수술 후 섬망의 신경영상 위험

섬망은 주의력, 인지, 지각, 감정 조절, 정신 운동 능력 및 수면-각성 주기 조절의 장애를 동반하는 변동하는 의식 장애입니다. 섬망은 전신마취 수술 후 자주 발생하며 노인 환자(>=65세)에서 흔한 수술 후 합병증을 나타냅니다. '수술 후 섬망'(POD)은 수술 직후 시점, 즉 전신 마취에서 깨어날 때부터 수술 후 최대 30일까지 섬망이 발생하는 것을 의미합니다. 보고된 POD 발생률은 환자의 연령, 진단 기준 및 수술 유형에 따라 10%에서 70%까지 매우 다양합니다. 특히 취약한 사람들은 심장, 혈관 또는 고관절 골절 수술을 받는 의학적으로 가장 복잡한 사례를 가진 가장 나이 많은 환자입니다. POD는 기능 저하와 관련이 있습니다. 사망률과 섬망 일수 사이의 선형 연관성이 보고되었습니다. POD는 또한 시설 수용 및 사망 위험을 2배 증가시키는 동시에 치매 위험을 최대 10배까지 증가시키는 것으로 나타났습니다. POD는 일반 입원 기간을 늘리고 1년 의료 비용을 두 배 이상 증가시키는 것과 관련이 있습니다. 따라서 POD의 메커니즘을 설명하고 건강 및 비용 관점에서 POD 발생을 줄이기 위해 적절한 환자 치료 관리를 촉진할 수 있는 위험 요소를 식별하려는 노력이 있습니다.

POD에 대한 여러 가지 위험 요소가 확인되었으며, 이는 수술과 관련하여 발생하는 시기에 따라 두 그룹으로 분류될 수 있습니다. POD의 수술 전 '기준' 위험 요인에는 노령, 기존의 인지 장애, 감각 및 기능 장애, 향정신성 약물 사용, 주요 우울 장애(MDD) 병력, 시설 거주 및 특히 심혈관 질환과 관련된 더 큰 동반 질환이 포함됩니다. 수술 전후 '촉발' 위험 요인에는 수술 전후 통증, 익숙하지 않은 환경, 수술 유형, 수면 방해, 마취제 복용량, 방광 카테터 사용 및 사용되는 약물 유형이 포함됩니다. 개인의 POD 위험은 이러한 기준선과 유발 위험 요인의 합으로 모델링되었으며, 기본 수술 전 요인의 부담이 높아지면 POD를 유발하는 수술 전후/수술 중 유발 요인이 적어집니다. 기준선과 유발 요인 사이의 이러한 상호 작용은 뇌 또는 뇌 '부상'에 대한 스트레스를 포함하는 상황을 견딜 수 있는 개인의 능력이 환자의 '회복력'을 나타내는 기본 기능 예비에 달려 있음을 시사하는 신경 기능 예비 가설을 따릅니다. POD의 기본 수술 전 위험 요소는 환자의 예비력이나 회복력을 감소시키는 요소로 볼 수 있으며, 수술 중/수술 중 '촉발' 위험 요소는 뇌에 대한 스트레스를 포괄하는 상황의 대표적인 예로 볼 수 있습니다. 낮은 기능 예비력은 POD의 독립적인 위험 요소인 것으로 나타났습니다. 따라서 수술 중/수술 중 스트레스 요인에 대한 환자의 회복력을 감소시키고 POD 위험을 증가시키는 효과가 있는 기본 수술 전 신경학적 손상에 대한 조사가 매우 타당합니다. 연구자들은 두 가지 잠재적 기준선 수술 전 신경 손상이 환자의 POD 위험에 기여하는지 여부를 평가할 것입니다.

글림프 시스템은 최근 발견된 뇌의 노폐물 제거 시스템으로, 혈관주위 채널을 활용하여 뇌척수액(CSF)을 뇌 실질을 통해 쓸어내고 노폐물과 세포외 대사산물을 함께 제거하여 본질적으로 뇌를 청소합니다. 성상세포 말단 공급부에 위치한 아쿠아포린-4 수로는 이 시스템의 필수 구성 요소를 형성하여 혈관 주위 공간에서 간질 공간으로 CSF 이동을 촉진합니다. 인간의 글림프계 기능 측면을 평가하는 데 사용할 수 있는 비침습적 방법이 소수 있습니다. 첫 번째 측정은 빠른 fMRI 획득(TR<400ms)에 의해 제안되었습니다. 볼륨의 경계 가장자리(즉, 슬라이스 0)는 네 번째 뇌실 수준에 배치되어 가장자리에 도달하는 유체 유입을 감지할 수 있습니다. 신호 강도가 높은 이미징 볼륨. 약 0.05Hz의 느린 진동으로 획득된 CSF 신호는 델타 범위(~1-4Hz)의 느린 신경 진동에 의해 구동되는 수면 대 각성 동안 상당히 더 높은 진폭을 갖는 것으로 밝혀졌으며 전체 회색의 변동과 반상관되었습니다. 물질 굵게 신호. 이러한 반상관의 감소는 파킨슨병 환자에서 보고되었으며 몬트리올 인지 평가 도구의 인지 성능 저하와 유의미한 관련이 있었습니다. 혈관 주위 공간의 확장 증가와 관련하여 감소된 전체 BOLD-CSF 흐름 결합과 소혈관 질환의 심각도 사이의 관계가 보고되었습니다. 따라서, 전체적인 굵게-CSF 결합은 손상된 글림프 수송에 대한 표시를 제공할 수 있습니다.

