Verwendung elektrophysiologischer Marker zur Vorhersage postoperativer kognitiver Dysfunktion

Da die Bevölkerung altert und medizinische Fortschritte erzielt werden, werden viele ältere Patienten, die früher keine Kandidaten für eine Operation gewesen wären, jetzt operiert. In dieser Gruppe älterer Patienten ist die Hirnfunktionsstörung nach Anästhesie und Operation gut bekannt und wird als postoperative kognitive Dysfunktion bezeichnet.

Postoperative kognitive Dysfunktion (POCD) ist ein Begriff, der verwendet wird, um subtile Veränderungen in der Kognition zu beschreiben, wie z. B. Gedächtnis und exekutive Funktionen. Die am häufigsten beobachteten Probleme sind Gedächtnisstörungen und beeinträchtigte Leistung bei intellektuellen Aufgaben. In schweren Fällen kann dies dazu führen, dass die Funktionen des täglichen Lebens nicht mehr ausgeführt werden können. Die berichteten Inzidenzzahlen für postoperative kognitive Dysfunktion variieren in Abhängigkeit von der untersuchten Patientengruppe, der verwendeten POCD-Definition, den zur Diagnosestellung verwendeten Tests und deren statistischer Auswertung, dem Testzeitpunkt und der Wahl der Kontrollgruppe. Die Diagnose von POCD hängt von der Verfügbarkeit der neuropsychologischen Tests ab. In einer großen prospektiven multizentrischen Kohortenstudie wurde festgestellt, dass das Vorliegen einer kognitiven Dysfunktion 3 Monate nach einer nicht-kardialen Operation mit einer erhöhten Sterblichkeit assoziiert war. Darüber hinaus hatten Patienten mit einem kognitiven Rückgang nach 1 Woche ein erhöhtes Risiko, den Arbeitsmarkt vorzeitig zu verlassen, und eine höhere Prävalenz für den Bezug von Sozialtransferzahlungen. Die Mechanismen, die zu einer kognitiven Beeinträchtigung nach Anästhesie und Operation führen, sind noch nicht vollständig geklärt. Die Risikofaktoren für die Entwicklung von POCD hängen mit den Patienteneigenschaften, der Art der Operation und dem Narkosemanagement zusammen.

Herz-Kreislauf-, Atemwegs-, Leber- und Niereninsuffizienz sind alle mit einer beeinträchtigten Gehirnleistung verbunden. Theoretisch liegt auf der Hand, dass eine adäquate intraoperative Sauerstoffversorgung aller lebenswichtigen Organe unabdingbar ist, um postoperative zerebrale Dysfunktionen zu vermeiden. Casai et al. stellten fest, dass bei 40 % der älteren Patienten nach nicht-kardialen Eingriffen eine Entsättigung des Gehirns (rSO2-Abnahme < 75 % des Ausgangswerts) auftrat und die zerebrale Entsättigung mit einer hohen Inzidenz von POCD verbunden war. Eine kürzlich durchgeführte systematische Überprüfung zeigt, dass eine Verringerung der zerebralen Sauerstoffsättigung (rSO2) während einer Herzoperation auf eine Fehlpositionierung der CPB-Kanüle hinweisen kann, insbesondere während einer Aortenoperation. Es gibt jedoch nur schwache Beweise, die einen niedrigen rSO2-Wert während einer Herzoperation mit POCD in Verbindung bringen.

POCD ist ein anerkanntes klinisches Phänomen multifaktoriellen Ursprungs; Embolie, Hypoperfusion, Entzündung und präoperative zerebrale Dysfunktion des Patienten. Sorgfältige chirurgische und anästhesiologische Techniken sind wichtig, um Komplikationen vorzubeugen und das Risiko einer POCD so gering wie möglich zu halten.

Das EEG ist eine elektrophysiologische Überwachungsmethode zur Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Gehirns, einschließlich normaler und abnormaler Aktivität. In den letzten Jahren wurden zahlreiche klinische Studien durchgeführt, um zu evaluieren, ob der Einsatz in der intraoperativen Elektroenzephalographie (EEG) zur Kontrolle der Anästhesietiefe einen Einfluss auf POCD hat.

Kürzlich wurde bestätigt, dass intraoperatives Neuromonitoring für die Narkosetiefe mit einer geringeren Inzidenz von Delirien assoziiert ist. Es steht jedoch in keinem Zusammenhang mit der Inzidenz von POCD. Der am weitesten verbreitete Monitor für die Narkosetiefe ist der Bispektral-Index, der vor mehr als 20 Jahren entwickelt wurde. Die Ausgabe des Geräts basiert auf elektroenzephalografischen (EEG) Signalen des Frontallappens (überwacht die Gehirnaktivität) in Kombination mit elektromyografischen (EMG) Wellen (überwacht die Muskelaktivität). Der BIS erzeugt eine Zahl im Bereich von 0–100, die dem Bewusstseinsgrad des Patienten (wach, sediert oder bewusstlos) unter GA entspricht.

Trotz ihrer Einschränkungen war die durch BIS überwachte Überanästhesie zumindest korrelativ mit POD (aber nicht mit POCD). Daher ist zu hoffen, dass eine noch genauere Bewertung des Anästhesieniveaus die POD-Vorhersage (und damit die Prävention) noch weiter verbessern wird. Andererseits liefert das Maß der Anästhesietiefe allein keine ausreichende Vorhersage für POCD.

Die Ermittler haben kürzlich festgestellt, dass sich eine Hirnschädigung durch interhemisphärische Desynchronisation zeigt, die von unserem neuen Algorithmus erkannt wird, der elektrophysiologische Marker der Aufmerksamkeit und Wahrnehmung überwacht. Dieser Algorithmus basierte auf einer früheren Reihe von Studien, die die Fähigkeit zeigten, die gesamte EEG/ERP-Probe mit mehreren Elektroden in eine Überlagerung von Aufmerksamkeits- und Wahrnehmungsprozessen zu zerlegen, die räumlich (über die Kopfhaut) und zeitlich (Hunderte von Millisekunden) verteilt sind. . Unser Algorithmus ist einzigartig in der Fähigkeit, alle 30 Sekunden und mit minimalem Elektrodenaufbau die erforderlichen Wahrnehmungs- und Aufmerksamkeitsinformationen zu extrahieren, die die Tiefe der Anästhesie und den hemisphärischen Schaden (manifestiert durch interhemisphärische Desynchronisation) in Echtzeit angeben.

Die Ziele dieser Proof-of-Concept-Studie sind: (i) herauszufinden, ob Aufmerksamkeitsprozesse mit Gehirnschwäche in Zusammenhang stehen könnten. (ii) herauszufinden, ob eine Hirnverletzung, die durch interhemisphärische Synchronisation ausgedrückt wird, mit POCD assoziiert ist; (iii) um herauszufinden, ob der Grad der Anästhesie, gemessen elektrophysiologisch durch Wahrnehmung, primär mit POCD verbunden sein könnte.