片肺換気中の周術期IVイブプロフェン投与が脳酸素化および術後認知機能に及ぼす影響

胸腔手術における片肺換気（OLV）中、低酸素症により脳酸素化が低下する可能性があり、この状態は近赤外分光法（NIRS）を用いて非侵襲的に評価することができます。 近赤外光が組織を透過し、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンに吸収される能力が、局所脳酸素飽和度測定の基本原理を形成しています。 この方法により、脳組織における酸素供給と需要のバランスを連続的かつ動的にリアルタイムで評価することができます。 測定中、脳内の静脈、毛細血管、動脈区画内の血液量は一定であると仮定されます。 したがって、脳オキシメーターはこれらの区画全体の酸素化を反映する平均値を提供します。 低い局所脳酸素飽和度値は、脳低酸素症および/または虚血と関連しています。

脳低酸素症は、術後せん妄（POD）のよく知られた危険因子です。 従来、麻酔が術後せん妄の主な原因と考えられてきましたが、動物研究では、手術誘発性炎症が術後せん妄に関連する神経障害の重要な要因である可能性が示唆されています。 末梢炎症反応は脳に影響を及ぼし、術後せん妄の病態形成に寄与します。 サイトカイン、特にIL-1β、TNF-α、IL-6は、脳と相互作用すると考えられています。 末梢サイトカインが脳に到達するメカニズムは、血液脳関門または脳室周囲領域を介すると考えられています。 これらの末梢サイトカインは、ミクログリア由来のサイトカイン合成を引き起こし、神経炎症のサイクルを生じさせます。 ヒト観察研究の最近のメタ分析では、CRPやIL-6などの末梢および脳脊髄液（CSF）炎症マーカーが、術後せん妄および術後認知機能障害と関連していることが示されています。 術後せん妄は10-20%の割合で発生し、入院期間を2-3日、集中治療室滞在期間を約2日延長します。

手術誘発性全身性炎症反応により、患者は術後認知機能障害（POCD）も経験する可能性があります。 POCDは通常、術後直近の期間に観察され、一過性の認知障害として現れます。 この状態は、疲労、社会的引きこもり、集中力の低下から重度の認知機能障害まで様々です。 POCDは、意識レベルの変動や睡眠-覚醒周期の障害も引き起こす可能性があります。

POCDの発生率は高齢患者で最も高くなっています。 60歳以上の手術を受ける患者の最大40%で観察されています。 術後の認知機能の変動はしばしば警戒すべきものとは考えられていませんが、POCDは将来の認知症の発症を予測し、繰り返される外科的処置による慢性的な神経変性に寄与する可能性があると考えられています。

手術中の炎症促進性サイトカインの増加は、短期間の認知機能障害を引き起こします。 さらに、動物研究からのエビデンスは、TNF-αを介した血液脳関門の機能障害および白血球の海馬への移動が記憶障害を引き起こす可能性があることを示唆しています。 非ステロイド性抗炎症薬（NSAIDs）は、多様式術後鎮痛法の構成要素として広く使用されており、これらの薬剤が神経炎症を直接緩和することにより術後せん妄を予防する可能性が示唆されています。 NSAIDsの主な作用機序は、プロスタグランジン合成を担うシクロオキシゲナーゼ（COX）酵素の阻害です。 構成的アイソフォームであるCOX-1は、細胞間シグナル伝達と組織恒常性に役割を果たしますが、炎症細胞で誘導されるCOX-2は、炎症に関与するプロスタノイドの産生を担います。 イブプロフェンは、COX-1とCOX-2の両方を阻害することによりその効果を発揮します。 COX-1の阻害は、望ましくない胃腸副作用の原因となる可能性がありますが、COX-2の阻害により、イブプロフェンは鎮痛、解熱、抗炎症特性を有します。 Huangらによるマウスでの研究では、周術期のイブプロフェン使用が認知機能を改善し、全身性炎症を軽減し、グリア活性化を減少させることが示されました。 臨床現場では、術前の静脈内イブプロフェン投与が、サイトカイン、コルチゾール、カテコールアミンのレベル低下と関連して術後認知機能を改善することが示されています。 さらに、別の研究では、NSAIDフルルビプロフェンの使用がPaO₂レベルを上昇させることが実証されました。

しかし、片肺換気を受ける患者におけるイブプロフェンのPaO₂、脳酸素化、術後せん妄、または術後認知機能障害への影響を調査した研究はありません。この研究の目的は、片肺換気を伴うVATSによる肺葉切除術または区域切除術を受ける患者において、投与された静脈内イブプロフェンが術中脳酸素化およびその後の術後認知機能変化に及ぼす影響を調査することです。