Bruk av elektrofysiologiske markører for å forutsi postoperativ kognitiv dysfunksjon

Ettersom befolkningen eldes og medisinske fremskritt gjøres, er mange eldre pasienter som tidligere ikke ville ha vært kandidater for operasjon, nå operasjoner. Hos denne gruppen av eldre pasienter er hjernedysfunksjon etter anestesi og kirurgi godt anerkjent, noe som kaller postoperativ kognitiv dysfunksjon.

Postoperativ kognitiv dysfunksjon (POCD) er et begrep som brukes for å beskrive subtile endringer i kognisjon, som hukommelse og eksekutiv funksjon. De vanligste problemene er hukommelsessvikt og nedsatt ytelse på intellektuelle oppgaver. I alvorlige tilfeller kan det føre til manglende evne til å utføre daglige livsfunksjoner. De rapporterte forekomsttallene for postoperativ kognitiv dysfunksjon varierer avhengig av pasientgruppen som ble studert, definisjonen av POCD som brukes, testene som brukes for å etablere diagnosen og deres statistiske evaluering, tidspunktet for testing og valg av kontrollgruppe. Diagnosen POCD er avhengig av tilgjengeligheten av de nevropsykologiske testene. I en stor prospektiv multisenter kohortstudie ble det funnet at tilstedeværelsen av kognitiv dysfunksjon 3 måneder etter ikke-kardial kirurgi var assosiert med økt dødelighet. Videre hadde pasienter med kognitiv svikt etter 1 uke økt risiko for å forlate arbeidsmarkedet for tidlig og en høyere forekomst av tid som mottar sosial overføring. Mekanismene som fører til kognitiv svikt etter anestesi og kirurgi er ennå ikke helt klare. Risikofaktorene for utvikling av POCD er knyttet til pasientkarakteristikker, type operasjon og anestesibehandling.

Kardiovaskulær, respiratorisk, lever- og nyresvikt er alle assosiert med nedsatt hjerneytelse. Det er teoretisk åpenbart at tilstrekkelig intraoperativ oksygentilførsel for alle vitale organer er avgjørende hvis postoperativ cerebral dysfunksjon skal unngås. Casai et al fant at hjernedesaturasjon (rSO2-reduksjon <75 % av baseline) forekom hos 40 % av eldre pasienter etter ikke-kardial kirurgi, og cerebral desaturasjon var knyttet til en høy forekomst av POCD. En nylig systematisk oversikt viser at reduksjoner i cerebral oksygenmetning (rSO2) under hjertekirurgi kan indikere CPB-kanylefeil, spesielt under aortakirurgi. Imidlertid knytter bare svake bevis lav rSO2 under hjertekirurgi til POCD.

POCD er et godt anerkjent klinisk fenomen av multifaktoriell opprinnelse; emboli, hypoperfusjon, betennelse og pasientens preoperative cerebrale dysfunksjon. Nøysomme kirurgiske og anestesiologiske teknikker er viktige for å forebygge komplikasjoner og holde risikoen for POCD på et minimum.

EEG er en elektrofysiologisk overvåkingsmetode som brukes til å registrere elektrisk aktivitet i hjernen, inkludert normal og unormal aktivitet. De siste årene har det blitt utført en rekke kliniske studier for å evaluere om bruk i intraoperativ elektroencefalografi (EEG) for å kontrollere dybden av anestesi har noen effekt på POCD.

Nylig ble det bekreftet at intraoperativ nevromonitorering for dybde av anestesi er assosiert med en lavere forekomst av delirium. Det er imidlertid ikke relatert til forekomsten av POCD. Den vanligste tilgjengelige monitoren for anestesidybde er Bispectral Index, utviklet for mer enn 20 år siden. Enhetens utgang er basert på elektroencefalografiske (EEG) signaler fra frontallappen (overvåker hjerneaktivitet) i kombinasjon med elektromyografiske (EMG) bølger (overvåker muskelaktivitet). BIS produserer et tall fra 0 -100, som samsvarer med pasientens bevissthetsnivå (våken, bedøvet eller bevisstløs) under GA.

Til tross for sine begrensninger, var overanestesi overvåket av BIS i det minste korrelativ med POD (men ikke med POCD). Derfor er det håp om at en enda mer presis evaluering av nivået av anestesi vil forbedre POD-prediksjonen (og dermed forebyggingen) ytterligere. På den annen side gir ikke målingen av dybden av anestesi i seg selv tilstrekkelig prediksjon for POCD.

Etterforskerne har nylig at hjerneskade er demonstrert ved interhemisfærisk desynkronisering, som gjenkjennes av vår nye algoritme, som overvåker elektrofysiologiske markører for oppmerksomhet og persepsjon. Denne algoritmen var basert på et tidligere sett med studier, som viste evnen til å dekomponere hele multi-elektrode EEG/ERP-prøven til en superposisjon av oppmerksomhets- og persepsjonsprosesser, spredt i rom (over hodebunnen) og tid (hundrevis av millisekunder) . Algoritmen vår er unik i evnen til å trekke ut nødvendig perseptuell og oppmerksomhetsinformasjon som indikerer dybden av anestesi og hemisfærisk skade (manifestert ved interhemisfærisk desynkronisering) i sanntid hvert 30. sekund og med et minimalt elektrodeoppsett.

Målet med denne proof of concept-studien er: (i) å finne ut om oppmerksomhetsprosesser kan ha sammenheng med hjerneskjørhet. (ii) for å finne ut om hjerneskade som uttrykkes ved interhemisfærisk synkronisering er assosiert med POCD; (iii) for å finne ut om nivået av anestesi, målt elektrofysiologisk ved persepsjon, kan være primært knyttet til POCD.