脳モニタリングと術後のせん妄と転帰 (Techno-5)

問題の概要：心臓手術における術後のせん妄 三菱重工の手術室では、2002 年に NIRS を使用した脳モニタリングが開始されました。 その期間以来、研究者は、公開された症例報告 (n=30)、コホート研究 (n=1270)、ランダム化比較試験 (n=313)、およびレビュー記事から 1613 人の報告された患者に関する私たちの経験を説明しました。

脳の飽和度低下の存在下で、研究者は以前に、病因によって1つずつまたは同時に引き起こされる一連の介入（頭の位置、血圧の上昇、酸素吸入など）に基づくアルゴリズム的アプローチについて説明しました。理想的には、脳の NIRS 値が 10% 以上減少し始めたときなど、できるだけ早い時期に行います。 脳の飽和度低下の修正の成功率は 95% 以上でした。

脳 NIRS と pEEG の両方を使用することで、これらの技術を単独で使用した場合には明らかではなかった新しい洞察が得られました。 たとえば、覚醒時に pEEG 活動の増加に起因する脳の脱飽和が観察されます。 一方、pEEG 活動の低下に関連する脳の脱飽和は、脳の低灌流を示している可能性があります。 2019 年 5 月に、脳の NIRS と pEEG を管理する新しいアルゴリズムが導入され、公開されました。

このアルゴリズムは検証されていませんが、心臓外科患者のケアに大きな進歩をもたらす可能性があります。 このタイプのモニタリングの潜在的な役割の 1 つは、創発性せん妄、術後せん妄、およびその他の末端臓器合併症を予測する能力です。 最終的には、早期発見により、せん妄などの術後合併症の予防につながる可能性があります。

脳酸素濃度計とせん妄 心血管疾患で入院している高齢患者の 16% から 30% がせん妄を発症します。 せん妄と認知機能障害は、すべての医療環境で入院患者の間で非常に頻繁に発生しますが、特に外科および救命救急患者の集団では、70% もの発生率が報告されています。 心臓手術後のせん妄患者では、死亡率が高くなります。

せん妄は、DSM-5 によって、注意欠陥および意識変化に関連する急性脳機能障害と定義されています。 3 種類のせん妄が説明されています: 無気力を伴う活動低下、激越を伴う活動亢進、および交互に起こる両方の組み合わせです。 術前の認知機能障害など、いくつかの素因があります。 最近の系統的レビューにより、せん妄の発生に関連する以下の要因が特定されました。 これらの要因には、高齢、以前の精神疾患、軽度の認知障害、および脳血管疾患が含まれます。 術後のせん妄は、入院期間の延長、術後の合併症、および死亡率の増加と関連しています。

外科集団の間で脳NIRS測定値の低下、せん妄、および術後の認知機能障害を関連付けるいくつかの報告があります。 脳飽和の低下とせん妄が共存するメカニズムには、右心機能障害による脳の灌流障害と静脈うっ血が含まれる可能性があります。 これらの要因は最近調査されており、せん妄および術後の認知機能障害との関連性が ICU および手術室で報告されています。 右心機能不全は長期間の静脈性高血圧に関連している可能性があるため、脳などの末端器官の灌流をさらに損なう可能性がある間質性浮腫につながる可能性があります。 心肺バイパス (CPB) のコンテキストでは、この現象は毛細血管内皮の透過性の増加をもたらす内皮グリコカリックスの変化によって悪化する可能性があります。 結果として生じる間質性浮腫は、重篤な体液過負荷患者の有害な転帰のメディエーターであると考えられています。 心臓手術後のせん妄で観察される NIRS 値の変化に加えて、異常な脳電気活動が報告されています。

脳の脳波モニタリングとせん妄 脳の電気的活動は、脳波検査 (EEG) によってモニタリングできます。最近では、BIS (Medtronic、米国) や Sedline (Masimo Irvine CA) などのベッドサイドでの pEEG モニターにより、前頭葉の電気的活動をベッドサイドで測定できます。 せん妄は、脳波の変化、通常は脳波活動の全体的な減速に関連しています。 せん妄のある高齢者とない高齢者では、EEG に有意差が観察されています。 アルファ波、シータ波、デルタ波のパワー、および他の EEG 波に対するシータ比は、せん妄のある患者とない患者では異なります。 さらに、「バースト抑制」につながるEEG活動の大幅な低下は、せん妄の出現、入院期間の延長、および死亡率に関連しています。 これらの要因を修正し、結果を改善するための介入を検討した研究およびメタ分析から、物議を醸す結果が報告されています。 しかし、これらの観察は、前頭脳波から得られた情報と脳オキシメトリーを組み合わせたことはありません。 ベルギーからの最近の前向き研究では、術後のせん妄との関連、および脳 NIRS と pEEG の併用から得られた情報が報告されました。

