekanismer, der fører til kognitiv svækkelse efter anæstesi og operation er endnu ikke helt klarlagt. Risikofaktorerne for udvikling af POCD er relateret til patientkarakteristika, operationstype og anæstesibehandling.

Kardiovaskulær, respiratorisk, lever- og nyreinsufficiens er alle forbundet med nedsat hjerneydelse. Det er teoretisk indlysende, at en tilstrækkelig intraoperativ iltforsyning til alle vitale organer er afgørende, hvis postoperativ cerebral dysfunktion skal undgås. Casai et al fandt, at hjernedesaturation (rSO2-fald <75% af baseline) forekom hos 40% af ældre patienter efter ikke-kardial kirurgi, og den cerebrale desaturation var forbundet med en høj forekomst af POCD. En nylig systematisk gennemgang viser, at reduktioner i cerebral iltmætning (rSO2) under hjertekirurgi kan indikere CPB-kanylefejl, især under aortakirurgi. Imidlertid forbinder kun svag evidens lav rSO2 under hjertekirurgi til POCD.

POCD er et velkendt klinisk fænomen af ​​multifaktoriel oprindelse; emboli, hypoperfusion, inflammation og patientens præoperative cerebrale dysfunktion. Omhyggelige kirurgiske og anæstesiologiske teknikker er vigtige for at forebygge komplikationer og holde risikoen for POCD på et minimum.

EEG er en elektrofysiologisk overvågningsmetode, der bruges til at registrere elektrisk aktivitet i hjernen, herunder normal og unormal aktivitet. I de senere år er der udført adskillige kliniske undersøgelser for at vurdere, om brugen af ​​intraoperativ elektroencefalografi (EEG) til at kontrollere dybden af ​​anæstesi har nogen effekt på POCD.

For nylig blev det bekræftet, at intraoperativ neuro-monitorering for dybde af anæstesi er forbundet med en lavere forekomst af delirium. Det er dog ikke relateret til forekomsten af ​​POCD. Den mest almindelige tilgængelige monitor for dybde af anæstesi er det bispektrale indeks, udviklet for mere end 20 år siden. Enhedens output er baseret på elektroencefalografiske (EEG) signaler fra frontallappen (overvåger hjerneaktivitet) i kombination med elektromyografiske (EMG) bølger (overvåger muskelaktivitet). BIS producerer et tal fra 0 -100, som matcher patientens bevidsthedsniveau (vågen, bedøvet eller bevidstløs) under GA.

På trods af sine begrænsninger var overbedøvelse som overvåget af BIS i det mindste korrelativ med POD (men ikke med POCD). Derfor er det håbefuldt, at en endnu mere præcis evaluering af niveauet af anæstesi vil forbedre POD forudsigelse (og dermed forebyggelse) yderligere. På den anden side giver målingen af ​​dybden af ​​anæstesi i sig selv ikke tilstrækkelig forudsigelse for POCD.

Efterforskerne har for nyligt, at hjerneskade demonstreres ved interhemisfærisk desynkronisering, som genkendes af vores nye algoritme, som overvåger elektrofysiologiske markører for opmærksomhed og perception. Denne algoritme var baseret på et tidligere sæt undersøgelser, som viste evnen til at nedbryde hele multi-elektrode EEG/ERP prøven til en superposition af opmærksomheds- og perceptionsprocesser, spredt i rummet (over hovedbunden) og tid (hundreder af millisekunder) . Vores algoritme er unik i evnen til at udtrække den nødvendige perceptuelle og opmærksomhedsmæssige information, der indikerer dybden af ​​anæstesi og hemisfærisk skade (manifisteret ved interhemisfærisk desynkronisering) i realtid hvert 30. sekund og med en minimal elektrodeopsætning.

Formålet med denne proof of concept-undersøgelse er: (i) at finde ud af, om opmærksomhedsprocesser kan være i forbindelse med hjernesvaghed. (ii) for at finde ud af, om hjerneskade, som er udtrykt ved interhemisfærisk synkronisering, er forbundet med POCD; (iii) for at finde ud af, om niveauet af anæstesi, målt elektrofysiologisk ved perception, kan være primært forbundet med POCD.