Elektrofiziológiai markerek használata a posztoperatív kognitív diszfunkció előrejelzésére

A népesség elöregedésével és az orvostudomány fejlődésével sok idős beteget operálnak, akiknél korábban nem lehetett volna műtétet végezni. Az idősebb betegek ebben a csoportjában az érzéstelenítés és műtét utáni agyi diszfunkció jól ismert, és a posztoperatív kognitív diszfunkciót nevezi meg.

A posztoperatív kognitív diszfunkció (POCD) a kogníció finom változásainak leírására használt kifejezés, mint például a memória és a végrehajtó funkciók. A leggyakrabban észlelt probléma a memória romlása és az intellektuális feladatok teljesítésének csökkenése. Súlyos esetekben a mindennapi életfunkciók elvégzésének képtelenségéhez vezethet. A posztoperatív kognitív diszfunkcióra vonatkozó előfordulási adatok a vizsgált betegcsoporttól, a POCD definíciójától, a diagnózis felállításához használt tesztektől és azok statisztikai értékelésétől, a tesztelés időzítésétől és a kontrollcsoport megválasztásától függően változnak. A POCD diagnózisa a neuropszichológiai tesztek elérhetőségén alapul. Egy nagy prospektív multicentrikus kohorsz vizsgálatban azt találták, hogy a nem szívműtét után 3 hónappal a kognitív diszfunkció jelenléte megnövekedett mortalitással jár. Ezenkívül az 1 hetes kognitív hanyatlásban szenvedő betegeknél megnövekedett annak kockázata, hogy idő előtt elhagyják a munkaerőpiacot, és nagyobb arányban részesültek szociális transzferben. Az érzéstelenítés és műtét utáni kognitív károsodáshoz vezető mechanizmusok még nem teljesen tisztázottak. A POCD kialakulásának kockázati tényezői a beteg jellemzőitől, a műtét típusától és az érzéstelenítés kezelésétől függenek.

A szív- és érrendszeri, légzőrendszeri, máj- és veseelégtelenség mind összefügg az agyi teljesítmény romlásával. Elméletileg nyilvánvaló, hogy minden létfontosságú szerv megfelelő intraoperatív oxigénellátása elengedhetetlen a posztoperatív agyi diszfunkció elkerüléséhez. Casai és munkatársai azt találták, hogy az agyi deszaturáció (az rSO2 csökkenése a kiindulási érték 75%-ánál kisebb) az idős betegek 40%-ánál fordult elő nem szívműtét után, és az agyi deszaturáció a POCD magas előfordulási gyakoriságával függött össze. Egy közelmúltbeli szisztematikus áttekintés azt mutatja, hogy az agyi oxigénszaturáció (rSO2) csökkenése a szívműtét során a CPB kanül helytelen helyzetére utalhat, különösen az aortaműtét során. Azonban csak gyenge bizonyítékok kötik a szívműtét alatti alacsony rSO2-t a POCD-hez.

A POCD egy jól ismert, többtényezős eredetű klinikai jelenség; embólia, hipoperfúzió, gyulladás és a beteg preoperatív agyi diszfunkciója. Az aprólékos sebészeti és aneszteziológiai technikák fontosak a szövődmények megelőzése és a POCD kockázatának minimálisra csökkentése érdekében.

Az EEG egy elektrofiziológiai monitorozási módszer, amelyet az agy elektromos aktivitásának rögzítésére használnak, beleértve a normál és a kóros aktivitást. Az elmúlt években számos klinikai vizsgálatot végeztek annak értékelésére, hogy az intraoperatív elektroencefalográfia (EEG) alkalmazása az érzéstelenítés mélységének szabályozására hatással van-e a POCD-re.

A közelmúltban megerősítést nyert, hogy az érzéstelenítés mélységének intraoperatív neuromonitoringja a delírium alacsonyabb előfordulási gyakoriságával jár. Ez azonban nincs összefüggésben a POCD előfordulásával. Az érzéstelenítés mélységének legáltalánosabb elérhető monitora a Bispectral index, amelyet több mint 20 évvel ezelőtt fejlesztettek ki. Az eszköz kimenete a homloklebenyből származó elektroencefalográfiás (EEG) jeleken alapul (figyeli az agyi aktivitást) elektromiográfiás (EMG) hullámokkal kombinálva (figyeli az izomtevékenységet). A BIS 0-tól 100-ig terjedő számot állít elő, amely megfelel a páciens tudati szintjének (éber, nyugtató vagy eszméletlen) GA alatt.

Korlátai ellenére a BIS által megfigyelt túl érzéstelenítés legalább korrelatív volt a POD-val (de nem a POCD-vel). Ezért remélhető, hogy az anesztézia szintjének még pontosabb értékelése tovább javítja a POD előrejelzését (és ezáltal a megelőzést). Másrészt az érzéstelenítés mélységének mértéke önmagában nem ad elegendő előrejelzést a POCD-re.

A kutatók a közelmúltban megállapították, hogy az agysérülést interhemispheric deszinkronizációval mutatják ki, amelyet az új algoritmusunk ismer fel, amely a figyelem és az észlelés elektrofiziológiai markereit figyeli. Ez az algoritmus egy korábbi tanulmánysorozaton alapult, amely azt mutatta, hogy a teljes többelektródos EEG/ERP minta képes a figyelem és észlelési folyamatok szuperpozíciójára bontani, térben (a fejbőrön) és időben (több száz ezredmásodpercben) szétszórva. . Algoritmusunk egyedülálló abban a képességében, hogy 30 másodpercenként valós időben és minimális elektródák beállításával képes kinyerni a szükséges észlelési és figyelmi információkat, amelyek jelzik az érzéstelenítés mélységét és a féltekei károsodást (amely félgömbök közötti deszinkronizációval nyilvánul meg).

Ennek a koncepció-bizonyítási tanulmánynak a céljai a következők: (i) annak kiderítése, hogy a figyelemi folyamatok összefüggésben lehetnek-e az agy törékenységével. (ii) annak megállapítása, hogy az interhemispheric szinkronizáció által kifejezett agysérülés összefüggésben áll-e a POCD-vel; (iii) annak kiderítése, hogy az érzékeléssel elektrofiziológiailag mért anesztézia szintje elsődlegesen összefüggésbe hozható-e a POCD-vel.