せん妄と脳酸素測定および脳波モニタリングの以前の研究 2011 年に、研究者らは、オフポンプ バイパス心臓手術を受けている 61 人の患者に、術後認知機能障害の予測因子として NIRS を使用した最初の経験を報告しました。 2016 年には、心臓手術後にせん妄を発症した連続 30 人の成人を対象に観察研究が実施されました。 オキシメトリーの平均値は、せん妄発症後 1 日目に (平均 ± SD) 66.4 ± 6.7 から 50.8 ± 6.8 に減少し、せん妄が 3 日間で吸収された患者では増加しました。 オキシメトリー、せん妄診断、および重症度の関係は、限界モデルと線形混合モデルを使用して分析されました。 脳オキシメトリーは、せん妄の診断 (p≤.0001) および重症度 (p≤.0001) に関連していました。 その研究では、せん妄患者の身体酸素測定値は正常でした。

2017 年の 2 番目の研究は、346 人の患者を対象とした症例対照レトロスペクティブ研究であり、そのうち 39 人 (11%)、104 人 (30%)、および 142 人 (41%) の患者が 24、48、および 72 時間でせん妄を示しました。それぞれICU到着後。 累積体液バランスは、せん妄の発生と関連していました (OR 1.20、95% CI: 1.066-1.355、 p=.003)。 聴覚障害と視覚障害の両方を有する神経障害の病歴、処置の種類、周術期の脳酸素測定、CPB前の平均肺動脈圧、およびCPB後の平均動脈圧も、モデルのせん妄に寄与しました。

3 番目の研究では、合計 382 人の患者を含む後ろ向きコホートと前向きコホートの両方が報告されました。 ICU での通常のケア中に主治医によって門脈パルス波ドップラーを受けた成人患者がレトロスペクティブ コホートに含まれました (n=237)。 前向きコホート (n=145) では、患者は手術前日と手術後 3 日間毎日、認知および心エコー評価を受けました。 せん妄は、前向きコホートの看護スタッフによって個別に評価されました。 レトロスペクティブコホートにおいて、せん妄と右心不全のマーカーである門脈拍動性との間に関連性が見出された (OR:2.69 CI:1.47-4.90 p=0.001)。 前向きコホートでは、門脈拍動性の存在と、研究者によって評価された認知機能障害およびアスタリスクの発症との間に有意な関連性が確認されました（OR：2.10 CI:1.25-3.53 p=0.005 および OR:5.19 [CI:2.27; 11.88] p<0.001) しかし、看護スタッフによって検出されたせん妄との関連も確認されました (HR:2.63 CI:1.13-6.11 p=0.025)。 より高い NT-pro-BNP 測定 (OR:4.03 [CI: 1.78-9.15] p=0.001) および脳の飽和度低下 (OR:2.54) [CI:1.12-5.76] p=0.03) は認知機能障害と関連していた。 この 3 番目の研究では、ベースラインの毎日の pEEG を NIRS 値と組み合わせて毎日取得しました。 ただし、せん妄と予備的な波形分析との間に関連性は観察されませんでした。

要約すると、これらの研究は、脳オキシメトリーによって測定された脳の飽和度低下のエピソードとせん妄の発生との関連性を支持しています。 門脈圧亢進症につながる右心室機能障害の結果としての静脈性脳うっ血と、おそらく心腸症候群によるサイトカイン放出が、潜在的なメカニズムであると思われます。 他の著者によって支持されているように、脳の NIRS 値の低下は、静脈圧の上昇、体液の過負荷、および後者がうっ血性せん妄の一種に寄与する二次的なものである可能性があります。 また、心臓手術後に患者が全身麻酔から覚めたときに観察されるような、脳代謝の増加を反映している可能性もあります。 ただし、これらの研究では、単一の脳NIRSおよびpEEG値のみが得られました。 両方のモダリティと両側大脳NIRSの使用の組み合わせは、手術室とICUの両方で前向きに研究されていません。 現在、これらのモニターによって得られた情報が、せん妄のエピソードを示す患者と、術後のせん妄のエピソードをまったく示さない患者とで異なるかどうかは不明です。