두 번째 최근 접근법은 심수질 정맥을 따라 물 분자의 움직임과 측면 수준의 횡단면에서 심실 벽에 수직으로 이어지는 혈관 주위 공간을 평가하기 위해 확산 강조 이미지의 확산 텐서 이미징(DTI)을 사용하여 개발되었습니다. 심실체. 이 위치에서 서로 다른 섬유 유형의 분포는 피질방사형 코로나 투사 섬유(두개미 방향, 즉 z축으로 실행) 및 우수한 세로 다발 연합 섬유 내에서 독립적으로 혈관 주위 공간을 따라 물 확산을 식별할 수 있습니다( 전후 방향, 즉 y축으로 실행됩니다. 'DTI-ALPS' 방법, 즉 '혈관 주위 공간을 따른 확산 텐서 이미징'이라고 불리는 이 접근법은 혈관 주위 공간으로서 이 특정 위치에서 글림프 수송(즉, 혈관 주위 공간을 통한 CSF 흐름)을 비침습적으로 측정할 수 있습니다. 투영 및 연관 섬유 모두에 수직으로 이어집니다. 관심 영역은 먼저 T1 가중치 스캔에서 수동으로 라벨을 지정하여 세 방향(x, y 및 z)을 따라 이러한 섬유 내의 확산도를 측정합니다. 혈관 주위 확산은 두 영역의 평균 x축 확산도와 x축 및 섬유관에 수직인 축에서 이러한 영역의 평균 확산도의 비율을 식별하여 투영 및 결합 영역을 따른 확산과 독립적으로 평가할 수 있습니다. 투영 섬유의 경우 y축, 연관 섬유의 경우 z축.

GA 유형과 같은 수술 전후 요인은 다양한 기타 수술 전후 요인과 결합하여 글림프계에 영향을 주어 수술 후 뇌 기능을 변경할 수 있습니다. 뇌에서 유해한 대사산물을 제거하는 이 시스템의 기능 장애는 신경 장애 및 신경 염증을 유발할 수 있습니다. 글림프계 수송이 감소하면 아밀로이드 베타와 타우의 축적이 증가하여 신경염증을 유발하여 신경 손상으로 끝나는 일련의 과정을 초래합니다. 수술 후 아밀로이드 베타와 타우의 증가가 보고되었으며 POD의 위험 요인인 것으로 나타났습니다. 위에 설명된 바와 같이, 다양한 마취제는 글림프계에 차별적인 영향을 미치며, 마취제 유형은 환자의 POD에 대한 위험 요소인 것으로 나타났습니다. isoflurane이나 sevoflurane과 같은 휘발성 마취제는 POD를 유발할 가능성이 더 높은 반면, dexmedetomidine과 propofol과 같은 정맥 마취제는 오히려 POD에 대한 보호 효과가 있는 것으로 보입니다.

젊은 사람이 아닌 노인 환자는 POD에 매우 취약하며, 이 그룹이 선택적으로 취약한 이유에 대한 질문을 촉발합니다. 이전에 설명한 바와 같이, POD의 수술 전 위험 요소에는 전임상 알츠하이머병, 뇌 미세색전, 혈관성 치매, 고혈당증 및 기타 신경혈관 질환 또는 신경변성이 포함되며, 이들 모두는 글림프 수송 장애를 나타냅니다. 노화는 탈분극 또는 하향 조절된 아쿠아포린-4, 수면 부족, 뇌혈관 박동 감소와 같은 퇴행성 변화와 관련이 있으며, 이 모두는 글림프계 수송을 손상시킬 가능성이 있습니다. 기능 예비 가설에 따르면, POD 위험이 있는 취약한 환자는 심각한 인지 장애 없이 천천히 진행되는 기존의 림프계 손상을 갖고 있으며, 수술 전후 위험 요인이 보상 범위를 넘어 기존의 림프계 손상을 악화시키는 것으로 제안되었습니다. 제한을 가해 상당한 인지적 변화를 가져옵니다. 이 이론은 글림프계 수송의 기본 수술 전 측정이 POD 위험에 대한 정보를 제공할 수 있음을 시사합니다. 우리의 주요 목표는 이전에 설명한 두 가지 비침습적 MR 기반 측정을 활용하여 글림프 시스템 수송의 기본 수술 전 측정이 POD 위험이 있는 환자를 식별하는 데 유용할 수 있는지 여부를 조사하는 것입니다.

현재 연구의 전반적인 목표는 POD에 기여하는 잠재적인 기본 병리학적 메커니즘을 조사하고, 노인에서 이 빈번한 장애의 메커니즘을 더 이해하고 수술 전후 치료 및 환자 관리를 향상시키는 것입니다. 수술 전 기준선에서 글림프계 수송의 손상이 POD 위험에 대한 정보를 제공할 수 있는지 여부를 평가합니다. 모든 목표 값은 수술 전 기준선에서 평가됩니다. 환자가 'POD 환자' 또는 'noPOD 환자'로 분류되는지 여부에 대한 평가는 수술 후 5일(수술 당일 포함) 중 섬망 진단을 기준으로 합니다.